章翔 毛星刚 章薇
(第四军医大学西京医院神经外科,陕西 西安 710032)
脊柱-脊髓神经外科这一亚专业的由来是源于美国神经外科医师协会(American Association of Neurological Surgeons, AANS)的定义,其主旨内容为:诊断及治疗脊髓、脊神经、自主(植物)神经及其支撑结构的医学,属于神经外科这一大学科的一个重要分支。其诊治范围主要包括[1-3]:①脊柱退行性疾病(如颈椎病、椎间盘突出、椎管狭窄等),这些很常见的疾病占各种脊柱手术的半数左右;②椎管内肿瘤,包括神经纤维瘤、脊膜瘤、胆脂瘤、髓内星形细胞瘤、室管膜瘤、神经节细胞瘤等,以原发性为主,少数系继发性肿瘤(如多发性神经纤维瘤病、转移癌瘤、淋巴瘤、脑髓母细胞瘤脊髓播撒);③脊柱-脊髓创伤[4],如砸伤、刺伤、打击伤、压榨伤、坠落伤等,多累及脊柱骨质、韧带及其附件之扭曲、破损、交锁或脱位;④脊柱先天性畸形,如颅-颈交界区畸形、小脑扁桃体下疝、脊髓空洞、脊膜膨出、脊髓拴系等,以小儿及青春前期多见;⑤自主(植物)神经系统(包括交感、副交感神经)病变,常见的有雷诺病红斑肢痛症、神经源性体位性低血压等。
医学历史总在无声的、默默地滚动着。脊柱-脊髓神经外科手术始于20世纪之初,即1905年,美国Cushing教授首先报导了1例髓内肿瘤切除手术;至1909年,Openheim亦报导了1例L5/S1椎间盘切除术。之后在世界多地的大、中型医院,各种脊柱、脊髓疾病的手术治疗及多种手术入路方法便有相继报道,从而使脊柱-脊髓神经外科手术在临床上逐渐得以开展[5-6]。早期阶段,由于影像学技术、照明设备及手术器械的落后,加之神经外科医生对脊柱稳定性的认识不足,致使临床工作中诊断脊柱-脊髓疾病的准确性较差;手术治疗的效果亦不尽人意,且术后患者常出现脊髓损伤、脊髓供血障碍、脊神经支配区域的麻木、无力及脊柱的医源性畸形等多种并发症。1971年英国物理学家Hounsfield发明了CT,这是电子计算机控制技术和X线检查摄影技术相结合的产物,先用于颅脑疾病的诊断,后于1976年又扩大到了全身检查。此系脊柱-脊髓神经外科发展史上的重大突破。1977年MRI问世,这一医学成像新技术在很多方面都优于CT,于神经科学领域的应用成为了脊柱-脊髓神经外科的第二次飞跃:它采用静磁场和射频磁场使人体组织显像,能够从分子内部反映出组织器官失常和早期病变,既不用电子离辐射、也不需显影剂,就可获得高对比度的清晰图像。可以说CT和MRI的应用,给脊柱-脊髓神经外科带来了里程碑式的发展。1983年Denis提出的“脊柱-脊髓三柱理论”[7](即它们的构造为:前柱:前纵韧带、椎体前1/2和椎间盘的前部;中柱:后纵韧带、椎体后1/2及椎间盘的后部;后柱:椎弓、黄韧带、椎间小关节和棘间韧带)。这一理论成为指导脊柱-脊髓神经外科的力学基础。该理论认为:当脊柱受到屈曲压缩之外力时,主要是前柱承受压力,中、后柱承受了张力;前柱压缩超过1/2时,中柱受损,后柱分离,椎体不稳;牵张伸展外力时,后柱承受压力,出现椎板及棘突骨折,而椎体前部间隙则增宽,表示有前纵韧带损伤及椎体不稳;爆裂骨折多为垂直性外力作用,若骨折仅累及中柱,则较为稳定;同时累及后柱者,系不稳定性骨折;骨折脱位是三柱同时受损的一种类型,无论何种外力所致,均呈现不稳定性骨折。在此理论基础上,随着工程学与材料学的结合与发展、手术器械的革新[8]、以及新技术和新方法不断涌现并得以在临床应用,如:Harringtong或Luque棒、“U”形椎体钢板、Ziele“L”形椎体钢板、颈椎钢板、Cagetechnology、经椎弓根螺钉、经后关节螺钉、CD系统、人工椎间盘M6-C、硬脊膜缺失修复等新材料[9-11],都得到了广泛的认可与临床应用。也有施术者于术中导航下行椎弓根 [尤其对于椎弓根很小者(≤ 2~3 mm)] 螺钉的置入,非常适用,精准性很高[12-13]。尤其是近10余年来的进步,使脊柱-脊髓神经外科取得了快速发展,可谓日新月异,速度之快令人欣慰。在欧美国家,脊柱-脊髓疾病的手术量在许多大的神经外科中心,占手术总量的40%~60%以上。
纵观脊柱-脊髓神经外科的发展历史,其中不乏神经外科医生的身影,如Cushing、Openheim、Cloward、Denis、Goel、Choux等神经外科专家,在疾病诊断、手术技艺及脊柱固定材料的发展中均做出了卓越的贡献。2000年美国神经外科医师协会杂志J Neurosurgery,还正式出版发行了脊柱分册(J Neurosurgery: Spine),每年有大量关于脊柱-脊髓基础与临床研究的论文发表,为该分支专业的进步与做大、做强提供了可靠的精神食粮。
此处我们提出合作共赢,是专指神经外科与骨科在脊柱-脊髓亚专业方面的协调发展方式。我们认为:合作不仅是一种积极向上的心态,更是一种人类智慧的体现。有关神经外科与骨科的业务范畴,只是有分支专业的交织缘故,携手前行。一直以来,关于脊柱-脊髓疾病,在很多人的观念中,硬脊膜外的病变属于骨科的治疗范围,硬脊膜内的病变则归属于神经外科处理。其实脊柱-脊髓神经外科既包含脊柱的骨性结构、也兼有脊髓中枢神经和脊神经的元素。二十多年前台湾地区与我们现在的情形基本类似,脊柱外科基本归属于骨科诊治范畴,但经过临床医学界的不懈努力,现在除脊柱畸形外,脊柱-脊髓肿瘤、椎间盘突出、创伤等手术几乎均由神经外科医生施行,并且还成立了“神经-脊椎外科学会”(Association of Neurospinal Surgery, ANSS)。
众所周知、脊柱与脊髓是密不可分、且相互依存的,就如同颅骨与大脑的关系一样:脑和脊髓都属于中枢神经系统,颅骨作为脑的支撑结构,同属于神经外科的诊治之列。而脊柱作为脊髓的支撑单位,基于神经外科医生对神经解剖和神经生理、病理等的熟悉程度,尤其是手术时十分重视对神经组织的保护,以及广泛采用显微外科技术,使手术操作甚为精细,故手术的安全性很高[14]。从广义角度来看,脊柱-脊髓神经外科这一交叉学科,在漫长的神经外科与骨科专业之中,它们风雨兼程、同舟共济、各有所长。很显然,在现代医学科学中,两学科之间不应该是孤立、竞争甚至为对立的关系;而必须是相互学习、取长补短、和谐发展并共同前进的兄弟学科,能充分体现这一亚专业的独特性,以及合作共赢之归结。对于神经外科医生而言,需采取积极的态度开展脊柱-脊髓神经外科工作。诚然,开展这一工作必须虚心地向骨科医生学习脊柱固定技术,务必经过严格的脊柱内固定技术培训,达到手术操作娴熟,技术应用得心应手的地步;而对于骨科医生来说,亦应细心地学习神经外科医生对脊髓、脊神经与自主(植物)神经的解剖学构成、生理功能、微创神经分离技术的心闲手敏之功底。目前我国脊柱-脊髓神经外科规模还远远落后于欧美发达国家,我国神经外科医生应该本着“一切从病人出发”的理念,与骨科医生一道遵循科学发展观的基本准则,积极推动我国脊柱-脊髓神经外科学的健康发展[15-16],努力为广大患者多服务、服好务,并谋取最大福利。
1.脊柱-脊髓疾病的诊断:对于脊柱-脊髓外伤、椎管内肿瘤和先天性畸形,现今临床上的影像检查方法较为常用,例如X线摄片、CT或MRI扫描。有关椎管狭窄症,它是由于各种原因所导致的椎管诸径缩短,椎管容积变小,骨质增生压迫硬脊膜囊、脊神经根(或马尾神经)而导致相应的神经功能障碍。椎管狭窄症一般与脊柱发育异常、椎间盘突出、退行性骨关节病变、黄韧带增厚、后纵韧带钙化等多因素有关[17-18]。除了采用MRI检查外,尚需加用脊柱CT三维重建技术,可了解椎体后缘骨质增生、关节突退变、后纵韧带钙化、黄韧带肥厚、椎间盘突出(或膨出)等病况。若怀疑为脊柱-脊髓血管畸形者,在MRI基础上,应行脊髓血管造影检查,可以确定畸形血管的大小、走向及与脊髓和脊神经的关系。有的脊髓型颈椎病的早期诊断、脊髓损伤和腰-骶椎神经根病变、以及腰椎间盘退变的确诊,宜采用MRI 弥散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI),它能显示脊髓病变较早期组织空间构象和各组织成分之间水交换状态的变化,以及神经纤维束的走向,能及时地反映脊髓束功能的完整性[19]。部分患者需行全脊柱MRI扫描,如采用全脊柱阵列线圈和自动移床跟踪扫描技术,分别行颈、胸及腰-骶段脊柱的MRI扫描,以MobiView软件将分段图像拼接成全脊柱图像,可获得清晰而完整的全脊柱及脊髓结构的MRI影像。这一技术可全面地观察脊柱及脊髓多发、弥漫性病变,并能准确地显示病灶的部位、数量及邻近结构侵袭的范围,为临床提供直观可靠的诊断信息。炎症性脊柱-脊髓病变,在影像学检查的基础上,尚可加用腰椎穿刺术,并作奎肯氏试验,以证实蛛网膜下腔有无梗阻及CSF生化指标的变化情况。某些髓内病变若临床检查不甚明确者,还可采用基因检测技术协助诊断,例如Gessi对脊髓神经节胶质瘤的诊断采用基因检测方式,发现BRAFV600E表达明显减低,结合放射学检查而获得了准确诊断[20]。
2.脊柱-脊髓神经外科手术:采用微创手术和维护脊柱稳定性相结合的原则,将显微(或内镜)与脊柱内固定技术有机地结合起来,达到既解除患者病痛、又维护脊柱稳定性的良好效果。脊柱-脊髓神经外科手术可概括为三个方面,即病灶切除、减压与固定术:脊柱-脊髓占位性病变(如肿瘤、囊肿、脓肿等)[21-23],尤其是处理难度大的椎管内外沟通瘤和脊髓髓内肿瘤时,均应在微创条件下进行手术操作,尽可能地将病灶予以完全切除。血管畸形、动脉瘤则需行直接切除、夹闭、或血管内栓塞治疗,以有效地解除病灶的危害。对于寰-枕畸形、椎管狭窄、脊髓空洞症等,须行减压手术,在切除病变组织等因素之后,再行脊柱固定术[24]。颅底凹陷(尤其是齿状突畸形)的治疗方面,由于齿状突畸形的部位深在,增大的齿状突向上、后压迫延髓,对罹患者可以经口腔磨除增大的齿状突,后路采取寰-枕融合之内固定技术;少数病例甚至可以通过后路进行齿状突复位并行内固定术,以矫正畸形,恢复骨、纤维环与韧带常态。有关颈椎病的微创技术,现今多采取经颈椎前路小切口、用微型磨钻很轻巧地显露椎体后缘及椎管,细致地切除增生的骨赘、增厚、钙化的韧带或病变的椎间盘组织,使颈髓的减压较为充分。脊(髓)膜膨出、隐性脊椎裂、脊髓牵系综合征等,在切除包囊(块)及束带之后,应分离、松解有粘连的神经,再作固定术,以便建立脊柱的稳定性,可使神经传导电位畅通无阻。创伤性脊髓损伤(traumatic spinal cord injury, TSCI)在平战时都很常见,以颈椎最多,胸-腰段(T10-L2)次之,多合并有脊髓挫伤,造成损害平面以下的脊髓功能 [运动、感觉、括约肌及自主(植物)神经] 障碍;影响高颈段者,多有呼吸、血压、体温或心率改变[25],需要进行紧急救治[26-27]。治疗的原则分为:非手术或手术干预。手术的意义在于尽早地恢复脊柱的稳定性和脊髓与神经功能,让患者解除伤痛的折磨。按照美国脊柱创伤研究会(American Association of Spine Trauma Study, AASTS)提出的准则:临床上依据骨折形态表现、椎体后方韧带复合结构的完整性及神经功能状态的各项,分别进行评分,每项由轻到重评为0~3分,将分数相加后获得总分。因而建议:≥5分者手术治疗,≤3分者非手术治疗,4分者根据具体情况可选择手术或非手术治疗。这一标准已在国际上广为推介应用。
1ROPPER A E, ROPPER A H. Acute spinal cord compression [J]. N Engl J Med, 2017, 376(14): 1358-1369.
2WANG F, WANG P, MIAO D C, et al. Different surgical approaches for the treatment of adjacent segment diseases after anterior cervical fusion: a retrospective study of 49 patients [J]. Medicine (Baltimore), 2017, 96(23): e7042.
3何永生, 黄光富, 章翔, 主编. 新编神经外科学 [M]. 北京:人民卫生出版社, 2014: 830-894, 1086-1123.
4朱辉. 重视脊柱脊髓损伤的围手术期研究 [J]. 中华神经外科疾病研究杂志, 2011, 10(1): 1-4.
5DODWAD S N, DODWAD S J, WISNESKI R, et al. Retrospective analysis of thoracolumbar junction injuries using the thoracolumbar injury severity and classification score, American Spinal Injury Association class, injury severity score, age, sex, and length of hospitalization [J]. J Spinal Disord Tech, 2015, 28(7): E410-416.
6RUIZ S F, TOMS M P, MOYA S E, et al. Classifying thoracolumbar fractures: role of quantitative imaging [J]. Quant Imaging Med Surg, 2016, 6(6): 772-784.
7DENIS F. The three column spine and its significance in the classification of acute thoracolumbar spinal injuries [J]. Spine (Phila Pa 1976), 1983, 8(8): 817-831.
8CUTLER H S, GUZMAN J Z, CONNOLLY J, et al. Outcome instruments in spinal trauma surgery: a bibliometric analysis [J]. Global Spine J, 2016, 6(8): 804-811.
9PARIHAR V S, YADAV N, YADAV Y R, et al. Endoscopic management of spinal intradural extramedullary tumors [J]. J Neurol Surg A Cent Eur Neurosurg, 2017, 78(3): 219-226.
10YUE J K, CHAN A K, WINKLER E A, et al. A review and update on the guidelines for the acute management of cervical spinal cord injury-Part II [J]. J Neurosurg Sci, 2016, 60(3): 367-384.
11CORIC D, PARISH J, BOLTES M O. M6-C artificial disc placement [J]. Neurosurg Focus. doi: 10.3171/2017.1.
12JESWANI S, DRAZIN D, HSIEH J C, et al. Instrumenting the small thoracic pedicle: the role of intraoperative computed tomographyimage-guided surgery [J]. Neurosurg Focus, 2014, 36(3): E6.
13HUSSAIN I, NAVARRO-RAMIREZ R, LANG G, et al. 3D navigation-guided resection of giant ventral cervical intradural schwannoma with 360-degree stabilization [J]. Clin Spine Surg, 2017. doi:10.1097/BSD.0000000000000511.
14AHUJA C S, NORI S, TETREAULT L, et al. Traumatic spinal cord injury-repair and regeneration [J]. Neurosurgery, 2017, 80(3S): S9-S22.
15陈赞, 张贤鹏, 菅凤增, 等. 颅颈交界区后路钉棒系统内固定技术应用的初步报告 [J]. 中华神经外科疾病研究杂志, 2009, 8 (4): 333-336.
17丁鹏, 薛黎萍, 宋晓斌, 等. 骨髓基质细胞移植治疗脊髓全横断损伤超微结构观察 [J]. 中华神经外科疾病研究杂志, 2013,12 (1): 25-28.
17HAYASHI T, FUJIWARA Y, SAKAI H, et al. Risk factors for severe dysphagia in acute cervical spinal cord injury [J]. Spinal Cord, 2017, doi:10.1038/sc.2017.63.
18BERLOWITZ D J, WADSWORTH B, ROSS J. Respiratory problems and management in people with spinal cord injury [J]. Breathe (Sheff), 2016, 12(4): 328-340.
19刘超, 晏铮剑, 邓忠良. MR弥散张量成像在脊柱脊髓疾病诊断中应用的研究进展 [J]. 中华解剖与临床杂志, 2016, 21(3): 273-276.
20GESSI M, DÖRNER E, DRESCHMANN V, et al. Intramedullary gangliogliomas: histopathologic and molecular features of 25 cases [J]. Hum Pathol, 2016, 49(1): 107-113.
21GLENNIE R A, RAMPERSAUD Y R, BORIANI S, et al. A systematic review with consensus expert opinion of best reconstructive techniques after osseous en bloc spinal column tumor resection [J]. Spine (Phila Pa 1976), 2016, 41(Suppl 20): S205-S211.
22GU Y, DONG J, JIANG X, et al. Minimally invasive pedicle screws fixation and percutaneous vertebroplasty for the surgical treatment of thoracic metastatic tumors with neurologic compression [J]. Spine (Phila Pa 1976), 2016, 41(Suppl 19): B14-B22.
23BRUZEK A K, KUCIA E J, OPPENLANDER M E. Intramedullary and extramedullary cervical neurenteric cyst requiring fixation and fusion [J]. World Neurosurg. doi: 10.1016/j.wneu.2016.08.003.
24POOJA J, KHURSHEED RAZA, CHIMAN K, et al. Cranio-vertebral junction anomaly: atlanto-occipital assimilation [J]. Clin Ter, 2016, 167(3): 77-79.
25BIERING-SØRENSEN F, BIERING-SØRENSEN T, LIU N, et al. Alterations in cardiac autonomic control in spinal cord injury [J]. Auton Neurosci, doi: 10.1016/j.autneu. 2017. 02. 004.
27MORITA T, TAKEBAYASHI T, IRIFUNE H, et al. Factors affecting survival of patients in the acute phase of upper cervical spine injuries [J]. Arch Orthop Trauma Surg, 2017, 137(4): 543-548.