腰骶椎骨折合并马尾神经损伤的研究进展

刘全敬 单文翰 王焱 朱钊民

1)西藏大学医学院 拉萨 850000;2)西藏军区总医院脊柱外科 拉萨 850000

外伤性腰骶椎骨折常因高能量冲击所致,可合并椎管内马尾神经损伤。临床医生应了解马尾神经损伤的机制,并根据外伤史、体格检查和影像学检查尽早做出诊断,并实施恰当的外科干预进行减压和固定,以避免延误治疗时机导致的永久性运动缺陷、肠/膀胱功能丧失、性功能损害等严重并发症[1]。

1 马尾神经损伤的病因和机制

马尾神经为脊髓圆锥以下的腰骶神经根,由L2～5、S1～5及尾节发出的10对神经根组成。背神经根传递感觉信息,腹神经根提供运动和交感输出。这些神经根的解剖水平与其支配的远端肢体感觉运动功能、会阴/肛周感觉,以及泌尿和肛门括约肌的控制相对应[2]。当腰椎或骶椎骨折时,迅速的压迫或不可逆性损坏,在椎管内延伸到脊髓下方的马尾神经根,常会有膀胱功能障碍、鞍部感觉改变、单侧或双侧坐骨神经痛等临床表现,即马尾综合征(cauda equina syndrome,CES)[3]。

马尾神经营养来源于脑脊液及血液,而供给血管(脊髓动脉和根动脉)的吻合部存在相对贫血区,因此当马尾神经因机械压迫发生急性损伤时,血供减少、营养物质运输障碍等,可导致广泛神经内水肿及神经纤维受压发生的神经纤维华勒变性和脱髓鞘[4]。当神经内压超过神经根的灌注压时,进一步的缺血和损伤会引发炎症反应,其发生机制与间隔室综合征类似,因此需及时进行手术减压。不稳定椎体骨折在高能量外力和不规范搬运时,骨折片可对神经造成二次损伤,故应同时实施合理的椎体融合固定术[2]。术式选择及操作不当仍有可能会造成医源性马尾损伤,其原因包括直接损害、鞘囊的侵略性,或术后血肿压迫。

2 临床表现与相关检查

CES的主要临床表现为感觉、运动和功能障碍,功能障碍是确诊CES的重要依据。鞍区感觉障碍为首先出现的症状,继而发生括约肌运动功能及肠/膀胱/性功能障碍等,有时可伴随鞍形麻醉症状;出现会阴部和臀部感觉丧失,预示着马尾神经已有较为严重的损害[2,5]。

英国脊柱外科医生协会在2015年制定了相关指南:具有急性背痛或腿痛表现,膀胱、肠道功能障碍和鞍部感觉障碍时,应怀疑并发CES[6]。应全面了解病史和体格检查,并进行MRI或CT脊髓造影辅助诊断和治疗[2]。

避免假阴性对诊断CES至关重要,即根据临床表现判断是否合并CES并决定是否行影像学检查,故应详细询问临床症状和全面进行体格检查[7]。Zusman等[8]从直肠(肛门)张力、肛周感觉、球海绵体反射和空隙后膀胱容积4项指标预测诊断,数据显示,上述指标结合下骶功能检查结果可有效排除CES假阴性诊断。

膀胱超声可作为评价CES的敏感指标,将其纳入临床评估可提高诊断准确率。Todd[9]认为膀胱超声显示残余尿>200 mL且伴有CES任何症状或体征,可作为不完全CES(CESI)的客观诊断依据(可能膀胱感觉降低,但保留膀胱控制功能),提示需急诊行MRI和手术,可有效避免尿失禁、大便失禁、性功能丧失、马鞍麻醉、神经病理性疼痛、腿麻痹等严重后果;当尿液>500 mL、膀胱无痛,提示可能已发生CES伴神经源尿潴留,即完全性CES(CESR),这种状况的手术效果不容乐观。

对中下腰椎或骶椎骨折患者的最初评估中,若存在任何下肢或自主神经系统感觉或运动缺陷,可将其定义为神经功能缺陷。通过回顾性分析,Lee等[10]发现骨折水平、AO骨折类型、椎管侵犯率、椎体压缩比、椎弓根间距比、垂直层板骨折的存在与神经功能缺损有显著相关性;多元Logistic回归分析确定骨折程度、椎管侵犯率和椎体压缩比为主要指标。

由于CES的变异性和异质性表现,通过体征和症状做出的诊断具有一定误差。即使是基础检查结果确实有部分指标异常,也仍然存在假阳性(症状和体征阳性、MRI阴性)的可能。因此,不能只通过患者的症状和体征诊断CES,而应以MRI的结果作为诊断标准。MRI可评价软组织和神经的受损状况,故诊断CES的敏感性最高[2,7]。MRI还可对脊神经根进行准确测量和定位,三维稳态构成干扰成像技术可清晰显示马尾神经的走行并呈现其解剖结构,可为医生手术提供参考[11]。

如患者神经系统症状不能通过简单的X线影像或CT扫描结果解释,医生应考虑是否有软组织损伤,尤其是外伤性硬膜内椎间盘破裂。此时应立即进行MRI或CT脊髓造影评估椎管和硬膜内间隙。在椎体骨折复位前对椎管内情况进行评估,可以防止因忽视遗留在硬膜内的椎间盘碎片,术后发生神经系统并发症[12]。

3 治疗

对腰骶椎骨折合并马尾神经受压患者,应在48 h内尽快行手术减压,以免加重神经压迫。应告知患者手术的目的是保留现有功能,尽可能改善目前腿麻痹、大小便失禁、性功能障碍,以及腰部疼痛等功能障碍与不适[6,13]。

在合并神经损伤的情况下,介入入路、减压方式和手术时机的合理选择,可在一定程度上避免继发性缺血性马尾损伤。根据损伤的形态和部位不同,前路、后路,以及联合入路的选择和固定方式也会有所不同。如不稳定腰椎骨折合并神经损伤时,急诊经后路椎弓根入路行固定术,对防止神经继发性损伤具有临床意义[14]。虽然早期外科手术减压对改善神经损伤的效果不是绝对的,但及早干预对神经功能恢复有重要作用。

3.1 骨折类型和手术方法外伤性中下腰段脊柱滑脱时,多伴有严重神经功能损伤,由于软组织结构完整性受到破坏,脊柱节段非常不稳定[15]。合理选取前路、后路或前后联合入路行椎弓根螺钉系统固定术,是目前治疗脊柱滑脱最常用的手段。早期手术复位可改善神经系统症状和预后,而术后的康复训练对于神经功能恢复亦同样重要[16]。

有研究显示,因跌倒导致的双侧L4～5创伤性小关节骨折脱位是腰骶脱位的变体,属于过伸性损伤;因存在CES症状,需紧急在L3～5行椎板切除减压、复位和椎弓根螺钉固定融合术;若术后MRI未显示椎间盘或前纵韧带有任何破坏,中央管减压效果较好[17]。Robbins[18]等在外伤性L5～S1分离病例中,根据严重的双侧分离和神经功能缺损情况,实施前路椎体融合与后路椎体间短接融合术,患者术后恢复良好。然而对复杂性腰骶部损伤的术式选择尚有争议,应综合考虑损伤形态和后韧带复合体的完整性,选择更为合适的术式,合理的手术干预可明显改善腰骶部的机械稳定性,减轻关节疼痛,缓解神经症状。

高能量损伤造成的脊柱-骨盆分离,常伴有骨盆和骶骨疼痛、腰骶血肿(Morel-Lavelle损伤)、括约肌受损或其他神经系统损伤[19],通常会使腰骶部丧失稳定性,中断上身质量向下肢传导。在恢复腰骶部连续性的治疗方法中,一般会采用经皮骶髂螺钉固定、后路钢板固定、腰髂固定等术式。当脊柱-骨盆分离导致腰骶丛马尾神经损伤时,主张急诊手术探查,并行骨折复位、减压;如X线透视下骨折复位不良,则可采用开放入路,使用两枚髂骨螺钉或Schanz针和横杆进行复位,以避免失去复位牵引力。尽早复位固定,解除对神经的压迫,可能降低因瘢痕与骨痂形成导致的继发性伤害[20-21]。对于创伤后神经功能障碍患者,及时进行减压手术和骨折复位,在一定程度上与预后相关,早期手术对运动功能的改善良好,但对性功能和泌尿生殖功能的恢复效果并不令人满意[20]。

马尾神经损伤也可发生在一些特殊的椎体骨折患者中,临床医生需提高警惕以免误诊、漏诊。如在青少年尤其是青少年运动员这一群体中,发生椎体边缘性骨折时,无背痛病史而突发性腰痛和双侧下肢神经根痛,可被误诊为急性椎间盘突出[22]。尽早行MRI明确诊断并急诊行手术减压,清除压迫神经的椎间盘和骨折碎片,是合理的治疗手段。此外,孤立性骶骨骨折也可合并马尾神经损伤,因其无骨盆或脊柱损伤,很容易被忽视。尽管孤立性骶骨骨折相对少见,但在检查中有明显的神经损伤,而不能通过最初的X线摄片结果解释时,则应进一步行骨盆CT或MRI检查。确诊后应行骶神经根减压术及骨折固定术,应用三角骨合成术和髂骶螺钉,有利于恢复脊柱骨盆连接的稳定性,是较为可靠的固定方式[23]。

3.2 术后并发症和治疗椎体骨折导致的马尾神经损伤,术后可能会引发不同类型的并发症,Chau等[24]认为发生马尾损伤时,神经功能障碍的程度对预后的影响最为重要,CESI患者在减压后大部分可避免长期严重的肠和膀胱功能障碍,而CESR患者减压后肠和膀胱功能的改善度为20%～90%。其他影响因素包括发病的敏感度、症状的持续时间等。患者术后可能会有一定程度的疼痛和/或神经(尤其是膀胱)功能障碍,但运动和行走能力的恢复相对乐观。Attabid等[25]的多变量分析显示,从受伤到入院手术的时间长短是预测步行能力和肠道功能改善的重要因素;数据表明,外伤性马尾神经损伤患者有较大机会恢复行走能力及肠、膀胱功能,其中超过20%的患者通过康复治疗在出院时恢复了肠道和膀胱功能,而52%的患者出院后可自行行走。这些信息对医生预测术后康复效果和对患者及其家属的沟通具有一定的指导意义。

解除马尾神经受压术后短期治疗中,药物的作用不容忽视,如目前临床应用最广泛的急性神经损伤保护药甲泼尼龙,可通过抑制炎性物质产生而减轻神经继发性损伤;辛伐他汀同样具有抗炎及神经保护等功效,并可促进神经元轴突再生,加速神经功能恢复[4]。高压氧治疗(hyperbaric oxygen therapy, HBOT)是短期治疗的重要手段之一,有助于减少神经炎症,增加局部血流,提高血液中的氧分压,使细胞、血管和神经元的代谢水平升高,促进神经元的自我修复[26]。一般在减压术后48 h即可开始HBOT[27]。

Rascón等[28]在腰椎骨折术后为CES患者进行了持续性神经痛治疗,脊髓刺激(对脊髓脊柱或后神经根进行电刺激,用以调节由上行疼痛通路传递到大脑的疼痛信号)改善了患者的运动缺陷、感觉障碍与尿失禁,故认为其可在康复治疗中发挥基础性作用。然而要完全恢复到术前水平是较为困难的。骨折致马尾神经损伤程度、多节段受累、双侧神经根病变等因素都可以直接导致预后不良。所以医生术前应该和患者做好沟通,强调泌尿、肠道和性功能障碍术后有长期持续存在而无法恢复的可能[29]。有数据表明,大约20%的CES患者需要长期支持治疗,解决导尿、结肠造口、性功能障碍、身体健康状况,以及抑郁等与心理因素有关的问题[24]。

对CES患者,早期手术干预只能解除神经压迫,尽可能避免进一步的神经损伤,而规范的术后康复治疗同样是极为重要的环节[4]。理疗和康复训练的目的是增强力量、体能、关节活动度,以及减轻疼痛、缓解症状、恢复机体的正常功能和改善生活质量[30]。力量训练和核心稳定练习可调整肌肉失衡并减轻下背部疼痛,内外核心肌群恢复正常功能时,可维持脊柱节段的稳定性,保护脊柱和骨盆区域并降低腰椎和椎间盘承担的应力与负荷。主动的活动度练习可改善血液循环,能有效防止压疮和关节僵硬等并发症[31]。步行和步态训练有助于恢复患者的平衡能力和自信心。这些训练都非常有助于为CES患者定制个性化的康复方案[30]。

4 总结与展望

腰骶椎骨折发生的原因具有多样性,在不同应力下骨折的程度有所不同[32]。在椎管内走行的马尾神经可由于软组织或骨折碎片的卡压而损伤,在临床诊治中应对患者的症状和体征给予足够的重视,并充分认识到马尾损伤的严重性。通过良好的医患沟通、积极的临床干预、系统的病历构建,有助于医患关系的和谐及优化长期预后。

对于损伤严重程度的评判标准和手术方式的选择仍待今后进一步完善。随着经验的积累和手术治疗水平的提升,脊柱外科医生可把腰骶椎骨折分型和马尾神经损伤程度评分相结合,制定更加明确的治疗方案指导手术,并采取更加有效的康复治疗方式使患者最大程度受益。