隋文淵 鄧耀龍 楊靖凡 張偉 黃紫房 范恒偉 王其飛 楊軍林*
(1.上海交通大學(xué)新華醫(yī)院脊柱中心,上海 200000;2.中山大學(xué)附屬第七醫(yī)院骨科,廣東深圳 518107;3.中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院脊柱外科,廣州 510080;4.安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院骨科,合肥 230000)
重度僵硬型脊柱側(cè)后凸是發(fā)生在脊柱的復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)畸形,一般指Cobb 角超過100°同時(shí)伴有骨性結(jié)構(gòu)異常、肋骨形態(tài)異常甚至局部骨性融合而導(dǎo)致柔韌性丟失的一類畸形。其可隨著年齡增長及退變因素的出現(xiàn)而逐漸加重,進(jìn)一步影響心肺功能、外觀,畸形的持續(xù)加重還會(huì)產(chǎn)生脊髓壓迫、機(jī)械性疼痛、間歇性跛行等癥狀并進(jìn)一步導(dǎo)致心理障礙,具有很高的致死致殘率[1,2]。全椎體切除術(shù)(posterior verte?bral column resection,PVCR)是該類畸形最有效的治療手段之一。由于手術(shù)技術(shù)限制和麻醉要求較高,該術(shù)式存在諸多并發(fā)癥,而其潛在的神經(jīng)并發(fā)癥仍是目前脊柱外科醫(yī)師面臨的巨大挑戰(zhàn)[3,4]。自2010年開始,我們采用脊髓功能分型系統(tǒng)對(duì)該類脊柱畸形進(jìn)行臨床分型,并通過無前柱支撐PVCR治療脊髓功能I型重度僵硬性脊柱側(cè)后凸畸形,術(shù)中采用多模式誘發(fā)電位監(jiān)測。本研究目的是分析該治療方法的相關(guān)病例神經(jīng)并發(fā)癥的發(fā)生情況及可能的發(fā)生原因。
Ⅰ型:術(shù)前MRI 神經(jīng)結(jié)構(gòu)無異常,誘發(fā)電位無異常,神經(jīng)查體無異常,可使用Ⅴ級(jí)及以上截骨,無前柱支撐。Ⅱ型:術(shù)前MRI 神經(jīng)結(jié)構(gòu)和(或)誘發(fā)電位有異常,神經(jīng)查體無異常,可使用Ⅳ級(jí)及以下截骨,前柱支撐。Ⅲ型:神經(jīng)查體異常,并伴或不伴術(shù)前MRI神經(jīng)結(jié)構(gòu)及誘發(fā)電位異常,可使用Ⅲ級(jí)及以下截骨,適度矯形。
選取2013年3月至2019年2月收治的脊髓功能I型重度僵硬性脊柱畸形患者36例,男15例,女21例;年齡12~51歲,平均(17.6±6.1)歲。術(shù)前側(cè)凸Cobb角107°~172°,平均115.6°±8.0°;后凸Cobb 角85°~160°,平均90.0°±20.2°。所有患者均成功隨訪并有完整影像學(xué)資料及術(shù)中電生理監(jiān)測資料。術(shù)前心肺功能均需達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn):射血分?jǐn)?shù)(ejection fraction,EF)>50%,用力肺活量(forced vital capacity,FVC)>40%,無呼吸道感染表現(xiàn)。所有女性患者均避開月經(jīng)期手術(shù)。對(duì)于未能達(dá)到以上標(biāo)準(zhǔn)的患者均一期給予Halo骨盆/Halo 重力牽引配合肺功能鍛煉,直到肺功能達(dá)標(biāo)后再行手術(shù)治療。
為避免吸入麻醉劑對(duì)運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位(motor evoked potentials,MEP)的干擾,所有手術(shù)均在全身靜脈麻醉下進(jìn)行。麻醉方案:丙泊酚誘導(dǎo)1.5~2 mg/kg、7 mg/kg/h 維持,麻醉誘導(dǎo)時(shí)應(yīng)用非去極化肌松藥物輔助氣管插管,之后手術(shù)全程不再使用肌松藥物。術(shù)中對(duì)患者進(jìn)行嚴(yán)格體溫控制(36~37°C)。
所有患者均采用無前柱支撐PVCR術(shù)式,手術(shù)方式詳見參考文獻(xiàn)[6],所有手術(shù)均由通信作者主刀完成。
應(yīng)用Endeavor CR16 通道監(jiān)測儀(Nicolet 公司,美國),采用MEP、體感誘發(fā)電位(somatosensory evoked potentials,SEP)及下行神經(jīng)源性誘發(fā)電位(de?scending neurogenic evoked potentials,DNEP)的聯(lián)合監(jiān)測模式。
1.4.1 MEP 監(jiān)測模式:刺激電極固定于頭皮C3、C4 前方2 cm 處,C3、C4 互為陽極或陰極,陽極為刺激極。刺激左側(cè)皮質(zhì)時(shí)C3 為陽極、C4 為陰極;反之亦然。記錄電極位于大、小魚際肌,脛前肌以及足短屈肌處。設(shè)置濾波20~1000 Hz,掃描時(shí)間100 ms,刺激強(qiáng)度100~400 V,單次刺激,無疊加。
MEP 報(bào)警陽性標(biāo)準(zhǔn):當(dāng)單側(cè)或雙側(cè)下肢的MEP消失,排除麻醉、血壓和儀器等非手術(shù)因素影響后重復(fù)或加大刺激強(qiáng)度后仍記錄不到MEP,且10 min 內(nèi)仍無法恢復(fù)。
1.4.2 SEP監(jiān)測模式:采用針電極刺激雙側(cè)脛后神經(jīng),記錄電極置于頭皮Cz(中央點(diǎn))處,參考電極置于Fpz(額中點(diǎn)),設(shè)置刺激頻率4.7~5.1 Hz,刺激強(qiáng)度25~40 mA,持續(xù)時(shí)間0.3 ms,50~200次疊加。
SEP報(bào)警陽性標(biāo)準(zhǔn):以手術(shù)顯露前記錄到的SEP信號(hào)作為監(jiān)測基準(zhǔn),當(dāng)波幅值下降50%或潛伏期延長>10%為SEP陽性。
1.4.3 DNEP 監(jiān)測模式:采用針電極刺激經(jīng)皮刺激頸椎、棘突或硬脊膜間接刺激脊髓,記錄電極位于腘窩坐骨神經(jīng)處。設(shè)置刺激頻率4.7~5.1 Hz,持續(xù)時(shí)間0.5~0.7 ms,疊加100次。
DNEP 陽性標(biāo)準(zhǔn):幅值較基線下降80%,潛伏期延長10%。
本研究采用Thuet[8]標(biāo)準(zhǔn)對(duì)術(shù)中誘發(fā)電位變化進(jìn)行評(píng)價(jià)。
記錄誘發(fā)電位陽性事件發(fā)生的階段,陽性事件發(fā)生時(shí)平均動(dòng)脈壓(mean arterail pressure,MAP),血紅蛋白(hemoglobin,Hb)水平,神經(jīng)并發(fā)癥發(fā)生前與手術(shù)相關(guān)的機(jī)械性操作等。
采用SPSS 17.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,分別統(tǒng)計(jì)誘發(fā)電位陽性率及不同操作階段誘發(fā)電位陽性事件的發(fā)生率,進(jìn)而分析神經(jīng)并發(fā)癥的發(fā)生原因。
36 例患者均采用無前柱支撐PVCR 手術(shù)獲得滿意臨床矯形效果(圖1),其中12例肺功能未達(dá)標(biāo)患者進(jìn)行了術(shù)前Halo 骨盆/Halo 重力牽引配合肺功能鍛煉,牽引時(shí)間2~9 個(gè)月,平均(6.2±1.3)個(gè)月。術(shù)后側(cè)凸Cobb 角25°~59°,平均34.8°±9.2°;術(shù)后后凸Cobb角42°~58°,平均47.5°±5.2°(表1)。36例患者均獲得完整隨訪資料,隨訪時(shí)間3~60 個(gè)月,平均(32.5±8.2)個(gè)月。
圖1 患者,女,19歲,特發(fā)性脊柱側(cè)后凸畸形
表1 手術(shù)矯形情況()
表1 手術(shù)矯形情況()
本組患者電生理監(jiān)測數(shù)據(jù)無假陰性發(fā)生,10 例患者出現(xiàn)監(jiān)測陽性事件(27.8%,10/36)。其中1例(1/10)發(fā)生于凹側(cè)頂椎區(qū)置釘階段,表現(xiàn)為SEP/MEP/DNEP三種模式的陽性,取出螺釘后探查椎弓根內(nèi)壁破損,給予甲強(qiáng)龍500 mg快速靜脈滴注,18 min后誘發(fā)電位信號(hào)逐漸恢復(fù),至30 min 時(shí)誘發(fā)電位信號(hào)完全恢復(fù),該螺釘未再次置入。7 例(7/10)發(fā)生于截骨階段,其中4例(4/7)表現(xiàn)為單一MEP持續(xù)陽性,在排除系統(tǒng)因素及升高血壓后MEP 信號(hào)未能恢復(fù),血?dú)夥治鎏崾綡b 均在100 g/L 以上,喚醒試驗(yàn)4例均可見雙下肢運(yùn)動(dòng),根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)判斷為假陽性;3 例(3/7)也表現(xiàn)為SEP/MEP/DNEP 三種模式的陽性,其中2例(2/3)表現(xiàn)為MAP 過低,Hb 低于80 g/L,給予輸血并升高M(jìn)AP 后1 例(1/2)誘發(fā)電位信號(hào)恢復(fù),1 例(1/2)誘發(fā)電位信號(hào)無變化,進(jìn)行喚醒試驗(yàn)雙下肢可見部分肌肉收縮,1 例(1/3)在骨刀截骨過程中,經(jīng)處理后信號(hào)無恢復(fù),喚醒試驗(yàn)雙下肢未見運(yùn)動(dòng),考慮為骨刀震蕩及機(jī)械性刺激損傷。1 例(1/10)發(fā)生于矯形階段,表現(xiàn)為SEP/MEP/DNEP 三種模式的陽性,陽性與原位折彎矯形動(dòng)作明確相關(guān),在放松矯形后,15 min信號(hào)恢復(fù)。1 例(1/10)發(fā)生于矯形后,表現(xiàn)為SEP/MEP/DNEP三種模式的陽性,經(jīng)探查截骨區(qū)脊髓腹側(cè)存在殘余骨組織壓迫,去除骨贅壓迫后30 min 誘發(fā)電位信號(hào)恢復(fù)(表2)。
本組患者進(jìn)行系統(tǒng)排查并采取相關(guān)處理措施后確定真陽性6 例(60%,6/10)、假陽性4 例(40%,4/10)。真陽性中4 例(4/6)術(shù)后未出現(xiàn)神經(jīng)癥狀,2 例(2/6)術(shù)中喚醒試驗(yàn)陽性。其中1例(1/2)在隨訪期間表現(xiàn)為持久性神經(jīng)功能障礙,雙下肢運(yùn)動(dòng)、感覺完全喪失,僅保留S4、S5 區(qū)域感覺功能(ASIA B 級(jí)),末次隨訪時(shí)神經(jīng)功能障礙較術(shù)后即刻無改善;另1 例(1/2)出現(xiàn)術(shù)后短暫性神經(jīng)功能障礙,術(shù)后髂腰肌、脛前肌、股四頭、踇背伸肌肌力下降至3級(jí)以下,并出現(xiàn)股前及脛前區(qū)域感覺減退(ASIA C級(jí)),術(shù)后9個(gè)月時(shí)神經(jīng)功能障礙完全恢復(fù)(ASIA E級(jí))。
1922年MacLennan[9]首次報(bào)道前后路聯(lián)合全椎體切除(vertebral column resection,VCR),在之后的50年中這一術(shù)式僅被應(yīng)用于先天性半椎體的切除,直至1987 年Bradford[10]首次將該術(shù)式應(yīng)用于復(fù)雜脊柱畸形。2002 年Suk[11]報(bào)道單一后路VCR 應(yīng)用于側(cè)后凸畸形截骨矯形后,PVCR在全球范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。PVCR對(duì)于復(fù)雜脊柱畸形具有極高的矯形能力,同時(shí)也具有技術(shù)難度大、手術(shù)時(shí)間長、出血多、并發(fā)癥多的特點(diǎn),尤其是其較高的神經(jīng)并發(fā)癥發(fā)生率,讓很多脊柱外科醫(yī)師望而卻步。
文獻(xiàn)報(bào)道約25%的PVCR 手術(shù)會(huì)出現(xiàn)誘發(fā)電位陽性事件,而永久性神經(jīng)損傷的發(fā)生率在2%~6%之間。2002 年SUK[11]報(bào)道其70 例PVCR 患者術(shù)后短暫性神經(jīng)并發(fā)癥的發(fā)生率為6%,永久性神經(jīng)并發(fā)癥發(fā)生率為3%,其認(rèn)為神經(jīng)并發(fā)癥發(fā)生的主要原因?yàn)樾g(shù)前畸形對(duì)脊髓的影響極大降低了其對(duì)手術(shù)操作的耐受力。2010年Lenke[12]報(bào)道43例脊柱畸形PVCR術(shù)中7 例出現(xiàn)誘發(fā)電位真陽性事件,其中5 例源于截骨后閉合所產(chǎn)生的矢狀面錯(cuò)位,2例由于截骨階段血壓過低,在放松矯形和調(diào)整血壓后誘發(fā)電位信號(hào)均恢復(fù),術(shù)后所有患者均無神經(jīng)癥狀出現(xiàn)。2012 年Kim[13]報(bào)道152 例PVCR 術(shù)后短暫性神經(jīng)功能障礙發(fā)生率為13.8%,永久性神經(jīng)損傷發(fā)生率為3.3%。2015 年P(guān)a?padopoulos[14]報(bào)道45例PVCR術(shù)中10例出現(xiàn)誘發(fā)電位真陽性事件,主要原因?yàn)檠獕哼^低,截骨閉合錯(cuò)位及機(jī)械性刺激,其中2 例表現(xiàn)為術(shù)后永久性神經(jīng)損害(ASIA E級(jí)),1例表現(xiàn)為術(shù)后短暫性神經(jīng)損害,術(shù)后6個(gè)月內(nèi)恢復(fù)。本組36例患者中出現(xiàn)電生理真陽性事件6例(16.7%),其中永久性神經(jīng)并發(fā)癥發(fā)生率2.8%(1例),短暫性神經(jīng)功能障礙發(fā)生率2.8%(1例),低于文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果。進(jìn)一步分析誘發(fā)電位發(fā)生陽性的階段及具體原因,其中70%神經(jīng)電生理陽性事件發(fā)生于截骨階段(7 例),其中4 例為假陽性,3 例為真陽性,主要原因?yàn)榻毓请A段的MAP(<70 mmHg)和Hb(<80 g/L)過低(2例)及機(jī)械性刺激所致(1例,骨刀震蕩及機(jī)械性刺激);置釘階段(椎弓根內(nèi)壁破損)、矯形階段(矯形時(shí)截骨端錯(cuò)位)、矯形后階段(矯形后脊髓腹側(cè)骨贅壓迫)各有1例出現(xiàn)神經(jīng)電生理陽性。這一結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道稍有不同,本組的陽性事件更多發(fā)生在截骨階段而非矯形階段。主要原因可能是截骨操作過程中大量出血所造成的MAP、Hb下降,以及器械操作,因此,截骨過程中應(yīng)保持血流動(dòng)力學(xué)的穩(wěn)定(建議MAP>85 mmHg,Hb>100 g/L),推薦使用超聲骨刀完成截骨操作。另外,本組采用脊髓功能分型法推薦的手術(shù)方法,對(duì)I 型患者采用的無前柱支撐PVCR 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)截骨面bone-on-bone 閉合。這一術(shù)式有效避免了放置前柱支撐過程所產(chǎn)生附加操作和損傷以及截骨面無法閉合所產(chǎn)生的矢狀面錯(cuò)位,這是本組病例電生理陽性事件在矯形階段發(fā)生率較低的關(guān)鍵原因[6]。另外,我們建議截骨完成后應(yīng)徹底探查脊髓腹側(cè)有無殘余骨贅存在,以避免矯形后骨贅對(duì)脊髓的持續(xù)壓迫。
表2 10例脊柱畸形矯形手術(shù)中發(fā)生陽性監(jiān)測事件患者的一般資料
除了術(shù)中多模式的誘發(fā)電位監(jiān)測和規(guī)范的手術(shù)操作外,術(shù)前充分評(píng)估和認(rèn)識(shí)術(shù)后神經(jīng)并發(fā)癥發(fā)生的危險(xiǎn)因素具有重要意義。解京明等[15]報(bào)道PVCR治療76例重度脊柱側(cè)后凸畸形,6例出現(xiàn)術(shù)后短暫神經(jīng)功能障礙,其認(rèn)為術(shù)前即存在神經(jīng)組織畸形或神經(jīng)損害表現(xiàn)是術(shù)后發(fā)生神經(jīng)并發(fā)癥的首要危險(xiǎn)因素。Kim[13]通過多元回歸分析認(rèn)為術(shù)前即存在神經(jīng)功能障礙、截骨超過2個(gè)椎體是術(shù)后神經(jīng)并發(fā)癥發(fā)生的主要危險(xiǎn)因素。Lee 等[16]研究發(fā)現(xiàn)后凸平均成角率(sagittal-deformity angular ratio,S-DAR)是神經(jīng)并發(fā)癥發(fā)生的危險(xiǎn)因素,S-DAR>16.4 的患者更容易出現(xiàn)神經(jīng)并發(fā)癥,這一結(jié)論與本課題組之前的另一項(xiàng)研究結(jié)果相似。本組選取的病例均為脊髓功能I 型脊柱側(cè)后凸畸形患者,術(shù)前MRI、神經(jīng)查體及誘發(fā)電位檢查均無異常,因而有效規(guī)避了文獻(xiàn)研究所報(bào)道的神經(jīng)并發(fā)癥高危因素。另外,對(duì)于S-DAR 較大的患者,截骨區(qū)域往往為后凸頂椎區(qū)域,此處脊髓組織相對(duì)脆弱,因而在PVCR 操作時(shí),我們建議密集地進(jìn)行誘發(fā)電位監(jiān)測,維持血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定,并做適度矯形。嚴(yán)格選擇入組患者并規(guī)范手術(shù)操作是本組患者永久性神經(jīng)并發(fā)癥發(fā)生率(2.8%)低于文獻(xiàn)報(bào)道的主要原因。
誘發(fā)電位作為電生理信號(hào)受到多種因素的干擾,如MEP對(duì)吸入麻醉敏感、容易受血壓等多種因素干擾而假陽性率高,這一現(xiàn)象尤其容易發(fā)生在截骨階段,SEP僅對(duì)感覺通路具有監(jiān)測作用而容易遺漏運(yùn)動(dòng)通路的損傷且易受鎮(zhèn)靜劑干擾[17-19]。Kundnani[20]報(bào)告2 例MEP 監(jiān)測陽性患者,術(shù)中SEP 監(jiān)測持續(xù)為陰性,排除手術(shù)操作的原因并結(jié)合SEP 監(jiān)測結(jié)果,判斷為MEP 假陽性,患者術(shù)后未發(fā)生神經(jīng)功能損傷。本組患者出現(xiàn)術(shù)中MEP假陽性事件4例,占所有誘發(fā)電位MEP 陽性事件40%(4/10)。不難看出術(shù)中誘發(fā)電位陽性事件發(fā)生時(shí)的應(yīng)對(duì)措施至關(guān)重要。結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道與我們自身經(jīng)驗(yàn),推薦誘發(fā)電位陽性事件發(fā)生時(shí)采用以下操作流程。①排除系統(tǒng)因素及麻醉(肌松藥物)影響;②維持MAP>80 mmHg 保證脊髓灌注壓,同時(shí)行血?dú)夥治雒鞔_Hb值(應(yīng)不低于85 mmHg),必要時(shí)輸血[21,22];③如血壓在正常范圍或調(diào)整血壓后電生理信號(hào)無恢復(fù),需確認(rèn)報(bào)警前所進(jìn)行的手術(shù)操作(螺釘誤置、截骨端縮短、器械矯形等)并逆轉(zhuǎn),重新評(píng)估電生理信號(hào),必要時(shí)行激素沖擊[23,24];④如脊髓已顯露,需確認(rèn)骨贅壓迫的存在。以上處理后電生理信號(hào)如無恢復(fù),則采用喚醒試驗(yàn)確定是否存在脊髓損傷發(fā)生。另外,我們認(rèn)為PVCR手術(shù)必須使用多種誘發(fā)電位聯(lián)合監(jiān)測模式。
綜上所述,無前柱支撐PVCR 是治療脊髓功能I型重度僵硬性脊柱側(cè)后凸畸形的有效方式,本組患者神經(jīng)并發(fā)癥發(fā)生率為5.6%,永久性神經(jīng)并發(fā)癥發(fā)生率2.8%,均低于既往文獻(xiàn)報(bào)道。其中70%神經(jīng)電生理陽性事件發(fā)生于截骨階段,主要原因?yàn)镸AP 過低、血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)、Hb過低及機(jī)械性刺激。多模式誘發(fā)電位監(jiān)測在無前柱支撐PVCR 矯形手術(shù)中可有效降低術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生。