脑性瘫痪治疗中选择性脊神经根切断术及电生理研究

【摘要】  　　目的：探讨脑性瘫痪中选择性脊神经根切断术方法及兴奋性与肌肉痉挛的关系。方法：采用高选择性脊神经背根切断术治疗38例痉挛型脑瘫患者,并对L2～S1感觉根小束进行兴奋阈值测定。结果：脊神经背根切断术组术后肌痉挛明显缓解,手术均无严重并发症和死亡病例。各节段脊小束兴奋阈高低不均,但传导潜伏期值在正常范围。结论：高选择性脊神经背根切断术是脑性瘫痪最有效方法之一,手术通过减少背根传入纤维的异常兴奋性而缓解肌痉挛。

【关键词】  脑性瘫痪 外科手术 电生理学

　　儿童痉挛型脑性瘫痪(简称脑瘫,cerebral palsy)又称Little氏病,是一种严重致残性疾病, 主要表现为中枢性运动障碍及姿势异常,包括药物在内的保守治疗效果甚差,人们开始试图以外科手术治疗该病的探讨［1］。本文用脊神经背根切断术手术方法治疗38例脑瘫患者的结果和电生理研究的有关问题报告如下。

　　1  资料与方法

　　1.1  一般资料 

　　本组采用高选择性脊神经背根切断术38例，男20例,女18 例,年龄6～22岁,平均9.18 岁,病程5～20年,平均8.18 年。生理研究组12例，男11例,女1例,年龄6～18岁,平均10岁,病期3～18 年,平均9.15年。全部病例均为单肢、双肢、三肢或四肢痉挛性瘫。病因分别为早产、高热、产伤、缺氧、中毒等,其中10 例病因不明,均无家族遗传病史。

　　1.2  手术方法 

　　高选择性脊神经背根切断术均在全麻下进行。取俯卧位, 行跳跃式、限制性椎板切除(跳跃式指只切除L3、L5椎板,保留L4椎板和棘突;限制性指椎板切除开槽宽度仅5～8 mm,完全保留两侧小关节突)［2］,显露并纵形切开硬脊膜,切开硬脊膜后在手术显微镜下找到双侧L2、L3、L5、S1脊神经后根,在近椎间孔处正确区分和分离脊神经前根和后根,并注意保护运动根。运动根位于前方,较细、呈白色;后根位于后方,较粗,呈灰白色。将后根仔细分为4～8束(有时自然分束),分别以神经刺激器或肌电图刺激诱发肌痉挛,并准确记录其阈值。神经肌电生理刺激仪以0.05～0.1 mA电流刺激确认并记录各后根小束之阈值,根据阈值高低及痉挛情况将后根部分切断,切断比例: L2 20%～30%,L3 25%～35%,L5 40%～55%,S1 40% ～60%［3］。分别在切断处的上、下方刺激后根观察相应肌肉收缩情况以决定部分切断的比例；后根小束切除10 mm以防神经再生。严密缝合硬脊膜，关闭切口。

　　1.3  电生理检测方法
 
　　切开硬脊膜后分离各节段腰骶背根及背根小束,用无菌拉勾式刺激电极将各背根小束提起,应用肌电图仪,给予矩形电刺激,刺激频率1 Hz ,波宽0.2 ms ,并按脊髓对肢体肌肉的支配节段,以单芯同心针电极分别于股四头肌(L2，L3) ,胫前肌(L4) ,腓肌(L5) ,屈短肌(S1)等记录复合肌肉动作电位(CMAP) ,示波屏见CMAP后立即中止刺激,记录此时刺激强度(MA) ,作为该小束兴奋阈值,并测量CMAP的潜伏期。手术切除兴奋阈值低的部分小束后,对残余背根采用同一方法复查比较。

　　2  结果

　　高选择性脊神经背根切断术组术后肌痉挛均明显缓解,两组手术均无严重并发症和死亡病例。对12 例患者共测L2～S1双侧腰骶背根107 条,含408条小束, 结果见表1。患者随访时间4～49个月,平均24.1个月。96.05%患者术后立即感痉挛状态缓解,随访期间缓解率为91.23%。术前腱反射增强或亢进肢体,术后有97%消失,随访期间腱反射再度增强者占5.71%。病理征阳性肢体术后有95.70%消失,随访期间病理征阳性再现者占4.39%。肌张力评分术后即刻改善率为95.98%,随访期间为89.68%。术后6周内运动功能改善率为70.74% ,随访期间为87.24%。生活质量提高率在随访期间为89%。术后发生一过性尿失禁占腰骶部SPR手术的1.04% ,一过性尿潴留占腰骶部SPR手术的1.45%。表1  患者腰骶脊髓背根手术后的电生理值比较(略)

　　3  讨论

　　脑瘫在不同国家和地区的发病率为1.06‰ ～3.59 ‰, 按我国人口推算,此类患者最低不少于2 500万,并且每年新增4.6 万例［4］。 近年来, 脑瘫的发病率无明显降低,在某些地区甚至有上升的趋势。脑瘫中痉挛型和以痉挛为主的混合型病人约占全部病例的2/3 左右, 高选择性脊神经背根切断术（SPR）主要针对这类病人。肌(腱)切断术、肌腱延长术、骨关节矫形等骨科手术早已被用于晚期痉挛状态的治疗,以纠正肌腱固定挛缩和骨骼畸形［5］。19 世纪末Shrrington 首次阐述了肌张力与痉挛状态的内在生理关系, 为应用高选择性脊神经背根切断术外科方法解除痉挛状态奠定了基础［6］。目前认为肌张力增高和痉挛是牵张反射过强的一种表现，其感受器是肌棱; 肌棱的传入系统有两类: (1) 快传系统, 直径较粗, 属于Ⅰ类纤维, Ⅰα类纤维出脊髓后直接与支配本肌肉或协同肌的α神经元发生兴奋性突触联系。（2）慢传导纤维、直径较细属于Ⅱ类纤维, 一般认为与本体系有关, 脊髓前角的γ- 运动神经元发出的纤维支配梭内肌纤维调节核内肌的长度, 使感受器经常高于敏感状态, 这种γ神经元的活动通过肌棱传入联系, 引起神经活动和肌肉收缩的反射过程, 称为γ- 环路, 牵张反射在整体内受高能神经中枢的调控, 在正常情况下存在抑制机制以保证反射适度。当脑瘫等中枢神经系统疾患累及锥体束时, 不同类型的抑制(如Ⅰα、Ⅱ类传入抑制、突触前抑制、腱器官抑制、α运动神经元抑制等) 丧失导致牵张反射过度, 协同肌和撷抗肌的运动失衡, 使姿势系统趋向于过度收缩, 最终导致痉挛状态［6］。高选择性脊神经背根切断术治疗痉挛状态其机制在于选择性切断来自肌梭的Ⅰα类纤维, 破坏肌梭的传入联系,阻断γ环路, 降低肌张力和解除痉挛, 同时最大限度地保留感觉功能, 术后辅助各种康复训练, 将会明显改善下肢运动功能。

　　Fasano 等［7］认为,该手术是外科治疗痉挛型脑瘫最有效方法。手术后痉挛复发率仅有5%。该手术旨在加强从脑至脊髓α和γ运动神经元的下行径路所致的抑制性控制。上运动神经元损害所引起的抑制性控制的丧失可引起肌紧张和反射亢进,部分脊神经背根切断后减弱脊髓反射弧活动从而缓解肌痉挛［8］。临床资料统计术后肌痉挛缓解率达95% ,肢体功能改善率80%以上。本组术后肌痉挛均缓解满意,疗效可靠。术中应严格区分脊神经前、背根,切忌切断运动根。为了保证神经刺激器正确测定阈值,应浅化麻醉和禁用肌松剂。本组手术方法结果证明,痉挛型脑性瘫痪应首选高选择性脊神经背根切断术。张力不全型脑瘫不宜手术治疗。本组研究发现尽管患者左右两侧Iα脊髓背根小束的兴奋阈均值无差异,但组成每条背根的各小束间兴奋阈存在较大的差别, 最高差值达62.16 mA。Fasano 等［7］在术中曾以重复频率电刺激背根,发现有不同的传出效应,多数为失抑制的肌肉收缩增强或泛化,少数为代偿性超抑制而无收缩反应期延长,还有抑制现象呈强弱循环波动等表现。认为上述结果既非相同,又非相互独立,而是复杂神经机制的不同方面。由于痉挛现象是复杂的髓内多神经元综合参与的结果,故而部分纤维兴奋性增高,而部分可能代偿性抑制,导致小束间存在兴奋不均衡现象。5 例术后残余背根兴奋阈明显增高,与术后肌张力明显降低相一致,但术后背根中小束数量减少,其不均衡的兴奋传入取得改善的作用因素也不能排除。手术治疗机制在于减少背根异常兴奋传入,在不能重建下行传导束的调控功能时,迅速有效地缓解肌痉挛。

　　外科治疗脑性瘫痪总的原则为: 全面临床评估, 严格掌握手术适应证, 通过解除痉挛、纠正畸形为康复治疗提供条件或起辅助作用［9］。手术适应证: (1) 单纯痉挛、肌张力Ⅲ级以上、行康复治疗无明显改善者。(2) 受累肌肉肌力3级以上, 同时具有躯干和运动控制能力。(3)软组织无畸形或仅有轻度挛缩畸形、骨关节畸形较轻者。(4)不伴有强直、张力失常、手足徐动和共济失调。(5) 智力能配合康复训练者, 年龄以4～10 岁为最佳。(6) 少数以痉挛为主的混合型脑瘫以及严重痉挛与僵直, 影响日常生活、护理和康复训练者。正确掌握手术适应证是SPR 疗效的关键。禁忌证包括: (1) 手足徐动、震颤、共济失调与扭转痉挛等椎体外系病变者。(2) 受累肌肉肌力弱, 肌张力低下。(3) 缺乏术后康复训练条件者或智力低下难以配合康复训练者。(4) 患者和家属缺乏治疗的积极性。(5) 肢体严重固定挛缩畸形以强直为主要表现。(6) 脊柱严重畸形和脊柱不稳者, 以及支气管痉挛和严重癫痫者。若手术技术和条件具备的情况下, 对于脊柱畸形和不稳者并不是绝对禁忌。

　　经过多年的改革, 脊髓切断(开) 术、脊神经前根切断术等术式已废弃或少有应用。目前主要的外科术式包括: 选择性脊神经后根部分切断术、四肢周围神经选择性部分切断术、颈部去交感神经术等。其中, 选择性脊神经后根部分切断术已成为治疗痉挛状态的主要外科方法, 尤其在痉挛型脑瘫方面其安全性和有效性已获得广泛承认。四肢周围神经选择性部分切断术疗效确切、安全易行、并发症少, 应用日益广泛, 对于单侧肢体、症状比较单一的患者尤为适用。迄今20 余年的临床实践证明了SPR 术在脑性瘫痪的治疗与康复中的重要性。具有明显降低肌张力, 痉挛解除较彻底和较少影响感觉及肌力等优点。本组病例实施改良的SPR 术, 疗效满意, 无并发症发生。有几点需注意: (1) 行跳跃式限制性椎板切除, 这种骨切除对脊柱的稳定性不会造成大的影响。(2) 手术关键在于准确测出各神经后根的刺激阈值。(3) 麻醉的关键问题是肌松药的合理使用, 既要使电刺激脊神经后根时肌松药作用基本消失, 使神经对电刺激敏感, 又要使电刺激脊神经后根时, 不致产生大的肢体活动, 而影响神经刺激阈值测定。(4)在手术方法上, 我们根据患者不同症状, 采用不同平面, 不同神经后根切断比例的方法, 平面从L2～S1 ,切断比例为20%～60%。不同神经后根切除比例是对髋、膝、踝、足痉挛程度而言。(5)手术的疗效要待术后0.15～1 年才能确切［10］体现, 且有痉挛复发的可能,术后坚持长期的正确的康复训练是保证疗效防止复发的关键。

　　关于并发症的问题, 术中一定要严密缝合硬脊膜, 术后的肢体疼痛可能与切断神经根过程中不可避免的损伤一些浅感觉和本体感觉的传入纤维有关。腹胀、腹痛主要是由于术中牵拉神经根或麻醉后迷走神经亢进有关。高热一般是由于小儿的体温调节中枢发育不完善, 易受外界因素影响, 必须要积极处理, 以免出现惊厥等症状。尿潴留可能与术中马尾神经受到刺激有关, 但术后很快恢复正常。术中要严格控制出血, 关闭硬膜前要清除硬膜囊内的任何积血, 减少术后马尾神经黏连的发生。手术要严格鉴别前、后根, 以避免误伤前根而引起软瘫。术后出现感觉异常是SPR 手术最常见的并发症, 这与后根束内不仅含有肌梭α传入纤维, 也包含有本体感觉和浅感觉的传入纤维。因此就目前测试水平只是行神经根分束测试, 而非单神经纤维测试, 故在切除α类纤维时, 不可避免损伤一些浅感觉和本体感觉的传入纤维, 出现了术后腿部疼痛、麻木等症状。也可能与手术中操作粗暴,牵拉过重以及切除比例过大有关。本组病例术后未出现明显并发症。

【参考文献】
  　　［1］叶碎林，常义，赵晓丽. 在脑性瘫痪治疗中选择性脊神经根切断术及电生理研究［J］. 实用医学杂志，2002,18(7):727-728.

　　［2］冯利东，王建良，吴湘玲，等. 显微神经外科治疗脑性瘫痪临床研究［J］. 医学研究杂志，2006,35(4):38-40.

作者单位：辽宁省友谊医院外科，辽宁 沈阳 110015