隨著交通運輸業的飛速發展,創傷性脊髓損傷(spinal cord injury, SCI)的發病率逐年上升,美國創傷性SCI發病率為28-55人/百萬人,每年新增約10000例病例,且青年患者的發病率最高[1、2、3、4],而急性SCI後神經功能的預後仍然很不理想。美國統計資料表明1995年度直接用於全美SCI治療的費用高達77億美元[1,2],中國雖然沒有確切的相關統計資料,就人口比例來說,實際情況可能超過美國。急性SCI給整個社會、家庭和個人帶來了沉重的經濟和心理負擔,因此整個社會迫切希望能徹底治癒SCI。大量研究表明,SCI可按病理演變過程而劃分為原發性損傷和繼發性損傷[1、2、5、6]。研究表明,預防和逆轉繼發性SCI對於最大程度地保留殘存的脊髓功能和促進損傷脊髓結構及功能重建具有重要意義,也是當前治療SCI的主要手段之一[1,2、5]。 目前,臨床尚無某種特效藥物能有效地預防和逆轉繼發性SCI並促進神經功能的恢復,因此,外科干預性手術治療在北美被廣泛地應用於急性SCI的臨床治療。然而,因缺乏嚴密設計並嚴格執行的臨床隨機對照研究,學者對外科手術治療時間視窗的界定、手術術式的選擇和手術促進神經功能恢復的療效上仍存在很大的爭議[1、2、5、7、8、9]。本文現就外科干預性手術治療時間的選擇對急性脊髓損傷預後影響的研究進展作一綜述。內蒙古自治區人民醫院脊柱外科賀永雄
1 外科干預性手術治療時間的選擇對動物急性脊髓損傷預後的影響
研究表明,SCI後的時間反應性水腫是創傷導致內皮細胞完整性喪失和血管通透性增加所致的血管源性水腫,因脊髓硬膜相對固定不易擴張,故髓內水腫向損傷臨近節段擴散,並伴隨髓內壓力升高。嚴重SCI後24-48小時,損傷部位有壞死,尤其脊髓灰質中心區出血明顯。幾天後,出血區空洞形成,以損傷為中心的頭尾2cm脊髓有擴散性壞死,通常壞死界限較為明顯。這種損傷區和損傷臨近部位逐漸演變的空洞和壞死形成往往伴有梗死等特徵性病理變化,即所謂的創傷後梗死[6]。而SCI後脊髓血流的改變是引起脊髓壞死和神經功能喪失的重要原因,也是造成脊髓繼發性損傷的重要原因[6]。在脊髓缺血基礎上進一步導致電解質紊亂、創傷後的炎症反應及凋亡等加重了損傷。Dimar等[10]於1999年通過實驗有力地證實了早期脊髓減壓可有效緩解和逆轉繼發性脊髓損傷。他們複製大鼠胸脊髓撞擊傷模型,然後再硬膜外放置壓迫裝置造成胸脊髓持續壓迫,然後於傷後0、2、6、24和72小時進行減壓。術後通過定量分析運動功能的恢復、損傷體積和神經電生理的變化等引數得出結論認為早期減壓手術能有效促進大鼠神經功能的恢復。Shields等[11]則在大鼠T10水平復制中度脊髓損傷並分別造成38%和43%的椎管狹窄以模擬臨床脊柱骨折脫位所造成的椎管狹窄,其研究結果表明在傷後6小時或12小時進行早期手術減壓的大鼠比傷後延遲到24小時減壓的大鼠獲得了更好的支撐體重的能力。國內學者張強等[12]則進一步將T13水平脊髓損傷後持續壓迫造成30%椎管狹窄的大鼠於傷後2小時和8小時進行減壓手術,術後病理形態學表明大鼠脊髓損傷後早期手術減壓對損傷的大鼠脊髓軸索有保護作用, 能減少脊髓損傷面積, 並促進大鼠後肢功能恢復。
2 外科干預性手術治療時間的選擇對臨床急性脊髓損傷預後的影響
基於上述分析,多數學者認為急性SCI後機體神經功能的預後主要和以下三個因素密切相關:1)瞬間原發損傷的程度;2)因脊柱骨折脫位或血腫而造成脊髓受壓迫的程度;3)脊髓受壓持續的時間[11]。就目前臨床治療而言,針對緩解或解除後兩種導致脊髓損傷加重的因素而言,脊柱外科醫生通常採用對損傷節段進行脊髓減壓、骨折脫位的復位、穩定和融合脊柱而進行干預性治療,這些治療方法已經達成共識[5]。雖然動物實驗研究表明脊髓損傷後數小時內早期脊髓減壓可最大限度緩解和逆轉繼發性脊髓損傷而獲得最佳神經功能恢復,但是脊柱外科醫生在如何選擇SCI後的最佳干預性手術治療的時機上仍有很大的爭議,集中表現在對早期手術治療時間視窗的界定和早期手術是否會增加SCI患者的併發症和導致神經功能惡化上[1、2、5、7、8、9]。部分學者認為SCI後24小時到14天時間視窗內手術治療不足以改變或逆轉繼發性脊髓損傷的程序,且SCI多伴隨全身多處損傷,早期急診手術增加了手術風險[7,13]。Marshal【14】進行的一項多中心前瞻性研究明確不支援對急性SCI進行早期干預性手術治療:在這項研究中,26例傷後5天內接受手術治療的患者中有4例出現神經功能的惡化,而44例5天后接受手術治療的患者沒有一例發生神經功能的惡化。作者認為尤其是頸SCI的患者不宜早期手術。但同時在等待手術或接受手術治療的149名患者中,有10人也出現了神經功能的惡化,其發生率和接受早期手術治療的患者是接近的。因此,王巖鬆等分析Marshall的研究沒有充分的資料來說明手術治療時間的選擇和神經功能惡化之間的關係[14]。相反,在保守治療患者發生神經功能的惡化更可能是由於脊柱損傷節段的不穩而造成的,與手術時間的選擇沒有明確的關係[14]。
隨著對繼發性SCI機理的進一步深入研究,研究者在全美急性脊髓損傷隨機受控臨床試驗方案基礎上提出兩個臨床治療黃金時間視窗:即急性SCI後8小時內給予大劑量的甲強龍衝擊治療能取得一定的療效,而傷後3小時內給予大劑量的甲強龍衝擊治療能取得更好的療效[1、16]。這些研究都明確提示急性SCI的治療應針對繼發性脊髓損傷機理,而干預性治療時間視窗的選擇在臨床治療急性SCI顯得尤為重要。就臨床實際而言,因頸椎外傷後急救、復甦、轉運、影像檢查和手術前的準備等因素導致多數患者在急性SCI後3-8小時內行干預行手術治療的可行性不大。Ng等[15]於1996-1997年對北美8個脊柱外科中心的26名C3-T1外傷性椎管侵佔達25%及以上的患者在傷後8小時內進行減壓治療:1)單純牽引;2)牽引加手術;3)單純手術。結果顯示符合上述標準的患者不到同期上述8個脊柱外科中心頸椎外傷患者的10%,而能夠在傷後8小時內接受手術減壓的只有2名患者,有7名患者在傷後12小時內接受手術減壓。該前瞻性、非隨機對照研究結果表明傷後早期手術減壓並沒有增加手術相關併發症的發生,作者認為延誤送治和影像學檢查是多數患者不能在8小時內進行手術減壓的主要原因,並建議重新制定新的程式以便更多的患者能在傷後8小時內得到手術減壓治療。Pointillart等[17]在另一項前瞻性、非隨機對照研究調查中對49名SCI患者在傷後8小時內進行手術減壓固定。作者發現傷後8小時內手術患者並沒有比傷後8-24小時內手術或沒有手術的患者神經功能恢復更好,結論認為SCI後神經功能預後主要和脊髓初始損傷的程度有關。但作者並沒有闡明8小時內完成手術減壓的患者例數,同時手術組患者入選例數較少可能也是影響療效判斷的一個重要因素。Papadopoulos[7]等對91名頸脊髓損傷患者進行的前瞻性、非隨機對照研究調中發現在急診MRI指導下的傷後12.6小時內急診手術減壓的34名患者神經功能恢復滿意,沒有明顯的急診手術併發症發生。作者從總體上統計接受手術的66名患者中有39例神經功能恢復滿意(其中包括一些完全SCI的患者),而非手術組25名患者中僅6名患者有神經功能改善,但是作者沒有比較急診12.6小時內手術減壓和在此之後手術減壓患者神經功能恢復的差異,可能和該組患者例數較少有關。
為確立通過標準的大規模隨機對照、前瞻性臨床研究來確定SCI後外科減壓時間的選擇和神經功能恢復之間關係的可行性,Tator等[18]進行了一項回顧性臨床調查:作者回顧性臨床病例資料來自北美36個脊柱外科中心,1994-1995年間有585名患者符合入選標準,而這隻佔同期上述中心收治同類患者的50%,另外50%患者因入院較晚、年齡、開放傷、脊髓沒有壓迫等原因而沒能入選。其中65%患者接受了手術減壓治療:23.5%患者在傷後24小時內手術;15.8%患者在傷後25-48小時手術;19%患者在傷後48-96小時手術;5天以後手術的患者佔41.7%。作者認為沒有明確的證據表明上述手術治療能促進神經功能的恢復,且在早期手術能否減少住院時間、肺炎和深靜脈血栓等併發症的發生上都存在很大的爭議。雖然在北美醫師更多的是採用手術減壓治療急性脊髓損傷,但在選擇傷後干預性手術治療時間點上,各臨床治療中心尚沒有達成共識。從統計資料中只有很少數患者在24小時內接受手術治療來看,作者認為如需要進行大規模隨機對照、前瞻性臨床研究來確定在傷後最佳治療的時間視窗,則必須進行更為廣泛的現場急救的公共教育,以及對急診科醫師進行特殊培訓,從而使得更多的患者能在傷後最短的時間內送達醫院進行治療。Rosa等[19]基於上述研究結果,進一步將傷後24小時內進行脊髓減壓手術治療定義為早期手術治療組,而超過24小時手術的定義為晚期手術治療組。作者回顧性複習1996-2000年所發表的臨床研究文獻,對1687例分別接受早期手術減壓、晚期手術減壓和非手術治療的患者臨床資料分析結果表明,急性SCI後24小時內的早期干預性手術減壓、復位和穩定脊柱至少在安全性上和傷後24小時以後的延遲手術是一致的,但接受24小時內急症手術治療的患者有著較高的神經功能恢復。但是作者進一步通過同質性分析(analysis of homogeneity)認為只有不完全SCI患者接受早期手術減壓治療才能獲得更好的臨床療效(89.7%)。作者承認早期手術減壓治療急性脊髓損傷是一項實用的治療方案,但在臨床病例研究中發現尚有眾多不同的變數影響最終神經功能康復的結果,因此,儘快進行前瞻性、隨機對照臨床研究是確定干預性手術減壓時間點最好方法。例如,Tuil等[20]研究中發現在ASIA分級中頸SCI達到A級患者中,併發低血壓和心動過緩的比例較高,其平均接受手術減壓治療的時間是傷後80.9小時,而同樣損傷程度沒有併發低血壓和心動過緩的患者平均接受手術時間是58小時。這些變數都是影響確定手術時間的因素,同樣對神經功能的預後會產生一定的影響。
多數臨床研究者基於上述原因,根據臨床實際情況,將早期手術減壓時間限定為傷後72小時內,晚期手術時間限定為超過傷後72小時。Mirza等[21]回顧性報道30例頸SCI患者中有15例在傷後3天內進行手術減壓治療,其餘15例3天后接受手術減壓治療。作者觀察到3天內早期手術治療促進了神經功能的恢復,並且不增加併發症的發生,同時能縮短住院時間。而Sapkas等[22]回顧性分析一組31名傷後72小時內接受手術減壓固定和36名傷後72小時以後接受手術治療的患者資料,他們認為早期手術和晚期手術治療的總體神經功能預後沒有差別。只有初始頸脊髓為不完全損傷的患者術後才有神經功能恢復的可能,而早期手術可能更有利於不完全脊髓損傷患者的恢復。此外,早期手術治療頸SCI是安全的,並沒有術後神經功能惡化的表現。作者承認定義傷後72小時為早期可能事實上並不是最佳早期干預性手術治療的時間視窗,尚需進一步前瞻性隨機對照研究。資料顯示,Vaccaro等[13]對一組頸SCI患者所做的一項關於早期或晚期手術減壓對神經功能預後影響的臨床研究是目前唯一的一項前瞻性、隨機對照研究。作者對34名患者進行傷後72小時內的早期手術減壓治療,對38名患者在傷後5天進行手術治療,其臨床資料結果顯示早期和晚期手術治療組患者在神經功能恢復和住院時間長短上沒有差別。但值得注意到是,該組臨床資料共有20名患者失訪,因此其結論尚需進一步的臨床調查研究。國內眾多學者[14,23、24]也對急性頸脊髓損傷後外科干預性手術時間選擇和神經功能預後的相關性做了一系列有益的研究,通常認為急性頸SCI應儘早在傷後3天內進行外科干預治療,以期望獲得更好的神經功能恢復。
Duh等[25]對全美第二次SCI治療研究的臨床資料通過析因分析(post-hoc analysis)研究SCI後早期(25小時內)和晚期(超過200小時)手術以及保守治療患者的神經功能恢復情況,結果認為早期和晚期手術都能促進神經功能的恢復,兩者相比沒有顯著性差異。作者分析認為傷後25小時和超過200小時這兩個手術時間視窗可能避免了創傷後的脊髓水腫期,因而避免了手術導致神經功能的惡化。值得注意的是該臨床研究是一項隨機、雙盲對照研究兩種治療脊髓損傷藥物療效的研究,所以在患者手術時間選擇上沒能做到隨機分組,作者也意識到該研究的結論需要進一步的臨床前瞻、隨機對照研究。
3 外科干預性手術治療時間的選擇對臨床急性脊髓損傷患者併發症和住院時間的影響
因SCI、尤其是高位頸SCI多伴有心肺功能損傷,故一些學者認為早期手術治療可能增加這些患者脊髓損傷併發症,手術風險極大,這也是影響外科干預性手術治療時間選擇的爭議焦點之一。然而,隨著現代脊柱外科技術水平和手術者的自信心、重症監護和神經麻醉水平迅速地提高,早期手術治療急性脊髓損傷的手術相關併發症和非手術治療已經沒有多少差別[1]。Duh等[25]研究表明傷後24小時內手術較晚期手術的併發症發生率低。Schlegel等[26]則發現傷後3天接受手術治療的患者其肺和泌尿道感染的併發症較高,而Fehlings等[1]則發現手術治療組的深靜脈血栓發病率較非手術組輕度增加。Waters等[27]對2204例脊髓損傷患者進行了前瞻性研究發現手術和非手術治療組患者的併發症發生率沒有差別。Vaccaro等[13]的前瞻性、隨機對照臨床資料結果顯示早期和晚期手術治療組患者在神經功能恢復和住院時間長短上沒有差別,而這和Mirza[21]和Chen[28]等的臨床研究結論一致。Mckinley等[9]則認為雖然傷後72小時內早期手術雖不能促進神經功能更好地恢復,但能縮短住院時間、減少肺炎、肺不張等呼吸系統的併發症。因此,目前的多數文獻說明傷後3天內手術治療脊髓損傷是安全的。
4 臨床研究存在的問題
Fehlings等[1,2]將臨床類研究結果分為3類:I類為有設計良好的研究方案、並能嚴格執行的臨床隨機對照試驗研究;II類為前瞻性地非隨機對照研究;III類為回顧性研究或病案報道以及專家述評等。很明顯I類臨床研究結果最具有說服力。Fehlings等[1,2]最近對近10年來,尤其是近5年來公開發表的有關減壓對SCI後神經功能恢復影響的文獻做了系統的回顧。研究發現在所有的66篇文獻中,沒有一項I類臨床研究,均為II類和III類臨床研究。而其中,能做到隨機對照分組研究的只有一篇文獻[13],其餘臨床研究都不能做到隨機對照分組。且在隨機分組對照研究的這一項研究中,62名參與研究的患者最終有20名患者失訪,故其結論有待商榷。Fehlings等[1,2]在此基礎上認為就目前臨床研究現狀而言,對急性SCI手術減壓時間點選擇對神經功能恢復預後影響的關係尚無定論。而為解決這一臨床難題,其所在的多倫多大學研究中心聯合其他多個脊柱研究所啟動了一項多中心(單一研究單位沒有充足的臨床病例數能夠將患者進一步細劃分為更多的亞組而進行對照研究[25])、前瞻性的臨床試驗研究來評估急性脊髓損傷後24小時內(早期)手術減壓和24小時後(晚期)手術減壓對頸SCI預後影響的研究。這項研究需要脊柱外科醫生和影像學醫師進行良好的合作,並對急救重症監護水平提出很高的要求,作者認為上述條件在上述多中心研究所是具備的。但是,作者分析因倫理道德、技術性等諸多因素限制了這項研究的患者隨機對照分組。例如在倫理道德上,醫師在臨床治療中不會把一個神經功能正惡化的患者分配到晚期手術組中;同時在急救、影像等技術上限制了24小時內能到到達脊柱外科中心得到治療患者的數量。Mckinley等[9]在其研究中指出在72小時內早期手術組患者構成中有如下特點:多為高能量的車禍傷,且女性患者多見。作者認為高能量車禍傷不同於墜落傷以及醫源性脊髓損傷,多伴有椎體骨折和不穩,因此多需要早期手術。而傷後72小時以後接受手術治療的患者其SCI多為不完全性脊髓損傷。這些臨床研究資料從一個側面反映了臨床治療中隨機分組的難度。因此,作者認為在該項研究中早期和晚期手術以及非手術治療組患者的神經功能恢復上無差異可能是因為患者在初始分組時的神經功能狀況就不同而導致。
5 結論
雖然大量的動物實驗研究表明脊髓損傷後早期外科手術減壓可以緩解和逆轉脊髓繼發性損傷,但臨床上對於是否同樣存在和動物實驗類似的手術減壓治療視窗期仍無定論。也就是說,臨床醫師對於外科手術治療急性SCI的作用和手術時機選擇上尚沒有達成統一的認識。從大量的II類臨床研究資料來看,初步擬定的指導方針是:對於血流動力學穩定的患者,72小時內早期手術減壓是安全有效的[1,2];對於SCI後神經功能進行性惡化的患者應建議進行急診手術減壓。而從大量的III類臨床研究資料來看,初步擬定的可供選擇的方案是[1,2]:手術減壓治療急性頸SCI是一種切實可行的治療方法,只要患者沒有威脅生命的多系統創傷,儘可能在傷後24小時內手術減壓治療,同時也能降低創傷後併發症的發生率和縮短住院時間。總之,對於SCI這一難治的世界性醫學難題而言,全球多中心繫統協作大樣本的臨床病例分析討論是解決這一難題的出路之一。
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