趙澤丹,鄭遵成,樊湘珍,錢紅麗,王洪強(qiáng),王德強(qiáng)
脊髓損傷(spinal cord injury,SCI)是指由外傷、炎癥、腫瘤等各種原因引起椎管內(nèi)神經(jīng)結(jié)構(gòu)(包括脊髓和神經(jīng)根)及其功能的損害,造成損傷水平以下運(yùn)動(dòng)功能障礙(肌肉力量減弱甚至喪失)和感覺功能障礙(感覺喪失或異常,甚至神經(jīng)病理性疼痛),以及排尿和排便功能障礙[1-2]。其作為一種高發(fā)生率、高致殘率、高耗費(fèi)的常見中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病,不僅嚴(yán)重影響患者的日常生活活動(dòng)能力(activities of daily living,ADL)、危害患者生命,也給家庭和社會(huì)帶來巨大的健康和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[3-4]。然而,目前針對(duì)脊髓損傷的治療,臨床上以藥物治療和手術(shù)治療為主,對(duì)脊髓嚴(yán)重?fù)p傷的患者仍然缺乏有效的干預(yù)措施來修復(fù)受損脊髓并恢復(fù)其功能,SCI 后的運(yùn)動(dòng)輔助和功能康復(fù)成為一個(gè)世界性問題[5]。對(duì)SCI 的程度和康復(fù)效果進(jìn)行精準(zhǔn)、客觀量化評(píng)定,制定個(gè)性化康復(fù)治療方案顯得非常重要。
SCI 康復(fù)治療的前提是康復(fù)評(píng)定,但臨床上對(duì)于SCI 康復(fù)效果的評(píng)估側(cè)重于功能評(píng)定量表等,對(duì)損傷后神經(jīng)功能障礙客觀量化的評(píng)定方法研究較少。體感誘發(fā)電位(somatosensory evoked potential,SEP)作為一種無創(chuàng)的檢測(cè)技術(shù),是通過電刺激感覺或混合周圍神經(jīng)所產(chǎn)生的電反應(yīng),并沿著大纖維體感(背柱-內(nèi)側(cè)丘系)通路記錄,能夠反映軀體感覺神經(jīng)傳導(dǎo)通路完整性[6-7]。其中皮層體感誘發(fā)電位(cortical somatosensory evoked potential,CSEP)具有中樞放大作用,可以更早更靈敏地反映本體感覺受損,并根據(jù)潛伏期和波幅評(píng)估脊髓感覺傳入通路完整性,評(píng)判預(yù)后[8-9]。既往國(guó)內(nèi)外臨床上CSEP 監(jiān)測(cè)技術(shù)主要應(yīng)用于脊柱手術(shù)中監(jiān)測(cè)脊髓功能,以避免損傷脊髓神經(jīng)[10-11],但在康復(fù)領(lǐng)域尚缺乏充分應(yīng)用。本文將系統(tǒng)闡述CSEP 在SCI 康復(fù)評(píng)估中的優(yōu)點(diǎn)及其應(yīng)用進(jìn)展。
1.1 CSEP 的概念及傳導(dǎo)通路 CSEP 是指連續(xù)刺激周圍軀體感覺神經(jīng)(上肢正中神經(jīng)、尺神經(jīng)、下肢脛后神經(jīng)、腓總神經(jīng)等)引起的沖動(dòng)沿周圍神經(jīng)Ⅰa 類神經(jīng)元傳入,經(jīng)后索、薄束核、楔束核、內(nèi)側(cè)丘系、丘腦腹后外側(cè)核到大腦感覺皮層,并在皮層上記錄到可測(cè)量的電位變化[12-13]。CSEP 可以幫助診斷神經(jīng)功能的缺損、嚴(yán)重程度和預(yù)后,以及脊柱解剖學(xué)病變,客觀評(píng)價(jià)神經(jīng)傳導(dǎo)功能及評(píng)估損傷后脊髓的生理完整性,被廣泛應(yīng)用于脊髓損傷[14-15]。
1.2 CSEP 與SCI 脊髓傳導(dǎo)功能受損是SCI 的主要病理特征,誘發(fā)電位檢查可以直觀地反映神經(jīng)功能[16-17]。CSEP 臨床主要觀察潛伏期及波幅,神經(jīng)纖維的傳導(dǎo)速度決定了潛伏期長(zhǎng)短,神經(jīng)元的數(shù)量和反映的同步性決定波幅的高低。當(dāng)脊髓損傷時(shí)CSEP 的潛伏期和波幅都會(huì)發(fā)生改變。
完全性脊髓損傷患者受損平面以上的CSEP通常完全消失而受損部位以下的電位存在,不完全性脊髓損傷患者的脊髓或脊髓到皮層傳導(dǎo)減慢,CSEP 具體表現(xiàn)為潛伏期延長(zhǎng)、波形變異或某一成分缺失、波幅下降。宋曉飛等[18]研究發(fā)現(xiàn),脊髓損傷越嚴(yán)重,體感誘發(fā)電位的潛伏期延長(zhǎng)及/或波幅下降越明顯。并且波幅變化比潛伏期變化更敏感,能早期提示感覺通路功能受損[19]。根據(jù)CSEP 傷后再出現(xiàn)的時(shí)間及早期復(fù)查對(duì)比CSEP改善程度,可以判斷SCI 預(yù)后,通常來講,若損傷早期可以記錄到SEP 者提示預(yù)后良好,反之則預(yù)后不佳[20]。目前,CSEP 監(jiān)測(cè)的公認(rèn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)為潛伏期延長(zhǎng)大于10%和(或)波幅下降超過50%并持續(xù)10 min 以 上[21]。
1.3 CSEP 康復(fù)評(píng)定優(yōu)點(diǎn) 針對(duì)SCI 患者的功能、活動(dòng)能力、感覺喪失,臨床治療以康復(fù)訓(xùn)練為主。早期開展康復(fù)訓(xùn)練有助于損傷周圍神經(jīng)細(xì)胞軸突、樹突的重組,改善患者的運(yùn)動(dòng)和感覺功能,提高日常生活活動(dòng)能力[22]?,F(xiàn)代研究證實(shí)脊髓損傷平面以下感覺信息的輸入是運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)的關(guān)鍵,感覺信息輸入的正確整合能夠幫助患者執(zhí)行目標(biāo)運(yùn)動(dòng),感覺反饋在運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)過程中協(xié)助完善正在進(jìn)行的動(dòng)作,SCI 患者感覺功能的恢復(fù)對(duì)促進(jìn)運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[23]。因此臨床評(píng)估SCI 后感覺通路恢復(fù)情況對(duì)判斷患者預(yù)后及評(píng)估康復(fù)效果具有重要意義。
目前臨床上多采用脊髓損傷水平(American spinal injury association,ASIA)量表通過皮膚關(guān)鍵感覺點(diǎn)的輕觸覺和針刺覺檢查來確定損傷平面,但仍存在一定的主觀性[24]。由于SCI 患者損傷節(jié)段以下感覺減退、感覺過敏、感覺消失,束帶感等感覺障礙范圍與CSEP 的異常表現(xiàn)一致,因此使用CSEP 可以定量檢查軀體感覺傳導(dǎo),客觀評(píng)價(jià)本體感覺傳導(dǎo)通路及其相應(yīng)中樞功能的完整性,在SCI 臨床康復(fù)效果評(píng)定中大有裨益[25]。并且前期臨床實(shí)踐發(fā)現(xiàn)SCI 患者誘發(fā)電位的恢復(fù)早于功能評(píng)分,誘發(fā)電位中感覺誘發(fā)電位的恢復(fù)比運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位更早[26]。
CSEP 作為一種迅速發(fā)展的神經(jīng)電生理技術(shù),其相較于臨床癥狀,變化更早,且靈敏度更高,準(zhǔn)確性更好,能早期發(fā)現(xiàn)脊髓神經(jīng)損傷并準(zhǔn)確評(píng)估脊髓傳導(dǎo)通路的改善,對(duì)SCI 康復(fù)治療效果評(píng)價(jià)的作用是肯定的[27]。
SCI 后脊髓組織缺血缺氧,采用SEP 監(jiān)測(cè)可以反映其損傷程度[28]。劉昌紅等[29]研究發(fā)現(xiàn),給予急性不完全性SCI 患者早期足療程的高壓氧及康復(fù)治療并分別在治療前、治療14 d 和治療28 d 進(jìn)行脛神經(jīng)、腓總神經(jīng)的誘發(fā)電位測(cè)定,觀察到高壓氧聯(lián)合康復(fù)訓(xùn)練能夠有效改善SCI 患者神經(jīng)功能和運(yùn)動(dòng)功能,治療后患者CSEP 潛伏期及峰值的改善程度與治療前相比亦有顯著性差異,從而說明CSEP 可以很好地反映SCI 患者的病情變化,潛伏期及波幅改善越顯著,患者的恢復(fù)程度越好。有研究[30]為探討CSEP 和改良巴特爾指數(shù)(MBI)量表的實(shí)用性,并描述不同程度SCI 下誘發(fā)電位的康復(fù)價(jià)值,選取36 例SCI 患者,均給予物理治療、職業(yè)治療、功能性電刺激、心理治療等綜合康復(fù)治療,并記錄治療前后CSEP 和MBI 評(píng)分。結(jié)果顯示:不同程度SCI 治療前CSEP 潛伏期差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,治療后CSEP 潛伏期均優(yōu)于治療前,并且治療前后誘發(fā)電位的潛伏期與MBI 評(píng)分呈線性相關(guān)。CSEP 能夠準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)SCI 的治療干預(yù),在臨床上對(duì)評(píng)估SCI 的康復(fù)效果至關(guān)重要。
體感誘發(fā)電位在某些動(dòng)物模型中可用于評(píng)估脊髓損傷后感覺系統(tǒng)的恢復(fù)[31]。有研究[32]采用大鼠脊髓損傷模型分別觀察造模前后及減壓治療前后不同時(shí)間的CSEP,測(cè)定潛伏期和振幅,結(jié)果發(fā)現(xiàn)脊髓受到的打擊越嚴(yán)重,受壓時(shí)間越長(zhǎng),脊髓誘發(fā)電位的變化越顯著,具體表現(xiàn)為潛伏期延長(zhǎng),波幅顯著降低,這有助于早期診斷和及時(shí)評(píng)估SCI 程度。在SCI 恢復(fù)過程中,SEP 潛伏期的恢復(fù)早于波幅,潛伏期恢復(fù)更為顯著。該實(shí)驗(yàn)表明CSEP 可以很好地反映大鼠脊髓損傷的嚴(yán)重程度并對(duì)治療效果進(jìn)行評(píng)估。謝財(cái)忠等[33]將72 只SD大鼠隨機(jī)分為Sham 組、SCI 組和MV 組,采用改良Allen's 法制備脊髓損傷動(dòng)物模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn),造模后僅給予MW 組低強(qiáng)度微波治療,在術(shù)后1 d、7 d、14 d 和21 d 分別進(jìn)行運(yùn)動(dòng)功能評(píng)分、SEP 和MEP 潛伏期及波幅的測(cè)定,并觀察到低強(qiáng)度微波康復(fù)治療有利于急性脊髓損傷后脊髓上行傳導(dǎo)通路及髓下行傳導(dǎo)通路的恢復(fù),MW 組大鼠相較于SCI 組大鼠的SEP 潛伏期明顯縮短,波幅顯著增加。夏鉑等[34]同樣采用Allen's 法制備急性脊髓損傷大鼠模型后分別于SCI 后不同時(shí)間點(diǎn)使用CSEP 對(duì)下肢進(jìn)行觀察,結(jié)果表明,經(jīng)脊髓Allen's打擊損傷后的大鼠出現(xiàn)雙后肢不完全癱瘓且誘發(fā)電位均大于假手術(shù)組,回醫(yī)烙灸療法治療后大鼠的誘發(fā)電位明顯小于其他干預(yù)組。上述動(dòng)物研究均提示,減壓治療、低強(qiáng)度微波治療、回醫(yī)烙灸療法等康復(fù)手段可有效促進(jìn)脊髓損傷大鼠運(yùn)動(dòng)和感覺功能的恢復(fù),對(duì)脊髓損傷大鼠的CSEP潛伏期、波幅具有良好的改善作用,并且證明,早期、科學(xué)、合理的治療能明顯改善SCI 預(yù)后,促進(jìn)脊髓功能的恢復(fù)。同時(shí)CSEP 可用于動(dòng)態(tài)觀察SCI 動(dòng)物模型的感覺通路,反映脊髓損傷的嚴(yán)重程度,有效評(píng)價(jià)治療前后康復(fù)效果的變化。
患者的年齡、身高、體溫、動(dòng)脈血壓、麻醉劑等對(duì)CSEP 均有一定的影響,其中溫度及麻醉劑在臨床康復(fù)評(píng)估中對(duì)誘發(fā)電位的影響十分明顯。
4.1 溫度對(duì)CSEP 的影響 由于體溫降低時(shí),神經(jīng)功能活動(dòng)會(huì)降低,神經(jīng)電生理方面具體表現(xiàn)為神經(jīng)傳導(dǎo)速度減慢、CSEP 潛伏期的顯著延長(zhǎng)[35-36]。因此,在臨床使用CSEP 進(jìn)行康復(fù)評(píng)估時(shí),應(yīng)注意做好患者的保暖工作,避免低溫產(chǎn)生的影響。
4.2 麻醉對(duì)CSEP 的影響 突觸活動(dòng)或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整合的功能受麻醉藥物影響較大,因此依賴于突觸結(jié)構(gòu)的神經(jīng)電生理監(jiān)測(cè)容易受其影響[37]。靜脈麻醉藥物、吸入麻醉藥物、肌肉松弛藥物、阿片類鎮(zhèn)痛藥等均會(huì)對(duì)誘發(fā)電位產(chǎn)生抑制作用。神經(jīng)病理性疼痛在SCI 患者中的發(fā)生率為55%~80%,嚴(yán)重影響康復(fù)過程[38-39]?;颊呷糁委熤惺褂梅姨?、舒芬太尼或瑞芬太尼等阿片類藥物鎮(zhèn)痛,會(huì)影響誘發(fā)電位的振幅和潛伏期,雖然目前認(rèn)為臨床劑量的阿片類藥物對(duì)誘發(fā)電位幾乎沒有影響,但應(yīng)注意用量,避免誤差[37,40]。
既往神經(jīng)電生理技術(shù)作為術(shù)中敏感可靠、常規(guī)無創(chuàng)的神經(jīng)功能監(jiān)測(cè)方法,根據(jù)誘發(fā)電位的波形惡化情況可以及時(shí)快速、有效地發(fā)現(xiàn)脊髓缺血并發(fā)出報(bào)警,被廣泛應(yīng)用于脊髓外傷的術(shù)中監(jiān)測(cè)[27,41],目前CSEP 在臨床康復(fù)評(píng)估中的優(yōu)勢(shì)日益突出。
SCI 后的康復(fù)已成為世界各地的研究熱點(diǎn),SCI 導(dǎo)致的肌肉癱瘓、神經(jīng)損傷,使用ASIA 神經(jīng)功能評(píng)定、肌痙攣評(píng)定是判斷傷殘程度、損傷程度的重要依據(jù),但臨床上難以通過徒手評(píng)定、量表評(píng)定或目測(cè)的方法對(duì)周圍神經(jīng)及肌肉功能做出客觀、定量的定性、定位[25]。X 線、CT、MRI 等影像學(xué)檢查不能發(fā)現(xiàn)SCI 的功能改變,其反映的形態(tài)學(xué)改變并不能代表功能的結(jié)果[26]。臨床研究和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致說明在康復(fù)過程中實(shí)施CSEP監(jiān)測(cè),可以有效彌補(bǔ)影像學(xué)和各種評(píng)分量表的不足,并能夠采用客觀數(shù)據(jù)反映脊髓功能的變化,動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)患者感覺通路的恢復(fù)情況。CSEP 及時(shí)提供有效信息不僅幫助SCI 患者康復(fù)治療方案的改進(jìn),也為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)提供了一項(xiàng)可靠的神經(jīng)電生理檢查指標(biāo),具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值和推廣意義,建議納入到SCI 常規(guī)康復(fù)評(píng)估方法中。未來應(yīng)在傳統(tǒng)康復(fù)治療效果臨床評(píng)定方法的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的研究和應(yīng)用,以期為臨床康復(fù)效果評(píng)價(jià)開啟新視角。