引用本文:江华,肖增明,邱勇.脊柱畸形矫形术中脊髓缺血性神经损伤的研究进展[J].中华外科杂志,,54(5):-.
作者单位：广西医院脊柱骨病外科
神经系统并发症是脊柱畸形矫形术的严重并发症之一，其发生原因可分为机械压迫和血供障碍两个方面。既往文献对于机械压迫因素所造成的脊髓及神经损伤已有较多报道，但对于脊髓血供障碍所导致的缺血性神经损伤的文献报道较少。由于脊柱畸形矫形术中导致脊髓缺血性神经损伤的原因较复杂，临床上诊断脊髓缺血性神经损伤主要依据两个方面[1]：(1)术中出现大出血、低血压或脊髓低灌注的情况；(2)排除术后早期脊髓损伤的其他可能原因，包括血肿形成、脊髓水肿、内置物压迫、脊髓自身疾病等。提高对脊髓缺血性神经损伤的认识是诊断和处理此类手术并发症的关键，本文就当前国内外关于脊髓缺血性神经损伤的发病机制、潜在危险因素、神经电生理监测预警作用的研究进展综述如下。
一、脊髓缺血性神经损伤的发病机制
脊髓独特的血供来源是脊髓缺血性神经损伤发生的解剖基础，脊髓动脉由脊髓前动脉、脊髓后动脉及由肋间后动脉或腰动脉等节段性动脉的脊支构成，这些血管在脊髓表面相互吻合形成根动脉链和软膜动脉网营养脊髓。脊髓的血供较丰富，供血方式与脊神经分布一样呈节段性，但相互吻合支少，侧支循环供血能力差，故容易发生缺血。脊柱畸形矫形术中导致脊髓缺血的原因大致可分为直接原因和间接原因：(1)直接原因：结扎节段性血管、大出血等导致脊髓动脉的灌注量不足，直接引起脊髓缺血[2]；(2)间接原因：脊柱的延长或缩短造成脊髓过度牵张或折叠引起脊髓内部压力增加，髓内毛细血管受到牵拉、压迫及发生痉挛，脊髓血供相应减少进而导致脊髓缺血[3]。脊髓缺血的严重后果就是脊髓的继发性神经损伤。脊髓的神经元细胞是对缺血缺氧极其敏感的神经细胞，脊髓出现缺血性损伤后血中肿瘤坏死因子－α水平增高，血脊髓屏障受到破坏，同时缺血缺氧刺激血管内皮细胞表达血小板内皮细胞黏附分子增加，从而促使中性粒细胞聚集并穿越血管进入脊髓组织，最终导致神经损伤。
二、脊髓缺血性神经损伤的潜在危险因素
1．脊柱畸形的类型：
胸椎后凸及侧后凸畸形与脊柱畸形矫形术中脊髓缺血性神经损伤的风险密切相关。Orchowski等[1]报告的例行脊柱矫形手术患者中，2例患者在术中因脊髓缺血出现双下肢运动功能障碍，其中1例为特发性胸椎侧后凸畸形，1例为胸腰段后凸畸形，他认为脊柱后凸畸形的矫正使脊柱高度得以增加，导致脊髓及其滋养血管受到牵拉，降低了脊髓的血流灌注，这可能是后凸畸形患者易发生脊髓缺血性神经损伤的原因。Othman等[4]报告1例胸椎后凸Cobb角90°的休门病患者行后凸矫形手术中出现双侧体感诱发电位(somatosensoryevokedpotential，SEP)和神经性混合运动诱发电位(neurogenicmixedevokedpotential，NMEP)消失，迅速提升动脉压后体感及运动诱发电位均恢复。该作者分析术中诱发电位的消失可能是脊髓受到牵拉使脊髓供血不足所致。
术中脊髓缺血性神经损伤的发生还可能与胸椎后凸畸形的严重程度有关。Apel等[5]对44例脊柱畸形患者的神经并发症进行分析时发现，术中出现脊髓缺血性神经损伤的3例患者均为严重先天性侧后凸畸形，胸椎后凸角度为°～°。Bridwell等[6]在一项大样本量病例回顾性研究中发现，出现脊髓缺血性神经损伤的病例均为严重脊柱后凸畸形患者，多因素相关分析也证实严重脊柱后凸畸形是术中出现脊髓缺血性神经并发症的重要危险因素。Lenke团队在最新研究报告中进一步指出伴旋转半脱位的胸椎侧后凸畸形，由于脊髓及其滋养血管在短节段内高度扭转，在脊柱畸形矫形术中可能造成严重的脊髓缺血，是导致术中SEP和NMEP"真预警"以及术后神经功能障碍的高危原因之一[7]。
2．手术方式：
前路脊柱矫形手术过程中，结扎节段性血管可能导致脊髓缺血性神经损伤。在动物模型中已证实单侧或双侧结扎节段性血管可引起脊髓血流灌注量下降，进而导致脊髓传导功能障碍[2]。临床上，国外学者陆续报道了类似的脊髓缺血性神经并发症。Apel等[5]对3例严重先天性侧后凸畸形患者行前路脊柱矫形手术过程中，结扎节段性血管后均不同程度的出现脊髓缺血性神经损伤，他认为前路手术中阻断节段性血管破坏了脊髓血供链，增加了脊髓缺血风险，易导致脊髓功能障碍。在后路脊柱矫形手术过程中，节段性或非节段性的撑开(牵拉)、加压(压缩)、去旋转(剪切)及推移力被过量施加，均可能引起脊髓内部压力增加，髓内毛细血管受到牵拉及压迫，脊髓血供相应减少进而导致脊髓缺血性神经损伤[3,8]。动物实验发现后路脊柱撑开、加压和去旋转技术对脊髓产生牵张力和剪切力，影响脊髓的血供状况，力学矢量与脊髓缺血程度呈正相关，多种技术同时使用可产生明显的叠加效应[9]。然而，无论是单一前路或后路脊柱畸形矫形术对脊髓缺血性神经损伤的影响目前均存在争议。邱勇等[10]认为前路脊柱畸形矫形术中结扎节段性血管导致脊髓缺血性损伤的概率不大；但节段性血管阻断可影响脊髓的传导功能，如同期行后路矫形手术则发生脊髓缺血性神经损伤的危险性将大大增加。研究报道对于重度僵硬性脊柱侧凸患者，在前路松解术中结扎节段性血管可能对脊髓血供产生不良影响，而同期行后路矫形手术时采用牵引技术会进一步加重脊髓缺血，导致严重神经并发症的发生[11]。Orchowski等[1]采用前后路联合矫形手术翻修1例脊柱矫形失败患者，术中出现永久性脊髓缺血性神经损伤，此患者在既往手术和翻修手术中单侧结扎了13支节段性血管，该病例提示过多结扎节段性血管后再行后路矫形手术可能是导致脊髓缺血性神经并发症的危险因素。Bridwell等[6]对例脊柱畸形患者的神经并发症进行分析时发现，3例脊髓缺血性神经损伤均发生在前后路联合手术并结扎了凸侧节段性血管的患者；特别对于严重后凸畸形患者，在角状后凸畸形顶椎区内集中多根节段性血管或脊髓已受到较大牵拉张力，使脊髓已处于临界缺血状态，此时行前后路联合矫形手术可能导致灾难性的神经并发症。
3．术中低血压：
术中失血性低血压或麻醉控制性低血压均可引起脊髓缺血性神经损伤。术中损伤硬膜外静脉丛、创面广泛渗血等引起的大量失血是导致脊髓处于缺血状态的高危因素。多位学者[3,12]研究发现由于术中短时间内出血较多或收缩压低于90mmHg(1mmHg＝0.kPa)，可使脊髓血流灌注不足或发生血供障碍，引起术中SEP电位显著降低或消失。Accadbled等[13]报告例脊柱矫形手术中，2例因大量失血出现低血压(最低30mmHg)导致术中SEP波形消失和暂时性神经损伤，待平均动脉压(meanarterypressure，MAP)回升后SEP波形和神经功能恢复正常。Owen[14]认为在脊柱矫形过程中，保持合理的血压非常重要，如果MAP控制在60mmHg以上，一般不会出现脊髓缺血性神经损伤或有显著意义的SEP改变。术中采用麻醉控制性低血压的优点是减少分离组织和剥离骨膜时的出血；但控制性低血压可能造成脊髓血流灌注的大范围变化，易使脊髓处于临界缺血的危险状态。一例脊柱畸形患者在矫形过程中，因术中控制性降压一度使MAP低于50mmHg而未能及时发现，导致术中出现脊髓缺血性神经损伤[4]。Schwartz等[15]建议在脊柱矫形手术过程中，应密切观察麻醉控制性血压的波动范围，保证MAP应不低于65mmHg，否则出现脊髓缺血性神经损伤的概率将明显升高。如果考虑到血液动力学和细胞氧合作用的影响，术中MAP最好保持在高于80mmHg的水平，脊髓才能保持良好的血流灌注[16]。值得注意的是，脊柱畸形矫形术中采用麻醉控制性低血压可造成脊髓血流减少及自动调节机制的丧失；如合并短时间内的大量失血，在两种因素综合作用下将对脊髓的血流灌注和传导功能造成非常不利的影响。此外，在长时间的低血压和低灌注的基础上，骤然提升血压、恢复血流后可能引起脊髓缺血－再灌注损伤，导致更为剧烈的脊髓损伤和神经功能障碍；这种损伤的发生与否及其严重程度与脊髓缺血时间、程度和组织对氧的需求程度密切相关[17,18,19]。因此，密切监测失血量、MAP等相关指标，及时补充血容量，使MAP维持在一个合理的范围，对于术中防范脊髓缺血性神经损伤有着重要意义。
三、神经电生理监测的预警作用
脊髓缺血性神经损伤是脊柱畸形矫形术中的严重并发症，采用神经电生理技术进行术中神经功能的持续监测，是避免这一严重并发症的重要手段。既往动物实验及临床研究证实SEP能够及时监测脊髓的血流状态和传导功能[20]。Apel等[5]认为在前路脊柱矫形手术中，SEP能警示和预防脊髓缺血性神经损伤的发生；当稳定的SEP信号潜伏期延长或突然中断时，应停止结扎节段性血管及其他手术矫形操作。Devlin和Schwartz[21]进一步指出SEP信号波幅下降超过50%意味着脊髓濒临缺血状态，此时应立即暂停手术并迅速升高MAP以改善脊髓血流灌注。对于SEP的报警标准，大部分学者主张采用国际上较通用的50/10法则[22]，即反应波幅与基线比降低大于50%或潜伏期延长10%应立即预警。然而，单纯采用SEP监测术中脊髓缺血状态存在明显缺点[23]：(1)假阴性率高，即SEP波形正常而术后出现脊髓缺血性神经损伤；(2)只能监测脊髓后动脉供血的脊髓后索和后外侧索的功能完整性，仅反映脊髓背侧的感觉传导通路，无法监测对缺血更为敏感的脊髓前角细胞；(3)叠加时间较长，本身信号较小且有一定的变异性，不能反映即刻脊髓功能状态。因此，部分学者建议通过联合应用术中运动诱发电位(motorevokedpotential，MEP)，同时对脊髓前动脉供血的脊髓腹侧运动传导通路进行监测，以更全面反映术中脊髓血流灌注状态[24]。Pastorelli等[25]回顾性分析了例脊柱矫形手术病例后发现，运用SEP和经颅电刺激运动诱发电位(transcranialelectricalstimulation－MEP，TES－MEP)联合监测较单纯SEP监测能更早期、更准确地警示脊髓缺血状态，防止神经并发症的发生。但目前对于MEP的报警标准尚存在争议，有学者建议MEP预警标准应设为反应波幅下降80%，或提高刺激阈值。由于在常规刺激中，MEP的波形中反应波幅和潜伏期的变异较大，往往难以通过设立阈值进行观察测量，故部分学者倾向于"全或无"的报警标准[26]。近来，不少学者发现无论是SEP还是MEP均只能报告脊髓缺血性神经损伤后一段时间被记录下来的平均值，这种"事后性"是诱发电位监测的最大缺陷[23]。对于手术者而言，更有意义的是像血管夹闭试验那样可重复性的监测脊髓血流与功能，或像肌电图(electromyography,EMG)那样实时的直接证实神经功能。在此理念下，综合应用多种监测手段(SEP、MEP、EMG)的多模式术中神经功能监测(multimodalintraoperativemonitoring，MIOM)被应用于脊柱矫形手术。多项临床研究证实MIOM能完整的监测脊髓前、后动脉供血的脊髓腹侧及背侧的神经功能，提高术中脊髓缺血性神经损伤的检出率[27,28]。但部分学者认为MIOM在提高术中监测敏感性的同时降低了监测的特异性，出现较高"假预警"(假阳性)率，干扰正常的手术操作[29]。尽管现有MIOM还不够完善，但这也启示我们应根据各种监测方法自身的优缺点，针对不同的监测目的进行不同的组合，进一步开展临床对照研究，以获得脊柱畸形矫形术中多模式神经功能监测的循证依据，降低术中脊髓缺血性神经损伤的发生率。
四、脊髓缺血性神经损伤的诊断和处理
目前在临床上对于脊髓缺血性神经损伤尚无明确的诊断标准，但总结既往文献和临床经验，以下几项可作为诊断参考依据：(1)术中存在明确的低血容量表现，包括术中大出血、持续性低血压及低灌注等；(2)术中有明确的神经电生理监测预警或术中唤醒实验提示神经功能受损；(3)排除机械因素(螺钉误置、血肿形成等)引起的脊髓压迫，以及其他脊髓和脑部病变；(4)及时输血、提升血压以提高血流灌注后可迅速完全或部分挽救脊髓功能。
一旦出现脊髓缺血性神经损伤的征象，应迅速采取积极的治疗措施[30]，立即停止脊柱矫形手术操作，及时补充血容量以提高组织灌注，维持较高水平的动脉血压，必要时可应用血管扩张药物以改善脊髓血供微循环。
总之，脊髓缺血性神经损伤是脊柱畸形矫形术中的严重并发症，胸椎后凸及侧后凸畸形，过多的结扎节段性血管，过度的加压、撑开及截骨，前后路联合矫形手术，术中低血压是导致此并发症发生的危险因素。脊柱外科医生在进行脊柱矫形手术过程中，应充分考虑到上述导致脊髓缺血性神经损伤的高危因素，术中合理控制MAP，同时联合应用MIOM，及时发现和预防潜在的缺血性神经损害；一旦出现脊髓缺血性神经损伤的征象，应采取积极的治疗措施以挽救脊髓功能。
（参考文献略）
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