骶神经刺激治疗脊髓损伤后肠道功能障碍的研究进展

刘 浩，白春宏

(武警后勤学院附属医院骨科中心脊柱一科，天津300162)

脊髓损伤(spinal cord injury，SCI)使损伤平面以下的内脏器官失去高级中枢(大脑和或脊髓)的调节与支配，引起神经性器官功能紊乱，以脊髓终末支配的盆腔器官(膀胱、尿道、直肠、肛门和性器官)功能障碍最为常见［1］。其中逐渐认为肠道功能障碍是影响脊髓损伤患者身心健康的一个重要因素。27% ～41%的成年脊髓损伤患者存在胃肠道功能障碍并且需要接受治疗［2］。同时调查［3］显示，大约30%的SCI 患者认为直、结肠功能障碍比膀胱及性功能障碍对身心健康的影响更严重。直、结肠功能障碍可以是SCI 后即刻出现的重要病征，随着时间推延，此障碍尤为突出。

SCI 影响肠道动力、括约肌控制能力和总体运动能力。因此，大多数脊髓损伤患者肠道功能障碍都有便失禁和便秘的症状［4］。对于便秘和便失禁的传统治疗方法主要包括饮食、生活方式的改变、药物治疗(轻泻剂、栓剂、灌肠剂)以及行为和生物反馈治疗;手术治疗主要包括结肠造口术、回肠造口术、马龙顺行性灌肠和骶神经刺激(sacral nerve stimulation，SNS)器移植术［5］。其中，只有骶神经刺激能够同时治疗便失禁和便秘［6］。

1 骶神经刺激机制

SNS 的作用机制尚未明确，有可能是涉及到多种生理效应，特别是传入和局部反射通路的调节［7］。

SNS 是通过传入神经调节改善直肠低敏感性患者的直肠感觉阈值［8］、脊髓损伤患者的肠道压力和动力［9］以及便秘患者的肛门壁和盆底肌肉的功能［10］。这些研究表明SNS 能够改善肛门直肠的感觉和运动功能。

SNS 能够使便失禁和便秘患者的大脑自体感觉诱发电位的潜伏期变长［11］，增加刺激阶段初期皮质唤醒阈值，这可能是SNS 引起可逆的神经冲动导致动态的脑皮质改变，从而影响肛门的顺应性［12］。这些发现证实SNS 改变了代表低位肠道的皮质感觉。

超感觉阈值SNS 极大地增加了慢传输便秘患者的顺行性结肠波的频率，这是与排便的频率增加和减少泻剂的使用时相一致的［13］，然而次感觉阈值SNS 对患者肠道动力却无作用［14］。在一个对慢传输便秘患者的6 个月随访中却发现次感觉阈值刺激能够使一半患者的传输时间正常化，但SNS 对于便失禁患者却能够减少他们的肠道传输时间［15］。这种在不同情况下的不同刺激结果的机制仍未被阐明，有可能是通过调节肠道神经系统或者是相应脊髓平面的反射通路来使传输时间正常。

2 手术方法及并发症

第1 例的骶神经刺激装置是在1976年设计的。1995年骶神经刺激首次成功应用于治疗3 名便失禁患者，至今已有超过2 000 个骶神经刺激装置成功移植于患者体内［16］。

骶2 神经根含有来自骶丛的最大的传入神经纤维;然而，刺激骶2 神经根常常会引起坐骨神经纤维的活动，出现臀部和腿部的疼痛［11］。通过刺激骶3 神经根能够在最小不良反应的情况下提供最大的骶神经传入神经的刺激。因此，刺激骶3神经根通常会是一个更好的治疗选择。置入神经刺激器主要包括两个步骤:3 周的周围神经刺激评估测试和永久性刺激器的移植［6］。手术方法:在麻醉下经皮插入一个刺激性电极于骶3 骶孔中。骶孔的选择是通过X 线透视和肌肉的收缩(盆底的升降而造成肛门收缩和放松，即bellows 反应以及同侧脚趾的趾屈)来确定的。固定好刺激电极后将其连接于体外脉冲发生器。刺激器的参数通常波宽为210 μs，频率为15 Hz，电压强度根据个体进行调整，调正幅度从0.1 V 到10 V。通常，只有在周围神经刺激评估测试中的症状至少改善50%才能进行永久性刺激器移植。永久的脉冲发射器是被置于臀部皮下，这个位置能够很容易的进行电脑编程和重新安置。

在38 位进行永久性电刺激的患者中，22 位出现和治疗相关的不良反应，通过重新调整有将近一半患者的不良反应消失，但是其中1/3 的患者仍需要进一步的手术治疗［17］。在61 个与治疗相关的不良反应事件中，有45 位患者进行了永久性SNS，其中2/3 SNS 相关不良反应是自限性的，并且大部分能够通过调整装置得到解决［15］。虽然这些不良反应出现的频率很高，但是出现不良反应的患者比例是未知的而且都较轻微。

3 临床评价

19 位接受过永久性SNS 治疗SCI 患者，其中8位患者的排便次数(在没有手指的帮助下每周获得至少两次排便)得到提高，他们的临床获益是通过维持平均11 个月的慢性刺激来评价的，评价指标主要是Cleveland 临床便秘评分和生活质量评分［18］。15 位进行周围神经刺激评估测试的SCI 慢传输便秘患者，其中9 位满足标准进行了永久性移植器移植，进行永久性SNS 的标准是不再需要泻剂和灌肠剂的使用、自主性排便的出现或者生活质量评分的提高，经过6 个月的随访，患者的每周肠道运动增加(6 个月从平均1.8 提高到3.3)，并且灌肠剂的使用减少，Cleveland 临床便秘评分从24 降到12［19］。21 位患者接受周围神经刺激评估测试，其中18 位患者患有SCI 慢传输便秘，11 位患者接受永久性刺激。34 个月随访后发现他们的每周排便次数从1增加到4，11 位患者中的8 位完全停止使用泻剂［20］。这3 个病例报道证实SNS 确实能够改善SCI 患者的肠道功能，提高他们的生活质量。

62 位患者接受测试性刺激，其中45 位患者进行了永久性刺激，进行永久性SNS 的标准是每周排便频率至少为3 次、变形排便的次数减少50%以上或者不完全排便的感觉减少50%以上，患者随访时间平均为28 个月，45 位患者中39 人症状有改善，主要改善的症状包括排便的频率、变形程度、不完全排便感觉、腹痛和腹胀。Cleveland 临床便秘评分在最后的随访中由18 降到10，肠道功能相关的视觉模拟评分由8 升到66(0 代表最严重的功能障碍，100 代表最好的功能改善)［15］。117位进行经皮电刺激治疗的患者中，68 位患者患有SCI 慢传输便秘，进行了永久性SNS。在第一阶段的随访(平均37 个月)中，这些患者的慢性临床便秘评分都有了很明显的改善(由17 降到10.2)［21］。以上两个回顾性研究通过大量的病例分析，进一步证实SNS 能够改善SCI 患者的肠道症状，提高他们的相关评分。

4 存在的问题和展望

大量的文献证实SNS 能够改善SCI 后的便秘，增加肠蠕动，减短排便时间等肠道功能障碍。但还存在以下几点问题需要进一步的探究:大多数的文献报道只是少数患者的病例报道和回顾性研究，随访时间比较短，在大多数研究中缺乏对照组，大样本的随机对照实验和长期的影响需要被评估支持SNS 的有效性;关于SNS 治疗SCI 肠道功能障碍的具体机制仍未阐明，还需要进一步的研究;SNS 治疗SCI 肠道功能障碍的适应症、刺激参数的确定、进行永久性刺激器移植和疗效评价没有统一的标准，还需要进一步的制定。除了以上的不足，骶神经刺激以其安全性和有效性给神经性肠道功能未来的治疗带来了希望，相信随着不断的研究，技术会更加成熟进步。

［1］Engkasan JP，Sudin SS．Neurogenic bowel management after spinal cord injury:Malaysian experience［J］．J Rehabil Med，2013:45:141-144．

［2］Ebert E．Gastrointestinal involvement in spinal cord injury:a clinical perspective［J］．J Gastrointest Liver Dis，2012，21:75-82．

［3］Hammell KR．Spinal cord injury rehabilitation research:patient priorities，current deficiencies and potential directions［J］．Disabil Rehabil，2010，32:1209-1218．

［4］Faaborg PM，Christensen P，Rosenkilde M，et al．Do gastrointestinal transit times and colonic dimensions change with time since spinal cord injury?［J］．Spinal Cord，2011，49:549-553．

［5］Wyndaele JJ．Neurogenic bowel management after spinal cord injury［J］．Spinal Cord，2010，48:717．

［6］Worsoe J，Rasmussen M，Christensen P，et al．Neurostimulation for neurogenic bowel dysfunction［J］．Gastroenterol Res Practice，2013，51:563-570．

［7］Gourcerol GV，Leroi AM，Michot F，et al．How sacral nerve stimulation works in patients with faecal incontinence［J］．Colorectal Dis，2011，13:9-16．

［8］Knowles CH，Thin N，Gill K，et al．Prospective randomized double-blind study of temporary sacral nerve stimulation in patients with rectal evacuatory dysfunction and rectal hyposensitivity［J］．Animals Surg，2012，255:643-649．

［9］Patton V，Wiklendt L，Arkwright JW，et al．The effect of sacral nerve stimulation on distal colonic motility in patients with faecal incontinence［J］．Br J Surge，2013，100:959-968．

［10］Thomas G，Norton C，Nicholls R，et al．Sacral transcutaneous stimulation for faecal incontinence may have a different mechanism of action to sacral nerve stimulation［J］．Colorectal Dis，2013，20:500-508．

［11］Giani I，Novelli E，Martina S，et al．The effect of sacral nerve modulation on cerebral evoked potential latency in fecal incontinence and constipation［J］．Ann Surg，2011，254:90-96．

［12］Griffin KM，Pickering M，O'Herlihy C，et al．Sacral nerve stimulation increases activation of the primary somatosensory cortex by anal canal stimulation in an experimental model［J］．Bri J Surg，2011，98:1160-1169．

［13］Takano S，Boutros M，Wexner SD．Sacral nerve stimulation for fecal incontinence［J］．Dis Colon Rectum，2013，56:384-389．

［14］Dinning PG，Hunt LM，Arkwright JW，et al．Pancolonic motor response to subsensory and suprasensory sacral nerve stimulation in patients with slow-transit constipation［J］．British J Surg，2012，99:1002-1010．

［15］Kamm MA，Dudding TC，Melenhorst J，et al．Sacral nerve stimulation for intractable constipation［J］．Gut，2010，59:333-340．

［16］Boyle DJ，Murphy J，Gooneratne ML，et al．Efficacy of sacral nerve stimulation for the treatment of fecal incontinence［J］．Dis Colon Rectum，2011，54:1271-1278．

［17］Noblett KL，Cadish LA．Sacral nerve stimulation for the treatment of refractory voiding and bowel dysfunction［J］．Am J Obstet Gynecol，2013，15:201-207．

［18］Holzer B，Rosen HR，Novi G，et al．Sacral nerve stimulation in patients with severe constipation［J］．Dis Colon Rectum，2008，51:524-529;529-530．

［19］Naldini G，Martellucci J，Moraldi L，et al．Treatment of slow-transit constipation with sacral nerve modulation［J］．Colorectal Dis，2010，12:1149-1152．

［20］Moya P，Arroyo A，Lacueva J，et al．Sacral nerve stimulation in the treatment of severe faecal incontinence:longterm clinical，manometric and quality of life results［J］．Techniq Coloproctol，2013，19:308-314．

［21］Govaert B，Maeda Y，Alberga J，et al．Medium-term outcome of sacral nerve modulation for constipation［J］．Dis Colon Rectum，2012，55:26-31．