退变性颈椎疾患减压术后上肢麻痹发生机制研究进展

马丽红 综述 巩 腾 审校

随着人口老龄化提前和“手机脖”等不良姿势影响，因慢性颈椎退变性疾患，继发脊髓或神经根持续压迫或神经通道严重狭窄，须行微创或开放减压手术病例激增，而以C5神经根麻痹(C5nerve root palsy，C5P)为典型代表的术后上肢麻痹(postoperative upper extremity palsy，PUEP)等神经学并发症(neurologic complication，NCs)不比颈肩轴性痛为主的非神经学合并症少见[1]，多表现为关键肌力下降或伴支配皮节感觉减弱，长期随访时可见少数患者，仍部分残留肌力减弱、精细活动受限或手内在肌萎缩。目前针对PUEP确切机制仍未完全阐明，一直困扰着广大医师和患者。既往研究其相关诱因包括：手术操作直接导致脊髓缺血再灌注损伤[2]；因颈椎曲度过度矫正或医源性椎间孔狭窄诱发脊髓或神经根栓系效应[3]。尽管颈椎管减压术式和辅助内固定在不断改良，但迄今仍不能完全杜绝PUEP发生，故详细了解PUEP高危因素和如何有效预防其发作均成为亟待解决问题。

PUEP包括C5或C6神经根受累为主的上肢近端麻痹，C8或T1神经根损害为主的远端麻痹和累及上述两者混合性麻痹[2]，Wu等[3]定义PUEP为人工肌力测试(manual muscle strength test, MST)术后上肢肌力≤4级，且较术前肌力下降至少1级，未合并脊髓持续压迫的上运动神经元通路损害表现，多在术后即刻或短时发生。巩腾等[4]发现PUEP临床表现均类似下运动神经元通路或“最后公路”损害迹象，而非简单传统意义上的神经根型颈椎病所能解释，现就颈椎管减压术后PUEP临床特征或潜在诱因综述如下。

1 后路减压术后PUEP

1.1 PUEP发生率 Chen等[5]随访椎管法式扩大成形术病例，术前CT椎管狭窄率>50%者PUEP发生率16.36%，显著高于其≤50%者的4.76%，差异有统计学意义，提示面临颈椎管绝对狭窄或颈髓“纯”压迫，无论选择后路融合或非融合术式，硬膜外或颈椎管容积无任何缓冲余地，术中使用不同厚度Kerrison钳、金刚砂磨钻或超声骨刀时，多次反复或同一动度的手术操作，可造成对颈髓内神经组织或滋养动静脉持续不良刺激或反复干扰激惹，更易引发髓节内滋养血管内膜副损伤、血流动力学或神经水肿挫伤改变，一旦超过机体能耐受最高机械刺激积累或集聚效应的临界阈值，继发化学炎性反应达到一定强度或炎性细胞因子释放、积聚到相当浓度，足以发生显性症状时，即可表现为不同程度的肌力下降和(或)感觉异常[4]。

1.2 椎管狭窄程度 Chen等[5]发现，PUEP危险因素包括椎管正中矢状径<5.6mm。陈宇等[6]发现颈椎后纵韧带骨化症(Ossified posterior longitudinal ligament，OPLL)患者，行后路椎板切除减压并连续多节段侧块钉棒系统固定，术前C4/5水平对应CT横断面，PUEP组术前椎管狭窄率为62.6%±6.8%，明显高于术后非PUEP患者35.1%±5.4%，再次提示如患者术前神经通道狭窄程度严重，如合并更大程度前方致压病灶，则发生PUEP概率更高，证实后路广泛减压过程中，手术切口较前路更深，去除后柱骨质等静态结构过多或开槽宽度过大，器械操作时更易造成对术野深处神经组织反复不良刺激钳夹和多次激惹干扰，此持续微量的积累性机械学或热动力学等副损伤，可造成术后早期发生暂时可逆的驰缓性麻痹，即PUEP显性症状，经过术后一段时间保守治疗，一般均可自行恢复[6]。

1.3 年龄及性别 Dombrowski等[7]发现，年龄系PUEP高危因素，年龄>65岁和≤65岁患者，PUEP发作率分别为(72.71±7.76)%和(61.07±10.59)%，差异有统计学意义。如患者术前病程较长，年龄较高，颈椎管狭窄程度一般随之越重，临床对中下节段颈髓减压过程中，往往在全麻经口或鼻腔插管麻醉时，须抬高下颌和适当过伸颈部，在此过程中可能加重对颈髓压迫损害；减压过程中头颈部一般放置于乳胶头圈，并未像上颈椎手术时实施Mayfield架稳固维持，在翻身和手术过程中头颈位置会有相对失稳微动，可能会造成一定神经学副损伤。

Chen等[5]发现，男性亦为影响PUEP发作的高危因素之一。孟海亮等[8]发现男性较女性PUEP发生率显著提高(8.28%比3.42%,P<0.05)，推测与男性脊髓压迫率或Pavlov比值等相关参数改变较女性严重，术中减压过程中脊髓或神经根袖周围不存在足够缓冲空间，随着手术时间延长，器械操作或植入内固定过程中，对靶髓节内神经组织造成持续不良干扰，易继发早期可逆性神经学副损伤，多数此类患者经保守治疗后均有不同程度好转。

1.4 颈椎曲度矫正 Hitchon等[9]经单元或多因素逻辑非线性回归分析，发现椎板切除固定术后曲度丢失超过5°和经C2矢状垂直轴(sagittal vertical axis, SVA)偏倚幅度>1.7 cm系PUEP发生易感因素，但其他学者却发现，PUEP和非PUEP两组间术后颈椎曲度和过C2矢状垂直轴变化均无统计学差异。陈宇等[6]发现，PUEP组颈椎曲度矫正值人均12.5°±3.0°，高于非PUEP组1.9°±1.1°，差异有显著统计学意义。巩腾等[1]随访脊髓型颈椎病(cervical spondylotic myelopathy, CSM)，行单开门扩大成形术患者，除椎弓根钉棒可真正固定Denis三柱，术中由助手被动伸颈抬头，可在一定程度内获得人工矫正的理想曲度外，其他诸如锚钉、微型钛板或侧块钉棒等单柱固定，均不能在术中完全矫正曲度，甚至术后可并发后凸加重或曲度丢失，但PUEP发作与辅助内固定装置类型和术后曲度改变等同样无明显相关，与术后拔除引流管前/后卧床时间、配戴颈托行坐立负重时限以及去除支具后恢复日常活动时间点亦无显著关联。

1.5 脊髓后向漂移与神经根栓系 Hitchon等[9]发现PUEP组脊髓后移距离大于非PUEP组，但未达统计学差异。Wu等[3]发现，颈椎管扩大成形减压术后，PUEP组和非PUEP组脊髓后移距离分别为2.06 mm和2.53 mm，差异亦无统计学意义。Zhao等[10]分别行有限椎板切除并椎间孔减压或全椎板切除固定，两组PUEP发生率有统计学差异；椎板切除宽度分别为(1.67±0.26)cm和(2.18±0.29)cm，颈髓漂移距离分别为(2.3±0.4)mm和(3.6±0.7)mm，差异有统计学意义，间接表明椎板切除范围和减压髓节漂移距离与PUEP发生均有关联。于斌等[11]发现后路单开门扩大成形术后，PUEP组脊髓后移距离(3.97±1.19)mm，高于非PUEP组(2.57±1.01)mm，开门侧微型钛板固定者脊髓后移量(2.24±0.53)mm，铰链侧缝合组为(3.03±1.27)mm，上述差异均有统计学意义，发现门轴侧传统非确实固定较开门侧坚稳固定者PUEP罹患率稍高，据此认为脊髓过度后移，易继发所谓神经根栓系或高张力性“弓弦效应”，可能是诱发PUEP发作的主要原因，微型钛板可相对持续维持恒定开门角度，提示选择合适内固定和适当减少椎板切除骨质范围，注重手术操作无创化细节和减少术中不必要的副损伤，可适度减少脊髓过度后移和降低PUEP发生率，减轻PUEP严重程度。

于斌等[11]将椎管单开门扩大成形时的双侧开槽处，适当向棘突基底部中央内移3 mm，即越远离侧块内缘可有效避免神经根轴向张力牵拉，预防其持续卡压在门轴侧小关节边缘或上关节突腹侧面。正常情况下椎间孔内神经根袖仍有脑脊液和髓鞘保护，脊神经根相对椎间孔有一定滑移活动度，故对术后医源性椎间孔狭窄，引发暂时类栓系或弓弦效应，应有一定耐受和适应能力，并有齿状韧带辅助维持相对恒定位置或均衡张力状态。既往传统概念的神经根栓系效应，通常指在机体发育过程中，因胸腰段椎管与腰骶膨大、圆锥、马尾神经或终丝相对距离增加，导致硬膜囊内/外神经部分发生类似沉降、冗余或弓弦效应，这一过程与遗传背景或长期发育异常有关，并非术后即刻或早期诱发PUEP可比[9]。

1.6 术中器械操作微创化 刘晓伟等[12]发现，纠正颈椎曲度和继发颈髓多量漂移，与PUEP发生有一定关联，仅系相关危险因素之一。无论K线正负与否，椎板切除减压融合术后PUEP发生率均高于椎管扩大成形术式。Kim等[13]发现，跳跃式椎板切除联合单开门扩大成形术后未有PUEP发生，而椎板切除固定术后PUEP发生率为9/61例(14%)，且多数PUEP发生于术后麻醉苏醒后或短期72 h内，患者处于卧床未拔负压引流管或配戴颈托短时限制活动时，提示术式改良与PUEP发作不无关联，椎板切除过程中切除骨质和黄韧带时，手术操作稍微粗暴，可能造成硬膜囊与椎板内压迹衍生处，或骨化黏连处毗邻神经组织挫伤相关。Ding等[14]发现，跳跃式椎板切除联合单开门扩大成形Hybrid术，在开门椎板同节段分别行开门侧和铰链侧Centerpiece微型钛板固定术后未发生PUEP，推测与切除黄韧带时器械操作轻柔或手术步骤探查细致相关。

Wagner等[15]亦发现，单间隙和双节段ACDF患者术后PUEP发作率无统计学差异，提示PUEP发生和前路减压节段数量无直接相关，表明术前病程、神经功能损害程度和手术范围并非决定PUEP发生的唯一关键因素，应与手术过程中近似无创化操作有关。Li等[16]发现，颈椎后纵韧带骨化症(Ossification of posterior longitudinal ligament, OPLL) 首次行后路减压术后，部分患者可因后期OPLL肥厚或钙化进展，导致神经功能进行性损害或继发颈椎后凸加重，二期行前路可控位移减压并植骨融合术翻修，术后JOA评分(Japanese orthopaedic association score, JOA)、颈椎残疾障碍指数(neck disability index, NDI)、疼痛可视化模拟评分(visual analogue score, VAS)以及颈椎曲度均有持续显著改善，未有1例发生PUEP，提示无论手术难度如何，减压过程中均需注意手术操作微创性对降低PUEP发作的重要性，其发生与初次或翻修手术比例无关。

1.7 核磁高信号改变 Wu等[3]随访PUEP组和非PUEP组在术后C3～5髓节内高信号区(high intensity signal zone, HISZ)面积改变有统计学差异。Takase等[17]发现术前核磁T2像，有长节段或大范围高信号区者PUEP发生率较高。陈宇等[6]随访9例椎板切除固定融合术后发生PUEP患者，仅有3例术后并发脊髓HISZ范围扩大，表现为超过术前累及椎间隙节段，术后MRI伴有HISZ新发或扩展患者中亦有非PUEP患者，PUEP和非PUEP两组术后脊髓HISZ发生改变比例，差异却无统计学意义。于斌等[11]发现，部分PUEP病例，术后MRI脊髓HISZ改变通常为左右对称，难以解释PUEP多为单侧发病现象。巩腾等[4]认为，PUEP单侧肢体发现显性症状，与颈髓节HISZ对称分布两现象者间不一致的实质，系平素阅片多集中和重视矢状MRI，术前和术后往往并非在同一层面或正中矢状位MRI像上比较HISZ改变，而水平轴位MRI因脊髓灰质呈稍高或等信号，有时与代表术后脊髓继发副损伤的HISZ改变难以完全鉴别，因此不排除假阳性或假阴性可能。因减压手术多集中在中下节段颈膨大处，由上运动神经元通路或锥体(外)系发出的上/下行长束纤维，与由固有神经元 (propriospinal neurons, PNs，即类下运动神经元通路)发出的短束纤维间联系，远较胸髓或腰膨大内神经联系和侧枝环路复杂得多，如遇非故意或不可避免的有创化手术操作，反复激惹刺激脊髓，使灰质中间带内多数PNs及其发出的，位列中央管边缘的短固有纤维束轴、树突，处于脊髓前、后动脉以及节段动脉发出交通支的终末区域，更易因灰白交汇处滋养血管间吻合联系薄弱，此微环境区域更易受到足够量或浓度血栓素等炎性因子集聚性效价影响，造成其摄氧、摄糖等能量代谢紊乱，更易被继发脊髓水肿、胶质瘢痕、空洞液化及血管渗透性异常增加等副损伤所干涉[18]。

1.8 预防和治疗 Dombrowski等[7]随访189例后路椎板切除患者，均行围术期地塞米松干预，术后仅有3.6%并发PUEP，远低于未予地塞米松治疗者的9.5%，差异有统计学意义；上述病例运用地塞米松者术后感染、血肿、伤口并发症发作率却与未行地塞米松干预者相当。Wu等[3]为预防医源性椎间管狭窄发生，适当行脊柱靶节段间牵引和(或)椎间孔预切开，均不能够完全预防PUEP发作。Ando等[19]于双开门椎管扩大成形时，予脑电磁刺激后监测三角肌诱发电位，发现急性PUEP均出现异常潜伏期或波幅等指标改变，敏感性和特异性达100%；延迟发作PUEP病例却未出现显著异常改变，表明电生理检测对预测PUEP发生作用有限。Kubota等[20]随访长节段连续型OPLL行颈胸椎减压术后继发PUEP患者，运用上肢单关节混合支具，定时主被动康复锻练患侧肩肘，MST和手持测力器提示关键肌力均逐渐稳步提高，并可缩短PUEP恢复时间和提高其症状改善程度。

2 前路减压术后PUEP

2.1 PUEP罹患率 Krieg等[21]发现，颈椎管减压术后PUEP发生率为0～30%(均5%)。孟海亮等[8]观察PUEP总发作率6.03%，其中椎板切除减压并融合固定组PUEP达8.62%；前路颈椎次全切联合后路融合者7.79%，单纯颈椎前路次全切融合组4.68%，后路椎管广泛扩大成形非融合者3.85%，4个亚组间PUEP发生率无统计学差异，提示颈椎管减压入路选择并非影响PUEP发作的唯一关键因素。

2.2 颈椎曲度改变 Miyamoto等[22]随访31例颈椎管狭窄合并后凸畸形，同期实施截骨矫正减压术患者，术前后凸Cobb角和术后矫正程度在单一后路术式分别为24.4°和26.5°，在前后联合入路则为38.4°和41.1°，后-前-后联合组各为42.0°和46.9°，术后随访后路组发生5例PUEP, 前后联合组1例发生PUEP，后-前-后联合组术后有4例PUEP，未发现术前颈椎曲线和术后曲率矫正度与PUEP发生存在显著相关，提示单或多入路以及颈椎生理曲度恢复程度均与PUEP发生关系不大；前路减压术后PUEP与脊髓前向漂移距离、前方致压物大小、形状、质地、K线正负、术前颈椎凸度、术后颈椎曲线改变、颈椎管扩大后缓冲容积改善程度无显著关联。

2.3 脊髓漂移和术式内固定选择 Takase等[17]随访149 例多节段颈椎次全切前路减压患者，4.6%发生PUEP，如合并局部后凸，椎体次全切后可导致脊髓更大程度前向漂移，更易诱发处于低位脊神经前根更长前向漂移，更加贴近椎体后缘可疑残留骨赘或钩椎关节斜坡，引发神经结构内滋养血管过度扭曲变形，患椎开槽范围控制在1.5 cm内，可减少脊髓过量前移和于相当程度减少PUEP发生，还发现PUEP发生与前路单纯或联合椎间盘切除(anterior cervical discectomy fusion, ACDF)或椎体次全切融合(anterior cervical corpectomy fusion, ACCF)均无显著关联，与限制锁定、半限制锁定或非限制钉板、零切迹融合器及Mobi-C人工椎间盘等动态非融合应用亦无明显关系。

3 展 望

综上所述，多数PUEP发生时间远较颈肩轴性痛为早，均可基本或完全恢复至关键肌力4～5级，仅有个别病例会在末次随访时残留手笨拙、关键肌萎缩以及感觉减弱或消失等，但多数经术后3～12个月均可基本或完全康复。PUEP主要表现为早期发生的短时可逆神经副损伤改变，包括：肌力下降或感觉减弱，未合并肌张力增高或病理征阳性，类似下运动神经元通路或周围神经损害迹象，并非皮质脊髓束和脊髓丘脑束为典型代表的长行纤维束受累体征所能精确解释，实质系灰质周围PNs及短固有纤维束受到手术不良操作负面影响，超过脊髓自身能够耐受不良刺激极限，抑或不能及时获得所需代偿性修复反应所致[23]。因颈髓并非像中下胸髓节由Adamkiewicz大根髓动脉主要滋养供应，故减压术后不会发生类似胸髓样不可逆损伤，导致的痉挛性麻痹或硬瘫；自胸5髓节水平以上才有楔束参与构成白质长束结构，故颈膨大和上胸髓横截面内各神经结构走行、分布比例区域近似，两者行椎管减压术后均可发生类似PUEP显性症状[24]。

总之，脊髓较大程度漂移和颈椎曲度过度矫正并非预测PUEP发作的唯一易感因素，其发生与在术前颈椎管已达绝对狭窄或脊髓“纯”压迫高限，手术过程中颈髓始终无明显确切缓冲或贮存空间，持续器械操作所引发的不良反复机械刺激、激惹、干扰、压迫或挤兑及热源振荡等微小环节，导致不良炎性因子快速积聚，微环境内各类炎性因素综合效价阈值超过生理承受极限存在密切关联。