颈椎减压术后C5麻痹发生原因的研究进展
2022-03-28 点击量:2513 我要说
来源:四川大学华西医院
作者:郭川 宋心月 孔清泉
摘要
目前C5麻痹发生原因包括神经根拴系和脊髓损伤两种学说,但两者均存在一定局限性。前者不能解释颈椎前路术后发生的C5麻痹,后者无法解释C5麻痹的发生往往是上肢部分肌肉的运动功能障碍。
结合临床实践经验,我们团队认为颈椎前路手术和后路手术后C5麻痹发生均与术中器械对脊髓前角运动神经元的能量损伤或者机械损伤有关。
一、C5麻痹概述
C5麻痹是颈椎减压术后独特的并发症,据统计发生率为7%[1]。既往Machino M等[2]将其定义为患者存在三角肌瘫痪,有或无二头肌受累,但不存在其他肌肉肌力下降。但随着临床研究深入,学者们发现C5麻痹患者不仅可表现为运动障碍,也可以同时表现感觉麻痹症状,因此将其定义为单侧或双侧的三角肌或肱二头肌肌力下降,伴或不伴相应神经根支配区域的感觉障碍[3, 4]。
目前临床对于C5麻痹发生的原因尚存争议[5],其中,神经根拴系和脊髓损伤两种学说最为大多数学者所接受[6-7]。目前尚无有效措施预防C5麻痹的发生,因此对其发生原因进行深入探讨,对降低该并发症的发生风险具有重要作用。本文通过回顾近年相关文献,结合本团队临床实践,对其发生的可能原因进行系统分析。
二、C5麻痹特点
1961年,Scoville[8]和Stoops[9]首次报道颈椎椎板切除术后存在发生上肢运动麻痹的风险, 但没有明确定义这一并发症。1965年,Keegan等[10]将这一并发症描述为“分离性上肢运动障碍”,分析为神经根受压迫所致。
国内研究大多将这一并发症命名为“C5神经根损伤”或“C5神经根麻痹”。而深入剖析其发生原因我们发现该命名并不准确,C5神经根受损并不是其唯一的原因。因而本文中我们将之称为C5麻痹,其发生原因主要是脊髓前角运动神经元受损[6-7]。
虽然既往研究表明C5麻痹好发于颈椎后路减压术后[13],但近期一项荟萃分析[14]显示,前路手术C5麻痹发生率与后路手术相似。C5麻痹的患者中,92%患者发生在单侧,仅8%患者双侧同时出现[11]。从发病时间看,大部分患者在颈椎减压术后3d内出现症状[12]。其临床表现往往以1~2个肌肉群的运动障碍为主,严重者可以有感觉障碍。值得注意的是,这种分离性运动障碍不仅发生在C5节段,在C6~T1节段均可发生。
虽然C5麻痹预后通常较好,一般只需采取保守治疗[17],其中70%以上患者术后4~5个月即可恢复[15-16],但其发生仍然会影响患者术后生活质量和对手术的满意度。
三、C5麻痹发生原因的现存学说
1. 神经根拴系学说
20世纪70年代,学者多认为C5麻痹主要发生于颈椎后路手术,分析与后路减压后脊髓后移导致的神经根拴系有关。这一假说主要是基于C5节段的解剖学特点提出。Sakaura等[11]和Kim等[18]研究发现C4、5节段位于颈椎生理性前凸的顶点,故C5神经根较其他神经根短,游离度差。并且在椎板成形术中,由于C5节段常位于颈椎前弓顶点,减压后C5节段脊髓后移距离最大,过度的牵张力引起神经根拴系,进而导致C5麻痹。Baba等[19]报道脊髓后移距离达3.6mm时,可引起C5神经根麻痹。
单开门椎管成形术中脊髓后移程度和椎板打开角度相关,开门角度越大,允许脊髓后移的距离越大,从而发生C5麻痹的风险越高。Zhang等[20]根据椎板打开角度将单开门椎管成形术患者分为>30°及15°~30°两组,比较发现15°~30°组术后C5麻痹发生率明显低于>30°组。Tsuji等[21]的一项回顾性队列研究结果也得到了相似的结论。
后路椎板切除的宽度也与C5麻痹的发生有关。Radcliff[22]等通过测量MRI上后路手术减压后椎板切除的宽度,发现术后发生C5麻痹的患者在C5节段上椎板切除宽度明显较没有发生C5麻痹的患者大。分析原因为后路椎板切除宽度越大,减压范围越大,进而脊髓后移幅度越大,更容易诱发神经根拴系。因此,控制术中椎板切除宽度和脊髓后移可能有助于降低术后C5麻痹发生的风险。
椎间孔减压不充分容易导致神经根拴系,进而导致C5麻痹。由于减压不充分导致的C5麻痹发生率为6%~8%[23] 。减压术后脊髓旋转更易导致神经根拴系。Kaneyama等[24]的研究发现,单开门手术术后C5麻痹发生风险明显高于双开门手术,分析原因为与双开门手术相比,单开门手术术后脊髓两侧压力不对称,导致脊髓旋转和后移,进而导致神经根拴系。
2. 脊髓损伤学说
近期报道[25]颈椎前路术后也会发生C5麻痹,神经根拴系这一研究结论不能解释这种C5麻痹的发生。此外,术后的上肢分离性运动障碍不仅发生在C5节段,因而提示我们还有其他原因导致这种分离性的感觉运动障碍。
为此,有学者提出了脊髓损伤学说,认为脊髓缺血与缺血再灌注损伤在C5麻痹发生中起到重要作用。Hasegawa等[26]进行了一项回顾性研究,共纳入857例颈椎前路减压术患者,结果表明发生C5麻痹患者的脊髓前角均受到压迫。因此,他们认为脊髓慢性压迫解除后,前角细胞血流迅速增加引起的缺血再灌注损伤是造成C5麻痹的原因。
Chiba等[27]发现C5麻痹患者术后脊髓节段存在T2WI高信号改变,而该信号改变是脊髓损伤的影像学特征。Ikegami等[28]通过分析C5麻痹患者MRI发现,大部分C5麻痹患者的C3~5节段脊髓出现T2WI高信号改变。由此推断脊髓损伤引起的功能障碍或许是C5麻痹发生原因之一。
然而,Tsuzuki等[29]发现脊髓缺血再灌注损伤患者的MRI影像中脊髓高信号大多为对称性分布,这一研究结论无法解释C5麻痹多发生于单侧, 且往往只有1-2个肌群受累的现象。脊髓内毛细血管网十分丰富,如果发生了缺血再灌注损伤,所涉及的区域应非常广泛,理论上单纯C5节段损伤发生概率应低于多节段损伤,因此缺血再灌注损伤这一研究结论也无法解释C5麻痹发生率高于其他节段的麻痹。故这一研究结论尚存在较大争议。
3. 我们团队对C5麻痹的认知
脊髓型颈椎病和分离性上肢运动障碍性颈椎病的共同表现为运动障碍,伴或者不伴感觉障碍,也可表现为多根神经根损伤,临床表现与C5麻痹相似,因而推测C5麻痹的发生与该类颈椎病有相似的发生原因。脊髓前角的挤压损伤可能是该类颈椎病的发生原因,因此推测C5麻痹的发生可能与脊髓前角的挤压损伤有关。
从解剖特点来看,C5节段位于脊髓“颈膨大”处,“颈膨大”位于脊髓C5~T1节段。C5~T1节段的病变可分为中颈髓病变和下颈髓病变。其中,中颈髓病变位于C5~7节段,以C5为中心,常表现为上肢肌肉与肩胛带肌的无力和萎缩,有时伴神经根系疼痛,严重时会有感觉障碍的症状。除此之外,C5麻痹往往发生在手术节段。
颈椎减压术中,由于C5节段位于“颈膨大”节段,该节段发生狭窄时,椎管后壁与脊髓腹侧硬膜囊之间的潜在空间较小,因而减压过程中,减压器械更容易挤压脊髓前角,诱发C5麻痹。
在临床中,我们发现使用小角度椎板咬骨钳(110°)进行椎间孔区域的减压,术后C5麻痹更容易发生。而使用大角度椎板咬骨钳(130°),C5麻痹较少发生。
近期,我们使用超声骨刀进行前路减压,术后C5麻痹的发生率与使用常规的手术器械相比进一步降低,分析与应用超声骨刀可减少减压过程中对脊髓前角的挤压有关。综合上述因素,我们认为减压术中器械对脊髓前角的挤压损伤可能是引起C5麻痹的主要原因。
四、总结与展望
综上,我们团队认为术中器械挤压造成的脊髓前角运动神经元损伤是C5麻痹发生的主要原因。因而我们提倡在颈椎前路手术减压过程中尽量使用超声骨刀对椎间孔区域及上下潜行区域进行减压,同时应该尽量减少椎板咬骨钳(尤其是小角度的椎板咬骨钳)的使用。在颈椎后路减压手术中,注意保护门轴,避免断裂的门轴对脊髓造成压迫,同时在开门侧减压过程中,尽量减少器械进入椎管对脊髓所造成的挤压。
参考文献:
1. Zach P, Daniel L, Erick M, et al. Spinal cord float back is not an independent predictor of postoperative C5 palsy in patients undergoing posterior cervical decompression. The Spine Journal,2020,20(2):
2. Machino M, Yukawa Y, Hida T, et al. Modified double-door laminoplasty in managing multilevel cervical spondylotic myelopathy: surgical outcome in 520 patients and technique description. J Spinal Disord Tech 2013; 26:135–140.
3. Nakashima H, Imagama S, Yukawa Y, et al. Multivariate analysis of C5 palsy incidence 19 after cervical posterior fusion with instrumentation. Journal of neurosurgery Spine. 2012; 17(2):103-110.
4. Yoshihara H, Margalit A, Yoneoka D. Incidence of C5 Palsy: Meta-Analysis and Potential Etiology. World neurosurgery, 2019, 122: e828-e837.
5. Liu B, Chu Y, Ma J, et al. Analysis of risk factors for C5 nerve root paralysis after posterior cervical decompression. BMC Musculoskelet Disord, 2021, 22: 614.
6. Hitchon PW, Moritani T, Woodroffe RW, et al. C5 palsy following posterior decompression and instrumentation in cervical stenosis: single center experience and review.Clin Neurol Neurosurg. 2018;174:29-35.
7. Dombrowski ME, Morales-Restrepo A, Fourman MS, et al. Prophylactic perioperative dexamethasone decreases the inci- dence of postoperative C5 palsies after a posterior cervical laminectomy and fusion. Spine J. 2019;19: 253-260.
8. Scoville WB. Cervical spondylosis treated by bilateral facetectomy and laminectomy. J Neurosurg , 1961, 18:423–428.
9. Stoops WL. Neural complication of cervical spondylosis; their response to laminectomy and foraminotomy. J Neurosurg, 1961, 19 ( 7 ) :986-999.
10. Keegan JJ. The cause of dissociated motor loss in the upper extremity with cervical spondylosis. J Neurosurg, 1965, 23(5):528-536.
11. Sakaura H, Hosono N, Mukai Y, et al. C5 palsy after decompression surgery for cervical myelopathy: review of the literature. Spine (Phila Pa 1976). 2003;28(21):2447–2451.
12. Oh JK, Hong JT, Kang DH, et al. Epidemiology of C5 Palsy after Cervical Spine Surgery: A 21-Center Study. Neurospine, 2019, 16(3): 558-562.
13.Zhao X,Xue Y,Pan F,et al.Extensive laminectomy for the treatment of ossification of the posterior longitudinal ligament in the cervical spine.Arch Orthop Trauma Surg,2012,132(2):203-209.
14.Wang T, Wang H, Liu S, et al. Incidence of C5 nerve root palsy after cervical surgery: A meta-analysis for last decade. Medicine (Baltimore), 2017, 96(45):e8560.
15.Zhang H, Lu S, Sun T, et al. Effect of lamina open angles in expansion open-door laminoplasty on the clinical results in treating cervical spondylotic myelopathy. J Spinal Disord Tech, 2015, 28(3):89-94.
16.Currier BL. Neurological complications of cervical spine surgery:C5 palsy and intraoperative monitoring. Spine(Phila Pa 1976), 2012, 37(5): E328-334.
17.Traynelis VC, Malone HR, Smith ZA, et al. Rare Complications of Cervical Spine Surgery: Horner's Syndrome. Global Spine J. 2017;7(1 Suppl):103S–108S.
18.Kim S,Lee SH, Kim ES, et al. Clinical and radiographic analysis of C5 palsy after anterior cervical decompression and fusion for cervical degenerative disease. J Spinal Disord Tech, 2014,27(8):436-441.
19. Baba S, Ikuta K, Ikeuchi H, et al. Risk Factor analysis for C5 palsy after double-Door laminoplasty for cervical spondylotic myelopathy. Asian Spine J, 2016,10(2):298-308.
20.Zhang H, Lu S, Sun T, et al. Effect of lamina open angles in expansion open-door laminoplasty on the clinical results in treating cervical spondylotic myelopathy. J Spinal Disoed Tech, 2015, 28(3):89-94.
21.Tsuji T, Matsumoto M, Nakamura M. et al. Factors associated with postoperative C5 palsy after expansive open-door laminoplasty: retrospective cohort study using multivariable analysis. Eur Spine J, 2017, 26(9): 2410-2416.21.
22. Radcliff KE, Limthongkul W, Kepler CK, et al. Cervical laminectomy width and spinal cord drift are risk factors for postoperative C5 palsy. Journal of spinal disorders & techniques, 2014, 27(2):
23. Eskander MS, Balsis SM, Balinger C, et al. The association between preoperative spinal cord rotation and postoperative C5 nerve palsy. J Bone Joint Surg Am, 2012, 94(17):1605-1609.33.
24. Kaneyama S, Sumi M, Kanatani T, et al. Prospective study and multivariate analysis of the incidence of C5 palsy after cervical laminoplasty. Spine (Phila pa 1976), 2010, 35(26): 1553 - 1558.
25.Greiner-Perth R, Elsaghir E, Böhm H, et al. The incidence of C5–C6 radiculopathy as a complication of extensive cervical decompression: own results and review of literature. Neurosurg Rev. 2005, 28(2): 137–142.
26. Hasegawa K, Homma T, Chiba Y. Upper extremity plasy following cevicecompression surgery results from a transient spinal cord lession. Spine, 2007, 32(6): E197-202.
27. Chiba K, T oyama Y, Matsumoto M, et al. Segmental motor paralysis after expansive open-door laminoplasty. Spine (Phila Pa 1976). 2002;27(19):2108–2115.28. Ikegami S, Tsutsumimoto T, Ohta H, et al. Preoperative spinal cord damage affects the characteristics and prognosis of segmental motor paralysis after cervical decompression surgery. Spine(Phila Pa 1976), 2014, 39(6): 463 - 468.
29. Tsuzuki N, Abe R, Saiki K, et al. Paralysis of the arm after posterior decompression of the cervical spinal cord. II. An- alyses of clinical findings. Eur Spine J, 1993, 2(4): 197 - 202.
作者简介
郭川
四川大学华西临床医学院/华西医院骨科博士。
研究方向为仿生水凝胶支架在骨软骨缺损修复中的应用。脊柱退变疾病的病因、发病机制、诊疗策略相关研究。相关研究成果在国内外刊物上发表。
宋心月
四川大学华西临床医学院本科生。目前,在四川大学华西医院/华西临床医学院骨科孔清泉教授指导下进行大学生创新创业项目训练,研究方向为仿软骨下骨水凝胶支架在骨软骨缺损中的应用。
孔清泉
四川大学华西医院骨科主任医师/教授,一级专家,硕士/博士生/博士后流动站导师。四川省卫生厅学术技术带头人;四川省医学领军人才;四川大学华西医院成办分院院长。华西医院“高原健康联合研究所”副所长、海外高层次留学人才。
擅长骨科脊柱疾患的诊治,尤其擅长用脊柱微创技术、脊柱显微镜技术、骨科机器人技术治疗颈椎、胸椎、腰椎部位的椎间盘突出症,颈椎、胸椎、腰椎部位的椎管狭窄症,腰椎滑脱症、腰椎节段不稳症,退变性、继发性、特发性脊柱侧凸等脊柱畸形,脊柱结核、炎症、肿瘤等脊柱骨病疾患。
担任四川省医学会骨科学分会常委;四川医师协会骨科医师分会常委;四川医院协会常委;四川省国际医学交流促进会高原医学(区域联合)专委会主任委员;四川省医学会骨科学分会微创学组组长;中国医药教育协会骨科规范化培训四川基地脊柱微创学组组长;四川省医师协会骨科医师分会骨科微创学组副组长;中华医学会骨科学分会康复学组委员、副秘书长兼理事;四川省国际医学交流促进会高原医学(区域联合)专委会主任委员;西藏医学会运动医疗专委会副主任委员。