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编号:10222383
选择性脊神经前根切除的动物实验及治疗痉挛性脑瘫的瞻望
http://www.100md.com 《中国脊柱脊髓杂志》 1998年第3期
     作者:陈哨军1 徐庆中1 李建新2 卢开柏3 张东印1 张 纯1

    单位:1 解放军第23医院骨科 830006 新疆乌鲁木齐市;2 乌鲁木齐自治区第二人民医院;3 兰州军区乌鲁木齐总医院

    关键词:脑瘫;脊神经前根;选择性切除;犬

    New Page 1【编者按】本文为探索性研究,临床实际手术时如何掌握前根分支及选择切除,尚有一定距离,如前根损伤会造成完全性弛缓性瘫痪。

    摘要 目的:为探索一种治疗痉挛性脑瘫的新方法——选择性脊神经前根切除术(SAR)提供实验依据。方法:对健康家犬左侧L5、L6、L7脊神经前根分束选择切除。结果:术后共济运动、平衡功能尚好,仅选切前根对应肌的肌力及肌张力下降。结论:脊神经前根并非施行选切手术的禁区。SPR有着较好的对应性肌力及肌张力下降的特点,使避开感觉路径、保护站立肌功能的有控手术有可能进行。
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    Experimental study of selective anterior rhizotomy and preview of treatment of spastic cerebral palsy/CHEN Shaojun,XU Qingzhong,XU Kaihe,et al//Chinese Journal of Spine and Spinal Cord,1998,8(3):

    Abstract Objective:To study the influence of selective anterior rhizotomy on the function of lower extremity in a experiment model and investigate its result.Methods:Selective division of anterior nerve rootlet from L5 to L7 was performed left at the level of cauda equine of dog.Result:The co-ordination and balance function of the limb of dogs was not affected after selective anterior rhizotomy.The corresponding muscular tendsion was remarkablely reduced after operation.Conclusion:Selective lumbosacral anterior rhizotomy can apply in antherior nerve root.It is a new method of potential value.
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    Authors address Department of Orthopaedics,PLA 23 Hospital,Wulumuqi,830006

    Key words Cerebral palsy Anteriro nerve roots Selective rhizotomy Dog

    近年来,选择性脊神经后根切除术(SPR)治疗痉挛性脑瘫得到了迅速的发展与推广。但随着治疗例数的增加、随访时间延长,发现SPR尚难以做到只解痉、不降低肌力和不损害本体感觉〔1〕;难以做到有重点、特异性地降低某肌或肌群的张力或肌力,以建立关节周围新的动力平衡,纠正畸形,避免髋关节不稳〔2〕、站立乏力等情况的发生〔3〕。因此,我们设想是否可在反射弧的传出部分脊神经前根进行选切,以求避开感觉路径,利用前根与肌肉的对应性,使降低肌力和张力有所侧重,更大可能地保留维持站立等功能肌群的肌力。本实验是在SPR 和周围神经支切断术的理论与实践基础之上,同时复习脊神经前根与肌肉的解剖学和生理学知识,以求对上述问题有所解决。而这两种方法在理论及实践上都已有扎实的基础,故此实验主要解决以下问题:脊神经前根的分束选切;术后肌力和张力的减退有较好的对应性,不会出现完全弛缓性瘫。
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    1 材料和方法

    体健家犬10只,雌雄不拘,体重14~34kg。麻醉后,腰骶部脊柱后路进入。找出组成犬坐骨神经的左L5、L6、L7脊神经前根,分成若干束,进行电刺激,确定其与观测肌(左股二头肌、半腱肌、胫前肌、腓肠肌)的关系,将30%~40%主要支配左腓肠肌的束切除0.5~0.7cm。

    术中观察腰骶部硬膜内外和脊神经的解剖结构。临床观察共济、平衡功能及肌力、肌张力。

    术前、术中及术后1个月均采用光电公司3102型肌电图机检测观测肌,以手术前后同体同肢同名肌同一部位结果相对照。诱发肌电观测最大M波。纤颤波(F)、正锐波(P)的观察记录:术前后同肌同部位观测点上按顺时针方向变换针电极位置8次,每个位置至少观察电静息30s,有阳性表现的延时。单个或者偶发的自发电位(F、P波)记1;数个按一定频率较规则出现的自发电位记2;大量不规则无法明确各自频率出现的自发电位记3。
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    术后2个月处死全部犬,观测肌普通HE染色组织学结果,与同期同体异肢(非手术侧)同名肌同一部位标本相对照。

    2 结果

    2.1 解剖学观察

    每一腰骶脊神经根出硬膜后,在硬膜外腔继续下行一段距离方进入椎间孔。这个距离在L7根约一个椎体,L6根约2/3个椎体,L5根约1/2个椎体。腰骶部硬膜在椎管内有较大移动度,略可提离椎管。切开硬膜见圆锥平L6椎体远侧水平,脊神经根漂浮于脑脊液中。每个脊神经前后根分离并行,前根始终在前,由近至远逐渐靠拢,出硬膜时前后根汇合。前根较后根细约1/4 。每个前根肉眼可见自然束,束与束间较易分离,L5约4~7束,L6、L7较恒定为2束。自然束粗细不均,较粗者肉眼下可再分。
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    2.2 临床观察

    2.2.1 共济功能观察 术后2个月内,诸犬左后肢与其它三肢能准确协调完成行走、跑及上下楼梯活动。

    2.2.2 平衡功能观察 术后2个月内,犬在睁眼及蒙住双眼情况下,均能平稳站立,无身体摇动及倾倒现象。

    2.2.3 肌力观察 依据Code肌力分级,诸犬术前肌力均为Ⅴ级,术后左腓肠肌肌力下降至Ⅲ~Ⅳ级,其它观测肌无显著改变。术后诸犬行走无显著变化;慢跑左踝关节跖屈力弱,轻度跛跑;快跑跛跑明显,但无摔倒;70cm高台术前均能前肢跃上保持后肢站立10min ,术后无一犬独立完成,协助完成后左踝关节保持跖屈均未能超过2min 即左倾落下。

    2.2.4 肌张力观察 依据肌张力检查指标及参考Ashworth方法。术后左腓肠肌不同程度萎缩,手感弹性差、松软、挤压肌肉反应迟缓,抗踝关节背伸能力较右侧差,肌紧张减弱。
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    2.3 肌电图观察

    术后1个月全部犬左腓肠肌出现大量正锐波(P)及纤颤波(F),表现为部分失神经损伤。左半腱肌仅6犬出现少量P、F波。左股二头肌、左胫前肌只有个别犬很少量P波,无诊断意义(表1)。

    表1 脊神经前根选切后肌正锐波(P)

    及纤颤波(F)出现情况

    犬号

    股二头肌

    半腱肌

    胫前肌

    腓肠肌

    P

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    P

    F

    P

    F

    P

    F

    1

    1

    2

    1

    2

    1

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    1

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    3

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    9

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    3

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    1

    1

    1

    3

    2

    表中数字的大小表示自发电位数量的多少

    术前与术后1个月观测肌的诱发肌电经统计处理。术后左腓肠肌最大M波幅明显下降,差异有高度显著性(P<0.001 );左半腱肌最大M波幅差异亦有显著性(0.05>P>0.02);股二头肌、胫前肌最大M波幅无显著差异(表2)。诸肌M波潜伏时无显著性差异(表3)。
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    2.4 组织学切片观察

    诸犬左腓肠肌均可见正常肌束与萎缩肌束

    表2 手术前后诱发肌电潜伏时(ms) (x±s)

    股二头肌

    半腱肌

    胫前肌

    腓肠肌

    术前

    2.9±0.73

    2.64±0.6

    4.5±0.72

    4.1±0.90
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    术后

    3.0±0.76

    3.13±0.56

    4.99±0.94

    4.21±0.61

    t值

    0.6017

    1.479

    1.4383

    0.3162

    P值

    >0.5

, http://www.100md.com     >0.1

    >0.1

    >0.5

    表3 手术前后诱发肌电最大M波幅

    (mV) (x±s)

    股二头肌

    半腱肌

    胫前肌

    腓肠肌

    术前

    2.91±3.15

    5.33±3.46

    6.015±2.68
, 百拇医药
    6.36±2.93

    术后

    2.8±2.11

    2.43±2.97

    4.86±2.9

    4.56±3.04

    t值

    0.1074

    2.5596

    1.2485

    5.5869

    P值
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    >0.5

    <0.05

    >0.2

    <0.001

    间或存在,萎缩区肌束间结缔组织增生,肌纤维粗细不均,细胞核密集,束内肌纤维分布松散,横纹消失,有些呈透明变性(图1、2)。左半腱肌出现了损伤电位的6只犬的左半腱肌也可见轻重不一的上述表现。对照侧及左股二头肌、胫前肌则正常。

    3 讨论

    3.1 脊神经前根选择性切除术(Selective anterior rhizotomies,SAR)的可行性

    在接受了SAR手术之后2个月的观察,术侧坐骨神经支配的肌肉并未出现完全弛缓性瘫,随意运动及共济、平衡功能良好,仅所切除神经束支配肌出现了相应肌力、肌紧张性的下降。
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    左腓肠肌术后都出现了大量正锐波及纤颤波,表明有部分失神经损伤;术后最大M波幅小于手术前,差异有高度显著性,表明其丢失了一定量的运动单位〔4〕;组织学切片见群状散在分布的萎缩肌纤维,表明其丢失了部分肌纤维的功能,因而其肌力、肌紧张性下降。这种现象在部分左半腱肌上可见,在左股二头肌及胫前肌上则未发现。这反应了前根束有较好对应性,同时也存在一定程度的复合支配形式。

    生理学研究已证实,神经传导受神经纤维粗细及其膜与周围生理和物理特性所影响,不受神经纤维数目的影响〔5〕。术前术后观测肌M波潜伏时差异无显著性,中枢信息通过保留的神经纤维及时到达肌肉,随意运动仍能及时、正常进行。因而脊神经前根并非禁区,同时使避开感觉路径,进行反应范围可控、选择性降低某肌或肌群的张力和肌力,尽量保留站立肌的功能有了可能。

    3.2 SAR的生理学基础

    1977年Burke利用辣根过氧化酶逆向标记法证实,支配同一肌肉的运动神经元池的轴突发源于多根脊髓前根的小支,当它们进入外周神经后,与其它轴突混杂在一起,当到达所支配肌肉时,它们又从外周神经中分离出来,并与该肌肉的感觉轴突合并,进入支配的肌肉〔6〕。显然,在前根排除感觉等其它类型纤维,分离出较有特异性支配的运动神经束,是最佳部位。而且解剖学已明确了各前根的支配范围。生理学研究肌紧张的调节有两种机制:由高位中枢的下行性作用,①直接或间接通过脊髓中间神经元提高脊髓α运动神经元活动,从而加强肌紧张;②首先提高脊髓γ运动神经元活动,提高肌梭敏感性,传入冲动增加,通过γ环路转而使脊髓α运动神经元活动提高,加强肌紧张。高位中枢易化或抑制区即以下行性作用来调控肌紧张〔6〕。SAR既打断了γ环路的一部分,又打断了部分高位中枢直接作用α纤维而调控肌紧张的路径,必然降低肌紧张及肌力。
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    3.3 SAR治疗痉挛性脑瘫的探讨

    我们知道,脊神经后根为感觉根,后根中的粗纤维(低阈值)主本体觉(即深感觉),参与共济、平衡功能及肌紧张的调节〔6〕;现有的后根选切一般是在L2~S1进行,要达到的是下肢肌张力的普遍下降,但同时近年来报道其术后乏力现象高达39.6%~50%〔3〕,这主要与站立肌的肌力下降有关。牵张反射的加强由两种形式完成——γ环路和α僵直〔5〕,后根选切是在反射弧的传入部分进行,通过打断γ环路的感觉传入来完成。前根选切是在反射弧的传出部分进行,是打断了γ环路和α僵直的传出——最后公路,在对应特异性、肌张力下降可靠性上有着一定的优越性。

    1981年Benedetti对4例下肢痉挛患者采用脊神经前根完全切断的方法,虽保留了感觉,完全解除了痉挛,但切断前根的支配肌出现了完全弛缓性瘫〔7〕。周围神经支的切断治疗痉挛性脑瘫是特异性、针对性地使某肌或某肌某个部分弛缓性瘫〔8〕,求得关节周围新的动力平衡,纠正畸形,改善功能。通过本实验我们认为,SAR有打断反射弧改善肌张力、避开感觉路径、对应性较好的优点,同时可避免疥根全切和周围神经支切断的弛缓性瘫及作用范围局限等不足,可用来治疗痉挛性脑瘫;而且SAR在前根上操作,在解决α强直上有显而易见的优势。
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    值得注意的是,SAR是在前根操作,前根的过度损伤将直接导致肌肉的弛缓性瘫,手术难度高。21.gif (129469 bytes)

    4 参考文献

    1 王承武.正确评估合理应用SPR技术.中华骨科杂志,1996,16(10):603.

    2 Hdim RC,Park TS,Vogler GP,et al.Changes in hip migration after selective dorsal rhizotomy for spastic quadreplegia in cerebral palsy.J Neurosurg,1995,82(4):567.

    3 洪曼杰,杨立军,关权生,等.选择性脊神经后根切断术临床应用及随访分析.中华显微外科杂志,1996,19(2):146.
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    4 刘磊主编.神经肌电图原理.北京,科学出版社出版,1983.132-156.

    5 徐丰彦,张镜如主编.人体生理学.第2版,北京:人民卫生出版社,1989.173-394.

    6 Burke RE.Anatomy of medial gastrocnernius and soeus motor nuclei in cat spinal cord.J Neurophysiol,1977,40:667.

    7 Benedetti A,Colonbo F.Spinal surgery for spasticity(46cases).Neurochirurgia Stuttg,1981,24(6):195.

    8 Takashi M,Shunsaku T,Toyohiko H.Insufficiency of the hip adductor after anterior obturator neurectomy in 42 children with cerebral palsy.J Pediat Orthopaedics,1986,6:686.

    收稿日期:1997-02-24 收稿日期:1998-05-11, 百拇医药(陈哨军1 徐庆中1 李建新2 卢开柏3 张东印1 张 纯1)