周围神经损伤及诊断治疗新进展

周围神经损伤诊断治疗及新进展 暨南大学附属第一医院骨科李志忠 概念 周围神经损伤是常见的外伤 可以单独发生 也可与其他组织损伤合并发生 周围神经损伤后 受该神经支配区的运动 感觉和营养均将发生障碍 临床上表现为肌肉瘫痪 皮肤萎缩 感觉减退或消失 闭合性损伤 如关节脱位或骨折 可挤压或牵拉神经 骨筋膜室综合征对神经血管的压迫 锐利骨折端刺破和切割作用致伤神经 暴力冲击钝性挫伤 石膏外固定压伤浅表神经 肢体被暴力牵拉等因素致伤神经 开放性损伤 如锐器切割和火器伤致神经断裂 机器绞伤或撕脱伤等 这类神经损伤范围有时可达 厘米 治疗困难 预后差 显微结构 神经细胞由细胞体 树突及轴突构成 神经细胞尽管形式不同 但只有一个轴突 细胞元结构亦相同 感觉 运动或交感神经细胞的神经轴突直径从1 m 20 m不等 长度可达900mm 轴突分为有髓鞘及无髓鞘两种 运动和感觉神经纤维属有髓鞘神经 较粗大 其轴突包绕层数不同的髓鞘 髓鞘系由雪旺氏细胞所形成 雪旺氏细胞与髓鞘紧密接触 包绕轴突的雪旺氏细胞形成雪旺氏细胞鞘 其外面有一层很薄的结缔组织 称为神经内膜 交感神经纤维属无髓鞘神经 较细小 其神经轴突外面被以很薄的髓质 雪旺氏细胞鞘在保护轴突及轴突再生方面起重要作用 雪旺氏细胞形成的髓鞘系以轴突为中心 逐渐旋转而成 电镜下显示的层次为雪旺氏细胞的反折 其间充以浆液物质 髓鞘中70 80 为脂类 20 30 为蛋白质 电位的传导是跳跃式的 即跳跃过每一个郎飞氏结 结间为去极化作用 周围神经是混合神经 所测得的传导速度为综合速度 在人体 经皮肤测桡神经的传导速度为58 72米 秒 腓总神经为47 51米 秒 轴突最外层包绕神经内膜 若干轴突组成一个神经束 有束膜 Perineurium 包绕 若干神经束组成神经干 外包的结缔组织膜称为神经外膜 Epineurium 神经内膜 束膜及外膜均有防神经受伤过度牵拉的作用 尤以后二者为重要 周围神经损伤的变性与再生 1 神经的变性 瓦氏变性 Walleriandegeneration 早在1850年 Waller即发现蛙的舌咽神经和舌下神经损伤后有退行性变 在切断神经12 15天后髓鞘分解 2年后Waller作进一步研究 发现3 4月后神经又长入舌内 认为是神经细胞维持神经纤维的活力 髓鞘分解不是由近端而及于远端 而是先在雪旺氏细胞的临界面开始 然后在郎飞氏结附近分解退变 整个髓鞘被吸收 剩下的雪旺氏细胞管 称为Bungner氏带 Bungner sband 神经的变性 退变的髓鞘分解成为胆固醇酯及三酸甘油酯而被吸收 神经损伤后 相应的神经细胞也有变化 1892年Nissl报道 轴突断后神经细胞出现染色质溶解现象 最近研究证实了这一看法 而且显示整个神经细胞肿胀 轴突和髓鞘的分解吸收以及雪旺氏细胞增生等现象 称为瓦氏变性 这一退变过程 在神经断裂后即开始 一般在神经伤后8周左右完成 神经的再生 一般认为神经细胞损伤后不能再生 而周围神经纤维可以再生 神经损伤后24小时 在电镜下可见纤维的神经轴芽 而伤后7 10天才开始向远侧生长 如未修复神经 则在近侧形成神经瘤 远侧段的近端也因雪旺氏细胞的增生而膨大 称为雪旺氏细胞瘤 损伤的神经修复后 再生的轴突进入远侧的鞘膜管内 并以每日1 2mm的速度向远侧生长 当再生轴突与终末器官相连后即发挥功能 终末器官及运动终板可以再生 神经的再生 轴突生长的旺盛期一般认为在修复术后4 6周 1 6周内 电镜下可看到再生轴突为神经束膜包被成为神经小束 在光镜下到术后8 12周才能看到 由于再生轴突不能全部长入远侧段 所以感觉和运动功能的恢复达不到伤前水平 雪旺氏细胞在神经修复术中起重要作用 损伤远侧段雪旺氏细胞分裂增殖形成索带 对再生轴突起引导作用 并可诱导生长锥的迁移方向 它还能分泌神经生长因子 NGF 神经元营养因子 NTFS 促神经轴突生长因子 NPFS 基膜索 Laminin 和纤维连结素等20多种多肽类活性物质 诱导刺激和调控轴突的再生和髓鞘的形成 一 病因 1 挤压伤2 牵拉伤3 切割伤4 摩擦伤5 火器 弹片伤6 缺血性损伤7 药物及医源性损伤 二 临床病理变化1943年Seddon提出将神经损伤分为三种类型目前临床神经损伤程度的分类1 神经传导功能障碍2 神经轴突断裂3 神经断裂 三 临床表现与诊断1 主动运动消失2 感觉障碍3 植物神经功能障碍4 神经干叩击试验 tinl征5 肌电图检查6 神经传导速度 临床检查 1 伤部检查检查有无伤口 如有伤口 应检查其范围和深度 软组织损伤情况以及有无感染 查明枪弹伤或弹片伤的径路 有无血管伤 骨折或脱臼等 2 肢体姿势观察肢体有无畸形 桡神经伤有腕下垂 尺神经伤有爪状手 即第4 5指的掌指关节过伸 指间关节屈曲 正中神经伤有猿手 腓总神经伤有足下垂等 3 运动功能的检查根据肌肉瘫痪情况判断神经损伤及其程度 用六级法区分肌力 0级 无肌肉收缩 1级 肌肉稍有收缩 2级 不对抗地心引力方向 能达到关节完全动度 3级 对抗地心引力方向 能达到关节完全动度 但不能加任何阻力 4级 对抗地心引力方向并加一定阻力 能达到关节完全动度 5级 正常 4 感觉功能的检查检查痛觉 触觉 温觉 两点区别觉及其改变范围 判断神经损伤程度 感觉功能障碍亦可用六级法区别其程度 0级 完全无感觉 1级 深痛觉存在 2级 有痛觉及部分触觉 3级 痛觉和触觉完全 4级 痛 触觉完全 且有两点区别觉 惟距离较大 5级 感觉完全正常 5 营养改变神经损伤后 支配区的皮肤发冷 无汗 光滑 萎缩 常用的出汗试验有 1 碘 淀粉试验 在手指掌侧涂2 碘溶液 干后涂抹一层淀粉 然后用灯烤 或饮热水后适当运动使病人出汗 出汗后变为兰色 2 茚三酮 Ninhydrin 指印试验 将患指或趾在干净纸上按一指印 亦可在热饮发汗后再按 用铅笔画出手指足趾范围 然后投入1 茚三酮溶液中 如有汗液即可在指印处显出点状指纹 用硝酸溶液浸泡固定 可长期保存 因汗中含有多种氨基酸 遇茚三酮后变为紫色 6 反射根据肌肉瘫痪情况 腱反射消失或减退 7 神经近侧断端有假性神经瘤 常有剧烈疼痛和触痛 触痛放散至该神经支配区 8 神经干叩击试验 Tinel征 当神经损伤后或损伤神经修复后 在损伤平面或神经生长所达到的部位 轻叩神经 即发生该神经分布区放射性麻痛 称Tinel征阳性 二 电生理检查通过肌电图及诱发电位检查 判断神经损伤范围 程度 吻合后恢复情况及预后 四 治疗 一般处理原则 用修复的方法治疗神经断裂 用减压的方法解除骨折端压迫 用松解的方法解除瘢痕粘连绞窄 用锻炼的方法恢复肢体功能 治疗1 闭合性损伤2 开放性损伤1 一期修复 伤口整洁 受伤时间短2 延迟一期修复 指伤后1 3周内手术3 二期手术 伤后一个月以上 非手术疗法 对周围神经损伤 不论手术与否 均应采取下述措施 保持肢体循环 关节动度和肌肉张力 预防畸形和外伤 瘫痪的肢体易受外伤 冻伤 烫伤和压伤 应注意保护 非手术疗法的目的是为神经和肢体功能恢复创造条件 伤后和术后均可采用 1 解除骨折端的压迫骨折引起的神经损伤 多为压迫性损伤 首先应采用非手术疗法 将骨折手法复位外固定 以解除骨折端对神经的压迫 观察1 3月后 如神经未恢复再考虑手术探查 2 防止瘫痪肌肉过度伸展选用适当夹板保持肌肉在松弛位置 如桡神经瘫痪可用悬吊弹簧夹板 足下垂用防下垂支架等 3 保持关节动度预防因肌肉失去平衡而发生的畸形 如足下垂可引起马蹄足 尺神经瘫痪引起爪状指 应进行被动活动 锻炼关节全部动度 一日多次 4 理疗 按摩及适当电刺激保持肌肉张力 减轻肌萎缩及纤维化 5 锻炼尚存在和恢复中的肌肉 改进肢体功能 手术治疗 神经损伤后 原则上越早修复越好 锐器伤应争取一期修复 火器伤早期清创时不作一期修复 待伤口愈合后3 4周行二期修复 锐器伤如早期未修复 亦应争取二期修复 二期修复时间以伤口愈合后3 4周为宜 但时间不是绝对的因素 晚期修复也可取得一定的效果 不要轻易放弃对晚期就诊患者的治疗 3 手术方法 1 神经缝合术 适应于神经断裂 包括 神经外膜缝合术神经束膜缝合术 2 神经移植术 3 神经松解术 4 神经植入术 5 神经移位术 显微外科技术在周围神经损伤修复中的应用 有人发现再生的神经纤维数量及形成的瘢痕与缺损长度有明显关系 神经干内结构并不是固定不变的 神经缺损后断端的神经束分布不一致 因此 缺损太长的神经直接缝合很难取得令人满意的效果 采用改良电缆式腓肠神经移植可解决上述问题 按功能束方向排列 依据神经功能束定位图 通过3 4股移植神经每股各自对应相应的束组 避免了神经的错乱再生 采用显微技术 移植神经无张力缝合 移植神经顺性放置 移植神经受床血运丰富 采用改良式电缆移植 疗效评价 1 治愈 肌力 感觉恢复满意 肢体无畸形 功能良好 肌电图检查 神经传导功能恢复满意 2 好转 神经修复满意 伤口愈合 上肢神经损伤 一 臂丛神经损伤臂丛的组成 C5 C8 T1的前支构成 1 临床常见类型 1 上干损伤 上干损伤为肩胛上神经 肌皮神经及腋神经支配之肌肉麻痹 2 中干损伤 除上述肌肉麻痹外 尚有桡神经支配之肌肉麻痹 3 下干损伤 前臂屈肌 除旋前圆肌及桡侧腕屈肌 及手内在肌麻痹萎缩 累及颈交感神经可出现 氏综合征 4 全臂丛损伤肩胛带以下肌肉全部麻痹 上肢感觉全部丧失 上肢各种反射丧失呈弛张性下垂 2 治疗1 非手术治疗 2 手术治疗 手术指征 1 观察 3个恢复者 手术探查 2 晚期肌腱移位或关节融合 只有少数不完全损伤病人在 个月内获得满意恢复 一般在1 2年内不断有进步 臂丛上部损伤时 因手的功能尚好 故治疗恢复的效果较好 臂丛下部损伤时 手的功能受累较重 恢复较差 臂丛完全损伤恢复不佳 产伤引起的臂丛伤 在早期有锁骨上区肿胀压痛和手臂活动障碍等症状 可应用支架使患侧肩部保持于外展90 屈肘90 位 使神经松驰 以利恢复 每日被动活动患侧肩和肘关节数次 在臂丛部分损伤病例 神经功能停止恢复后 行神经松解术常可获得一定进步 必要时可行神经吻合 为便于显露 有时需切断锁骨 如有神经缺损 可抬高患肩 头偏向患侧 有助于进行神经缝合 手术后用石膏固定 在臂丛上部损伤 如肩部肌肉不恢复 可做肩关节融合术 如屈肘肌不恢复 可利用前臂肌或胸大肌行肘屈肌成形术 以改善功能 肩关节融合术宜在14 15岁以后进行 如为臂丛完全损伤且无恢复征象 损伤处又在椎间孔以内 或经手术探查无法修复 可酌情考虑行上臂中段截肢术 肩关节融合术 并配带义肢 近年来 对臂丛根性撕脱伤的治疗取得了较大进展 采用健侧颈7神经根转移 膈神经转移 颈丛运动支 付神经 肋间神经转移等方法 修复腋神经 肌皮神经 正中神经等均取得一定疗效 辅以肌肉或肌皮办移植等 使完全丧失功能的肢体重新获得了一部分功能 二 正中神经损伤 1 病因2 临床表现1 感觉 手掌面桡侧三个半手指 手掌相应部位感觉消失 2 运动 前臂旋前及桡侧屈腕障碍 拇 示指屈曲障碍 拇不能对掌 外展 3 治疗 1 非手术治疗 单纯挫伤 2 手术治疗 神经吻合 神经松解 3 肌腱转位 三 尺神经损伤 1 临床表现及诊断感觉障碍 手尺侧一个半手指的感觉消失运动障碍 环指 小指掌指关节过伸 指间关节屈曲呈爪形 拇指不能内收 四指不能外展 内收 2 治疗新鲜损伤 神经吻合 陈旧性损伤 1 神经松解 2 神经再吻合 四 桡神经损伤 1 临床表现及诊断手指桡侧3个半手指背侧感觉障碍 伸指 伸拇 伸腕 前臂旋后障碍桡神经肘上损伤 垂腕 垂指桡神经肘下损伤 垂指 无垂腕 2 治疗新鲜损伤 神经吻合陈旧性损伤 1 神经松解2 神经再吻合3 肌腱转位 下肢神经损伤 坐骨神经损伤膝关节屈肌 小腿及全足瘫 大腿后外侧 小腿后侧 外侧及足感觉消失 胫神经损伤小腿三头肌 屈趾肌 足底肌瘫 足感觉消失 腓总神经损伤小腿伸肌及腓骨长 短肌瘫 足下垂 治疗1 早期手术探查 2 肌腱转位 3 药物治疗 相关进展 一 神经端侧缝合 神经端侧缝合后再生机制神经端侧缝合后的侧枝发芽再生机制尚不明确 可能与以下因素有关 1 接触引导作用 动物实验中发现 端侧缝合处神经外膜完整 有连续的血管网跨过缝合口 良好的端侧接触 组织结构上的愈合为神经再生提供了解剖学基础 如果端侧缝合处接触紧密 则再生神经纤维通过多 长入植入段的距离长 表明了接触引导过程中基膜管的基础 2 化学诱导作用 神经损伤后 所支配的靶器官 骨骼肌 腺体等 及Schwann细胞产生大量的神经生长因子nervegrowthfactor NGF 可促使完整的轴突萌出侧枝 Mearow等推测NGF在端侧缝合处借供神经膜的胞饮作用进入轴突内 再经轴浆逆行运输至神经元胞体 从而发挥其调节神经元代谢 促使轴突侧枝发芽生长的作用 目前认为在侧枝发芽过程中有多种营养因子发挥作用 但尚不清楚轴突如何透过 绝缘 的神经束膜和外膜感受这些活性物质 可能与供神经中溶酶体及损伤神经Wallerian变性后吞噬细胞的共同作用有关 3 端侧缝合后对供神经的影响常用的切取神经干或部分神经束移位 神经段移植等术式都会产生不同程度的供区功能影响 与之相比 神经端侧缝合不会造成供神经支配区一过性或永久性的感觉或运动异常 Lundburg等和Tham等对供神经远端的检查 未发现明显的Wallerian变性现象 洪光祥等通过对供神经干 胫神经 远近端的神经纤维数目和神经束截面积定量分析和超微结构观察 结果与正常侧差异无显著性 说明供神经在萌出侧枝的同时 并不影响其自身结构与功能 临床观察亦证实了这一点 4 端侧缝合与端端缝合的比较神经端端缝合的疗效已为多年床临实践所证实 目前为止 动物实验表明神经端侧缝合后确实存在着较强的再生能力 但是仅观察到有无再生神经纤维并不能判定某种修复方法的优劣 周围神经损伤修复后重要的是恢复肢体的运动功能 Lundburg等用腓神经与胫神经端侧缝合 术后90d胫前肌收缩力达到正常的60 ham等将大鼠胫神经的腓肠内侧头运动支切断 远端与胫神经端侧缝合 12周后腓肠肌内侧头的湿重为正常的73 肌纤维截面积为72 肌收缩力为60 曹学诚等通过测定乙酰胆碱转移酶活性 比较端侧与端端缝合后远端再神经化能力 发现前者仅为后者的2 3 提示应慎重评价和使用端侧缝合法 目前此项研究集中在两个方面 一是运动纤维萌出数量和来源 除了常用的有髓神经纤维计数 Chen等使用辣根过氧化物酶示踪技术 分析大鼠胫腓神经端侧缝合后脊髓中标记的感觉 运动神经元位置和数量 认为侧枝发芽源于正常的胫神经 运动神经元发出侧枝后如何协调所支配的不同效应器 屈 伸肌 Tham和Chen等的研究都注意到这一问题 因其更有临床意义 显然 除了寻找促进侧枝发芽的方法之外 运动神经元与不同效应器的协调性的关系更应得到重视 很难想象同一运动神经元萌出的众多侧枝竟然支配一组拮抗肌 选择恰当的供神经是个关键 值得注意的是 侧枝再生的运动纤维所占比例可能取决于供神经外膜开窗处以哪种纤维为主 具有相当的偶然性 所以在不同的实验中 神经端超过端端缝合的效果 侧缝合后肌肉收缩力可由无反应到正常的60 因此 短时期内不可能要求端侧缝合达到或 在最为精细的神经束间端端缝合尚不能保证满意的疗效时 虽然许多动物实验及部分临床结果表明神经端侧缝合效果良好 但还有很多问题需要进一步研究 如 神经外膜与束膜在侧枝发芽过程中的确切作用 侧枝再生纤维中感觉运动纤维所占的比例 神经远侧断端和靶器官产生的活性物质对不同性质神经束的作用是否一致等 尽管如此 仍然可以相信神经端侧缝合法具有广阔的应用前景 同端端缝合相比 避开了感觉束运动束定性的难点 操作简单灵活 与神经小间隙桥接具有异曲同工之处 如果能有效地将NGF与非神经移植物 小静脉 变性骨骼肌 羊膜管 几丁质管和异体小动脉等 结合 以提高其诱导神经再生能力 端侧缝合法可以在既无需切取自体神经 也不损伤供神经的前提下用于临床 目前认为 在损伤神经有可供缝合的两断端时 端端缝合是最好的方法 只有在神经大段缺损难以直接修复或只有神经远端只供利用 患者不愿意切取自体神经移植时 可以考虑试用端侧缝合法 应防止不分具体情况 盲目扩大临床应用 二 周围神经组织工程学研究进展 组织工程学是一门运用工程学和生命科学的原理与方法 研究正常及病变的哺乳类动物组织结构和功能的相互关系 开发修复损伤组织形态和功能的生物替代物的科学 有关人工神经的研究才刚刚起步 人工神经是以具有良好生物相容性的可降解高分子聚合物为载体与有活性细胞 Sc 等结合而成的具有特定三维结构和生物活性的复合体 人工神经应具备以下条件 有特定的三维结构支架 神经导管 nerveconduit 可接纳再生轴突长入 对轴突起机械引导作用 Sc在支架内有序地分布 类似Bungner带 Sc具有生物活性 能分泌神经营养因子 Schwann细胞与神经兴奋的电传导 Sc构成髓鞘 由于其含高浓度类脂而具有嫌水性 它不容带电离子的水溶液通过而起到了有效的绝缘作用 有髓神经纤维轴突的轴膜 除轴突起始段和轴突终末外 只有在郎飞结处才暴露于细胞外环境 其余大部分的轴膜均被髓鞘所包裹 由于髓鞘的电阻比轴膜高的多 而电容很小 通过轴突的电流只能使郎飞结处的轴膜去极化而产生兴奋 所以 从轴突起始段产生的神经冲动 动作电位 的传导 使通过郎飞结处的轴膜进行的 即从一个郎飞结跳跃到下一个郎飞结 呈快速的跳跃式传导 这样 结间体愈长 跳跃的距离就愈远 传导的速度也愈快 Schwann细胞的对周围神经再生作用机制 在周围神经损伤和再生的过程中 Sc的功能变得十分活跃 主要发挥如下作用 1 分泌神经因子 2 产生促生长因子 3 与再生轴突间形成缝隙连接及紧密连接 Sc的培养研究 神经导管与Sc的有机结合是人工神经的基本要求 大量实验证实含有Sc的神经导管修复神经缺损后神经功能的恢复比没有Sc者优越 植入自体的Sc效果较好 异体的Sc经过体外培养仍然保留其抗原性 植入后遭到排斥 1 组织块培养法2 酶消化法3 采用化学试剂清除Fb4 采用贴附法剔除Fb 神经导管研究 一 生物材料导管自体血管 硬膜 肌筋膜 羊膜材料均被应用于人工神经组织工程的研究之中 羊膜是界于母体同胎儿之间的生物膜 具有免疫赦免性是良好的移植供体材料 羊膜来源充足 具有柔韧性 并富含各类神经营养因子 具有生物降解性 便于生产成不同的形状和直径的桥接物 因此成为生物导管材料研究的热点 MohammadJ等人实验证实 73 羊膜材料桥接物桥接神经缺损 神经再生良好 再生神经纤维形态与结构正常 二 合成材料导管1 不可吸收材料神经导管医用硅胶成分为二甲基硅氧烷聚合物 2 可吸收材料神经导管许多学者在实验中发现用生物可吸收材料制成的人造神经管可以使再生神经获得良好的恢复 因为这类材料