神经外科

周围神经损伤电生理学的研究进展

作者:佚名 来源:MedSci梅斯 日期:2021-07-18
导读

         周围神经损伤的常见原因包括车祸、失足、工业事故、家庭事故和穿透性创伤,常因被忽略可能导致恢复延迟和功能恢复不良。因此,早期诊断和妥善处理,对改善病人功能预后非常重要。电生理诊断能更准确定位周围神经损伤部位,确定损伤类型与严重程度,以及预测损伤恢复情况,同时也能在术中确认病变和识别仅需神经松解治疗的神经,避免过度切除和修复。本文就神经损伤分类、损伤后生理变化及相关电生理方法作一综述。 1.神经损

关键字:   | 周围神经损伤 

        周围神经损伤的常见原因包括车祸、失足、工业事故、家庭事故和穿透性创伤,常因被忽略可能导致恢复延迟和功能恢复不良。因此,早期诊断和妥善处理,对改善病人功能预后非常重要。电生理诊断能更准确定位周围神经损伤部位,确定损伤类型与严重程度,以及预测损伤恢复情况,同时也能在术中确认病变和识别仅需神经松解治疗的神经,避免过度切除和修复。本文就神经损伤分类、损伤后生理变化及相关电生理方法作一综述。

 

1.神经损伤分类

        周围神经是指中枢神经以外的神经,包括12对脑神经、31对脊神经和植物神经,可分为运动神经、感觉神经和自主神经。周围神经损伤主要由于各种原因引起受该神经支配区域出现感觉障碍、运动障碍和营养障碍。周围神经损伤分类由SEDDON和SUNDERLAND提出,至今仍广泛使用。

        SEDDON分类的周围神经损伤分为3种类型:神经失用(neuropraxia)、轴网断裂(axonotmesis)和神经断伤(neurotmesis)。神经失用是指神经轻度损伤,同时伴有运动和感觉功能损害。轴突无损伤,而髓鞘暂时损伤。神经失用最常见于卡压性神经病变或压力性麻痹。预后良好,常在几天到几周内完全恢复。

        在轴网断裂中,神经轴突受到损伤,但神经内、神经周围和神经外膜的大部分覆盖结缔组织仍部分或完全完整,神经再生可在神经管内进行。轴网断裂常见于挤压和拉伸伤。神经断伤是神经损伤最严重的情况,对轴突、髓鞘和结缔组织成分有严重损害。轴突几乎不可能充分生长。

        神经断伤多见于大面积创伤、锐器损伤、牵引或撕脱伤及注射有毒药物,手术修复是促进神经再生和恢复的关键。SUNDERLAND分类法描述基于组织学的五级损伤,并可更好预测预后。一级和二级相当于神经失用。一级损伤中轴突无损伤,髓鞘暂时损伤,预后良好。二级损伤是在损伤时神经内管保持完整,神经可在神经管内重新生长。三级和四级损伤中轴突出现损伤(相当于轴网断裂),三级损伤时,神经内管受损,由此产生神经再支配与原神经不完全相同,可能导致束内纤维阻滞、轴突生长到与之前不一致的神经管内或引起肿胀,在恢复时可能需手术介入。

        在四级损伤中,仅神经外膜保持完整,除神经内膜损伤外,还发生神经束损伤。在束间再生时,常会发生组织紊乱和纤维阻塞,需手术切除和重建。五级损伤时,损伤神经干,相当于神经断伤。

2.周围神经损伤后神经和肌肉的变化

        神经失用(即SUNDERLAND一级、二级损伤)继发于短暂或间歇性缺血的神经损伤,比继发于局灶性脱髓鞘的损伤改善更快。髓鞘与轴突分离的损伤中,主要影响是大纤维而非小纤维。由于局灶性脱髓鞘,神经纤维节(即郎飞节)处常有电流泄漏。因此,传导明显减慢。当损伤为SUNDERLAND二级损伤时,神经出现严重脱髓鞘,神经出现完全传导阻滞。

        在神经损伤初期,肌肉通常不会受到影响,但如果神经失用时间延长,则肌肉可能会萎缩。在轴网断裂中,神经变性方式主要是沃勒变性(即SUNDERLAND三级、四级损伤)。沃勒变性过程主要包括细胞体与损伤远端的轴突段分离,基本分子和电信号从细胞体到轴突片段的运输被中断,肌电图显示纤颤电位和正尖波,由于钙水平升高,轴突碎片肿胀,从而导致电反应丧失,随后轴突和髓鞘均出现断裂。如病变更接近细胞体,就会发生神经元死亡。

        轴网断裂有两种可能恢复模式:侧枝萌生和再生。当少于20%~30%运动轴突受到损伤时(即SUNDERLAND三级损伤),就会出现侧枝发芽,大约需2~6 个月。当90%以上轴突受到损伤时(即SUNDERLAND四级损伤),轴突再生是主要机制。这些神经管在损伤后18~24 个月内可存活。在此时间段内进行轴突再生非常重要,否则髓鞘管会退化并中断再生过程。而后失去神经支配的肌肉就会发生萎缩。轴网断裂若轴突可再生,无需手术即可恢复。有时因疤痕组织形成需手术治疗。

        在神经断伤中(即SUNDERLAND五级损伤),沃勒变性发生在损伤部位远端。结缔组织出现部分或完全病变,感觉、运动功能和自主神经功能缺损严重,损伤部位远侧无神经传导,肌电图和神经传导阻滞表现为轴索扩张。由于神经严重受损,必须手术治疗才可能恢复。轴突再生仅能通过直接连接两个断端或通过移植手术,实现损伤神经的修复。

3.电生理方法

        电生理研究在周围神经损伤诊断与治疗指导中起关键作用,是临床检查的延伸。神经传导研究(nerve conduction studies,NCS)和肌电图常用于评估周围神经损伤情况。电生理诊断研究的主要目标是定位病变,确定损伤类型与严重程度,预测损伤恢复情况。通过NCS 从肌肉获得的反应,称为复合肌肉动作电位(compound muscle action potential,CMAP)。CMAP表示记录电极下运动单位电位的总和。

        刺激神经后记录的感觉电位称为感觉神经动作电位(sensory nerve action potential,SNAP),振幅通常为5~20 μV,由于振幅很小,需计算平均测量值以精确反映真实数据。与SNAP 相比,CMAP 振幅大约大100 倍。但SNAP 有助于区分病变是节前病变还是节后病变,这有助于定位病变近端位置和难以评估的常规传导研究。

        肌电图是利用针电极直接记录肌肉电位,用于观察肌肉自主收缩活动,休息时的异常自发活动和运动单位电位(motor unit potential,MUP)。异常自发活动有助于确定损伤发生时间、可能部位、性质和严重程度。在周围神经损伤中,异常自发活动包括纤颤电位和正尖波。

4.周围神经损伤的电生理表现

        在神经失用中,在刺激神经远端时可激发CMAP和SNAP。但在远端记录刺激病变近端神经时,CMAP 波幅有不同程度丢失,部分或完全传导阻滞,整个病变区传导速度降低。在近端刺激时,捕捉也会丢失或振幅降低。当振幅下降到50%~70%时,表明传导阻滞。当再髓鞘化完成时,这些变化可完全或部分改善。

        在完全性病变中,无法记录到MUP,但在不完全性病变中,典型发现是振幅、持续时间和相位均正常的MUP数量出现减少。轴网断裂后,CMAP 和SNAP 即刻在刺激远端病变时正常或轻度异常。由于运动轴突和感觉轴突分别在伤后7~11 d 可兴奋,因此,这种现象一直持续到7~11 d。在10~12 d 后,沃勒变性开始,并导致无法记录到CMAP 和SNAP。

        这与在神经失用观察到的情况相反。远端反应保留的传导阻滞也能可靠提示损伤类型是神经失用。轴网断裂病人肌电图变化在数周和数月内逐渐演变。由于轴突丢失,在损伤后约2~3周,针刺肌电图显示纤颤电位和正尖波。在一段时间内,随着神经再支配发生,纤颤电位数量减少。随着侧枝萌生导致持续运动重构,观察到MUP 变化。在损伤后3 周可用单纤维肌电图观察到最早肌电图变化,甚至可发现一些小的、多相的(>4 转)和不稳定MUP 存在。

        最初不稳定MUP 是由于新轴突萌生,这些轴突薄而无髓鞘,神经肌肉连接不成熟。随着神经功能逐渐恢复,MUP 振幅变大,并随着MUP 持续时间延长而发展为多相。随后,多相MUP也会慢慢增加。神经断伤由于外周神经纤维包括轴突、髓鞘、施万细胞和神经内膜部分或完全断裂,损伤部位远侧在损伤后3~4 d 则无神经传导,肌电图和神经传导阻滞表现为轴索扩张。与前两个级别有明显区别。

 

5.术中电生理研究

        术中电生理监测主要是术中对周围神经进行记录,在神经损伤外科治疗具重要作用。术中记录有助于识别受伤神经,并确定神经是否连续。沿神经走行的刺激有助于确定损伤部位。术中监测也有助于识别正常神经是否接近进行手术的神经,从而防止手术损伤正常神经。这对在切除听神经瘤过程中监测面神经是否受损特别有用,减少术后并发症。连续性病变(lesion in-continuity,LIC)是神经损伤后的一种状态,其支持结构得以保留,但大部分神经纤维受损。

        任何形式神经损伤均可能导致LIC,这种损伤会导致轴突恢复出芽的过程中,可能无法到达远端髓鞘管而增生,在损伤部位增生形成神经瘤,这称为连续性神经瘤。神经动作电位(nerve action potential,NAP)是通过刺激阈上强度的神经进行记录。NAP 有助于确认病变和识别仅能经神经松解治疗的神经,避免过度切除和修复。

6.小结与展望

        神经失用、轴网断裂和神经断伤是周围神经损伤的3 种主要类型,在电生理检查中表现各异,可根据电生理表现进行鉴别并针对性治疗。电生理检查能定位病变部位,确定病变类型与严重程度,针对性制定治疗方案。术中对周围神经进行记录,有助于识别受损神经,并定位病变部位,识别并分离接近术区的神经,从而避免手术损伤。随着电生理技术发展,医疗器械不断更新,电生理技术可实现更精准手术治疗,在术前及术中对每根神经进行精确定位,反馈到电脑后通过机械臂实现更智能化、更精确手术切除,从而避免目前存在误差及可能副损伤,让精准医疗更进一步,为广大病人谋福祉。

        来源:谭梓骁,齐腾飞,蔡金全,蒋传路.周围神经损伤电生理学的研究进展[J].中国微侵袭神经外科杂志,2021(04):190-192.

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