概述
功能预后与患者的神经水平密切相关脊髓损伤(SCI)。患者急性脊髓损伤后的康复目标包括最大化患者的医疗、功能和社会心理结果。向患者及其家人提供教育也是必不可少的。康复损伤后应尽快开始,以优化结果和减少并发症。
需要一个跨学科的团队方法,通常包括许多学科的专家,包括康复医学、护理、各种治疗师(物理、职业、语言、娱乐、职业)、心理学、社会工作和/或案例管理,他们可以个性化的计划,以满足患者的需求和能力。SCI康复医生通常是物理医学和康复(理疗)方面的专家,必须能够预测急性SCI患者的潜在功能结果。这些信息有助于医生适当地通知患者及其家人,并帮助这些人设定现实的功能目标。
功能结果可能因个体而不同,这取决于损伤的程度和完整性、神经功能恢复(或丧失)、相关的医疗并发症(疼痛、痉挛、挛缩、心脏病、肌肉骨骼损伤)、患者接受的康复训练的数量、康复团队的专业水平,以及患者的动机、年龄、家庭和经济来源。
矫形器和辅助设备的使用(其中一些在下面提到)有时可以促进患者的功能能力。 [1]手术重建和功能电刺激(FES)的进展也可提高患者的功能能力。
Hatch等人对759名脊髓损伤患者的研究发现,在这些患者中,损伤的严重程度和程度与损伤后10年生存率的降低无关,尽管年龄较大、性别较低、排除功能独立测量得分较低。 [2]
损伤的神经水平和完全性
神经功能水平和损伤的完整性是预测脊髓损伤后神经功能恢复和功能结局的重要因素。SCI神经系统分类国际标准(ISNCSCI)包括美国脊髓损伤协会(ASIA)损伤评估量表(见下文),是用于SCI的标准化评估和分类量表。损伤越不完整,尤其是在损伤发生后72小时至1周的初步检查中,神经恢复的可能性越高。 [3.,4,5,6,7]
神经功能恢复通常在前3-6个月平稳(尽管有报道称损伤后1年发生变化)。运动完全损伤的个体通常有望在初始检查中观察到的最低运动水平远端恢复1个运动水平的功能。 [8]
早期反复进行的全面、详细的神经系统检查通常是评估患者病情、预测神经系统和功能预后的重要组成部分。检查的关键内容包括运动和感觉测试,这允许指定神经损伤水平(NLOI)和损伤的完整性。此外,直肠检查需要评估运动和感觉功能。
Macklin等人的一项研究表明,电知觉阈值(EPT)测试在确定慢性不完全性颈脊髓损伤患者感觉功能仍存在的SCI水平时比ISNCSCI测试更敏感。研究者报告说,在17个SCI患者中,有15个在EPT测试中感觉功能被维持的脊髓节段低于ISNCSCI评估。 [9]
神经损伤水平
NLOI被定义为具有正常运动和感觉功能的脊髓最尾部(即最低)。运动水平可以更好地预测患者的功能能力,它是通过对身体两侧关键肌肉群的人工测试来确定的。这些组代表神经水平,结果分为0-5级,如下所示:
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5级-正常;肌肉运动通过完整的运动范围(ROM)对抗重力和充分的阻力
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等级4 -良好;肌肉运动通过完整的ROM对抗重力和适度的阻力
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三级-公平;肌肉运动通过全ROM对抗重力
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二级-较差;肌肉运动通过全ROM与重力消除
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1级(微量)-可触摸到肌肉收缩或关节运动,但不能通过完全ROM,即使消除了重力
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0级- 0级;没有肌肉运动或明显收缩
代表上肢和下肢功能(以及关键肌肉)的运动水平如下:
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C5 -屈肘(二头肌)
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C6 -腕伸肌(桡侧腕伸肌)
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C7 -肘部伸展(三头肌)
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C8 -手指屈曲(指深屈肌)
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T1 -小指外展(指小外展)
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L2 -髋屈曲(髂腰肌)
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L3 -膝关节伸展(股四头肌)
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L4 -踝关节背屈(胫骨前肌)
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L5 -大脚趾伸展(拇长伸肌)
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S1 -足踝屈曲(腓肠肌复合体)
感觉功能是通过检查身体两侧的28个关键感觉点来确定的。这些穴位位于皮肤皮层内,用于轻触和针刺。等级划分如下:2 =正常,1 =受损,0 =缺席。
感官层次的划分如下:
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C2 -枕骨隆突
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C3 -锁骨上窝
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C4 -肩锁关节顶部
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C5 -侧肘前窝
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C6 -拇指
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C7 -中指
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C8 -小指
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T1 -内侧肘前窝
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T2 -腋窝先端
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T3 -第三肋间隙(IS)
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T4 -第四个IS(乳头线)
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T5 -第五IS(中途T4-T6)
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T6 -第六IS(剑胸骨)
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T7 -第七IS(中途T6-T8)
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T8 - 8号IS(中途T6-T10)
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T9 -第九IS(中途T8-T10)
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T10 -第十个IS(脐带)
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T11 - 11 IS(中途T10-T12)
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T12 -腹股沟韧带(中点)
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L1 - T12-L2距离的一半
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L2 -大腿中前
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L3 -股骨内侧髁
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L4 -内踝
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L5 -足背(第三跖趾关节)
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S1 -侧脚跟
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S2 -腘窝(中线)
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S3 -坐骨结节
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S4-5 -肛周区域
亚洲规模障碍
亚洲损伤评估量表从a - e对SCI的完整性进行了分类,如下所示 [3.,4,5,6]:
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——完成;S4-5节无骶部运动或感觉
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B—感觉不完全;通过骶骨S4-5节维持损伤水平以下的感觉
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C -电机不完整;自愿肛门括约肌收缩或保留感觉骶骨,保留远端运动功能至损伤运动水平以下3节段,大多数关键肌肉的强度等级小于3
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D -电机不完整;自愿肛门括约肌收缩或保留感觉骶骨,保留远端运动功能至损伤运动水平以下3节段,大多数关键肌肉的强度等级为3级或以上
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E -正常;运动和感觉恢复正常(可能存在反射过度)
功能结果的措施
几种功能结果测量方法在SCI中是可靠和有效的。结果测量需要标准化和验证,以便临床医生知道如何执行它们,清楚它们的测量特征,并能够提供有关临床意义的结果变化的信息。功能独立性量表(FIM)是一种常用的功能能力测量量表,它采用7分制来测量以下6类中的18个项目:
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流动性
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运动
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自我保健
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节制肠道和/或膀胱
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沟通
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社会认知
在FIM量表中,1分表示完全依赖照顾者,7分表示独立。1到7之间的数字代表照顾者或辅助设备执行特定技能所需的不同程度的协助。 [1]
附加功能评估表如下:
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四肢瘫痪功能指数(QIF):设计用于检测9类日常生活活动(ADL)中四肢瘫痪患者的微小但临床相关的变化
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改良的Barthel指数(MBI) -自我照顾和行动技能的15项评估
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脊髓损伤行走指数(WISCI和WISCI II):该量表已证明脊髓损伤后神经/行走功能改变的有效性和反应性 [10]
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上肢功能仪器(CUE) - 32项评估四肢瘫痪患者上肢功能的方法
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脊髓独立性测量(SCIM):设计作为FIM的替代,用于评估16类自我护理、活动能力、呼吸和括约肌功能 [11]
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加拿大职业绩效评估(COPM) -用于评估自我照顾、生产力和休闲方面的结果
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抓握和释放测试(GRT) -用于评估C6-7级损伤患者的手功能
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六分钟行走测试(6MWT) -测量患者在6分钟内在平坦、坚硬的表面上行走的距离
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10米步行测试(10MWT) -评估短时间内的步行速度
C1-C4四肢麻痹(重度四肢麻痹)
完全C1-C4(高位)四肢瘫痪患者的上肢和下肢肌肉活动很少或没有。他们可以活动头部和颈部,也可能会耸肩。C4水平损伤的患者有膈肌(呼吸吸入的主要肌肉)神经支配。虽然受伤后初期需要通气的情况并不少见,但他们不需要长期的通气辅助。
C1-C3损伤的患者可能需要长期机械通气支持,因为膈肌失去神经支配。如果膈神经的下运动神经保持完整,这些人可以选择膈神经(或膈肌)FES,以减少他们对机械通气的需要。 [12]吞咽和发音功能被保留。
C1-C4级别的患者可能会依赖他人的帮助来满足几乎所有的移动和自我护理需求,尽管他们可能会使用有下巴或气动控制的电动轮椅。如果他们的肘关节屈曲和肩部运动不理想(肌肉等级2或3),平衡前臂矫形器(BFO)或移动手臂支持器(MAS)可以帮助他们进食和梳理活动。使用长瓶或吸管可以让这些人独立喝水。
患者应该能够与护理人员沟通(并提供指导)他们的行动需求,以及自我护理和膀胱和/或肠道护理。辅助技术,如日常活动的电子辅助(eadl,以前称为环境控制单元),可以通过使用嘴棒或开关或使用语音激活来访问。辅助装置以无线电波、红外光或超音波的方式传送信号,方便个人控制环境。通过这种方式,这个人可以完成诸如接听电话、调节床的高度、控制电脑、电灯和电视等任务。
脑计算机接口(BCI)方法,使用无创脑电图(EEG),正在试验,以弥合大脑和肌肉之间的断开。 [13]BCI需要解释大脑活动并将大脑信号与计算机进行接口,这可能使四肢瘫痪患者能够控制计算机、操作EADL等设备或控制电动轮椅。使用BCI系统的个体表明,它增加了他们的独立感,提高了他们的生活质量。这项技术在临床应用之前还需要进一步改进。
C5四肢瘫痪
C5型四肢瘫痪患者具有肘关节屈曲功能。在专业辅助设备的帮助下(如手腕或手部矫形器,使他们能够握住物体),这些人可以独立进食和梳理。重要的是要防止肘关节屈曲和前臂旋后挛缩无对抗的肱二头肌活动。C5损伤患者可协助上肢包扎和床上活动。
对于C5型四肢瘫痪患者来说,他们的大部分活动需要可能需要一辆有手动控制的电动轮椅,尽管有握力增强(边缘投影)的手动轮椅可以用于水平面上的短途活动。患者需要协助进行大多数其他的自我护理(如下肢包扎、洗澡)、转移活动以及膀胱和/或肠道任务。
对于那些在更高的颈椎处受伤的患者,辅助技术(如eadl)可以发挥重要作用,最大限度地控制个人的环境,帮助患者调整床的高度,接听电话,使用电脑、电灯和电视。驾驶经过特殊改装或改装的面包车是可能的。
C6四肢瘫痪
C6型四肢瘫痪患者增加了腕部伸展功能。这允许肌腱固定,或在主动手腕伸展时食指被动拇指内收,这有助于抓握和放松。腕-手矫形器(肌腱固定夹板)可以促进这些能力。患者应避免过度拉伸手指屈肌,以免限制肌腱固定术的动作。
C6是患者在完全损伤的情况下,在没有护理人员的帮助下仍能独立活动的最高水平,尽管这种情况并不常见。这一级别的患者可以通过使用辅助设备实现进食、梳理、洗澡和床上活动方面的功能独立。他们可以穿上半身的衣服,并协助下半身的敷料,以及膀胱和肠道的程序。使用滑梯后,C6型四肢瘫痪患者可以独立完成从床到椅子的转移,尽管他们通常需要辅助。间歇性导尿治疗膀胱是可行的,虽然这并不常见,而且技术上对女性比男性更困难。 [14]
虽然患者可能更喜欢电动轮椅,但具有加强抓箍功能的手动轮椅可用于社区活动。驾驶一辆改装过的汽车也是一种选择,比如定制的电梯和手动控制系统。C6损伤患者可以独立使用手机、翻页、书写和打字(借助辅助设备)。
C7四肢瘫痪
C7型四肢瘫痪患者具有伸展肘关节的功能能力,极大地提高了他们的活动能力和自理能力。C7通常是患者受伤后仍能独立生活的最高水平。他们可以在喂养、上肢敷料、洗澡、床上活动、转移(尽管他们可能需要帮助才能在不平整的表面上移动)和在社区中手动推动轮椅(通过障碍物除外)方面获得独立。
随着辅助设备的使用,患者也可以在修饰、下肢敷料和肠道护理方面变得独立。C7损伤患者,尤其是女性,可能需要膀胱护理(如间歇性导尿)。患者可能能够独立驾驶改装过的货车或手动控制的汽车。C7四肢瘫痪患者可以独立使用辅助设备,包括书写、打字、翻页、接听电话和使用电脑。
C8四肢瘫痪
C8型四肢瘫痪患者的手指有功能性屈曲,这提高了他们握手和松开手的独立性。他们可以在喂奶、梳洗、上肢和下肢更衣、洗澡、床上活动转移、手动轮椅推进、膀胱和肠道护理以及打字、写作、接听电话和使用电脑方面获得独立。这些人也可以使用改装过的面包车或手动控制的汽车独立驾驶。
胸截瘫
T1-T12截瘫患者所有上肢肌肉的神经支配和功能,包括手功能。在自理方面(包括少量的家务和做饭),在排尿和排便技能方面,以及在轮椅水平上,他们可以实现功能独立,满足所有的行动需求。个人应接受高级轮椅培训,以便他们能够在不平的表面、粗糙的地形、坡道和路边移动,以及进行“后轮移动”,并从地面转移到轮椅上。与颈椎低节段受伤的患者一样,胸椎截瘫患者可以使用改装的面包车或手动控制的汽车独立驾驶。
T2-T9损伤患者具有可变的躯干控制能力(脊柱旁肌和腹肌),他们可以通过使用双侧膝踝足矫形器(KAFOs)和助行器或拐杖站立。T10-T12损伤患者比损伤程度较高的患者具有更好的躯干控制能力,他们可能能够使用KAFOs和辅助设备独立行走家庭距离;他们甚至会尝试上下楼梯。不幸的是,这些动作需要极大的能量消耗,许多人可能更喜欢坐轮椅。
腰椎截瘫
腰椎或骶部截瘫患者可以在所有活动、自我护理和膀胱和肠道技能方面实现功能独立。应进行高级轮椅训练(如上所述)。
这种损伤的患者可以使用手动控制的汽车独立驾驶。此外,腰部受伤的患者可以在家庭和社区活动中实现功能独立,这通常被定义为在超过150英尺的距离内进行无辅助行走,使用或不使用支架和辅助设备。矫形器(KAFOs和踝足矫形器[AFOs])通常用于帮助下肢站立和行走的患者。全职或兼职使用手动轮椅往往是必要的。
脊髓损伤后的社区活动
神经系统检查可帮助确定患者的步行预后。不完全脊髓损伤患者有可能在社区活动。与更有利结果相关的因素包括更年轻的年龄、亚洲损伤量表和损伤程度。与仅保留轻触感的不完全损伤相比,保留针刺的患者下肢功能恢复和最终行走的预后更好。
下肢关键肌肉的力量很重要。动态运动指数(AMI)用于下肢肌肉分级,被报道为社区步行的可靠临床指标。1个月的下肢运动评分(LEMS)可预测1年的行走情况。重要的是要意识到,脊髓损伤社区的行走者由于痉挛以及躯干力量、腿部力量、平衡和本体感觉下降,跌倒的风险更高。
T11以下的NLOI与移动潜能增加相关。一个人是否能够实现社区行走的重要考虑因素是髋关节功能性屈曲(使髋关节向前移动)和膝关节伸展(避免膝关节屈曲),它们分别从L2和L3神经水平开始。可能需要kafo和/或afo的矫形辅助,以及助行器或拐杖。
在不完全脊髓损伤(SCI)患者中,强化地面活动疗法和身体负重跑步机训练(BWSTT)是步态康复的公认护理标准。 [15,16]对于治疗团队来说,手动BWSTT可能是劳动密集型的(涉及多个治疗师和时间)。机器人辅助的步态训练(如Lokomat系统)在正式的脊髓损伤治疗中被更普遍地使用,以优化身体的有节奏的步动。 [17]
大多数情况下,成功的支架辅助社区步行是由L3或L3以下损伤的患者完成的。手术成功还取决于以下因素:完整的髋关节和膝关节本体感觉、耐受这种步行的高能量需求的能力、患者的动机和年龄、他/她的心肺稳定性、痉挛的严重程度、是否存在关节挛曲(尤其是髋关节、膝关节和踝关节)以及是否存在疼痛。几种矫正选择和辅助设备是可用的;这取决于肌肉无力的程度和程度。此外,FES可用于损伤程度更高的患者,以实现社区行走。
Neuroprostheses
神经假体是一种利用电极与神经系统连接以恢复功能的装置。它们具有巨大的潜力,而且,尽管商业上可用的设备很少,但它们代表了一个新兴技术领域。 [18]功能性电刺激(FES)装置可用于上肢和下肢、膈肌和膀胱。患者一开始与治疗师密切合作,但之后可以过渡到在家里定期使用该设备。如果持续使用FES,可以帮助减少残疾,改善功能和生活质量。
下肢神经假体可用于低位颈椎或胸椎脊髓损伤(SCI)患者的活动。这些设备可以使患者具备站立、转移和行走等功能,而这些功能在以前的伤情水平上是无法实现的。Parastep设备是市面上可买到的便携式FES系统之一,其表面电极放置在股四头肌、腓神经和臀肌上,以刺激运动,使人站立和行走。该设备通常用于T4-T12神经损伤的患者。限制其使用的因素可能包括上肢力量、下肢关节活动度、下肢痛感、耐受高能量需求的能力、心脏病、临床显著痉挛、下肢肌肉下运动神经元(LMN)损伤以及骨质疏松的严重程度。
也有植入式装置,将电极放置在双侧竖脊肌、臀大肌、半膜肌和股外侧肌。这既可以帮助躯干控制,也可以帮助下肢功能。
上肢神经假体可增强C5或C6损伤患者上肢活动的可能性(尤其是手的抓握和松开)。Ness H200神经假体使用5个表面电极(集成到腕-手矫形器中)来激活手指和拇指的屈肌和伸肌。 [19]
在一项对13名C5或C6运动水平四肢瘫痪患者的15只手臂的研究中,Kilgore等人报告说,植入的肌电控制神经假体“在控制算法上具有相当大的灵活性,可用于各种手臂和手的功能。”根据研究人员的说法,这种假体可以让高度积极的颈椎脊髓损伤患者获得仅靠矫形器或手术无法恢复的手臂和手部功能。 [20.]
事实上,使用植入式FES系统,如FreeHand系统,结合手术重建(下面讨论),提供了长期功能的最大机会。FreeHand系统由8个植入电极和一个植入接收器-刺激单元组成。它通过激活佩戴在患者胸部或肩膀上的外部操纵杆来控制。 [19]
C5或C6四肢瘫痪患者常采用肱桡肌移位加强腕伸和/或三角肌后移至肱三头肌加强C6四肢瘫痪患者肘部伸展,结合FES进一步改善上肢运动,以及手的抓握和松解。特别考虑的因素包括C5和C6水平,ASIA A或B级,关键前臂和手部肌肉的LMN神经支配,神经稳定性,术后康复的专业知识,以及患者的动机。还有第二代植入式装置,使用12个刺激电极和由随意肌控制的肌电图信号,用于执行各种功能。
膀胱神经假体已用于骶上脊髓损伤患者,以改善其膀胱和肠道功能,尽管结果各不相同。现有的设备将FES应用于骶神经根(携带副交感神经传出),包括VOCARE Brindley-Finetech膀胱系统和Medtronic InterStim。刺激引起膀胱逼尿肌的收缩(为了排空膀胱),并促进粪便通过结肠运输。这种技术通常与后根切开术或骶感觉神经根手术切除联合使用,以减少逼尿肌反射亢进和尿失禁。神经系统稳定且骶神经功能正常的人是潜在的候选者。
应用植入式膈神经或膈肌起搏器进行呼吸肌肉FES可减少C1-3位四肢瘫痪患者机械通气的需要;否则,这些人将依赖呼吸机。 [12]潜在的好处包括增加病人转院的难度、改善语言能力、减少焦虑、改善幸福感、减少护理需求以及降低总体成本。候选人必须有一个完整的膈神经和无临床意义的肺部疾病。
机器人外骨骼设备(如ReWalk, Ekso)的设计使截瘫患者能够站立和行走,目前仍在进行临床试验。它们使用背包电池驱动的机械关节,已经成为外骨骼设备技术进化的下一步。 [21,22]
外科重建以帮助上肢功能
手术重建可改善四肢瘫痪患者的上肢功能。近端有功能的肌腱可以通过手术转移来增强远端无功能的部分,通常可以将个体的运动功能提高一个层次。对于C5水平损伤的患者,肌腱转移可使手腕和肘关节伸直。对于C6节段损伤的患者,肌腱转移可用于肘关节伸展和肌腱固定术,使这些患者能够抓握和松解。当损伤在C7水平时,肌腱转移可恢复主动抓握,提高手灵巧度。
在一项对高度颈椎SCI患者的功能性磁共振成像(fMRI)研究中,Wester等人发现证据表明,原本由通常与肘部运动相关的大脑部分控制的肘部屈肌(肱桡肌)(通过肌腱转移)用于拇指屈曲的手术,原本由通常与腕部运动相关的大脑区域控制的肌肉。根据研究人员的说法,结果表明这种臂-手肌腱移位可以导致皮质重组。 [23]
谨慎的患者选择和使用经验丰富的手外科医生和治疗师是成功的重建手术的关键。这些手术的合适人选必须神经系统稳定,并积极参与术后康复(固定、水肿和疤痕管理、活动、功能技能训练和强化)。
Dengler等的一项研究表明,在C5-C8创伤性脊髓损伤患者中,手指屈曲能力强的患者在进食、泌尿功能和床-轮椅转移能力方面具有更大的独立性。然而,令人惊讶的是,研究中肘关节有力伸展的患者并非都能独立移位。研究人员得出结论,恢复颈椎中段脊髓损伤患者的手指屈曲应该是重建的优先事项。 [24]
脊髓损伤临床症状和结果
功能增强的预后对不完全脊髓损伤(SCI)患者最为有利。由解剖上不同的脊髓型颈椎病引起的六种临床综合征经常被讨论。
脊髓中央综合征
脊髓中央综合征是一种相对常见的颈椎不完全性损伤,其特点是上肢(尤其是手)较下肢无力。脊髓中央综合征患者也可能有感觉和膀胱功能障碍。这种综合征常见于退行性椎管狭窄的老年人,并与过伸性损伤相关。
总的来说,脊髓中央综合征患者的adl功能能力、膀胱和肠道控制以及行走能力预后良好。上肢乏力可能持续存在,影响基本的自我护理。此外,病人可能需要使用辅助设备行走。预后良好的因素包括年龄小于50岁(受伤时)、良好的手部或下肢运动初始评分、教育程度、减少共病、减少痉挛和快速早期改善。 [25]
Brown-Sequard综合症
Brown-Séquard综合征通常归因于脊髓半切,其特征是相对的同侧麻痹,伴随本体感觉和/或振动丧失,以及对侧低于损伤水平的疼痛或温度感觉丧失。adl和行走功能独立以及膀胱和肠道控制的预后良好。 [26]
脊髓前综合征
前脊髓综合征的特点是运动和针刺感的不同程度丧失,对本体感觉和振动的影响相对较小。脊髓前三分之二的损伤导致病变,但脊髓后柱幸免。与本文讨论的其他5种综合征相比,前脊髓综合征的神经恢复预后降低。adl和活动能力方面的功能结果取决于损伤程度。
后束综合症
脊髓后束综合征是脊髓损伤临床症状中最不常见的一种,它是由脊髓后柱选择性损伤引起的,导致本体感觉和振动感觉的丧失。运动力量,以及疼痛和温度感觉,相对来说是幸免的。尽管患者可能需要使用助行器(助行器、手杖)行走,但在活动能力、自我护理以及膀胱和肠道控制方面的功能效果良好。
脊髓圆锥综合症
脊髓圆锥综合征的特征是骶脊髓和腰骶神经根的损伤。其结果是对称和(经常)完全的鞍状麻醉,膀胱和肠道功能障碍,下肢运动无力。虽然膀胱或肠道功能较其他疾病的可能性较低,而且神经恢复有限,但活动能力和adl的功能预后良好。
马尾综合征
由于马尾神经综合征的特点是腰骶神经根损伤,它不是真正的脊髓损伤。它会引起鞍状麻醉,膀胱和肠道功能障碍,以及下肢可变运动无力。马尾综合征往往不如脊髓圆锥损伤完整和对称。因为周围神经根的轴突可以再生(不像脊髓轴突),而且这些损伤往往是不完整的,神经恢复可能会持续数月或数年。虽然膀胱和肠道的控制各不相同,但活动能力和自理能力的功能预后良好。