鞠躬:脊髓损伤及修复研究,一项非常重要的研究
2015年有论文估计,北美每年每一百万人中约有39个人的脊髓受伤,文献上也有中国的受伤率,但这是毫无意义的。我国除大城市外,乡村及边远地区没有统计数字。致脊髓损伤的原因有车祸(我国正呈上升趋势)、高处坠落、挤压、矿难(不幸这在国际上“享有盛誉”)及楼房坍塌 (国内也不少见),估计在13多亿的人口中,脊髓受损伤的人数是惊人的。由于脊髓受损伤的发生率高,而且伤者多为青壮年,其预期生命年限与常人相仿,故对伤者及其家属造成了长期的痛苦,也是社会的沉重负担。因此脊髓损伤历来是各国的一个重点研究课题,也是各国军事医学研究的重点课题。
图1
(引自Michael S. Beattie and Jacqueline C. Bresnahan. Cell Death, Repair, and Recovery of Function after Spinal Cord Contusion Injuries in Rats. In Neurobiology of Spinal Cord Injury. Robert G Kalb, and Stephen M. Strittmatter, (Eds), Humana Press, Totowa, New Jersey. 2000)。
我从本世纪初开始研究脊髓损伤修复。脊髓损伤分两大类:脊髓全横断及脊髓挫伤,两者的主要区别是挫伤的脊髓中尚存有联接其上、下脊髓的神经纤维。挫伤严重时,损伤部残存神经纤维的信息传递功能受损致损伤以下丧失感觉及运动功能。脊髓挫伤的基本病理变化是从原发性损伤区有一些有害物质渗出,在其周围造成主要由坏死组织构成的继发性损伤。继发性损伤的范围不断扩大,直至几周后最终形成一个许多倍于原发性损伤区的大腔。其基本病理变化发展的模式图如图1。
昆明军区总医院脊髓损伤科给慢性脊髓挫伤病人的继发性损伤腔内移植许旺(Schwann)氏细胞。他们请了两位国内著名的骨科专家,热情接待并向他们汇报了Schwann细胞移植结果,然后请他们去检查一下患者。专家说“不用看了,不可能有效”,站起来就走了。因为有人告诉他们,关于脊髓损伤可以问第四军医大学的鞠躬。昆明军区总院脊髓损伤科主任就请我去看一下,我的第一反应也是“不可能有效”,但科学结论不是依据人们是怎么想的,只能依据事实,所以我去了昆明军区总院。听了他们的介绍后即去病房检查了病人。按骨科的判断标准,凡移动下肢同时骨盆也动者,一律认为其下肢的移动有可能是骨盆带动的,不能确定是主动的运动。我注意到有一个女青年可能有轻度移动下肢的能力。肌电图应该很容易检查出来,但当时他们没有病床旁的仪器。我要那个女青年坐在一把高椅上,让她小腿够不着地面,把她的骨盆用一条宽带绑在椅背上,要她摆动小腿。因为她须很用力,仍然要向前稍稍移动骨盆。严谨起见,我只得放弃固定骨盆的方法。我要她坐在椅子上,我抬起她的小腿后把手放开,她的两条小腿就像钟摆一样摆动,慢慢停了下来。然后我对她说:在你的小腿摆动时我一喊“停”, 你就努力停下来。这种努力完全无需骨盆带动,结果她的左小腿一点变化没有,但她的右小腿在我喊“停”后,摆动了几次就停下来了。办法虽“土”,但毫无疑问地证明了她的右腿确有轻微的运动能力。
然后我观察了昆明军区总医院脊髓损伤科的手术。他们打开了慢性脊髓损挫伤患者的继发性损伤腔,将Schwann细胞移植入腔内。他们的手术做得非常好,而且Schwann细胞移植方法也很巧妙。我告诉他们Schwann细胞脊髓移植在国际上已有成熟的研究,对脊髓损伤确有多方面的疗效。但把Schwann细胞植入慢性脊髓损挫伤患者几乎不可能起什么作用。于是我设计了一个脊髓挫伤早期神经外科手术的方案和昆明军区总医院脊髓损伤科主任讨论后在昆明军区总院实施。
入选病人的标准是脊髓挫伤ASIA(American Spinal cord Injury Association 的缩写)A级(最严重级),其损伤平面以下的运动及感觉功能完全丧失,所以极易准确地判断其损伤级别。按常规设定了脊髓损伤早期手术的入选及排除指标,无选择地收治了共30名病人。首先用磁共振检查以确定脊髓损伤的位置,在相应部位做双侧椎板切除暴露脊髓损伤部的硬脊膜后,将硬脊膜纵向切开约3厘米,在手术显微镜下进行脊髓手术。因为继发性损伤内充满很软的坏死组织,因此轻触脊髓表面很容易区别正常脊髓。在脊髓挫伤处背面纵向切开2-3毫米。如内部压力很高,坏死组织会涌出。否则用小剥离器插入切口将坏死组织挤出,最后用温生理盐水冲洗,流出的坏死组织用吸引器吸除。
图2 剥离器正插入切口将白色的坏死组织挤出(图片从录像中截取,右侧绿色横管是吸引器)
术后经ICU(重症观察室)回病房后,不给任何可促进脊髓功能恢复的药物,否则无法确定最后的疗效完全是手术的结果。卧床17天(不一定必需17天,这是昆明军区总医院脊髓损伤科的常规),然后康复训练三个月(“三个月”不是硬性的规定,是昆明军区总医院脊髓损伤科能容病人住院最长期限)。我们着重观测步行能力的恢复,因为步行能力是脊髓损伤病人生活质量最重要的一环。国际上已有若干检查步行能力的方法,虽各有优点,但在技术上均要求较高,没有经验的易出错。为求简单、准确,我设计了一种“看图识字”的罗马数字评级方法(图3),甚至病人自己都可以对号入座。
图3上排Ⅱ至Ⅴ是病人在可支撑体重的四轮架上步行能力(Ⅰ级是即使在支撑架上也不能站立,故未列入上图)。Ⅲ 级者可以直立,两腿可承受体重。但步行时,体重必须移至一条腿后另一条腿才能向前迈,而一条腿承受不了体重,其膝关节将弯曲下跪,须要护士用绑带拉住承重膝关节,划为Ⅳ级。Ⅴ级者则无须帮助。下排的Ⅶ级者可借助能借拐杖步行。Ⅵ 级者虽也可,但不稳,为避免跌倒,用轻四脚步行器过度。Ⅷ者已可用拐杖走路。Ⅸ,Ⅹ两级已无需支撑自由走行,但Ⅸ者走路仍蹒跚。结果疗效惊人得好。
图3
下表是 30例的疗效总表
上表的纵坐标是罗马数字分级。横坐标DAI是Days After Injury (病人在伤后接受手术的时间)的缩写。30例中最早的DAI是2天,最长是65天。疗效好得难以置信,经治疗后全部患者至少可达Ⅳ级!疗效最好的分布在DAI 4-14天之间,我们称之为最佳手术窗口(统计学分析 P<0.01),13例中有11例达到Ⅵ级以上。Ⅵ级以上的患者(分级表的下排)已无需住院。图4是借拐杖(A)及自由行走(B)例。
图4 A 借拐杖步行 B 无任何支撑行走(正作肌电图,故其下肢上贴着电极)
因为脊髓损伤历来是各国军事医学研究的一个重点研究课题,我于2009年在学校科研部的一个干事的陪同下赴北京向总后卫生部部长汇报,建议在军队医院中推广。部长很支持,他指示应先在第四军医大学做起来,然后再推广会顺利得多,要我们向校领导汇报。但我们向学校汇报后,校长没有重视。
总后勤部有位首长非常关心我的研究工作,每次来校视察必问我的研究进展。我向他汇报过脊髓挫伤的早期手术的治疗效果,他给了我很多鼓励。后来他又一次来校视察,问我的进展如何,我向他汇报了校长不重视的事。第二天,首长的秘书告诉我说问题解决了,首长已指示校党委了,但校长还是没有重视,一定程度上使很多脊髓挫伤的同胞错失了早期手术的机会。
该文由鞠躬院士亲自撰写