引用本文： 雷德橋, 侯春林, 趙建國, 林浩東. 正常S1神經作為動力神經切斷后對下肢功能的遠期影響. 中國修復重建外科雜志, 2015, 29(7): 849-852. doi: 10.7507/1002-1892.20150184 復制
在脊髓損傷后膀胱功能重建研究中，已采用正常S1神經根作為動力神經治療圓錐以下損傷所致排尿功能障礙而下肢功能正常的患者，研究結果雖然表明切斷單一S1神經后早期對下肢功能無明顯損害[1-2]，但對患者的遠期運動功能是否有潛在影響尚無研究報道。為了進一步評價S1神經根作為動力神經的安全性，我們對2007年1月－2011年12月于我院接受S1神經根移位重建膀胱功能手術的47例脊髓圓錐損傷后膀胱功能障礙患者進行長期隨訪，通過對比觀察手術前后下肢相關肌力、神經電生理等指標，研究切斷S1神經對下肢功能的遠期影響。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
本組男43例，女4例；年齡22～66歲，平均40.7歲。脊柱骨折致傷原因：高處墜落傷29例，摔傷2例，重物壓砸傷12例，交通事故傷4例。脊柱骨折部位：L1 33例，L2 5例，L3 2例，T12、L1 3例，L1、L2 1例，L1、L3 1例，L1、L4 1例，L2、L3 1例。患者均于脊柱骨折后早期（8 h～3 d，平均1.6 d）行脊髓減壓椎體骨折復位內固定術，術后骶區無感覺、運動功能，按美國脊髓損傷協會（ASIA）脊髓損傷分級標準均為脊髓完全性損傷。患者于脊髓損傷后4～24個月，平均8個月行S1神經根移位重建膀胱功能手術。術前尿流動力學均顯示弛緩性膀胱；排尿方式為膀胱造瘺10例，留置尿管7例，間歇清潔導尿4例，腹壓排尿23例，自流（使用尿布）3例；下肢屈屈踝肌力4級5例，5級42例；神經電生理檢查結果見表 1。
表1
患者手術前后神經電生理檢查（n=47，1.2 手術方法
患者于全麻后取俯臥位，行常規腰骶后正中切口，切開硬脊膜，顯露馬尾神經，術中定位確定S1～3神經根，在出硬脊膜孔處分離位于腹側的前根。用Cantada2000型機電刺激儀（Dantec公司，丹麥）刺激，見腳踝強力收縮，確定S1神經功能完好；靠出口處切斷S1神經前根作為動力神經，與支配膀胱的對側S2神經及同側S3神經前根無張力直接行端端吻合，建立“體神經-脊髓-膀胱”人工反射弧。見圖 1。其中采用右側S1神經前根28例，左側S1神經前根19例。術后應用神經營養藥物，指導患者進行下肢康復訓練。
圖1
S1神經根移位重建膀胱功能手術示意圖
Figure1.
Schematic diagram of S1 nerve root transferring to reconstruct the bladder function
2 結果
術后第2天檢查患者屈屈踝肌力，31例與術前肌力水平一致，16例神經切斷側相關肌力輕微下降約半級。47例均獲隨訪，隨訪時間3～8年，平均5.1年。術后2周行神經電生理檢查，大部分患者表現有神經源性損害，其中19例出現術側脛神經最大波幅降低，13例術側腓總神經最大波幅降低，9 例脛神經、腓總神經最大波幅均降低。除術后2周術側腓總神經潛伏期與術前比較差異無統計學意義（t= -1.881，P=0.093）外，其余各神經電生理指標手術前后比較差異均有統計學意義（P＜0.05），見表 1。隨訪期間未見下肢屈屈踝肌力減退，行走能力較術前均無下降。見圖 2。
圖2
患者，男，46歲，L1骨折行脊髓減壓腰椎內固定術后8個月行S1神經根移位重建膀胱功能手術 ? 術前屈肌力5級 ? 術后2 d屈肌力5級 ? 術后3.5年屈肌力5級
Figure2.
A 46-year-old male patient with antoic bladder dysfunction,who underwent S1 nerve root transferring to reconstruct bladder function at 8 months after lumbar internal fixation ? The strength of triceps surae was MRC grade V at pre-operation ? The strength of triceps surae was MRC grade V at 2 days after operation ? The strength of triceps surae was MRC grade V at 3.5 years after operation
3 討論
神經移位是目前脊髓及周圍神經損傷后功能重建常用的手術方法[3]，由于神經移位需犧牲1條供體神經，使其應用范圍受限，因此尋找新的安全動力神經源是開展神經移位研究需解決的首要問題[4]。為了盡可能減少運動神經移位對正常功能的影響，有學者提出應選擇多神經支配肌肉的神經作為供體神經[5]。
Gu等[6]利用健側C7神經移位治療臂叢根性撕脫傷，研究發現切斷C7神經根后患者伸腕伸肘功能降低于2周后可逐漸恢復，而手指麻木感在半年內可恢復，且運動、感覺功能損害恢復后遠期觀察均無復發，說明切斷單一神經根不會對肢體運動和感覺功能造成明顯影響。進一步研究發現[7]，臂叢上干根性撕脫后，周圍正常神經干的纖維可利用功能尚存的神經肌肉接頭對損傷神經代表肌進行支配，出現運動終板重塑。神經根切斷后，支配肌肉的神經纖維數目變少，但健存的神經軸突會進行芽生，其支配的肌纖維數目可增加至原來的5倍[8]。通過這些代償作用，一段時間后供體神經支配肌的肌力可得到恢復。神經干部分受損后，軸索再生來源越充足，軸突重新長入受損的神經遠端、對肌肉進行再支配的可能性也越大；而且肌肉部分失神經后神經軸突具有趨化作用，殘余的神經軸突能對失神經肌肉進行再支配[9]，這些均可顯著減小切斷部分神經后對支配肌肉功能的影響。
骶叢神經和臂叢神經組成類似。下肢主要肌肉受多根神經根交叉支配[10]，研究表明切斷單一神經根不會對下肢運動造成明顯影響[11]。坐骨神經主要由L4～S3神經構成，其中S2、S3僅為一細小分支參與，以L4、L5、S1為主，切斷單一骶神經后其鄰近神經可進行功能代償。動物實驗[12]證實切斷單一腰骶神經根不會對下肢運動造成明顯影響。我們早期臨床研究[1-2]也發現，患者進行單一腰骶神經根切斷移位重建膀胱功能手術，術后3個月下肢肌力即可基本恢復至術前水平。本研究通過對47例患者進行3 年以上隨訪觀察發現，切斷S1神經后遠期患者下肢功能均可恢復至術前水平，說明神經損傷后存在較好的功能代償，提示切斷單一骶神經根對下肢功能遠期也不會造成明顯影響。下肢肌肉的神經支配遠不如上肢精細，因而神經根的代償作用更為明顯。目前，經過解剖及實驗研究[11]，臨床已安全利用單一腰骶神經作為新的動力神經移位重建脊髓損傷后膀胱功能[13]及骶叢神經撕脫傷后下肢功能[14-15]。
為了提高神經移位后的修復效果，要求選用功能正常的神經作為動力神經，肌力檢查要求其支配肌具有足夠力量（至少肌力4級）[16]，若供體神經功能欠佳（肌力4級以下），神經移位后恢復效果也受到影響。由于S1神經擁有足夠的神經纖維，距離S2、S3近，從而無需移植神經，可直接進行神經吻合[17]，因此本研究選擇S1神經作為動力神經。S1神經主要支配小腿三頭肌，我們通過對下肢屈屈踝肌力檢查判斷切斷S1神經對下肢功能的影響。本組42例選擇下肢肌力5級的一側S1作為動力神經，僅5例患者供側下肢相關肌力為4級；切斷后經平均隨訪5.1年，患者屈屈踝肌力無下降，下肢行走功能無明顯影響。臨床上也常運用神經電生理檢測技術判斷神經損傷程度，本研究術后神經電生理結果顯示，S1神經切斷后下肢相關肌神經支配逐漸恢復。
選擇S1神經作為動力神經時，不能同時切斷同側相鄰的2個神經根，否則會造成下肢功能明顯損害。由于S1神經較S2、S3神經粗[18]，為了充分利用S1神經源、保證神經修復效果，我們將S1神經前根同時吻合S2和S3 2根神經前根；同時注意將一側S1神經吻合對側S2神經及同側S3神經，保證同側相鄰神經對切斷的S1神經的代償作用，同時減少神經吻合張力，有利于吻合神經的生長。
神經移位修復脊髓損傷還處于應用初期，由于動力神經源選擇有限、神經損傷后神經再生速度緩慢以及神經肌肉接頭失神經后的退化萎縮變性，神經功能恢復仍需繼續研究。本研究結果進一步表明，切斷正常S1神經后對患者遠期運動功能無明顯影響，說明S1神經可作為安全的動力神經用于功能重建。
在脊髓損傷后膀胱功能重建研究中，已采用正常S1神經根作為動力神經治療圓錐以下損傷所致排尿功能障礙而下肢功能正常的患者，研究結果雖然表明切斷單一S1神經后早期對下肢功能無明顯損害[1-2]，但對患者的遠期運動功能是否有潛在影響尚無研究報道。為了進一步評價S1神經根作為動力神經的安全性，我們對2007年1月－2011年12月于我院接受S1神經根移位重建膀胱功能手術的47例脊髓圓錐損傷后膀胱功能障礙患者進行長期隨訪，通過對比觀察手術前后下肢相關肌力、神經電生理等指標，研究切斷S1神經對下肢功能的遠期影響。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
本組男43例，女4例；年齡22～66歲，平均40.7歲。脊柱骨折致傷原因：高處墜落傷29例，摔傷2例，重物壓砸傷12例，交通事故傷4例。脊柱骨折部位：L1 33例，L2 5例，L3 2例，T12、L1 3例，L1、L2 1例，L1、L3 1例，L1、L4 1例，L2、L3 1例。患者均于脊柱骨折后早期（8 h～3 d，平均1.6 d）行脊髓減壓椎體骨折復位內固定術，術后骶區無感覺、運動功能，按美國脊髓損傷協會（ASIA）脊髓損傷分級標準均為脊髓完全性損傷。患者于脊髓損傷后4～24個月，平均8個月行S1神經根移位重建膀胱功能手術。術前尿流動力學均顯示弛緩性膀胱；排尿方式為膀胱造瘺10例，留置尿管7例，間歇清潔導尿4例，腹壓排尿23例，自流（使用尿布）3例；下肢屈屈踝肌力4級5例，5級42例；神經電生理檢查結果見表 1。
表1
患者手術前后神經電生理檢查（n=47，1.2 手術方法
患者于全麻后取俯臥位，行常規腰骶后正中切口，切開硬脊膜，顯露馬尾神經，術中定位確定S1～3神經根，在出硬脊膜孔處分離位于腹側的前根。用Cantada2000型機電刺激儀（Dantec公司，丹麥）刺激，見腳踝強力收縮，確定S1神經功能完好；靠出口處切斷S1神經前根作為動力神經，與支配膀胱的對側S2神經及同側S3神經前根無張力直接行端端吻合，建立“體神經-脊髓-膀胱”人工反射弧。見圖 1。其中采用右側S1神經前根28例，左側S1神經前根19例。術后應用神經營養藥物，指導患者進行下肢康復訓練。
圖1
S1神經根移位重建膀胱功能手術示意圖
Figure1.
Schematic diagram of S1 nerve root transferring to reconstruct the bladder function
2 結果
術后第2天檢查患者屈屈踝肌力，31例與術前肌力水平一致，16例神經切斷側相關肌力輕微下降約半級。47例均獲隨訪，隨訪時間3～8年，平均5.1年。術后2周行神經電生理檢查，大部分患者表現有神經源性損害，其中19例出現術側脛神經最大波幅降低，13例術側腓總神經最大波幅降低，9 例脛神經、腓總神經最大波幅均降低。除術后2周術側腓總神經潛伏期與術前比較差異無統計學意義（t= -1.881，P=0.093）外，其余各神經電生理指標手術前后比較差異均有統計學意義（P＜0.05），見表 1。隨訪期間未見下肢屈屈踝肌力減退，行走能力較術前均無下降。見圖 2。
圖2
患者，男，46歲，L1骨折行脊髓減壓腰椎內固定術后8個月行S1神經根移位重建膀胱功能手術 ? 術前屈肌力5級 ? 術后2 d屈肌力5級 ? 術后3.5年屈肌力5級
Figure2.
A 46-year-old male patient with antoic bladder dysfunction,who underwent S1 nerve root transferring to reconstruct bladder function at 8 months after lumbar internal fixation ? The strength of triceps surae was MRC grade V at pre-operation ? The strength of triceps surae was MRC grade V at 2 days after operation ? The strength of triceps surae was MRC grade V at 3.5 years after operation
3 討論
神經移位是目前脊髓及周圍神經損傷后功能重建常用的手術方法[3]，由于神經移位需犧牲1條供體神經，使其應用范圍受限，因此尋找新的安全動力神經源是開展神經移位研究需解決的首要問題[4]。為了盡可能減少運動神經移位對正常功能的影響，有學者提出應選擇多神經支配肌肉的神經作為供體神經[5]。
Gu等[6]利用健側C7神經移位治療臂叢根性撕脫傷，研究發現切斷C7神經根后患者伸腕伸肘功能降低于2周后可逐漸恢復，而手指麻木感在半年內可恢復，且運動、感覺功能損害恢復后遠期觀察均無復發，說明切斷單一神經根不會對肢體運動和感覺功能造成明顯影響。進一步研究發現[7]，臂叢上干根性撕脫后，周圍正常神經干的纖維可利用功能尚存的神經肌肉接頭對損傷神經代表肌進行支配，出現運動終板重塑。神經根切斷后，支配肌肉的神經纖維數目變少，但健存的神經軸突會進行芽生，其支配的肌纖維數目可增加至原來的5倍[8]。通過這些代償作用，一段時間后供體神經支配肌的肌力可得到恢復。神經干部分受損后，軸索再生來源越充足，軸突重新長入受損的神經遠端、對肌肉進行再支配的可能性也越大；而且肌肉部分失神經后神經軸突具有趨化作用，殘余的神經軸突能對失神經肌肉進行再支配[9]，這些均可顯著減小切斷部分神經后對支配肌肉功能的影響。
骶叢神經和臂叢神經組成類似。下肢主要肌肉受多根神經根交叉支配[10]，研究表明切斷單一神經根不會對下肢運動造成明顯影響[11]。坐骨神經主要由L4～S3神經構成，其中S2、S3僅為一細小分支參與，以L4、L5、S1為主，切斷單一骶神經后其鄰近神經可進行功能代償。動物實驗[12]證實切斷單一腰骶神經根不會對下肢運動造成明顯影響。我們早期臨床研究[1-2]也發現，患者進行單一腰骶神經根切斷移位重建膀胱功能手術，術后3個月下肢肌力即可基本恢復至術前水平。本研究通過對47例患者進行3 年以上隨訪觀察發現，切斷S1神經后遠期患者下肢功能均可恢復至術前水平，說明神經損傷后存在較好的功能代償，提示切斷單一骶神經根對下肢功能遠期也不會造成明顯影響。下肢肌肉的神經支配遠不如上肢精細，因而神經根的代償作用更為明顯。目前，經過解剖及實驗研究[11]，臨床已安全利用單一腰骶神經作為新的動力神經移位重建脊髓損傷后膀胱功能[13]及骶叢神經撕脫傷后下肢功能[14-15]。
為了提高神經移位后的修復效果，要求選用功能正常的神經作為動力神經，肌力檢查要求其支配肌具有足夠力量（至少肌力4級）[16]，若供體神經功能欠佳（肌力4級以下），神經移位后恢復效果也受到影響。由于S1神經擁有足夠的神經纖維，距離S2、S3近，從而無需移植神經，可直接進行神經吻合[17]，因此本研究選擇S1神經作為動力神經。S1神經主要支配小腿三頭肌，我們通過對下肢屈屈踝肌力檢查判斷切斷S1神經對下肢功能的影響。本組42例選擇下肢肌力5級的一側S1作為動力神經，僅5例患者供側下肢相關肌力為4級；切斷后經平均隨訪5.1年，患者屈屈踝肌力無下降，下肢行走功能無明顯影響。臨床上也常運用神經電生理檢測技術判斷神經損傷程度，本研究術后神經電生理結果顯示，S1神經切斷后下肢相關肌神經支配逐漸恢復。
選擇S1神經作為動力神經時，不能同時切斷同側相鄰的2個神經根，否則會造成下肢功能明顯損害。由于S1神經較S2、S3神經粗[18]，為了充分利用S1神經源、保證神經修復效果，我們將S1神經前根同時吻合S2和S3 2根神經前根；同時注意將一側S1神經吻合對側S2神經及同側S3神經，保證同側相鄰神經對切斷的S1神經的代償作用，同時減少神經吻合張力，有利于吻合神經的生長。
神經移位修復脊髓損傷還處于應用初期，由于動力神經源選擇有限、神經損傷后神經再生速度緩慢以及神經肌肉接頭失神經后的退化萎縮變性，神經功能恢復仍需繼續研究。本研究結果進一步表明，切斷正常S1神經后對患者遠期運動功能無明顯影響，說明S1神經可作為安全的動力神經用于功能重建。
