脊髓栓系综合征研究进展

【中图分类号】R651.2 【文献标识码】A 【文章编号】1672－3783(2012)06－0472－01

脊髓栓系综合征(tethered cord syndrome，TCS)是由于各种先天和后天的原因如：先天性脊柱裂、脊髓纵裂、硬脊膜内、外脂肪瘤、腰骶部脊膜膨出修补术后脊髓粘连等原因引起脊髓或圆锥受牵拉，导致脊髓末端位置过低，脊髓发生缺血、缺氧、神经组织变性而引起一系列神经功能障碍和畸形的综合征。由Yamada［1］于1981年最先描述。近几年随着影像学、神经电生理学、显微外科技术的发展,对该疾病的认识取得了较大的进展,现对其病因、发病机制及诊断和治疗作一综述。

1 病因学

1.1 先天性因素

1.1.1 神经管发育异常 妊娠的第18~28 天，外胚层增生形成神经板，续之内卷成神经褶，再闭合形成神经管，并向头端和尾端延伸闭合，延续至后神经孔闭合。随之脊髓尾部渐发生退行性分化，形成终丝、马尾。因脊髓与脊柱不成比例的生长，圆锥上升，至产后3月龄圆锥达到成人L1~2水平［2］。如果神经管发育过程出现异常，出现终丝变性、终池内粘连、脂肪组织压迫束缚等形成栓系，脊髓圆锥不能自然上升,以致脊髓及马尾神经受到持续牵拉、压迫，引起神经组织缺血、缺氧性改变，引起一系列临床征象［3］。大量研究都证明孕妇体内的叶酸缺乏是造成新生儿神经管畸形的重要原因。另外，各种致畸剂也被证明是产生神经管缺陷的原因，如卡马西平、丙戊酸等。

2.1.2 遗传 TCS可能与遗传基因有关：目前已有报道TBX1基因、22q11.2缺失和21三体与TCS 有关联。还有一些其它遗传性疾病，如神经纤维瘤病-1 综合征、Klippel-Feil综合征、FG综合征、Fuhrmann综合征、Dandy-Walker畸形等也有报道与TCS有关［4］。

2.2 后天性因素 又称继发性TCS。多常见于成人，围绕终丝、圆锥周边的肿瘤、纤维组织和蛛网膜粘连性病变。也可见于儿童腰骶部脊柱裂修补术后，低位的脊髓与硬脊膜囊、纤维瘢痕以及炎性病变的蛛网膜形成紧密粘连。当患儿快速生长以及每天的弯腰、走路等各种运动，将牵拉受粘连的脊髓，使得脊髓缺血、缺氧，产生神经损害［5］。

2 病理生理学

TCS的病理生理主要涉及终丝的弹性丧失和脊髓的牵拉，导致脊髓缺血性损伤，最终致神经功能损害［6］。主要包括以下4个方面：①牵拉脊髓将使中间神经元还原型细胞色素α1、α3增多，脊髓电位降低，使神经元细胞不能有效地氧化产生三磷酸腺苷，导致神经细胞功能障碍［1］。TCS患者术前还原/氧化率偏高，脊髓电位偏低，术后代谢率及脊髓电位均明显升高，提示脊髓栓系时代谢活动明显偏低，ATP减少，导致神经细胞功能障碍，栓系松解可改善脊髓代谢水平，延缓神经损害。②牵拉脊髓使脊髓血管内腔直径缩小，大大降低了脊髓的总血流量，引起局部缺血性损伤［7］。当纵向牵拉脊髓，脊髓的尾部受最强的拉伸，因此脊髓圆锥是牵拉后最易受损的区域，终丝上张力的多少决定着神经损害的症状什么时候出现。③牵拉脊髓导致体感诱发电位的改变，使得运动及感觉神经传递速度明显减慢［8-9］。④终丝弹性的丧失。Selcuki等［10］观察到终丝因纤维化而丧失了弹性。Tani等［17］发现终丝和齿状韧带有缓冲牵拉的作用，脊髓的弹性和脊髓本身较大的体积也起到缓冲作用。终丝具备富有弹性的组织，能够在脊髓伸张或屈曲的时候，让脊髓圆锥小幅度的运动。当终丝弹性改变、甚至丧失，使得终丝类似一个锚，限制脊髓活动，并牵拉脊髓，导致神经损伤［12］。

3 临床分型

目前临床上对于脊髓栓系综合征的分类方法众多，常见的有以下几种：周国昌等［13］根据MRI及术中所见，将TCS分为5型：终丝粗大型；脂肪瘤型；术后瘢痕组织粘连型；椎管内肿瘤型；混合型：两种或两种以上的病变同时存在。张旗涛等［14］根据术中病理特点提出4种类型：单纯神经束膨出、粘连型；神经束终止型；脂肪瘤型；脊髓栓系为主型。Gabriel等［15］将脊髓栓系综合征分为如下5型：脊髓脊膜膨出修复术后型；终丝紧张型；脂肪瘤型；脊髓纵裂畸形型；蛛网膜粘连型。Pang和Wilberger根据发病年龄分为小儿型及成年型。Van leeuwen等［16］通过回顾性分析根据病因学分为4型：脊髓脊膜膨出修补术后型；终丝增粗及终丝脂肪瘤型；脂肪脊髓脊膜膨出及圆锥脂肪瘤型；脊髓纵裂型，该分型对患者手术疗效判断有一定的帮助，目前为较多国外学者所采用。刘福云［17］建议将TCS分为原发型和继发型，原发型又分为：脊膜膨出型；脂肪瘤型；脊髓纵裂型；肿瘤型；脊髓末端位置正常型；混合型。继发型最常见于脊膜膨出修补术后，也见于炎性反应、外伤。

虽然临床对TCS的诊断分型方法有很多种，但都有其局限性，并且分型方法众多给临床上治疗效果的评价带来了很大的不便，使效果评价失去了可比性。现有的分型方法难以全面分析、评价疾病的具体程度，对疾病的手术方式、治疗效果以及预后都不能发挥指导作用，因此，尽快制定一个对于脊髓栓系综合征的具体而全面的统一的分型方法是很有必要的。

4 临床特点

4.1 TCS的发病率无明显性别差异，出于其病因、病理变化和牵拉程度不同，所出现神经损害的年龄、症状类型和轻重程度差别很大。一部分生后即有症状，另一部分生后无症状，在以后的不同年龄阶段出现症状，因而又有儿童与成人TCS之分，但多数出现在幼儿时期，成人少见。其主要症状表现如下：（1）腰骶部皮肤异常，如有软组织包快、毛发异常、皮肤凹陷和窦道、色素斑等，但有部分患儿皮肤是正常的。（2）下肢畸形、感觉及运动障碍，可出现单足和/或双足畸形，下肢缩短等；鞍区、足背皮肤感觉减退；肌萎缩、肌无力，甚至瘫痪。（3）括约肌功能障碍：如有扩张性大膀胱、滴流性尿失禁，痉挛性小膀胱、压力性尿失禁或有遗尿症，大便失禁或便秘等。（4）其他：部分病例以腰痛为主诉。

4.2 影像学检查 MRI、CT、X线平片及脊髓造影等是诊断TCS的常用手段。X线检查，脊柱多有畸形如脊柱裂、侧凹、半椎体、蝴蝶椎或骶骨发育不良等，但不能最为诊断TCS的依据。脊髓造影可帮助诊断，但有创伤性，在蛛网膜下穿刺有可能损伤脊髓圆锥，或因椎管内、外异常穿刺失败。MRI检查不仅可显示有无脊髓病变，如脊髓纵裂、空洞、脊髓脊膜膨出、椎管内脂肪瘤等，而且能明确脊髓圆锥最低位置和终丝走向、形态与椎管内其他组织的关系，是目前诊断TCS最可靠、最主要的手段［18,19］。CT主要用于帮助判断TCS是否合并有骨性脊髓纵裂等骨性结构的异常。1岁以下的婴幼儿，由于椎管后部组织骨化不全，超声波能进入椎管，因此B超适用于此年龄段TCS的筛查，B超可显示脊髓圆锥的位置、血运情况，还可显示硬膜囊内解剖学和病理学的改变，为TCS早期诊断提供依据［20,21］。

4.3 尿流动力学检查 包括膀胱内压测定、尿流率、尿道压力分布测定、膀胱镜检和尿道括约肌肌电图检查。TCS的主要尿流动力学改变时逼尿肌无反射、低顺应性及最大尿流率降低，部分病例可表现为逼尿肌亢进［2,22］。而逼尿肌无反射、低顺应性，储尿期逼尿肌压升高，是上尿路损害的主要因素［23］。故尿流动力学检查常作为术前鉴别下尿路功能损害性质以及评价术后疗效的手段。

4.4 神经电生理检查 神经电生理检查为判断TCS神经损害程度提供客观和准确的指标，并可对治疗效果进行评估。TCS患儿胫后神经体感诱发电位检测，外周神经电位正常，马尾及皮质电位潜伏期延长或电位波幅消失，提示马尾神经根有一定程度的病变。下肢运动神经传导速度出现神经电位波幅明显下降，传导速度减慢甚至传导阻滞。

5 手术治疗

5.1 手术时机的选择 比较统一的观点是对有括约肌或肢体运动、感觉功能明显障碍者，一旦确诊需要尽早手术。但对MRI确诊而临床症状轻微或无症状的患者，是否都需要预防性手术治疗，一直存在争议。目前大多数学者支持对无症状的TCS患者施行预防性手术，因为脊髓、神经损害的发生和发展，是不可预测的，而且有的损害一旦发生，是不可逆转的［24-28］。手术年龄越小术后功能恢复越好，因为神经损害呈不可逆性，出现症状在2年以内预后最好［27,29］。有报道认为患儿出生后三天甚至数小时内手术效果更好，因为新生儿病理改变轻，手术容易改变症状，术后效果好［30-32］。

5.2 手术的目的 切断异常的终丝、解除对脊髓和神经根的牵拉、粘连和压迫，恢复受损部位的血液循环，增加细胞氧化代谢，阻止脊髓神经的进一步损伤，最大限度的恢复受损神经功能。

手术要点：（1）切除位于低位脊髓圆锥附近的骨性病变，如椎板异常增厚、下陷使椎管变小，脊髓纵裂的骨棘应予切除。（2）松解对脊髓和脊神经阻止的粘连和压迫，梳理粘连的马尾神经。显微外科和微创技术的应用是手术发展的趋势和要求，显微镜下提高了术中对脊髓细微结构的识别，微创手术能在无附加损伤下矫形，为日后脊髓神经系统的发育创造条件［27-32］。术中采用神经电生理监测，可将神经根、终丝与纤维组织区分出来，对变性已无活性的神经予以离断，可减轻对脊髓的牵拉，部分细小的神经纤维，检测反应微弱可以离断，从而提高硬膜囊内松解的效果［27-30,33-34］。（3）切除椎管内占位性病变，如脂肪瘤、畸胎瘤、皮样囊肿等。由于脂肪瘤型TCS中脂肪瘤与神经组织常交织生长，因此脂肪瘤切除是手术的难点，手术需借助放大镜或显微镜进行，不要片面追求瘤体的切除，而造成脊髓或马尾神经组织的损伤［25-26,35-36］。有学者报道应用CO2激光或超声乳化技术对去除脂肪组织和止血非常有帮组［25-26,35］。（4）离断终丝。终丝的辨认可根据其走向、粗细、色泽与马尾神经区分，一般位于背部中线，颜色偏浅蓝色，表面见有血管附着，常有脂肪浸润［37］。对单纯短粗型终丝，较安全的手术部位在S2-3处切除椎板，离断终丝。对脂肪瘤包裹、浸润马尾神经和终丝者，则宜在放大镜或显微镜下，切除病变组织。必要时在神经监测仪的辅助下，在终丝末端无肌电反应平面以下切断，以避免损伤圆锥和马尾神经［26,35-36］。有学者主张在硬膜外骶管低位作外终丝切断，如低位硬膜与脊髓圆锥粘连在一起者，则连同硬膜在骨膜锐性分离出来，使之与脊髓一起上升，减少脊髓对马尾神经的牵拉［37］。齐林等［38］采取游离骶囊的方法在切断外终丝的同时，还能把骶管与硬脊膜间畸形的纤维结缔组织予以切除，达到松解的目的，有效避免了硬膜囊内手术导致的副损伤以及内终丝离断引起的脊髓“反栓系”现象。（5）终池扩大成形，恢复硬脊膜连续性。由于椎管狭窄、畸形，或脊髓脊膜膨出造成硬脊膜畸形，因此手术重建一个宽大完整的硬膜囊，是脊髓与硬膜之间有充分的脑脊液充盈，利于防止术后粘连及再栓系［25-26,35-36］。适当的椎板减压以硬脊膜修补是其中的关键，如硬脊膜缺损过多，则可用自体筋膜移植或生物膜替代。（6）术后再栓系的预防。术后再栓系多发生于术后3~12个月，但亦出现在手术后数年之久，后果严重，且难以预防和处理。采用显微外科技术减少损伤，彻底止血，术中注意避免血液流入髓腔，术后腔内注入地塞米松及早期进行脊柱曲伸运动可有效防止术后再栓系。

5.3 胎儿外科治疗神经管缺陷 胎内修补脊髓脊膜膨出被认为是改善神经功能的一种手段，有研究认为神经组织暴露于羊水可能会导致二次损伤和残疾，因此尽早在宫内修补脊髓脊膜膨出可以减轻甚至完全消除这种损害［39］。另外通过宫内关闭神经基板，阻止脑脊液渗漏，还有可能纠正一些神经管缺陷的潜在后遗症，如需做分流手术的脑积水和ChiariⅡ畸形。

然而宫内手术虽然能减轻脑疝的严重程度以及降低脑积水的发病率，但这些结论有待进一步证实。有研究显示，与产后脊髓脊膜膨出修补术相比，在孕20~28周期间手术并不能显著改善下肢的功能，并且还会带来宫内手术的其他风险［40］。为了进一步了解宫内手术的利弊，关于宫内修补术和传统出生后手术的随机调查研究已经开展和进行。在宫内手术的利弊尚未阐明之前，我们不应该将宫内修补术治疗脊髓脊膜膨出视为一种优先考虑的治疗方式。

5.4 脊柱截骨术 脊柱截骨术是治疗TCS一种新的技术。由于瘢痕形成和蛛网膜粘连，复发性TCS再次松解手术的难度大，容易造成副损伤，且并发症多［41］。手术将L1椎体截除，能够间接减轻神经组织的牵拉，较传统的再栓系手术有更高的安全性［41-42］。值得注意的是，该方法只适用于成人或椎体已经骨化成熟的儿童。脊柱截骨术是替代传统松解手术治疗原发性和复发性TCS 的一种安全、有效的选择，但因其应用尚处于起步阶段，病例尚有限，术后随访时间还不够久，还需要进一步研究，以确定其治疗的有效性。

6 存在的问题与展望

大部分报道认为脊髓栓系松解术对于肢体运动、感觉障碍等症状的治疗效果明显，大部分患儿术后神经功能均有明显改善，但是对于伴有直肠、膀胱括约肌功能障碍的患儿手术近、远期效果均不理想，此类病人通常本身存在脊髓发育不良，神经根变性、细小，甚至缺如，或就诊时间晚，脊髓神经损伤已不可逆，手术效果已不明显。从长期随访观察看，虽然手术能有效控制直肠、膀胱功能障碍的继续加重，但是如何进一步改善患者的直肠、膀胱功能，使其临床症状减轻、治愈，仍是需要进一步研究的主要课题。

肖传国等［43］提出了人工体神经一内脏神经反射弧的概念，其利用自体正常的躯体运动神经作为动力神经与支配膀胱的内脏神经相吻合，治疗神经源性膀胱,有一定的疗效。值得疑问的是，膀胱功能改善的原因是不是因为脊髓栓系松解术本身的作用，且这种治疗本身就存在着很多不确切的因素和困难，仍需要大量临床病例的长期观察验证其疗效。

神经干细胞移植是治疗TCS另一新领域。鲍南等［44］将胎鼠的神经干细胞移植到TCS大鼠的病变脊髓中，得出神经干细胞移植对鼠的TCS有一定的治疗作用。国外有研究认为脊髓损伤后,如能及时提供合适的基质,轴突的再生是可能的，生物材料支架能通过精细的受控途径在形成组织和器官的细胞内产生合适的基质，指导细胞的迁移、增殖、分化、表型维持和细胞凋亡，促使脊髓再生［45］。

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