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近日,西安市红会医院神经外科赵东升主任团队为一名因胸段脊髓损伤导致下肢瘫痪,感觉及运动消失,大小便无知觉的患者实施了脊髓电刺激双外科电极植入术,患者术后恢复良好,其感觉功能和运动功能均有所提升。
病例简介
患者,女,2025年5月,不慎从4米高处坠落,伤后立即下肢瘫痪且失去知觉,伴近事遗忘,就近送往当地医院,检查提示胸11骨折伴脊髓损伤,头部CT提示脑挫伤,入院后给与对症治疗,脑挫伤改善后于伤后第七天行胸椎骨折复位内固定+椎管减压手术,术后持续下肢瘫痪,感觉及运动消失,大小便无知觉。
入院检查:神志清楚,肚脐以下感觉消失,下肢肌力0级,肌张力消失,下肢病理反射、生理反射均未引出,可引出肛门收缩,留置导尿。诊断:胸10-11脊髓损伤(ASIA B级),截瘫,神经源性膀胱,神经源性肠道。
复位前MRI
复位后MRI
术前肌电图
脊髓电刺激手术
赵东升主任团队接诊后经过充分检查评估,并结合患者及家属,于6月13日全麻下行脊髓电刺激双外科电极植入术。
脊髓电刺激选用2-4-2触点排布的片状电极(外科电极),分别植入T8-T9以及T12-L1节段,术中结合影像并通过开启刺激诱发出特定部位的肌电,来确定上方电极位置的准确性。
术中影像
术中双下肢及肛门括约肌动作电位(T8-T9电极)
术中双下肢及肛门括约肌电位(T12-L1电极)
术后开机一周,患者可感知右足电流及左膝盖电流刺激感,大小便有部分知觉;术后开机两周,双足趾均可感知电流刺激感;术后开机20天,右足趾可自主控制小幅度活动。术后两月,两脚脚趾会动,右脚脚腕会动一点,大小便有知觉,大便能用上力,下肢开始出汗。
专家寄语
赵东升主任强调:脊髓损伤早期,残存的有活性的神经细胞较多,全力保护这些残存的神经细胞,避免其遭受继发性损伤是治疗的关键。脊髓损伤后原发伤无法逆转,但损伤后局部微环境会出现缺血缺氧,炎症级联反应爆发会导致残存的神经细胞坏死、凋亡,早期减压,早期改善血供,早期实施有效的神经康复,有利于减轻水肿、改善血运、减少继发性神经细胞死亡。从本例可以看出,即使术前MRI提示脊髓损伤严重,但早期植入脊髓电刺激进行24小时不间断刺激后,神经功能仍然可以得到部分改善,随着时间延长,其功能会逐渐加强,为脊髓损伤功能改善提供了一种有效的治疗方法。
脊髓电刺激神经保护和功能重塑的作用机制:
一、分子与细胞层面的保护机制
1.神经营养因子表达上调
BDNF与NGF释放:SCS通过电刺激促进脊髓组织分泌脑源性神经营养因子(BDNF)和神经生长因子(NGF),支持神经元存活并引导轴突再生。动物实验显示,电刺激后损伤区NGF阳性细胞数显著增加,且随治疗时间延长效果更显著。
抗凋亡作用:SCS减少神经元凋亡相关蛋白(如Caspase-3)的表达,保护受损神经元免受继发性损伤。
2.抗炎与抗氧化应激
小胶质细胞调控:SCS抑制脊髓损伤后小胶质细胞的过度活化,降低促炎因子(如TNF-α、IL-6)释放,减轻神经炎症。超高频SCS(如10kHz)通过抑制小胶质细胞中Kaiso-P2X7R受体轴,显著缓解神经病理性疼痛和炎症。
氧化损伤缓解:SCS增强抗氧化酶活性(如SOD),减少自由基积累,保护神经细胞膜完整性。
3.改善局部微环境
血管新生与血流改善:SCS调节自主神经系统,解除血管痉挛,增加损伤区血流灌注。临床红外热成像显示,治疗后患肢皮温升高2-3℃,紫绀减轻,为神经修复提供充足氧气和营养。
抑制瘢痕形成:通过减少胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达,SCS抑制胶质瘢痕增生,为轴突再生创造物理空间。
二、神经重塑与再生促进
1.触可塑性与神经网络重建
SCS激活脊髓中央模式发生器(CPGs)和中间神经元网络,恢复节律性运动输出(如步态)。长期刺激诱导突触重构和神经通路重连,部分患者停用刺激后功能仍可维持在臂丛神经损伤中,SCS通过调节皮层-脊髓-周围神经环路,促进大脑运动皮层与损伤区的功能再同步,重建“沟通地图”。
2.轴突再生与髓鞘修复
电刺激增强轴突再生相关基因(如GAP-43)表达,并促进少突胶质细胞存活,增加髓鞘蛋白生成,改善神经传导速度。
动物实验中,夹脊电针(一种SCS技术)显著促进脊髓损伤大鼠的运动功能恢复(BBB评分提升),且组织学显示轴突排列更有序。
三、神经功能保护效应
1.运动与感觉功能恢复
即刻效果:SCS通过激活背根Ia/II型感觉纤维,增强α运动神经元兴奋性,即时改善肌力与关节活动。完全性脊髓损伤患者可即刻诱发肌肉收缩。
长期功能重建:结合康复训练,SCS显著提升患者步行能力(如脊髓损伤患者从完全瘫痪恢复至辅助行走)。
2.自主神经功能调节
腰骶部SCS改善交感神经功能,稳定血压(如体位性低血压)、恢复二便控制,并增强心肺功能。在糖尿病周围神经病变(PDPN)中,超高频SCS(10kHz)显著缓解疼痛并改善自主神经介导的微循环。
四、临床应用优化与挑战
1.刺激参数与模式创新
2.联合治疗策略
SCS与康复训练、药物(如神经营养药物)或干细胞疗法联用,可协同增强神经修复效果。
案例:臂丛神经损伤患者采用“日间镇痛(10kHz)+夜间神经营养(40Hz)”的分时刺激模式,疼痛评分从7分降至2分,肌力提升。
3.临床挑战
个体差异:约30%患者响应不佳,需结合电生理监测精准靶向(如术中肌电图验证触点激活目标肌群)。
长期安全性:硬件感染、电极移位等风险需优化植入技术(如微创椎板切除<5mm)。
专家简介
赵东升
西安市红会医院
神经外科,主任医师
医学硕士,从事神经外科近20年。使用独创的“三维一体疗法”成功促醒大量昏迷病人,使上百例脊髓损伤瘫痪患者重新站起来。在西安市红会医院完成院内第一例脊髓电刺激治疗昏迷病人,第一例脊髓电刺激手术治疗截瘫病人,第一例脊髓电刺激手术治疗下肢缺血顽固性疼痛。主编专著3部,参编专著11部,发表学术论文30余篇,荣获国家专利32项(其中四项发明专利),担任多部杂志编委及审稿专家。
擅长:
1.脑病方面:昏迷促醒,脑肿瘤、脑积水、脑梗死偏瘫、肌张力增高、顽固性癫痫、三叉神经痛、脑干出血、老年痴呆、帕金森、头痛等;
2.脊髓病方面:脊髓损伤、脊柱术后疼痛、大小便障碍、脊髓肿瘤、脊髓空洞、小脑扁桃体下疝畸形、脊髓栓系、脊膜膨出、痉挛性截瘫等;
3.周围神经疾病方面:糖尿病足、下肢缺血性疼痛、臂丛神经损伤、腓总神经损伤、腕管综合征、肘管综合征、男性功能障碍等
门诊时间:
北院区:周一全天 门诊二楼203A 第五诊室
南院区:周二全天 门诊三楼310诊室
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