“非典型”颈椎病系列之一:颈椎病与呼吸困难

2021-07-22   文章来源:张科,刘洋(指导老师)   作者:张科,刘洋(指导老师) 点击量:3286 我要说

来源:海军军医大学附属长征医院脊柱一科

作者:张科,刘洋(指导老师)

根据国内最新版(2018)关于颈椎病的专家共识[1],将颈椎病分为神经根型、脊髓型、颈型和其他型,其他型主要是既往分型中的椎动脉型和交感型。但是在临床学习及工作中,由颈椎间盘退变及其继发相邻结构病理改变引起相应症状和体征的部分病例很难精确地归到上述四种类型。对这些“非典型”病例我们也进行了归纳整理,首先回顾一例由颈椎病导致呼吸困难的病例以及相关的文献。

2020年10月Lancet的Clinical picture[2]报道了一例典型的由颈椎病导致呼吸困难的病例。患者是一名50岁男性,突发呼吸短促及右肩后侧疼痛,无任何颈部疼痛、四肢麻木及无力表现。胸部X线提示右侧膈肌抬高(图B),颈椎MRI提示C3- C4椎间盘突出导致右侧C4神经根严重压迫(图D)。在该院行C3-C4的颈椎前路减压融合术(anterior cervical decompression and fusion,ACDF)后,患者的肩痛症状和呼吸困难明显改善。术后随访X线提示患者右侧膈肌恢复到基本正常的高度。


图1:A.2年前胸片. B.术前胸片. C.2年前C3-C4椎间隙MRI. D术前C3-C4椎间隙MRI


由颈椎病引起呼吸系统症状的典型病例鲜有报道

在急性颈脊髓损伤尤其是高位颈脊髓损伤时,由于参与呼吸的肌肉不同程度地失去神经支配会引起呼吸功能障碍。但基于相同的解剖基础,在临床中,像上述例子因为颈椎病引起呼吸系统症状的典型病例并不常见。

膈肌主要受膈神经支配,而膈神经主要由同侧的C3-C5的神经根发出的分支组成,其中C4神经根发挥主要作用。因此,从解剖学的角度分析,C3-C5尤其是C4神经根的压迫可能导致膈神经的功能受损甚至膈神经麻痹从而导致呼吸困难。虽然C4神经根受椎间盘压迫或者骨性增生导致椎间孔狭窄出现根性压迫在颈椎病患者中并不少见,但因此导致膈神经麻痹而致膈肌抬高出现呼吸系统症状却很少报道。国内外文献检索结果显示,由颈椎病导致呼吸困难的病例共10余例。其中绝大多数患者出现颈椎神经根压迫及呼吸系统症状,但Park等[3]也报道了一例由C3-C5单侧椎间孔狭窄引起的单侧膈肌抬高的病例,患者并没有根性疼痛麻木或运动无力等神经根型颈椎病的表现,主要表现为反复的呼吸困难及发热,对该患者实施C3-C5后路椎间孔扩大成型术后,在后续随访中患者呼吸困难及肺炎的症状得到了明显改善。

关于颈椎病引起呼吸系统症状少见的原因,可能与颈椎病的发病机制及颈脊髓的解剖有关。虽然膈神经主要来自于C4神经根的腹侧分支,但是也存在其他节段神经根分支的可能。Banneheka[4]通过对106具尸体的实地解剖,对膈神经的起点组成进行了研究,其中由 C4、C5神经根腹侧支组成的膈神经占52%,单独由C4腹侧支组成的膈神经占43.5%,由 C3、C4、C5腹侧支组成的膈神经占1.5%,同时由于膈神经的核团可能分布在颈椎多个节段[5],因此除非涉及多个平面的双侧压迫,否则症状通常是隐匿的。同时副膈神经也对膈肌具有一定的支配功能,其存在也可能是导致其症状不典型的原因之一,但是由于对副膈神经的定义不同,文献报道副膈神经的发生率为28.6%至61.8%[6-7]。再者,大多数颈椎病发展相对缓慢,颈椎病发展过程中由于一些神经元的再生和再结合可能保留膈神经的部分功能。


图2:右侧颈髓膈神经核团及其起源的三维图。标签4表示膈神经核柱的横截面位置和上界限。

标签5则表示膈神经核柱的下界。膈神经(标签6)来自C3-C5的腹侧支,但主要来自C4

膈肌麻痹时症状常不典型,存在诊断延迟的可能。Chan等[8]根据双侧膈肌麻痹患者的回顾性研究得出,诊断膈肌功能障碍的平均延迟时间为2年。同时作为慢性退变性疾病,患者常常由于合并COPD病史或者慢性吸烟史忽视膈肌功能障碍引起的临床肺功能改变。

因此,对于除膈肌麻痹引起明显的呼吸功能障碍外,慢性脊髓或者神经根的压迫患者往往没有明显的呼吸功能障碍的症状和体征,大多数患者可能处于亚临床状态,只表现为呼吸功能的受损。而对于亚临床呼吸症状则需要重视肺功能及动脉血气评估的重要性。

重视颈椎病引起呼吸系统的亚临床症状

Ishibe等[9]以因腰椎疾病进行手术的患者为对照组,分析了84例既往无呼吸系统疾病因慢性脊髓型颈椎病(cervieal spondylotie myelopathy,CSM)进行手术患者的肺功能、动脉血气结果以及膈肌高度,从而研究颈椎病对于呼吸功能的影响。该研究发现CSM患者肺活量(vital capacity,VC)及用力肺活量(forced vital capacity, FVC)显著低于对照组,且多节段CSM患者较单节段VC及FVC显著下降,术前颈椎JOA评分与VC之间呈线性相关,但是血气结果及膈肌高度两组差异并无显著统计学意义。作者进一步根据脊髓受损的平面将实验组分为C4椎体以上及C4椎体以下组,发现C4椎体以上组患者FVC明显低于C4椎体以下组。术后C4椎体以上组患者的 VC 和FVC较术前是明显提高,而整体实验组及C4椎体以下组患者术后 VC 和FVC等这些表示肺功能数据并没有显著改变。Toyoda等[10]同样以进行腰椎手术的患者做对照组,发现在CSM患者中除了VC及FVC显著下降外,呼吸频率及一秒用力呼气容积(forced expiratory volume in one second,FEV1)显著高于腰椎组,作者认为这是由慢性颈脊髓压迫导致交感与副交感失衡引起的,在健康个体中副交感系统占主导地位,而在慢性颈脊髓压迫患者交感系统占主导地位,从而导致慢性颈脊髓压迫患者呼吸较浅及呼吸频率增加,如果单从这个角度考虑,则可以将这一类型的患者归纳到交感型颈椎病的范畴。

Bhagavatula等[11]研究了30例慢性CSM患者的肺功能及血气结果,这些患者主要累及C5及C5椎间隙以上(28/30),不同的是作者使用年龄匹配后的正常人做对比,这篇文章中作者主要强调了CSM患者中FVC较对照组显著下降,且术后较术前明显改善。同时作者发现FVC与Nurick评分呈负相关。当然考虑到术后活动因素的影响,以及呼吸功能的个体化处理、病例数、设置对照组的影响,Ishibe和Toyoda等的文章显然更有说服力。Yanaka等[12]也指出由于通常评估颈脊髓及神经功能的量表的神经纤维束主要位于脊髓平面的后2/3,而评估呼吸功能神经受损的神经纤维束主要位于脊髓的相对靠前且更靠内侧的部分。所以,这些量表不能很好地反映颈脊髓压迫时膈神经核团的受压迫程度。因而建议将肺功能检测作为评估脊髓功能的一种补充方法。

与急性脊髓损伤患者不同,颈椎病发病过程缓慢,且只有很少一部分会出现明显的呼吸系统的症状,对于涉及C3-C5的神经根型颈椎病,尤其是对于C3/C4椎间孔狭窄的患者,比如由于偏外侧的椎间盘突出或者钩椎关节增生导致,我们必须认识到C4神经根受压导致膈神经麻痹的可能性,当MRI确定无突出的椎间盘压迫时,要考虑到行颈椎薄层CT扫描及颈椎三维CT重建确定是否有增生的钩椎关节。当然,仅依靠影像学的结果很难立即确认半侧膈肌升高是由C4神经根压迫引起的。近来研究表明,对于可疑患者结合肌电图及神经电传导的检测有助于颈源性呼吸困难的诊断。患者椎旁肌肌电图的改变以及患侧经皮膈神经刺激较健侧下降提示颈源性压迫导致的患侧膈神经受损(图3),有助于颈椎病导致膈神经受损的诊断[13-15]

图3(A):经皮膈神经刺激试验显示,右侧膈神经振幅较左侧下降50%以上

图3(B):椎旁肌肌电图显示C4处有晚募集和多相运动单元动作电位

同时对于脊髓型颈椎病,也要重视肺功能检测对脊髓功能评估的重要性,尤其是涉及C5椎体以上时。Kaye等[16]报道,与普通人群相比,颈脊髓受损患者因肺炎和支气管炎引起的死亡率较高,因此肺功能的恶化,即使是亚临床状态,也可能是一些颈椎病患者出现呼吸困难的危险因素。

因而,在评估和治疗慢性颈椎病患者时,应当考虑到颈椎病导致呼吸困难及肺功能受损的可能,尤其是涉及C3-C5的神经根型颈椎病及C5以上脊髓型颈椎病,应将呼吸功能评估作为神经功能损害及手术影响的考虑因素。

References:

[1]中华外科杂志编辑部, 颈椎病的分型、诊断及非手术治疗专家共识(2018). 中华外科杂志, 2018. 56(6): 401-402.

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[3]Park, H.Y., et al. Cervical foraminal stenosis causing unilateral diaphragmatic paralysis without neurologic manifestation: A case report and review of the literature. Medicine (Baltimore), 2020. 99(37): p. e21349.

[4]Banneheka, S., Morphological study of the ansa cervicalis and the phrenic nerve. Anat Sci Int, 2008. 83(1): p. 31-44.

[5]Parke,W.W.and J.L.Whalen.Phrenic paresis-a possible additional spinal cord dysfunction induced by neck manipulation in cervical spondylotic myelopathy (CSM): a report of two cases with anatomical and clinical considerations. Clin Anat, 2001. 14(3): p. 173-8.

[6]Loukas, M., et al.Surgical anatomy of the accessory phrenic nerve. Ann Thorac Surg, 2006. 82(5): p. 1870-5.

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[9]Ishibe, T. and S. Takahashi, Respiratory dysfunction in patients with chronic-onset cervical myelopathy. Spine (Phila Pa 1976), 2002. 27(20): p. 2234-9.

[10]Toyoda, H., et al.Does chronic cervical myelopathy affect respiratory function? J Neurosurg Spine, 2004. 1(2): p. 175-8.

[11]Bhagavatula, I.D., et al. Subclinical respiratory dysfunction in chronic cervical cord compression: a pulmonary function test correlation. Neurosurgical Focus, 2016. 40(E36).

[12]Yanaka, K., et al. Laminoplasty improves respiratory function in elderly patients with cervical spondylotic myelopathy. Neurol Med Chir (Tokyo), 2001. 41(10): p. 488-92; discussion 493.

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[15]Abbed, K.M. and J.V. Coumans, Cervical radiculopathy: pathophysiology, presentation, and clinical evaluation. Neurosurgery, 2007. 60(1 Supp1 1): p. S28-34.

[16]Kaye, I.D., et al. Predictors of morbidity and mortality among patients with cervical spondylotic myelopathy treated surgically. Eur Spine J, 2015. 24(12): p. 2910-7.

作者简介


张科

海军军医大学附属长征医院脊柱一科在读硕士研究生


刘洋

博士,海军军医大学附属长征医院脊柱一科副教授、副主任医师、硕士生导师。上海市“曙光学者”,上海市白玉兰科技人才,海军军医大学优秀青年学者,海军军医大学“5511”青年后备人才。师从我国著名脊柱外科专家袁文教授,在复杂颈椎疾病、颈椎畸形与脊柱侧弯畸形等方面有较深入的研究。

现任中华医学会骨科学分会青年委员会委员,上海医学会骨科学分会青年委员会副主委兼脊柱组组长,中国医师协会骨科医师分会青年委员会颈椎组组长,中国骨科菁英会成员,全军骨科学会脊柱学组秘书长,全军骨科学会青年委员会副主委,国家自然科学基金委同行评议专家,国际AO Spine学会会员。

先后获得国家自然科学基金资助8项(第一申请人6项),省部级基金8项。第一完成人获国家教育部科技进步二等奖1项、全军医疗成果三等奖1项。发表文章70余篇,其中SCI论文30余篇。参编专著8部,获得国家专利5项,国际发明专利2项。荣立个人三等功2次。

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