臂叢神經介紹

Question 1

臂神經叢損傷治療的新進展

Accepted Answer

台灣因為機車族人口眾多，因此有許多的交通事故，也使得許多的車禍傷者遭受臂神經叢損傷導致上肢功能嚴重受損，成為失能的狀態。因此，對台灣的手外科醫師來說，治療這一類的病患成為最大也是最艱鉅的挑戰。 臂神經叢的組成主要是由4條頸椎及一條胸椎神經根來組成： C5、C6、C7、C8、T1這五條神經根經過複雜的神經網路交錯組合後，最後再形成五大終末神經分支（腋神經axillary n.、正中神經median n.、尺神經ulnar n.、橈神經radial n.及肌皮神經musculocutaneous n.）來支配上肢所有的運動功能及感覺功能。 （圖片引用自Springer,operative brachial plexus surgery,Chapter 2） 一般來說，臂神經叢損傷可以分為兩種受傷的機轉： 第一類是受傷時的姿勢是以頭肩分離的形式拉扯神經: 此時,臂神經叢損傷的方向是由上而下: C5->C6->C7->C8->T1 第二類的受傷時的姿勢是以肩部外展暴力拉扯神經: 此時,臂神經叢損傷的方向是由下而上: T1->C8->C7->C6->C5 (圖片引用自J AAOS 2019,Vol 27,19） 在過去的30年間，經過許多的前輩醫師孜孜矻矻的努力，目前臂神經叢損傷的治療已呈現完全不同的面貌,治療的成效也從以往被視為絕症，沒有恢復功能的機會，而到了能夠至少恢復自我日常生活照顧的功能。 上肢功能恢復的程度取決於幾個因素： 1. 受傷的程度。幾個神經根受損？是否有合併其他器官的損傷？ 2. 從受傷到接受治療的時間有多久？時間越短越有機會得到好的療效，我們建議最晚一年之內一定要接受手術治療。 3. 病患的年紀？越年輕恢復效果越好，一般超過50歲神經修復的效果就明顯下降。 現今手術治療希望能夠幫助病人恢復的功能： 我們認為，病患在臂叢神經損傷後接受手術功能重建，如果要幫助病人實現基本的日常生活自理功能，應該要能夠實現五個手術功能目標。（缺一不可,已是最低要求） --肩膀外展 --手肘彎曲 --手肘伸直 --手指彎曲可以握著物品 --手指伸直（是最困難重建的，但可以大幅增加手部的握力及功能） 神經的損傷型態一般可以分為三種： 1. 神經牽拉傷：神經主體未斷裂，主要的傷害來自於神經裡的神經細束（nerve fascicle）受到外力牽拉導致暫時性神經傳導受損，這一類的傷害可以在保守治療休息3-6個月之後，恢復神經正常的傳導功能。 2. 神經斷裂：神經的主體受損，但是神經斷裂的兩端都可以找到好的神經殘留斷端，如果說神經斷裂受損的長度短，遠近兩個好的神經殘留斷端距離不是太遠，把受損神經切除之後，可以再把好的殘留神經斷端和周遭包覆的軟組織分離鬆解，或藉由肢體的姿勢改變把遠近兩個好的神經殘留斷端靠近直接吻合，如果把受損神經切除之後，遠近兩個好的神經殘留斷端距離太遠，無法直接吻合那就需要靠神經橋接（自體神經或異體神經移植）來輔助完成神經修復。 （邱醫師團隊使用神經移植,電纜式編織修復神經斷裂照片） 3. 神經撕脫：神經的大部分主體都是完整，但是神經是直接由神經連接脊髓處斷裂，就好像樹木直接從根拔起，這棵樹木雖然是外觀完整，但已失去了生機。這類型的損傷要把神經縫回脊髓，目前的醫學技術仍是無法達到，只能再另外找一條好的神經，從中拿出部分的神經纖維束（以不影響神經的功能為原則）轉位吻合至撕脫的神經，藉由好的神經傳導放電來重新激活撕脫的神經，這個手術方法叫做神經轉位，但如果神經撕脫傷已經超過一年，神經轉位手術效果就不好，那麼就只能採用肌肉或者是肌腱轉位手術來重建肢體功能。 （圖片引用自Wade et al. Systematic Reviews (2018) 7:76 ） （邱醫師團隊施行顯微神經修復手術照片） 臂神經叢損傷是一個非常複雜及困難治療的領域，隨著我們對於神經癒合的基礎研究，神經解剖的深入了解，影像診斷學的進步，神經修復材料的研發及手術方式的改良。我們逐漸地對這個損傷有一個比較清楚的治療方針，但我們仍強烈建議一旦發生臂神經叢損傷還是還是及早尋找專業的醫師評估治療方針，早期的手術介入治療相對於保守觀望，會得到更好的治療效果。 （這篇文章只是做個簡單的入門介紹，未來將會再撰文針對臂神經叢損傷診斷，手術術式選擇，術後復健等做深入介紹。) 本文由邱詠証醫師撰寫

Question 2

全臂叢損傷的治療曙光(健側頸七移位手術)

Accepted Answer

​​​​​​被認為是醫學上的無解難題 全臂叢損傷是指臂叢神經的五條神經根(C5,C6,C7,C8,T1)在車禍外傷後均遭受傷害，基本上這樣的損傷會造成病人的肩、肘、腕、手完全喪失功能，特別是受傷的神經根如果是直接從脊髓上撕脫下來,這種傷勢幾乎是沒有辦法修復的，因為目前的醫學仍無法把受傷的神經根重新縫回脊髓上並且恢復神經功能。也因此，遭受這樣傷害的病人，可以說是宣告了終身的上肢失能。 過往的治療方式 在全臂叢損傷的病患，因為已經沒有可以縫合的健康神經斷端，為了重建功能，我們只能選擇不在臂神經叢裡面的神經尋找救援，而在「附近」尋找其他的健康神經來做新的神經動力來源（太遠的話，遠水救不了近火啊！等到遠方新的神經長過來的時候，肌肉都已經失能纖維化，好比有一天如果兩岸戰爭，美國要發兵來救我們，等到援軍到達的時候，台灣可能已經是斷垣殘壁，還是不如台灣有事就是日本有事來得即時有效），轉位重新接合損傷的臂神經叢來重建上肢功能。當然，使用新的神經來轉位接合臂神經叢，有一個重要前提，那就是犧牲了這條臂神經叢「附近」的健康神經作為新的臂神經叢動力來源後，並不會影響正常的生理功能。在這個大前提下，經過過去數十年許多前輩醫師的努力，一共也就只發現4條神經，能夠符合資格（位在臂神經叢附近，犧牲後不影響正常生理功能）。 這四條可用來作為新的動力神經： 副神經(spinal accessory nerve)約1600運動纖維（motor axons）。 肋間神經(intercostal nerve)約400運動纖維（motor axons）。 膈神經(phrenic nerve)約2000 運動纖維（motor axons）。 對側健康肢體的第七頸椎神經（又稱健側頸七contralateral C7，CC7）約20,000 運動纖維（motor axons）。 然而，臂神經叢加起來大約是150,000個神經纖維，這也就是說如果使用上述的四條神經要來重建臂神經叢的話，除了第四條健側頸七以外，其他三條神經可以說是杯水車薪，也因此，如果我們採用的新的動力神經來源，只有數目有限的運動神經纖維存在其中，我們就要更講究他們所支配的肌肉功能，我們希望這些有限的運動神經纖維只專注於修復一條肌肉功能，這樣子才會有比較確切的療效。 以上這四條神經，使用起來各有各的優缺點，其中膈神經是爭議比較多的(膈神經主要支配橫隔膜肌肉，負責呼吸功能)，雖然一般我們只需要一側的膈神經就能夠維持正常的呼吸功能，但是對於年紀很小的小朋友(小於2歲)或者過胖的病人，這時候，犧牲一側的膈神經，就很可能會影響正常的呼吸功能，在年紀比較大（大於50歲的病人），使用膈神經當新的臂叢神經動力來源的效果也大打折扣。此外，同時使用同側的膈神經及肋間神經是否安全，也存在著一些爭議。 以上述四條神經來說，作為臂神經叢損傷後的新的神經動力源，最強大的，毫無疑問就是健側頸七。當然，乍聽之下，病人遭受一側上肢的臂神經叢損傷導致失能，已經是非常的嚴重了，這個時候，如果醫師提出的治療方案是在健康那一側的臂神經叢再損失一條頸神經根來治療患側上肢，這對病人來說實在是一個很令人匪夷所思的一個想法，至於這個想法是怎麼誕生的呢？這要回到1986年的大陸上海市華山醫院（復旦大學附屬醫院）…… 健側頸七神經移位術式的誕生 1986年，上海市華山醫院顧玉東醫師（現已是中國大陸院士）發表了一篇文章，率先提出了健側頸七可以使用來做神經動力源治療患側臂神經叢損傷，這個想法原是他在臨床的大量臂神經叢損傷病患資料累積中，發現有一些病患如果單純只損傷了C7。其他的神經根是完好，並不會影響上肢功能，當然，他原先認為這只是一個巧合，但是在反覆的臨床病例驗證下，他確定了臂神經叢雖由C5,C6,C7,C8,T1五條神經根組成，但是其中的C7 是可以單獨犧牲卻不影響整體上肢功能，而C7是一條擁有20000 條運動纖維（motor axons）神經，如果能夠用C7來做新的動力神經來源，治療患側臂神經叢損傷，那該是一個多麽令人興奮的發現！！！ 從此,臂叢神經損傷的治療邁入了一個新的里程碑。 待續………（健側頸七神經移位術式的高峰，低谷，及再次復興） 附註： 健側頸七神經移位術式的誕生雖為臂叢神經損傷開啟了一個新的治療紀元，但這過程並不是一帆風順的，曾經有段時間，這個術式被認為是吹牛，根本沒效!但是經過了許多醫師的改良之後。這個術式可說是歷經了高峰、低谷，終於在最近10年，再一次翻身成為臂叢損傷患者的一盞治療的明燈。 筆者找不到1986年的文獻資料, 只在pubmed上找到顧玉東醫師1991年發表的健側頸七SCI文獻。 本文由邱詠証醫師撰寫

Question 3

全臂叢損傷的治療(健側頸七的低谷期)

Accepted Answer

1986年，上海華山醫院顧玉東院士發明了健側頸七神經移位手術,在無數次的臨床驗證下,他確定了第七對頸神經根（C7）在人體上是可以從健康側肢體切斷後轉移至患側用來做神經動力的供給源, 而不會有明顯的功能喪失後遺症, 同時健側頸七是一個擁有約20,000 運動纖維（motor axons）的強力動力來源，因此顧玉東院士把這個發現公諸於世的時候,治療神經損傷的醫師莫不寄予厚望,覺得利用健側頸七來修復損傷的臂叢神經將是一個可以改變治療全臂叢損傷結果的術式.然而,很快的,醫師們便發現,雖然健側頸七是非常理想的神經動力來源,但是健側頸七距離患側受傷的神經實在太遠,中間相隔了一個脖子的距離, 再加上神經撕脫後還會再向肩膀滑動,造成兩端的神經間隔至少有15公分以上,因此,怎麼樣跨過這個神經間隔把健側頸七和患側的神經連接起來,成為一個難題. 如果採用神經移植來把神經間隔橋接補上的方式,一般超過10公分以上的長神經橋接效果就不好,原來的健側頸七動力神經元經過中間的神經橋接之後不斷地消耗丟失,最終到達患側肢體的時候,支配的肌肉早已經萎縮,因此,治療效果大打折扣,大大影響了最終上肢功能恢復療效. 顧玉東院士提出了一個解決方案,這也就是最原始的健側頸七使用來修復患側神經的手術方式 顧玉東院士健側頸七手術版本 將上述步驟分成兩段進行 第一階段手術: 顯露健側頸七,保留充分長度後切斷, 然後顯露患側上肢整條尺神經。將尺神經在手腕處切斷,然後以上臂上尺側副動脈 (superior ulnar collateral vessel)為旋轉點,將尺神經的遠處斷端經過皮膚下的通道反折後拉到脖子對側，與剛才切斷的健側頸七神經根吻合。等於是犧牲尺神經來當作橋接神經間隔. 第二階段手術： 經過8到12個月之後,橋接的尺神經已經接受了健側頸七神經根長進來的新的神經軸突.這時候再把近端的尺神經切斷,然後接到正中神經重建手的運動功能及感覺.之後還要再等8到12個月才知道手術有沒有成功 顧玉東院士健側頸七手術版本示意圖 圖片引用自J Hand Surg Am 2001;26: 1058-1064. 這個手術雖然克服了長段神經間隙的橋接問題,但經過兩階段的手術後健側頸七神經根功能最終傳導到患側的手上已經是兩三年以後的事情,支配手部運動功能的內在肌早就都已經萎縮,而且,經過這樣長途跋涉之後,到底最終有多少健側頸七神經軸突能夠傳達到前臂,也是令人存疑. 顧院士的團隊報導（Microsurgery 2013 ） 統計了他們22 個病人,至少追蹤六年的結果顯示, 68.2%的病患手的功能可以恢復到可以抗重力(M3), 45.5%的病患手的功能感覺功能可以恢復（S3）, 雖然這已經是很令人振奮的結果,但可惜的是其他國際上的團隊並沒有辦法複製出來一樣的結果, 而且這個手術需要兩階段,同時需要三年以上的門診追蹤復健才看得出結果,對大多數的病患來講,真的很難有恆心毅力堅持下去,也因此,陸續有國際的團隊質疑這項手術的真實療效. 全球知名的Mayo clinic手外科團隊2012發表了一篇質疑健側頸七療效的重量級文獻 Mayo clinic是數十年來雄踞美國的骨科手外科排行榜上前三名的醫院, 在國際的學術地位上是動見觀瞻, 這篇發表在JBJS(A) 重量級期刊的文獻, 無疑的是重重打臉健側頸七術式療效.因此,開始有許多的醫生,尋找另外一條道路來解決全臂叢損傷的問題. 游離功能性肌肉移植重建的興起 1995年日本的Doi教授發表了一篇使用雙側大腿的股薄肌移植到上肢來重建屈肘,屈指及伸指的文章, 因為股薄肌在大腿相對是比較不重要的肌肉,而且肌肉移植到上肢的術式也不像拿健側頸七作為神經動力源這麼的危險,只要肌肉移植手術成功,肌肉收縮的功能很快就能夠在大約六個月後呈現,癱瘓的患者手術後六個月後就能夠產生運動表現,效果可以說是顯而易見.因此在臂叢神經以及周邊神經損傷功能重建領域上,成為一個流行的手術方法.相對的,以神經移植來修復全臂叢損傷的方式則進入一個低谷期. 但是在經過一段時間的流行後,許多的國際團隊也發現,他們並不能夠複製像Doi教授這麼好的手術結果,而且肌肉移植雖然重建了運動功能,但並不能讓手恢復感覺,這讓病人在使用他們移植的肌肉去做抓握動作的時候,並不能得到很好的感覺反饋.病人的復健工作變得非常困難,因為病患並不能感受到自己是花了多大的力氣在做抓握動作.同時這個術式並沒有重建伸肘的功能,這導致病患雖然有屈肘的動作,但是並不能控制的很好,可以說並沒有辦法運用在日常生活上, 病人還是得靠健側肢體來完成大部分的動作. Doi教授使用雙側大腿的股薄肌重建患肢屈肘,屈指及伸指功能手術示意圖 第一塊股薄肌移植重建屈肘及伸指 （圖片引用自Springer,operative brachial plexus surgery,Chapter34） 第二塊股薄肌移植重建屈指（圖片引用自Springer,operative brachial plexus surgery,Chapter34） 風水輪流轉,隨著近年來我們對周邊神經解剖學及生理學的認知程度加深,以及多位國際知名的周邊神經大師倡導神經轉位手術治療神經損傷的療效.使用健側頸七來作為治療全臂叢損傷的主要角色,再次被擺上台面上思考,畢竟,修復神經的方式來恢復功能的手術方式,是可以有機會修復多條肌肉的運動功能(例如修復橈神經就可以把伸肘,伸腕及伸指功能同時修復,因為這都是同一條神經支配的)更重要的,也能夠把手的感覺及觸覺功能修復.在許多前輩醫師鍥而不捨的努力下,終於克服了健側頸七的先天劣勢,讓全臂叢損傷的病患終於在無盡的黑夜迎來清晨的曙光 待續……(健側頸七的突破口—椎體前最短通路) 本文由邱詠証醫師撰寫