图1：sc (40 V, 50 Hz, 200 μs)在修复期不同时间产生的最大气道压力(在FRC和TLC，有或没有参与者的努力)。在每日SCS治疗后，由于肌肉恢复，气道压力在前8-14周逐渐增加，然后趋于平稳。
全文
安东尼F DiMarco1、2 *罗伯特T Geertman3.Kutaiba Tabbaa4.格雷戈里一个Nemunaitis1.Krzysztof E科瓦尔斯基2、5、6所示
1.美国俄亥俄州凯斯西储大学物理医学与康复系2.凯斯西储大学研究部，城市健康系统，美国俄亥俄州
3.美国俄亥俄州凯斯西储大学神经外科
4.凯斯西储大学麻醉科，美国俄亥俄州城市健康系统
5.凯斯西储大学医学系，城市健康系统，美国俄亥俄州
6.研究服务，路易斯斯托克斯克利夫兰退伍军人医疗中心，克利夫兰，美国俄亥俄州
*通讯作者:Anthony F DiMarco，物理医学与康复系，凯斯西储大学，城市健康医疗中心，Rammelkamp教育与研究中心，美国俄亥俄州，电话:216-778-3906;传真:216-778-8589;电子邮件:afd3@case.edu
背景:超过80%的脊髓损伤患者出现肠功能障碍。一些挑战与他们对照顾者支持的依赖、药物的需要和排便(BM)的大量时间要求有关。下胸椎脊髓刺激(SCS)已被证明可以恢复有效的咳嗽。参与者也报告了肠道功能的改善。然而，这并没有进行前瞻性研究。
目标：目的:确定脊髓损伤患者使用SCS恢复咳嗽是否可以改善脑脊髓炎。
方法:在一个C6 AIS a四肢瘫痪的参与者中，SCS在家里使用，每天2-3次，以慢性为基础，并根据需要进行分泌管理和促进BM。刺激参数设置在接近最大气道压力(P)的值(30-40 V, 50 Hz, 0.2 ms)。P以肺活量作为呼气肌力量的指标。收集与BM相关的问卷。
结果:自发努力时P为21 cmH2.O.经过一段时间的修复，SCS导致P为144 cmH2.O和172厘米小时2.O、 在20±1周的治疗过程中，BM时间从120分钟（植入前）减少到25分钟。BM的机械方法（直肠指刺激和/或手动排空）不再需要。BM所需的药物数量和剂量也减少了。该受试者还报告其BM常规有明显的主观改善。未发现SCS并发症。
结论:我们的结果表明，SCS恢复咳嗽可能是改善SCI患者及其护理者BM的有效方法。
脊髓损伤;四肢瘫痪;肠道管理;康复
FRC:功能剩余容量;TLC:肺活量;SCS:脊髓刺激;O:口服药物;R:直肠药物;b.i.d:一天两次;q.a.d:每隔一天;q.i.d:每天4次;q.d:每天
超过80%的脊髓损伤患者出现肠功能障碍。其中一个主要问题是当排便方便时无法排便。超过一半的L2以上受伤的人患有便秘;并且，通常每周进行几次的肠道常规，对于个人和他们的照顾者来说都是非常耗时的。此外，这些患者通常需要药物和机械方法来解决肠道管理(BM)的问题。
在一项正在进行的临床试验中，以恢复四肢瘫痪患者的有效咳嗽，脊髓刺激（SCS）SCS可导致呼气肌（包括腹肌）显著收缩，从而产生非常大的腹内压，并恢复有效咳嗽[3-9]。
在这项研究的过程中，一些人自愿意识到，使用SCS后，他们的肠道常规得到改善，这是一个有益的副作用。因此，我们改变了我们的临床方案，在使用SCS恢复咳嗽前后处理BM。
本病例报告是第一个系统地处理多发性硬化后脊髓转移的病例。这些结果表明，SCS可以对BM有显著的有益临床影响，包括减少药物和机械方法，并大幅减少完成肠道常规所需的时间。
该介入临床试验(临床试验注册:NCT01659541)由都市健康医疗中心和国家神经疾病和中风研究所的研究审查委员会批准。参与者提供书面知情同意。他的自主肺活量为3.5升(预测为75%)。他有明显的呼气肌麻痹的证据，证据是最大呼气压力产生(21 cmH2.O、 预计为9%）。
放置脊髓丝电极以恢复咳嗽的外科手术
两根脊髓导线，每根导线有两个电极接触，通过一根针经皮肤插入并平行放置。每个导联都向前推进，使上电极位于脊髓背侧硬膜外表面T9脊髓水平附近。考虑到每根导线上电极之间的距离，下电极被放置在接近T11脊柱水平的位置。每根导线都连接到一个射频接收器(Finetech Medical Ltd, Welwyn Garden City, Herfordshire, United Kingdom)，该接收器被预先植入上胸壁上方的皮下口袋中[3,5]。术后无并发症发生。最大呼气压力(P)采用标准技术测量气道阻塞。峰值呼气流量(F)测量解除咬合后。
电刺激是通过激活一个小型便携式外部发射器连接到一个天线，该天线固定在植入接收器[5]的皮肤上。该系统被设计为在T9-T11水平提供双极刺激。按下装置上的一个小按钮就可以启动发射器。由于呼气肌明显萎缩继发于废用，一段时间的反复肌肉刺激是必要的，以恢复肌肉力量。在最初的评估阶段后，受试者在门诊每30秒应用一次SCS，持续5-10分钟，每天2 - 3次。刺激参数被设定在能产生最大P的值。受试者还被指导使用该设备进行分泌物排出或气道清理。这个实验对象在排便时也使用了这个装置。
使用带AcqKnowledge软件的BIOPAC数据采集和分析系统、带TSD 160C压力传感器的MP150系统、带TSD117气动气流传感器接口的DA 100C传感器放大器(BIOPAC Systems Inc, 42 Aero Camino, CA)用于在线监测F和p。密切监测生命体征。在初始应用SCS后，仔细监测血压。根据我们的治疗方案，如果收缩压绝对值超过收缩压140 mmHg或舒张压90 mmHg，则停止刺激，直到数值回到基线或收缩压小于140或舒张压90 mmHg。该患者的血压从未超过舒张压140 mmHg或90 mmHg。
该受试者记录了电极植入前2周和SCS启动后28周的脑脊膜细节。这包括BM持续时间，所需药物和机械方法。同时还完成了一份问卷，对他的BM的变化程度进行评级。
参与者的临床资料见表1。根据恢复咳嗽的研究入口标准方案，患者有明显的呼气肌无力和相应的呼气流量峰值减少的证据。
| Sex | 年龄(y) | 重量(公斤) | 原因受伤 | 水平的受伤 | AIS | 运行时间因为受伤(y) | 自发至关重要容量（L）（预测百分比） | 呼气峰值气流(L/s)（%预测） | 最大呼气压力(cmh2o)(预测%) |
| M | 35 | 93 | 秋天 | C6 | A. | 4．3 | 3.5 (73%) | 2.7 (29%) | 21 (9%) |
| 男AIS，美国脊髓损伤损伤量表 | |||||||||
表1:参与者的临床资料。
每天SCS后，由于肌肉修复，P生成在前8-14周逐渐增加，然后趋于平稳（图1）。随着最大刺激（40V，50Hz，200µs脉冲宽度）和伴随的参与者努力，P增加到200 cmH以上2.O的TLC，可与正常个体所能达到的水平相媲美。刺激电压与P的关系如图2所示。接近最大的P生成30 V。由于30和40 V之间的差异很小，本研究对象在需要时在慢性基础上使用30 V来排出分泌物。
图2：刺激幅度与24周后sc(在FRC和TLC，有或没有参与者努力)气道压力产生的关系。自发的气道压力产生显示比较(实心棒)。随着刺激幅度的增加，气道压力的产生呈进行性增加。
该受试者自行确定了在日常排便过程中应用下胸椎SCS的最佳方案。如图3A所示，他大约每5分钟应用20 V刺激2-7分钟几次thSCS周，他的肠道常规管理所需时间从~2小时减少到45分钟，并在随后几周进一步减少到25-30分钟，BM时间减少了75%以上(图3B)。
图3:用于肠道常规的SCS模式。
图3 b:植入前(实心条状)和修复期间的不同时间(开放式条状)所需的肠道管理时间。在使用SCS后，肠道管理所需的时间显著减少。
SCS之前,这个问题采用两个机械设备(数字直肠刺激和/或手动疏散)和药物(多库酯钠200毫克,塞纳50毫克qid和灌肠(作为他的肠的一部分日常管理(表2)。在14周,他不再需要机械方法和这些完全停止。到了第14周，他对colace的需求降至每天200毫克;他继续使用塞纳和灌肠，就像他在植入之前做的那样。重要的是，在研究过程中没有出现肠漏。
| Pre-Implant | 第8周 | Weeke # 14 | 周# 19 | 周# 24 | 周# 30 |
| 用于促进肠道常规的药物（泻药） | |||||
| O:可乐(200mg，每日一次) | O:可乐(200mg，每日一次) | O:可乐(200mg，每日一次) | O:可乐(200mg，每日一次) | O:可乐(200mg，每日一次) | O:可乐(200mg，每日一次) |
| O:塞纳(50毫克(每片25毫克)q.i.d。) | O:塞纳(50毫克(每片25毫克)q.i.d。) | O:塞纳(50毫克(每片25毫克)q.i.d。) | O:塞纳(50 mg(2片各25 mg)，每日1次) | O:塞纳(50 mg(2片各25 mg)，每日1次) | O:塞纳(50 mg(2片各25 mg)，每日1次) |
| R:灌肠(<150 mL, q.a.d) | R:灌肠(<150 mL, q.a.d) | R:灌肠(<150 mL, q.a.d) | R:灌肠(<150 mL, q.a.d) | R:灌肠(<150 mL, q.a.d) | R:灌肠(<150 mL, q.a.d) |
| 机械方法（直肠指刺激和/或手动排空） | 机械方法（直肠指刺激和/或手动排空） | 没有机械 | 没有机械 | 没有机械 | 没有机械 |
| Bovel活动的平均频率(每周) | |||||
| 4 /周 | 每周4-5次 | 3 /周 | 3 /周 | 3 /周 | 3 /周 |
| 排便所需时间(分钟) | |||||
| 120 | 45 | 25 | 30 | 25 | 25 |
| 排便所需时间(%) | |||||
| 100% | 37.50% | 20.80% | 25% | 20.80% | 20.80% |
表2:肠日常管理。
最后，如图4所示，受试者在第8周将其BM的变化程度评定为显著改善，并且这种情况持续了28周研究期的剩余时间。
图4:肠道管理的受试者评估。在第8周有了显著的改善，并且在接下来的28周的研究期间一直如此。
本案例研究是第一个证明使用SCS恢复咳嗽有改善完全性颈椎脊髓损伤患者脑脊髓炎的有益副作用。重要的是，肠道常规的持续时间从120分钟大幅减少到20-25分钟。由于肠道常规每周应用3-4次，这意味着参与者和护理者每周节省270-380分钟(4.5 - 6.3小时/周)的时间。此外，机械排便的需要不再是必要的，药物需求也减少了。此外，他的BM常规也有明显的主观改善。
脊髓损伤患者更关注肠道功能的控制而不是尿控制[10]，这一事实突出了本病例报告的重要性。事实上，其他研究人员认为减少用于BM的时间应该是这个人群[11]的关键治疗目标之一。
肠道计划通常适用于SCI患者，包括口服泻药、栓剂、灌肠、数字刺激、腹部按摩、Valsalva手法和手动排空[1]。虽然这些方法已被证明能改善SCI患者的胃肠道症状，但明显的症状仍然存在。例如，Ozisler Z等人[1]发现，参与者的便秘率从62%提高到46%，困难的排空率从38%降低到24%。重要的是，在那些根据神经源性肠功能障碍评分观察到改善的个体中，显著的症状往往持续存在。事实上，本病例报告的受试者采用了上述肠道计划的大部分方法，但在便秘和肠道排空方面存在持续和显著的困难。
由于许多颈脊髓损伤患者的呼气肌瘫痪，他们无法产生正常排便时通常使用的巨大腹腔内压力。这些压力一般在135到270 cmH之间2.O[12]。因此，呼气肌麻痹可能代表了一个重要的因素，在经常抱怨便秘在这个人的人口。与这一观点一致的是，Valles M等人[11]评估了运动完全性脊髓损伤的参与者，发现神经水平高于T7但没有腹肌自主控制的脊髓损伤患者表现为非常频繁的便秘(86%)和罕见的失禁。这些症状是由于结肠运输时间的中度延迟，不能增加腹腔内压力和在排便时肛门没有放松。
其他研究也报道了SCI患者更常见的便秘。例如，Ozisler Z等人的[1]报道了运动性完全性脊髓损伤的便秘和失禁率分别为56.6%和41.8%。Han TR等[13]等研究人员[11,14-16]也报道便秘和肠道排空困难是最常见的胃肠道问题。有趣的是，这个案例报告的主体没有报告尿失禁作为一个关注之前或之后的SCS机构。此外，在我们之前的病例系列中，我们参与SCS恢复咳嗽研究的患者中没有一例报道与SCS相关的大便失禁[3-9]。
与之前的研究类似，这种方法导致了巨大的气道正压的产生，在本研究中，当在TLC中执行时，气道正压接近200 cmH2 O[3-9]。因此，通过SCS产生巨大腹内压力的能力的恢复，可能在该受试者观察到的肠道功能改善中发挥了重要作用。
由于这是一个单一的病例报告，结果不能推广到整个SCI人群。因此，我们的计划是评估更多患者的咳嗽恢复与SCS在他们的肠道常规。最终，一项关于SCS对该人群肠道常规改善的影响的权威研究可能是有必要的。
NIH-NINDS (U01 NS083696)、CTSA (UL1TR000439)资助。该调查得到了都市健康医疗中心机构审查委员会的批准(IRB15- 00014)。临床试验注册:NCT01659541;FDA IDE: G980267。
DiMarco博士拥有两项与本文内容相关的美国技术专利:电激活呼气肌恢复咳嗽的方法和器械(5,999,855);双极脊髓刺激激活呼气肌以恢复咳嗽(8,751,004)。
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文章类型:病例报告
引用:DiMarco AF, Geertman RT, Tabbaa K, Nemunaitis GA, Kowalski KE(2019)病例报告:脊髓损伤患者下胸脊髓刺激对肠道管理的影响。J Neurol Neurobiol 5(1): dx.doi.org/10.16966/2379-7150.156
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