Vymezení end-to-side anastomózy ve vztahu k ostatním neurotizačním technikám při rekonstrukci

U NIVERZITA K ARLOVA V P RAZE

3. LÉKAŘSKÁ FAKULTA

MUDr. Radek Kaiser

Vymezení end-to-side anastomózy ve vztahu k ostatním neurotizačním technikám při rekonstrukci

plexus brachialis a vliv lokálně aplikovaného VEGF na regeneraci periferního nervu

Dizertační práce

Školitel: prof. MUDr. Pavel Haninec, CSc.

Praha, 2011

1

V Praze dne 26. května 2011 Prohlašuji, že jsem předloženou práci vypracoval samostatně a použil jsem jen pramenů, které cituji a uvádím v seznamu literatury. Současně prohlašuji, že práce nebyla využita k získání jiného nebo stejného titulu.

Souhlasím s trvalým uložením elektronické verze mé práce v databázi systému meziuniverzitního projektu Theses.cz za účelem soustavné kontroly podobnosti kvalifikačních prací.

Radek Kaiser

2

P P OD O D ĚK Ě K OV O V Á Á N N Í Í

Předkládaná dizertační práce byla podpořena grantem IGA NS 10496-3/2009.

Prezentace výsledků této práce byla oceněna 3. místem na Studentské vědecké konferenci 3.

LF UK.

Klinická část byla vypracována na Neurochirurgické klinice 3. lékařské fakulty Univerzity Karlovy a Fakultní nemocnice Královské Vinohrady v Praze vedené prof. MUDr.

Pavlem Hanincem, CSc., experimentální část na Oddělení neuroanatomie Anatomického ústavu Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně vedeném prof. RNDr. Petrem Dubovým, CSc.

Na tomto místě bych rád poděkoval svému školiteli, prof. MUDr. Pavlu Hanincovi, CSc. Bez jeho odborného vedení na poli klinické i experimentální medicíny by tato práce nikdy nevznikla.

Dále bych chtěl poděkovat prof. RNDr. Petru Dubovému, CSc. za jeho velkou pomoc a úsilí, které věnoval mé přípravě na poli experimentální medicíny. Vyhodnocení výsledků probíhalo s jeho značnou pomocí.

Děkuji také Mgr. Kataríně Kološtové, Ph.D. a MUDr. Vladimíru Bobkovi, Ph.D.

z Oddělení nádorové biologie 3. LF UK za přípravu VEGF plazmidů a za konzultace ohledně našeho experimentu.

V neposlední řadě bych chtěl rovněž poděkovat všem kolegům z Neurochirurgické kliniky 3. LF UK a FNKV v Praze za spolupráci, které se mi od nich dostalo, zejména pak sestře Ireně Cidlinové za pomoc s organizováním klinických kontrol pacientů v EMG laboratoři.

3

OB O BS S AH A H

1

Ú

2

C

3

O

3.1 Periferní nerv ... 7

3.2 Rekonstrukce periferního nervu ... 16

3.3 Plexus brachialis ... 19

4

K

4.1 Úvod ... 38

4.2 Materiál a metodika ... 39

4.3 Výsledky ... 41

4.4 Diskuze ... 45

5

E

5.1 Úvod ... 50

5.2 Materiál a metodika ... 55

5.3 Výsledky ... 58

5.4 Diskuze ... 62

6

S

7

S

8

S

9 SEZNAM OBRÁZKŮ

,

10 PUBLIKAČNÍ A PŘEDNÁŠKOVÁ ČINNOST ... 93

4

S S E E ZN Z N AM A M Z ZK KR R AT A TE EK K

AChe acetylcholinesteráza

AMS Active Movement Scale of The Hospital for Sick Children, škála aktivní pohybové síly

BDGF brain-derived growth factor, mozkový růstový faktor

BFGF basic fibroblastic growth factor, bazický fibroblastický růstový faktor C5-8 označení úrovně krčního nervového kořene

CGF ciliary growth factor, ciliární růstový faktor

CMAP compound muscle action potential, resp. sumační svalový akční potenciál CNS centrální nervový systém

CT-PMG computer tomography perimyelography, perimyelografie pomocí počítačové tomografie

DREZ dorsal root entry zone, vstupní zóna zadního kořene EMG elektromyografie

ETS end-to-side anastomóza, spojení konce ke straně GAP-43 growth-associated protein 43

IGF-1 insulin-like growth factor 1, inzulínu podobný růstový faktor 1 LSU Louisiana State University muscle grading scale,

škála svalové síly pro hodnocení úspěšnosti operací pažní pleteně MAG myelin-asociovaný glykoprotein

MEP motorické evokované potenciály MR magnetická rezonance

MRC Medical Research Council, mezinárodní škála svalové síly NAP nervový akční potenciál

NGF nerve growth factor, nervový růstový faktor nChe nespecifická cholinesteráza

NMC n. musculocutaneus NU n. ulnaris

OT Oberlinova technika PB

PPP

plexus brachialis poranění pažní pleteně PNS periferní nervový systém RNA ribonukleová kyselina RTG rentgen

SD směrodatná odchylka

SNAP senzorický nervový akční potenciál SSEP somatosenzorické evokované potenciály Th1,2 označení úrovně hrudního nervového kořene

VEGF vascular endothelial growth factor, vaskulární endoteliální růstový faktor

5

1 1 ÚV Ú VO OD D

Poranění pažní pleteně (PPP) je jedním z nejtěžších a nejvíce mutilujících úrazů. Díky pokrokům v chirurgických technikách lze úspěšného výkonu s částečným návratem funkce dosáhnout ve zhruba 60 – 80 % (Songcharoen, 1995, Kim a spol., 2003, Haninec a spol., 2007), ty nejsložitější případy však zůstávají těžko řešitelné a i při návratu motorické funkce nelze končetinu vrátit do původního stavu (Vekris a spol., 2006, Lanaras a spol., 2009, Jiang a spol., 2010). Postihuje typicky mladé muže v produktivním věku, má tedy závažný socioekonomický dopad (Ahmed-Labib a spol., 2007, Krishnan a spol., 2008). Až 80 % pacientů navíc trpí bolestmi postižené končetiny (Bertelli a spol., 2011). Zájem o tuto problematiku nastal až koncem 70. let minulého století, kdy Millesi (Millesi, 1977) a záhy na to Narakas (Narakas, 1978) poprvé popsali funkční výsledky s využitím mikrochirurgických technik. Do té doby byla tato zranění považována za neřešitelná (Kandenwein a spol., 2005, Bertelli a Ghizoni, 2006 a). O další rozvoj se zasloužili Kline a Judice, kteří začali používat peroperační elektromyografické vyšetření (Kline a Judice, 1983).

Ačkoli byly první výsledky publikovány již před více než 30 lety, stále není tato problematika uzavřena. Naopak pokračují živé diskuze, která technika je u daného typu poranění a určitého nervu úspěšnější. Problémem je totiž absence jakékoli randomizované studie. Posun nastal se znovuobjevením end-to-side anastomózy (Viterbo a spol., 1992) a publikováním Oberlinovy techniky (Oberlin a spol., 1994), kterým se mimo jiné věnuje i tato práce.

S rozvojem operací u dospělých pacientů se později staly předmětem zájmu i perinatální PPP (Narakas, 1987). Ty jsou, co se týče diagnostiky i operačního řešení, mnohem komplikovanější. Jejich řešení však přináší také velmi dobré výsledky (Narakas, 1987, Maillet a Romana, 2009). I přes tyto úspěchy, které jsou známy již více než 20 let, však stále zůstává velká část těchto zranění novorozenců neřešena zejména pro stále neuzavřená indikační kritéria.

Chirurgie periferních nervů však kromě zručnosti chirurga a dobře zvolené rekonstrukční metody neumožnuje sama o sobě další zlepšování výsledků. Efekt léčby však snad bude v budoucnu možné zvýšit látkami s růstovým potenciálem, tzv. neurotrofiny.

Účinek byl prokázán experimentálně u mnoha látek, jednou z posledních je i VEGF. Tomu se také věnuje tato práce.

6

2 2 C C ÍL Í LE E D DI IZ ZE ER RT TA A Č Č N N Í Í P PR R ÁC Á CE E

I přes spoustu vědeckých dat nejsou ani v současné době v chirurgii PPP jasně definovaná pravidla. Zásadními omezeními hrajícími úlohu při regeneraci periferního nervu jsou vzdálenost sutury od cílového orgánu (svalu), tzn. reinervační doba, a síla reinervace, tj.

množství axonů, které prorostou k cíli.

První problém je částečně vyřešen použitím neurotizačních technik. Stále však zůstávají nejasnosti, který dárcovský nerv je výhodnější k použítí na specifického příjemce a jakou neurotizační techniku zvolit.

Naopak síla reinervace je při správně provedené operaci biologicky daná a lze ji zvýšit látkami s růstovým potenciálem, trofickými faktory.

Předkládaná dizertační práce má tedy tři části:

1. Obecná část řešící kromě stručného popisu anatomických a funkčních vlastností periferní nervové tkáně i obecné principy chirurgie poranění nervů a zejména pak diagnosticko-terapeutický scénář řešení PPP dle současného vědeckého poznání, tj.

anglicky psané literatury za posledních 10 let (při využití databází Scopus a Medline). V samostatných odstavcích je stručně popisována i specifická problematika perinatálních PPP. Jedná se tedy o podrobný úvod k následujícím dvěma částem.

2. Klinická část, která má za cíl na základě jak vlastních výsledků, tak i souhrnu anglicky psané literatury určit postavení a současné uplatnění end-to-side anastomózy v chirurgii PPP dospělých pacientů, hlavně ve srovnání s tzv.

Oberlinovou technikou.

3. Teoretická část řeší vliv lokálně aplikovaného VEGF na sílu reinervace, tj. na maturaci a množství axonů v distálním pahýlu jak při experimentálně prováděné end-to-end, tak i end-to-side anastomóze.

7

3 3 OB O BE EC C N N Á Á ČÁ Č ÁS ST T

3 3 .1 . 1 P P

3. 3 .1 1. .1 1 St S ta av vb ba a a a f fy yz zi io ol lo og gi ie e n ne er rv vu u

Periferní nerv se vyvíjí ze dvou zárodečných listů: mezenchym vytváří vazivovou složku nervu (peri- a epineurium, Gamble a Breathnach, 1965, Haninec, 1988), zatímco endoneurální Schwannovy buňky a axony jsou deriváty neurální lišty (Harrison, 1908, LeDouarin, 1982, Haninec, 1988).

Vlastní nervové vlákno je tvořeno axonem a s ním souvisejícími Schwannovými buňkami. Průměr axonu, neuritu, je 0,5 – 20 µm. Vnitřní část tvoří axoplazma s důležitými organelami (mitochondrie, axoplazmatické retikulum, součásti cytoskeletu, atd.), obalem je axolema. Metabolismus neuronu probíhá v jeho těle, důležité molekuly (např.

neurotransmitery) jsou transportovány do distálních úseků složkami cytoskeletu.

Myelinový obal kryje axon vyjma krátkého úseku po odstupu z těla neuronu a terminálního větvení. V případě myelinizovaných axonů vytvářejí Schwannovy buňky vícevrstevný obal (myelin) opakovanou rotací kolem vlákna během jeho vývoje. V místech kontaktu jednotlivých Schwannových buněk vznikají místa bez myelinového obalu, tzv.

Ranvierovy zářezy. Oblast mezi dvěma zářezy je nazývána internodálním segmentem, který je tím delší, čím je vlákno tlustší. 95 % délky internodia tvoří centrální oblast, která je strukturálně jednodušší než terminální, paranodální, oblasti. Ty hrají zásadní úlohu při propagaci akčního potenciálu (Rogart, 1984) a při axoplazmatickém transportu (Raine, 1982).

Ranvierův zářez je také zároveň oblastí, kde dochází ke kolaterálnímu dělení axonu (viz dále, Hopkins a spol., 1981). Schwannovy buňky jsou pokryty svou lamina basalis.

Nemyelinizovaná vlákna mají obal tvořený pouhými záhyby Schwannových buněk, které takto „obalují“ současně více axonů. Chybí u nich oblasti podobné Ranvierovým zářezům.

Základní, již zmíněnou, funkcí Schwannových buněk je tedy vytvoření myelinového obalu axonu. Vedle toho jsou však také zdrojem růstových faktorů nezbytných jak pro přežívání, tak pro regeneraci nervových vláken. Při poranění tvoří neurotrofiny jak v distálním, tak v proximálním pahýlu a utvářejí tak vhodné prostředí pro reinervaci (Grafstein, 1980, MacKinnon a spol., 1986).

8

Nervová vlákna neprobíhají paralelně s povrchem nervu, nýbrž vlnovitě. Jev je patrný makroskopicky jako tzv. Fontainovy pruhy (Fontana, 1781) a je jedním ze základních předpokladů úspěchu mikrochirurgické sutury, poněvadž lze pahýly nervu i po jejich retrakci opět přitáhnout na omezenou vzdálenost k sobě. Nervová vlákna jsou totiž díky vlnění až o 20

% delší než samotný nerv a lze tak i po malém natažení nervu dosáhnout spojení bez napětí (Zvěřina a Šprincl, 1979). Fontainovy pruhy se nevyskytují v intrakraniálním úseku hlavových nervů či v míšních kořenech. Pruhování má i svůj fyziologický význam.

Představuje funkční rezervní délku nervu, která umožňuje tolerovat změnu natažení nervu při pohybové aktivitě. Podkladem vlnění je specifická stavba endoneuria, které udrží tento průběh i po odstranění epi- a perineuria (Haninec, 1986).

Nervová vlákna jsou konstituována ve svazky, fascikuly. Toto uspořádání hraje významnou roli v chirurgické technice ošetřování nervových poranění. Dle typu nervu a lokalizace obsahuje daný úsek 25 – 80 % podpůrné tkáně: vazivové obaly, cévy s mezoneuriem (vasa nervorum), nervi nervorum a lymfatické cévy. Množství vazivové tkáně roste v okolí kloubů a v nervech s větším množstvím malých fascikulů. Počet fascikulů je v různých nervech značně různorodý a pohybuje se od jednoho až po sto s tím, že každý může obsahovat až 10 tisíc axonů (Sunderland, 1978). Fascikuly mohou díky zbytnění interfascikulárního epineuria tvořit větší skupiny. Struktura nervu na průřezu je v proximálních úsecích značně dezorganizovaná, fascikuly nedrží pevně svou pozici a mění ji i po několika milimetrech. Uspořádanost roste s distálnější lokalizací. Tento jev značně komplikuje chirurgii proximálních poranění, kdy je někdy velmi obtížné až nemožné určit odpovídající svazky při ztrátových poraněních (Gruber, 1976).

Základní rozdělení pojivové tkáně periferního nervu pochází od Keye a Retziuse z roku 1876 (Key a Retzius, 1876). I po pozdějších úpravách zůstává dodnes platné, přičemž pojivo nervu dělí na endo-, peri- a epineurium. Endoneurium obaluje nervové vlákno, více vláken tvořících fascikl je obaleno perineurieum a konečně celý nerv je od okolí oddělen epineuriem, který navíc vybíhá do nervu a vytváří interfascikulární záhyby. Základní buněčnou komponentou endoneuria jsou fibroblasty, perineurium je tvořeno lamelárně organizovanými plochými perineurálními buňkami původem z fibroblastů, přičemž počet lamel je přímo úměrný průměru daného fascikulu a může dosahovat až 15 vrstev. Jejich množství se však redukuje distálním směrem až na jednu, tzv. Henleův obal. Buňky jsou vzájemně těsně spojeny pomocí tzv. tight junctions (Allt, 1969). Poslední vrstva, epineurium,

9

je vaskularizovaná tkáň přecházející v mezoneurium, tj. závěsné vazivo v místě vstupu cévních kmenů (Sunderland, 1978).

Z hlediska chirurgie je vedle růstu a dělení axonu nejdůležitější fyziologickou vlastností neuronu tzv. axonální transport. Předpoklad jeho existence byl vysloven již začátkem minulého století, většího zájmu se však dočkal až s prací Weisse a Hiscoeho z roku 1948 (Weiss a Hiscoe, 1948), kteří předpokládali, že se axoplazma pohybuje distálním směrem v axonu jako celek. Zásadní technikou v jeho výzkumu se stalo sledování radioaktivně značených aminokyselin aplikovaných do těla neuronu, které byly sledovány v různých vzdálenostech od místa podání. Tím bylo možno vysledovat rychlost transportu (Ochs, 1972).

Axonální transport probíhá jak z buněčného těla směrem do periferie (anterográdně), tak směrem opačným z periferie do buněčného těla (retrográdně). Podle rychlosti jsou rozlišovány dva anterográdní transportní systémy (pomalý a rychlý) a jeden retrográdní.

Uplatňuje se tedy jak při přenášení stavebních molekul při růstu a poranění axonu z buněčného těla distálně, tak růstových faktorů proximálně (Weiss, 1982, McLean a spol., 1983).

3. 3 .1 1. .2 2 Po P or ra an ně ěn ní í n ne er rv vu u

Typy poranění nervu:

 trakční – vznikají při překročení elastické kapacity nervu dané kolagenním endoneuriem. Vyskytují se buď v rámci PPP, časté jsou v úrovni kolene se zraněním n. peroneus či při zlomeninách, typicky humeru se zraněním n. radialis.

 lacerační – ostré či tržné rány, nerv může být úplně přerušen, častá jsou však i zranění v kontinuitě s poraněním části průřezu nervu. Tvoří až 30 % všech neurotraumat.

 kompresivní – například tzv. „obrna sobotní noci“ n. radialis (usnutí s paží opřenou o hranu baru) či entrapment syndromy (přetažení nervu). Patofyziologie není zcela osvětlena, může dojít k úplné ztrátě senzorických i motorických funkcí. Léze jsou připisovány kombinaci komprese s ischémií, není však jasné, která z obou je dominantní. Histologicky nejsou zjistitelné žádné změny a poranění je reverzibilní, pokud ischémie trvá méně než 8 hodin (Burnett a Zager, 2004).

Proces změn nastávajících po poranění nervu popsal poprvé Waller roku 1850 (Waller, 1850), s tím, že jeho závěry o degeneraci a následné regeneraci distálního pahýlu (a malého

10

úseku proximálního pahýlu) jsou platné dodnes. Základní Seddonovo členění (Seddon 1972) na neurapraxii („otřes“ nervu, dočasná ztráta vodivé funkce), axonotmezi (přerušení axonů bez poranění mezenchymálních částí) a neurotmezi (přerušení nervu) bylo následně rozšířeno Sunderlandem do pěti skupin – poranění myelinu, axonu, endoneuria, perineuria až epineuria (Sunderland, 1978, Zvěřina a Stejskal, 1979).

První stupeň, porušení myelinu, odpovídá Seddonově neurapraxii, druhý stupeň, přerušení axonu, je totožný s axonotmezí. Třetí, zranění axonu a endoneuria, a čtvrtý stupeň, porušení celých fasciklů se zachovalou makroskopickou kontinuitou nervu, jsou rozšířenými poraněními pouhé axonotmeze, přičemž 4. typ se již funkčně shoduje s 5. typem. Pátý stupeň, přerušení celého nervu, odpovídá neurotmezi.

Distální segment

V případě neurapraxie k histologickým změnám nedochází, funkčně se jedná pouze o kondukční blok. U axonotmeze mohou být drobné morfologické změny, Wallerova degenerace se ale rozvíjí – ta začíná během hodin od poranění a jejím podkladem je fragmentace axonu a myelinu distálně od místa poranění. Dochází ke změnám neurotubulů a neurofilament, axonální kontura se mění s rozvojem varikózních edematózních změn.

Axonální kontinuita a ztráta vodivosti axonu zaniká mezi 48 – 96 hodinami po úrazu. K rozpadu myelinu dochází mezi 36 a 48 hodinami. Klíčovou roli v celém procesu hrají Schwannovy buňky – do 24 hodin po zranění se aktivují s rozšířením svého jádra a cytoplazmy a zvětšením mitotické aktivity. Rychle se vytvářejí dceřiné, neúplně diferencované, buňky s cílem excesivního zvýšení genové exprese pro množství molekul hrajících roli při degradačním a následném reparačním procesu. Prvním úkolem buněk je pomoc při odstraňování rozpadlých částí myelinu a axonu a jejich předání makrofágům, které mezitím doputovaly do místa zranění krevní cestou, resp. více propustnými vlásečnicemi v dané oblasti. Důležitá je spolupráce mezi oběma typy buněk. Endoneurální žírné buňky výrazně proliferují během prvních dvou týdnů po úrazu. Produkují histamin a serotonin, látky důležité pro dostatečnou propustnost kapilár a urychlení migrace makrofágů. První dva týdny dochází k prosáknutí endoneuria, následně se jeho průměr zmenšuje. Degradační proces končí za 5 až 8 týdnů a jeho výsledkem je přítomnost zbytků nervových vláken tvořených endoneurii vyplněnými Schwannovými buňkami. V případě neurotmeze jsou změny nápadnější. Po přerušení vláken dochází vlivem elastického endoneuria k jejich retrakci,

11

v místě přerušení nastává otok a krvácení vedoucí k lokální zánětlivé odpovědi. Aktivací fibroblastů vzniká jizevnatá tkáň, jak na koncích nervů, tak i interfascikulárně. Pahýly jsou tedy ve výsledku tlustší než zdravý nerv, celá oblast je zároveň fixována jizvou k okolní tkáni.

U 4. a 5. stupně dochází kromě zcela zjevné poruchy hybnosti a citlivosti v příslušné area nervina i k vaso- a sudomotorické paralýze vlivem přerušení eferentních sympatických vláken se vznikem rudé suché kůže v denervované oblasti.

Mimo periferii je však postižena i centrální část: v první fázi dochází k výrazné proteosyntéze jako příprava neuronu na obnovení defektu (viz dále).

Endoneurální trubice se postupně zužuje vlivem progresivního množení kolagenu zevně od bazální membrány Schwannových buněk. Pokud nedojde k prorůstání regenerujícího axonu, nastane jizvením jeho úplné uzavření. Pokud není v distálním pahýlu přítomna vodící struktura s vhodným mikroprostředím, vyrůstá z axonu velké množství růstových kónusů (50–100), které vytvoří společně se Schwannovými buňkami a pojivovou tkání tzv. neurom. V opačném případě vzniká rovněž několik růstových kónusů, které však vrůstají do distálního pahýlu (Gutmann a Sanders, 1943, Toft a spol., 1988). Sloupce Schwannových buněk s jejich cytoplazmatickými výběžky, které se vzájemně překrývají, jsou nazývány Büngnerovými pruhy, jejichž hlavní funkcí je navádění a podpora nově vyrůstajícího axonu přítomností adhezivních molekul a enzymovou aktivitou, např. vlivem nespecifické cholinesterázy (nCheE, Dubový a Haninec, 1990, Haninec a Dubový, 1992).

Schwannovy buňky jsou schopny migrovat také na omezenou vzdálenost do prostoru mezi distální a proximální pahýl přerušeného nervu, kde spolu s fibroblasty a fibrinovou matrix vytvářejí přemostění, které se uplatňuje při navigaci rostoucích axonů. Ačkoli je známo, že axon může prorůstat i do acelulárního štěpu, bylo prokázáno prorůstání Schwannových buněk z distálního pahýlu do takového štěpu akcentované přítomností specifických adhezivních molekul, lamininů a integrinů (Dubový a spol., 1999, 2001), tj. proti očekávanému růstu axonálního kónusu, se stimulací motoneuronů k dělení axonů (Dubový a spol., 1999 a, b), přičemž Schwannovy buňky si samy syntetizují adhezivní molekuly, zejména laminin, pro svůj další růst. Laminin-I je tak jedním z markerů přítomnosti těchto buněk ve štěpu (Dubový a spol., 1999). Při neúspěšné reinervaci podléhají Schwannovy buňky regresivním změnám a v průběhu několika měsíců se stávají Büngnerovy sloupce atrofickými a jejich počet je výrazně redukován (Johnson a spol., 2006).

V případě 4. a 5. stupně poranění je situace komplikovanější. Je porušena kontinuita nejen axonu, ale i pojivových částí nervu. Přerušené konce jsou výrazně makroskopicky změněny, stávají se edematózní masou dezorganizovaných Schwannových buněk, kapilár,

12

fibroblastů, makrofágů a kolagenu. Regenerující axony jsou většinou zastaveny novotvořenou jizvou již před dosažením konce proximálního pahýlu, některé z nich prorůstají jizvou do okolních tkání a u části z nich dojde k otočení směru růstu a dalšímu prorůstání zpět do proximálního pahýlu. Malá část může dosáhnout distálního pahýlu, pokud není mezera mezi nimi příliš velká, i zde však proti dalšímu růstu stojí novotvořená jizva.

Proximální segment

Tíže změn neuronů a vláken proximálně od poranění závisí na velikosti poranění a vzdálenosti od buněčného těla. V malé vzdálenosti od místa poranění dochází k degeneraci Schwannových buněk s redukcí myelinu i tloušťky axonu. Tyto změny mohou být jen minimální – k prvnímu Ranvierovu zářezu, nebo mohou postihovat celou délku až k buněčnému tělu. Druhá možnost nastane, pokud dojde zároveň s úrazem i k apoptóze neuronu. Celý proximální segment poté projde Wallerovou degenerací a je fagocytován.

Po poranění dochází k zúžení axonu. Kondukční rychlost je výrazně zpomalena. Při regeneraci dochází k opětovnému ztluštění axonu, jeho průměr se však nemusí nikdy navrátit na původní úroveň. Nervová buňka plně neregeneruje, pokud není opětovně nastoleno spojení axonu s cílovým orgánem. Konečný průměr axonu je odvozen od úrovně této regenerace.

Neuron prochází změnami již během prvních šesti hodin po zranění – nastává chromatolýza:

cytoplazma lehce zduří, jádro se posune periferně, Nisslova substance postupně mizí od středu cytoplazmy k periferii. Změna odpovídá zvýšené metabolické činnosti neuronu při regeneraci axonu. Dochází ke změně programu z funkčního na opravný – je navýšena syntéza RNA s translací stavebních proteinů, zatímco produkce neurotransmiterů ustává. Zároveň dochází k rychlé proliferaci okolních gliálních buněk. Ty způsobí přerušení synapsí postiženého neuronu nejspíše k izolaci pro jeho regeneraci. Pokud je provedena sutura nervu, kdy se proximální pahýl dostane do blízkosti Schwannových buněk (resp. Büngnerových pruhů) distálního pahýlu produkujících růstové faktory, proteosyntéza pokračuje. Pokud rekonstrukce nenastane, dochází k postupné atrofizaci neuronů končící až jejich zánikem.

Celkové množství nepřeživších neuronů není známo. Např. apoptóza buněk spinálního ganglia po axonotmezi postihne 20 – 50 % neuronů (Lundborg, 2000). Je výraznější, pokud k poranění došlo více proximálně a s větším postižením senzorických vláken.

K excesivnímímu zániku pak dochází při avulzi míšního kořene. Proces zániku neuronů po periferním poranění není zcela objasněn, je však prokázán výrazný protektivní efekt jak

13

klasických neurotrofinů produkovaných Schwannovými buňkami, tak i některých dalších látek s trofickým efektem, např. IGF-1 či cerebrolyzinu (Haninec a spol., 2003, 2004).

3. 3 .1 1. .3 3 Re R eg ge en ne er ra ac ce e n ne er rv vu u

V případě těžkých poranění začíná regenerace až po proběhlé Wallerově degeneraci.

Při lehčích je zahájena prakticky ihned. Při neurapraxii a axonotmezi je funkční úprava dosažena vždy. Dochází k ní časně po překonání kondukčního bloku, resp. později po axonální reparaci. Poranění nezanechávají žádné funkční ani morfologické následky.

Při těžším zranění s porušením endoneuria ztrácejí axony oporu pro svůj distální růst.

Prorůstají částečně do okolních tkání či do neadekvátních endoneurálních trubic. Funkční výsledek je tedy výrazně omezen a je závislý na tíži postižení. Aby došlo k funkční reinervaci cílového orgánu, musí dojít k úpravě na mnoha úrovních. Každá z nich je důležitá a výpadek jedné znemožňuje fungování celku: neuron, proximální segment, místo poranění, distální segment a cílový orgán. Celková doba reparace může trvat měsíce. Časnou známkou je reverzní chromatolýza – jádro vycestuje zpět do centra buňky a jaderné proteiny se shlukují do kompaktních granul Nisslovy substance. Úroveň syntézy proteinů a lipidů v postiženém neuronu ovlivňuje konečný kalibr jeho axonu. Lidské periferní neurony mají kapacitu k započetí dostatečně silné regenerace až do 12 měsíců po poranění a masivní odpověď je možná i po opakovaném úrazu. Délka úseku mezi koncem axonu proximálního pahýlu a místem zranění závisí jak na tíži poranění, tak na úrovni retrográdní axonální degradace. První známky reparace tohoto koncového úseku je možno vidět již do 24 hodin po lehčím úrazu, nebo může naopak setrvávat až měsíce v neaktivním stavu u těžkých poranění. Během reparace může do jedné endoneurální trubice vrůstat více axonů. Následky tohoto jevu nejsou jasné. V případě lehčích úrazů, u kterých nenastává prodlení v regeneraci axonu, musí axonální kónus prorůstat zbytky po probíhající Wallerově degeneraci. To však nečiní větší potíže pro přítomnost proteáz na konci axonu rozrušujících materiál stojící v cestě (Krystosek a Seeds, 1981). U velmi proximálních zranění, kdy trvá dlouhou dobu, než axon dosáhne kaudálnější oblasti distálního pahýlu, dochází k progresivnímu distálnímu zúžení endoneurálních trubic. K tomu dochází zejména tehdy, pokud je zpoždění mezi úrazem a započetím vrůstání axonu do distálního pahýlu delší než cca 4 měsíce. To s sebou nese zpomalení axonálního růstu. Každé těžší poranění, zejména 5. stupně, je doprovázeno jizvou.

Při přetnutí fasciklů nebo celého nervu dochází k prorůstání axonu do okolních tkání. Je sice prokázaný růst přes mezeru mezi pahýly i do endoneurálních trubic, ten je však spíše

14

náhodnou záležitostí. Po dosažení endoneuria je další růst axonálního kónusu řízen filopodii (drobnými výběžky na konci axonu) adherujícími k bazální membráně Schwannových buněk.

Tento kontakt, stejně jako chemotaktické látky, jsou důležité v procesu navádění axonu k cíli (Dodd a Jessell, 1988). Růst je pomalejší, pokud bylo postiženo endoneurium. Axony musí totiž nejdříve najít cestu do nově konstituované, či distálněji zachovalé endoneurální trubice.

Distální pahýl může na konci reparace obsahovat více axonů než proximální vlivem kolaterálního dělení (tzv. sproutingu) s tím, že více axonů vrůstá je jednotlivých endoneurálních trubic (viz výše, Johnson a spol., 2006)).

Pokud axon distálně nedosáhne funkčního zakončení s cílovým orgánem, nedojde k remyelinizaci a maturaci axonu. Cílové orgány procházejí charakteristickými změnami.

Vzhledem k progredující atrofizaci (více než 60 % hmoty a 90 % maximální síly během prvního měsíce po denervaci) a následné fibrotizaci svalstva (objevující se za různě dlouhou dobu, obvykle od dvou let po denervaci) je rychlost, za kterou dojde k regeneraci nervo- svalového spojení, klíčová. Tato doba je tvořena nejen trváním vlastní regenerace nervu po rekonstrukci, ale i latencí mezi úrazem a operací. Prolongovaná axotomie trvající déle než šest měsíců navíc vede až k dvoutřetinové redukci regenerujících motorických axonů (Samii a spol., 1997, Burnett a Zager, 2004, Brown a spol., 2009). Na horším výsledku se může podílet i imobilizací indukovaná artróza kloubů (Samii a spol., 1997).

Synaptická zakončení svalových plotének přetrvávají ve své původní podobě zhruba rok po denervaci. Dochází k progresivní fibrózní přestavbě, svalová vlákna nejsou kolagenem nahrazena, ale spíše obalena. Makroskopická velikost svalu tedy neodpovídá atrofii vlastní svalové hmoty. Ke ztrátě vlastních svalových vláken dochází později. Regenerující axon dosáhne neuromuskulární junkce. Vzhledem k terminálnímu dělení dochází k vytvoření okrsků regenerovaných pomalých a rychlých svalových vláken. To je jeden z hlavních rozdílů oproti normálnímu svalu, kde je jejich nález nahodilý. Bohužel i přes rychlou suturu je reinervace svalu častěji neúplná. Zodpovědných je mnoho faktorů, od rychlejší atrofizace svalstva po chybnou reinervaci, např. původně sval s většinou rychlých vláken je inervován axony pro pomalá vlákna, což vede k neadekvátní kontrakci. I když dojde k maximální možné správné reinervaci svalu, jeho činnost může být narušena nedostatečnou propriocepcí.

Senzorická reinervace se řídí podobnými principy – při prvních dvou typech poranění je úplná, při těžších je vždy pouze částečná. Axony, pokud mají umožněn růst, mohou dosáhnout jiného typu receptoru, ty však mohou časem taktéž zanikat. Obecně uznaná průměrná rychlost axonálního růstu je 1 mm za den, i když může nabývat hodnot 0,5 až 9 mm denně. Tyto rozdíly jsou dány více proměnnými: rychlost klesá s rostoucí vzdáleností od

15

neuronu a s rostoucím věkem, diference existují mezi senzorickými a motorickými axony a navíc byly rychlosti testovány na různých zvířecích druzích odlišnými metodami. Rostoucí axon je vždy doprovázen výbavným Tinelovým znamením, tj. bolestí při poklepu na oblast aktuální polohy axonálních kónusů. Regenerace po chirurgickém zákroku je vždy nižší než po prvních dvou typech poranění. Axonální regenerace není synonymum pro úplný návrat funkce. Ten je totiž dosažen až po maturaci axonu: remyelinizaci, začínající zhruba dva týdny po regeneraci, a zvětšení průměru axonu, které je však závislé na vytvoření funkčního spojení s cílovým orgánem. Myelinizovaný axon má poté v podstatě původní šířku, rozdíl je pouze v kratších internodálních úsecích.

Návaznost degenerace a regenerace vyžaduje dokonalý komunikační buněčný systém.

První popsanou specifickou molekulou hrající úlohu v regeneraci nervové tkáně byl roku 1952 objevený nervový růstový faktor, NGF (Levi-Montalcini, 1952, Levi-Montalcini a Calissano, 1979). Ten má významnou roli i při zajišťování přežívání neuronu. Od té doby bylo objeveno mnoho jiných podobných látek, např. BDGF (brain derived neurotrophic growth factor), CGF (ciliary growth factor) a další. Ty jsou pravidelně secernovány cílovými orgány a přenášeny retrográdně do buněčného těla (Slack a spol., 1983). Je pravděpodobné, že jejich nedostatek po přerušení axonu iniciuje změny vedoucí k reparaci. Je prokázán efekt retrográdně podaného NGF přerušeným axonem na zastavení chromatolýzy (Otto a spol., 1987). Po poranění dochází k výraznému zvýšení produkce NGF vlastním neuronem, který si tím zajišťuje přežití. Jeho produkce je zajišťována rovněž Schwannovými buňkami, ale také makrofágy cestou interleukinu-1β (kromě funkce degradační se tedy spolupodílejí i na reparaci). Růstové faktory se napojují intracelulárně na specifické tyrosin-kinásové receptory s následným ovlivňováním exprese genů. Koncentrace receptorů výrazně narůstá na Schwannových buňkách Büngnerových pruhů, navázaný NGF je poté prezentován rostoucímu axonu, kterým je převzat a retrográdně dopraven do buňky. Tím je kontinuálně zajišťován stimulus jak pro přežití buňky, tak i pro regeneraci axonu (Taniuchi a spol., 1978, Burnett a Zager, 2004).

Vlastní úspěšnost rekonstrukční operace periferního nervu závisí na mnoha proměnných – rychlosti axonálního růstu, atrofii cílového svalu, resp. smyslových elementů, růstu axonu mimo správnou trasu (mimo nerv nebo do endoneurálních trubic vedoucích k senzorickým elementům), apoptóze neuronů ve spinálním gangliu či předním rohu míšním a konečně i funkční reorganizaci mozkové kůry (Johnson a spol., 2006).

16

3 3 .2 . 2 R R

3. 3 .2 2. .1 1 Hi H is st to or ri ic ck ké é p po oz zn ná ám mk ky y

Za svůj největší rozvoj vděčí rekonstrukční techniky periferních nervů válečné chirurgii. V době I. světové války se rozvíjejí metody k vyloučení stehu pod napětím – mobilizace či transpozice nervů, flexe kloubů s následným pozvolným protahováním po zhojení sutury či zkracování kostí (Zvěřina a Stejskal, 1979).

Flexe kloubů ke zkrácení defektu byla zavrhnuta na základě velkých souborů pacientů z doby II. světové války. Výzkumy ukázaly masivní jizvení v oblasti sutury po natahování končetiny (Highet a Sanders, 1943). Roku 1947 Seddon publikoval první výsledky rekonstrukcí s použitím nervových štěpů. Ačkoliv byla metoda známa již od roku 1870, kdy Philipeaux a Vulpian použili u psa štěp z n. XII k rekonstrukci defektu n. lingualis a klinicky poprvé použita Albertem roku 1878, který použil štěp k překlenutí defektu n. medianus pomocí nervu zemřelého dárce, byly to právě dobré výsledky Sedonna, který tak vlastně formuloval jeden ze základních pilířů moderní rekonstrukční chirurgie (Seddon, 1947).

Zásadními monografiemi se staly publikace Seddona a Sunderlanda, ve kterých byla shrnuta základní pravidla, která v podstatě platí dodnes: sutura bez napětí, resekce zjizveného konce pahýlů do zdravé tkáně a odstranění koncového epineuria jakožto zdroje proliferující vazivové tkáně (Seddon, 1972, Sunderland, 1972).

V naší literatuře se již v 60. a 70. letech věnovali problematice periferních nervů Zvěřina, Škorpil, Kredba a Stejskal. Zvěřina se Škorpilem jako jedni z prvních v mezinárodním srovnání publikovali diferenciální diagnostiku úrovně léze při PPP (Zvěřina a Škorpil, 1968), později pak využití EMG a SSEP při diagnostice těchto úrazů (Zvěřina a Škorpil, 1969, Zvěřina a Kredba, 1977). Stejskal s Kredbou a Metelkou publikovali využití peroperační registrace evokovaných nervových potenciálů (Stejskal a spol., 1977) a následující rok první výsledky mikrochirurgických sutur nervů (Stejskal a Kredba, 1978).

Roku 1979 Zvěřina se Stejskalem publikovali monografické zpracování problematiky mikrochirurgického ošetření poranění periferních nervů bez napětí a s použitím nervových štěpů (Zvěřina a Stejskal, 1979). Vlastní dlouhodobé výsledky popsal Kredba roku 1982 (Kredba a spol., 1982). V roce 1997 byla popsána indikační kritéria a první výsledky rekonstrukcí u PPP (Stejskal a Haninec, 1997).

17

3

3. .2 2. .2 2 So S ou uč ča as sn né é t te ec ch hn ni ik ky y r re ek ko on ns st tr ru uk kc ce e

Používají se dvě základní techniky sutury nervu. Na základě dlouholetých zkušeností i velkých souborů nelze jednoznačně říci, která technika je lepší. Výsledek totiž závisí na mnoha proměnných – době od úrazu, typu nervu, složení vláken v nervu (čistě motorický a senzitivní nebo smíšený), lokalizaci poranění (proximální je horší ze dvou důvodů: delší reinervační dráha a vyšší dezorganizace vláken, jednotlivé fascikuly jsou totiž dobře formované až distálně), délce defektu mezi pahýly (napětí, resp. použití štěpu) či současném cévním poranění s ischémií.

 Epineurální sutura – základní a nejstarší metoda. Nerv je sešit mikrochirurgicky za epineurium po přiblížení obou konců. Používají se stehy 10/0, k přiblížení a fixaci konců k sobě lze použít stehy 8/0. Pokud není možné tímto stehem pahýly přiblížit, je sutura pod velkým napětím a je nutné použít štěp.

 Fascikulární sutura – prováděná buď za perineurium nebo za interfascikulární epineurium při větším zvětšení mikroskopu. Metoda umožňuje lepší koaptaci fascikulů, je výhodná při distálních poraněních, tj. v místech s několika dobře diferencovanými velkými fascikuly (Samii a spol., 1975, Millesi a spol., 1976, Seddon, 1975, Zvěřina a Stejskal, 1979).

 Lepení plazmou a ošetření laserem – metody vyvíjeny ve snaze zabránit jizvení doprovázející každou suturu a urychlení operačních výkonů. Fibrinové lepidlo bylo poprvé použito ke spojení nervů v roce 1940 (Young a Medawar, 1940). Výsledky byly podobné jako při použití stehů, dokonce byl při lepení plazmou prokázán rychlejší nástup regenerace a lepší výsledky svalového testu (Metelka a spol., 1962, Metelka, 1966). Použití fibrinového lepidla je ovšem zatíženo vyšším výskytem dehiscencí a pro stabilitu spojení je nutné použít jeden nebo dva stehy (Moy a spol., 1988). Pro tyto nevýhody se jeho použití výrazněji nerozšířilo. Podobné problémy jsou spojeny i s použitím laseru (Huang a spol., 1992).

Při každém poranění, byť i čistém řezném, vzniká mezi pahýly defekt na podkladě retrakce nervu (Daniel a Terzis, 1977). V případě těžších nebo pozdně ošetřených úrazů je retrakce větší díky intramurální fibróze, samozřejmý je defekt v případě ztrátového poranění.

K docílení sutury bez napětí je nutno vzniklý defekt buď eliminovat, nebo nahradit:

18

 Eliminační techniky

 Natažení pahýlů – umožněno vlnitým průběhem nervových vláken (Fontainovy pruhy). Toto vlnění, jak již bylo zmíněno, má fyziologický význam, neboť tvoří rezervní kapacitu při pohybu končetiny. Při natahování se vlnění vláken vyrovnává s kolagenními fibrilami, při zkrácení se naopak zvýrazňuje. Úroveň vlnitého průběhu je dána množstvím a uspořádáním kolagenních fibril endoneuria (Haninec, 1986). Bezpečně natáhnout lze pouze pahýly v případě čerstvých čistých ostrých poranění, kdy je retrakce minimální (1 – 2 cm). V případě natažení o více než 5 % délky nervu totiž dochází ke snížení krevního průtoku ve vasa nervorum daného nervu a při více než 15 % zcela ustává (Lundborg a Rydevik, 1973).

 Mobilizace nervu – přetětí závěsného mezoneuria a uvolnění nervu z okolních tkání. Nevýhodou je snížení cévního zásobení daného úseku, proto by neměl být uvolněný úsek delší než 6 až 8 cm (Kline a spol., 1972). Mobilizací lze zkrátit defekt o délce 2 – 4 cm.

 Transpozice – v podstatě mobilizace nervu doplněná o přesun do polohy, která je více v linii s dalším průběhem nervu. Typicky se uplatňuje při poranění n. ulnaris v okolí lokte, kdy jeho přenos před mediální epikondyl umožňuje zkrátit defekt o 3 – 5 cm. Metoda je využitelná i u n. radialis, který lze přesunout ventrálně před humerus se ziskem až 3 cm.

 Flexe kloubu – nerv lze sešít při flektovaném kloubu s následnou fixací na 3 týdny.

Následná rehabilitace, resp. natahování končetiny, však musí být velmi pozvolné, protože hrozí jak přetržení sutury, tak i intramurální fibróza. Proto se metoda nedoporučuje a v dnešní době není obhajitelná (Highet a Sanders, 1943).

Při větších defektech nelze žádnou z uvedených metod zkrátit vzdálenost mezi pahýly a pro úspěch výkonu je nutné použít náhradu pro překlenutí mezery. K širšímu uplatnění přispěly dobré výsledky Millesiho a Samiiho v 70. letech 20. století (Millesi a spol., 1972, 1976, Samii, 1975).

 Překlenutí defektu

 Nervové štěpy - při použití štěpu by měly být pro co nejlepší výsledek splněny dvě podmínky: 1. štěp (štěpy) by měl pokrýt celý průřez postiženého nervu a 2.

musí být zajištěna jeho výživa (Millesi, 1984). Výživa štěpu je nejdříve zajištěna

19

difúzí z okolí. Vrůstání cév nastává z lůžka a z přilehlých konců nervu s odstupem asi jednoho týdne (Daniel a Terzis, 1977). Při nedostatečné účinnosti difúze dochází před vrůstem neokapilár k centrální nekróze a fibróze. Difúze do centrálních oblastí štěpu může být zajištěna jen u tenkých nervů (Lundborg, 1988), Samii uvádí jako kritický průřez štěpu 2 až 5 mm (Samii, 1975). Tato podmínka může být splněna využitím více štěpů o menším průřezu. S rostoucím počtem štěpů sice klesá difúzní kapacita, bylo však prokázáno, že použití dvou anastomóz s vyloučením napětí v případě štěpu poskytuje lepší výsledky než jedna anastomóza bez štěpu pod napětím (Millesi a spol., 1972, 1976, Samii, 1975, Terzis a spol., 1975, Millesi, 1984). Nejčastěji používaným dárcem zůstává n. suralis, v případě operací na horní končetině lze použít i denervovaný n.

cutaneus brachii či antebrachii medialis. Nedostatek výživy u tlustých štěpů lze obejít použitím volného vaskularizovaného (z a. collateralis ulnaris superior) n.

ulnaris k vykrytí defektu při postižení dolních kořenů ipsilaterální končetiny s úspěšným výsledkem (Terzis a Breidenbach, 1987).

 Alternativní metody – experimentálně bylo s dobrým efektem zkoumáno využití acelulárních nervových a svalových štěpů a umělých vrapovaných protéz používaných v cévní chirurgii (Houšťava a spol., 1996, 1999). Množství myelinizovaných axonů v acelulárním štěpu po vrůstu Schwannových buněk je výrazně vyšší než v celulárním štěpu, jejich průměr je však menší. Obecně je proces reinervace do acelulárního štěpu pomalejší a s celkově horšími výsledky ve srovnání s buněčným (vitálním) štěpem (Haninec a spol., 2000). Tyto štěpy se však nedočkaly širšího klinického využití.

3 3 .3 . 3 P P

3. 3 .3 3. .1 1 An A na at to om mi ie e

Nervi spinales C5 – Th1 vznikají v příslušných foraminech spojením předního a zadního kořene. Jsou uloženy v těsném kontaktu s transverzálními výběžky krčních obratlů lehce dorzálně od a. vertebralis běžící od C6 po C2. Vlastní PB je složitá síť vláken vznikající z ventrálních primárních větví C5 – Th1 (C5 obvykle dostává vlákna i z C4, podobně Th1 z Th2), jejíž první úrovní jsou tzv. kořeny pleteně ležící mezi m. scalenus anterior a medius.

20

PB se dělí na dva hlavní oddíly: supraklavikulární (v regio colli lateralis) a infraklavikulární (v axille). Další úrovní jsou kmeny (trunci): horní (C5 – 6, na zevní hranici m. scalenus medius), střední (C7) a dolní (C8 – Th1, pod m. scalenus anterior na úrovni prvního žebra).

Svazek všech tří kmenů běží laterokaudálně za klíční kost, infraklavikulárně obklopuje a.

brachialis. Každý z kmenů se dělí na ventrální (flexorovou) a dorzální (extensorovou) část.

Všechny tři dorzální divize se sbíhají retroarteriálně a vytvářejí zadní svazek (fascikl), z něhož odstupuje n. thoracodorsalis a n. subscapularis. Přední divize horního a středního kmene tvoří laterální svazek, ze kterého odstupuje n. pectoralis lateralis, zatímco z dolního vzniká mediální svazek. Tento svazek má tři větve – n. cutaneus brachii a antebrachii medialis a n. pectoralis medialis. Každý ze svazků končí jako dvě konečné větve: z laterálního vzniká n. musculocutaneus a zevní část n. medianus, z mediálního vnitřní část n. medianus a n.

ulnaris a z dorzálního n. radialis a n. axillaris (Obr. 1). Výše popsané zdrojové nervy nejsou konstantní, existují dvě variace:

prefixovaný (C4 – C8) a postfixovaný typ (C6 – Th2). Před trakčním poškozením je míšní nerv chráněn jednak durálními záhyby (rukávy), které volně přecházejí v perineurium, a zároveň fibrózním spojením mezi epineuriem a transverzálním výběžkem v oblasti foramina v úrovni C5 – C7. Tato spojení chybí v úrovni C8 – Th1 – dolní kořeny jsou tedy více náchylné k avulzi (preganglionární léze), zatímco u horních nervů je častější ruptura (postganglionární léze, Johnson a spol., 2006). Přední kořeny jsou kratší než zadní, trhají se tedy snadněji (Sunderland, 1974).

Obrázek 1. Plexus brachialis. A) n. dorsalis scapulae, B) n. suprascapularis, C) n. pectoralis lat., D) n.

musculocutaneus, E) n. medianus, F) n. axillaris, G) n. radialis, H) n. ulnaris, I) n. thoracodorsalis, J) n.

subscapularis, K) n. pectoralis med., L) n. thoracicus longus (Robinson, 1995).

21

3

3. .3 3. .2 2 Me M ec ch ha an ni is sm mu us s p po or ra an ně ěn ní í a a i in nc ci id de en nc ce e

V případě avulzí a trakčních poranění je patofyziologickým mechanismem poranění prudký náraz na oblast ramene (méně často tah za končetinu) s jeho rychlým odtažením od krku způsobený nejčastěji pádem z motocyklu či při zimních sportech (Samii a spol., 1997, Songcharoen, 2008, Lanaras a spol., 2009). Závažnost dokládá série kazuistik pacientů, u nichž byla avulze spojena s rozvojem prolapsu a uskřinutí míchy (Zvěřina, 1978) nebo až Brown – Sèquardova syndromu (Nordin, 2009). Poranění PB se vyskytuje asi u 5 % polytraumat po motocyklové nehodě, resp. v 3 – 4,8 % po pádu na lyžích či snowboardu (Ahmed-Labib a spol., 2007). U malých dětí je nejčastější příčinou traumatického PPP autonehoda následovaná sražením chodce autem (Gilbert a spol., 2006). Představuje asi 0,1 % všech dětských zranění, častěji jsou postiženi chlapci a bývá typicky sdružena s kraniotraumatem, cévním poraněním nebo zlomeninami (Dorsi a spol., 2010). Naprostá většina lézí jsou zavřená poranění, z nichž až 2/3 případů vyžadují operační léčbu (Songcharoen, 2008). Převládají kompletní léze, následované postižením pouze horních kořenů (Samii a spol., 1997). Celkový počet těchto diagnóz narůstá s lepšícími se resuscitačními technikami umožňujícími přežití většího množství pacientů po polytraumatech (Vekris a spol., 2006). Lacerační (bodné rány) či střelná poranění jsou méně častá, tvoří maximálně pětinu všech operačně řešených případů (Kim a spol., 2003). Pacienti se supraklavikulární lézí mají častější výskyt současných dalších těžkých poranění než při lézi infraklavikulární (Midha, 2004). Obecně mají lepší výsledky mladší pacienti (Lanaras a spol., 2008). Vzácně může elementy PB utlačovat aberantní sval (Haninec a spol., 2009).

Incidence, rizikové faktory a typy poranění u perinatálního poranění

Incidence perinatálního PPP značně kolísá v různých souborech a pohybuje se od 0,42 do 4 případů na 1000 živě narozených dětí, nejčastěji však 1-2/1000 (Pondaag a spol., 2005, Gilbert a spol., 2006, Chen a spol., 2008, Vekris a spol., 2008, Maillet a Romana, 2009).

Lehce převažuje mužské pohlaví a pravá strana, hlavními rizikovými faktory jsou velký plod (nad 4000 g) a poloha koncem pánevním. Dalšími faktory mohou být obezita matky, použití porodních kleští a prolongovaný porod, naopak porod Císařským řezem se zdá být protektivním (Chen a spol., 2008, Vekris a spol., 2008). Obecně vzniká postižení tahem za kořeny v průběhu porodu ramene při inklinaci hlavy na druhou stranu (Gilbert a spol., 2006).

Předpokládá se, že část těchto zranění však vzniká již intrauterinně nebo samotným

22

mechanismem porodu, nikoli traumatickým postižením za porodu (Macko, 2010). Proto je doporučováno používat obecnější termín „perinatální“ PPP spíše než „porodní“.

Nejčastějším nálezem je ruptura horních kořenů (C5-6, resp. C5-7, 73 – 86 %) či kompletní PPP s rupturou horních a avulzí dolních kořenů (15 – 20 %). Izolovaná obrna Klumpkeové je extrémně vzácná s maximální četností 0,6 % (Laurent a spol., 1993, Gilbert a spol., 2006, Pondaag a spol., 2008, Vekris a spol., 2008).

Při Erbově obrně z postižení C5-6, která je v různé tíži přítomna vždy (neurom v kontinuitě či ruptura), je končetina extendovaná v lokti s pronací a vnitřně rotovaná a addukovaná v rameni Při současném postižení kořene C7 může být oslaben n. radialis, loket je tedy v semiflexi (tzv. ruka číšníka, Gilbert a spol., 2006). Při kompletní lézi je obraz chabé plegie ve všech segmentech. Pokud došlo k avulzi C8-Th1, je přítomen Hornerův syndrom (mióza, ptóza a enoftalmus, Pondaag a spol., 2005).

3. 3 .3 3. .3 3 Kl K li in ni ic ck ký ý o ob br ra az z p po or ra an ně ěn ní í

3.3.3.1 Klinické vyšetření

 Syndrom horního PPP – obrna Erb - Duchennova (C5 – C6) – postižení abdukce a zevní rotace ramene (m. supraspinatus, infraspinatus, teres minor, deltoideus), flexe v lokti (m. biceps brachii a brachialis) a supinace předloktí (m. biceps a supinator).

Svalová síla se hodnotí pomocí podle svalového testu (Janda, 1996), resp. britského ekvivalentu Medical Research Council muscle grade score (MRC, Sunderland, 1972).

 Syndrom dolního PPP – obrna Déjerine – Klumpkeové (C8 – Th1) – postižení hybnosti ruky a předloktí v inervační zóně n. ulnaris a medianus – flexe zápěstí a prstů, dukce zápěstí a prstů, pronace předloktí.

 Syndrom středního PPP (C7) – samostatně se vyskytuje raritně, typicky je součástí některého z předchozích typů. Jedná se o částečné postižení n. radialis (konstituován ze všech kořenů), klinicky může nastat oslabení extenze zápěstí a metakarpofalangeálních kloubů.

 Kompletní léze PB (C5-Th1) – plegie celé končetiny a anestézie všech dermatomů vyjma vnitřní strany paže (z Th2)

 Claude-Bernard-Hornerův příznak – mióza, ptóza a enoftalmus vzniklé ztrátou sympatické inervace vycházející z C7, až v 90 % odpovídá avulzi jednoho nebo obou kořenů C8 – Th1. Enoftalmus je většinou obtížně zjistitelný, ptóza časem odezní (díky

23

hyperfunkci m. levator palpebrae superioris), mióza je však trvalá (Bertelli a Ghizoni, 2006 a).

 Bolest ruky – trvalé nebo ojedinělé iritace akra charakteru řezání či pálení, obecně se uznává, že až v 90 % odpovídají avulzi některého z dolních kořenů. Pro vyšší segmenty nemá dostatečnou vypovídací hodnotu. Bolest nevzniká v čase úrazu, ale typicky až po několika dnech (Bertelli a Ghizoni, 2006 a). Iritace v prvních fázích odeznívají s běžnými analgetiky a často ustanou, pokud se obnoví senzorická inervace n. medianus. Jestliže však k úpravě nedojde a bolest progreduje, je přítomna centrální komponenta. Jedinou kauzální léčbou je v těchto situacích DREZ (dorsal root entry zone) termokoagulace (Haninec a spol., 2001, 2002, Tomáš a spol., 2001, Tomáš a Haninec, 2005, Bertelli a Ghizoni, 2006 a, Bonilla a spol., 2011).

3.3.3.2 Elektrofyziologické metody

Základní metodou v diagnostice je jehlová EMG. Vyšetřují se jak postižené svaly, tak i svaly, jejichž nervy jsou zvažovány k odběru pro neurotizaci (např. m. pectoralis major, m.

latissimus dorsi apod). V další linii stojí vyšetření senzitivního nervového akčního potenciálu (SNAP) ve formě neurogramů n. medianus a n. ulnaris ze stimulace I. – V. prstu obou rukou.

Přítomný SNAP prokazuje zachovalý kontakt periferního nervu s mateřským neuronem ve spinálním gangliu – prokazuje tedy žádnou nebo supraganglionární lézi. Naopak jeho nevýbavnost ukazuje na přerušení nervu pod spinálním gangliem, jedná se tedy o lézi infraganglionární. Peroperační elektromyografické vyšetření je popsáno v odstavcích o chirurgické léčbě.

3.3.3.3 Zobrazovací metody

Průkaz vytržení kořene z míchy je kruciální pro management poranění. Prvním používaným vyšetřením byla prostá perimyelografie, v éře CT vyšetření získala vedoucí úlohu CT-perimyelografie (CT-PMG). Ačkoli má MR vyšetření obecně dominantní roli v diagnostice měkkotkáňových lézí, její výhodnost v případě avulze však zdaleka není tak jednoznačná. Senzitivita CT-PMG může při dobře provedeném vyšetření dosahovat až 95 % a specifita až 98 %. V kombinaci s klasickou perimyelografií dosahují obě hodnoty až 100 %.

Obecně je přijato, že durální pseudocysty jsou jasnou známkou avulze. Běžné metody používané v rámci MR vyšetření byly zklamáním, vypovídací hodnota činila asi 52 % (Bertelli a Ghizoni, 2006 b).

24

3

3. .3 3. .4 4 Na N ač ča as so ov vá án ní í r re ek ko on ns st tr ru uk kč čn ní íh ho o v vý ýk ko on nu u

Načasování operačního výkonu se i zde řídí obecnými postupy při poranění periferních nervů. Akutní výkon je prováděn pouze při otevřeném ostrém poranění (bodné či řezné rány) s revizí rány, zástavou případného krvácení a rekonstrukcí přerušených částí PB.

Zpoždění v případě ostrých poranění nervů obecně vedou k retrakci obou pahýlů a zbytečné potřebě štěpování s horšími výsledky. Pokud nejsou známky tepenného krvácení a v ráně nejsou přítomna cizí tělesa, lze revizi provést do 72 hodin, kdy je ještě stimulovatelný distální úsek nervu. Otevřené tržné či střelné rány (silně znečištěná či ztrátová poranění) jsou akutně ošetřeny pouze základně (vyčištění rány, zástava krvácení či rekonstrukce velkých cév, označení konců nervových elementů či jejich hrubé přiblížení k zabránění retrakce). Revize je prováděna za cca 3 týdny, kdy jsou již zjevně patrné výsledky trakčního poranění. Elementy jsou seřezány až do zdravě vyhlížející fascikulární struktury a poté jsou propojeny štěpy, pokud toto není možné, přistoupí se k neurotizaci. Jizvení po první operaci však činí revizi velmi nesnadnou (Russell a Kline, 2006, Songcharoen, 2008).

Zcela jiný je ale postup u zavřených poranění – vzhledem k časté neurapraxii, kdy se stav upraví, je operováno pouze 50 – 60 % pacientů. První EMG vyšetření má smysl při zjevné poruše hybnosti až po 3 týdnech od úrazu, kdy odezní případná neurapraxie.

Vypovídací hodnotu má však až vyšetření provedené 3 měsíce po úrazu, které potvrdí víceméně definitivní stav. Dříve nemá smysl, podobně jako v jiných lokalizacích, operaci provádět. Do té doby je nutná co nejintenzivnější rehabilitace a elektrostimulace denervovaných svalů (Russell a Kline, 2006, Haninec a spol., 2007, Kaiser a spol., 2011).

V případě nálezu regenerace ve všech hlavních svalech není operace indikována a pacient je nadále dispenzarizován. Pokud je u některého ze zvažovaných dárcovských nervů zjištěn v této době regenerační potenciál, lze měsíc počkat k jeho případné úpravě. Pro rozlišení pre- a postganglionární léze se EMG doplňuje o vyšetření SNAP, kdy jeho výbavnost ukazuje na avulzi (preganglionární léze), nevýbavnost naopak na rupturu za spinálním gangliem (Belzberg a spol., 2004). Po první návštěvě je navíc naplánováno CT-PMG vyšetření k průkazu avulze krčních kořenů. Toto je ideální scénář, bohužel se stále setkáváme s případy, kdy se pacienti dostaví se značným zpožděním, někdy i více než rok po úrazu. Jak z experimentálních, tak i klinických studií však jasně vyplývá, že operace prováděné mezi třetím a šestým měsícem po úrazu mají nejlepší výsledky (Stejskal a Haninec, 1997, Samii a spol., 1997, Kim a spol., 2003, Midha, 2004, Kandenwein a spol., 2005, Ahmed-Labib a

25

spol., 2007, Haninec a spol., 2007, Songcharoen, 2008). Po osmém měsíci je šance na zdárný výsledek velmi malá, takový výkon lze obhájit jen u mladého člověka (Ahmed-Labib a spol., 2007).

Načasování výkonu u perinatálního PPP

Problematika perinatálních PPP je mnohem komplikovanější než poúrazové stavy.

Vzhledem k chybění jak randomizovaných, tak i větších retrospektivních studií zůstává management těchto stavů i v dnešní době ne úplně jasný. 80 – 90 % případů postihuje pouze horní kmen a upraví se spontánně, resp. konzervativní léčbou. Zbylých 10 – 20 % je postiženo neurotmezí s vytvořením neuromu v kontinuitě nebo avulzí a zaslouží si mikrochirurgickou revizi (Chen a spol., 2008, Vekris a spol., 2008). Avšak i u těch nálezů, které se na první pohled spontánně upraví, je až ve 20 – 30 % přítomno reziduální postižení, nejčastěji opožděná či snížená reinervace extenzorů a zevních rotátorů paže vedoucí k deformitám končetiny během růstu (Pondaag a spol., 2005, Vekris a spol., 2008). Na základě dostupných studií lze udělat pouze dva jednoznačné závěry: případy spadající do skupiny Narakas IV (kompletní léze s Hornerovým syndromem) jsou jednoznačně indikovány k michrochirurgické revizi, naopak pro děti s lehkým poraněním, které se upraví do jednoho měsíce, je lepší konzervativní léčba (Marcus a Clarke, 2003, Birch a spol., 2005, Gilbert a spol., 2006, Chen a spol., 2008, Bain a spol., 2009). Indikační kritéria v případě Erbovy obrny jsou však stále kontroverzní. Jako nejpřijatelnější se zdá být doporučení Chuanga a spol., kteří indikují k časné revizi do tří měsíců děti s obrnou ruky. Při trvající poruše pouze proximálního svalstva lze operaci provést v šesti měsících (Chuang a spol., 2005, Haninec a spol., 2011 v tisku).

Jiná situace je v případě kompletního PPP. V 90. letech došlo ke změně strategie, která byla do té doby stejná jako u dospělých pacientů, tj. obnova abdukce ramene a flexe lokte.

V současné době je hlavní důraz kladen na obnovu inervace ruky. Senzitivita ruky totiž zabraňuje rozvoji končetinového neglect syndromu a sebemutilace. Obnova proximální hybnosti totiž sama o sobě nevede k zapojení končetiny do bimanuální činnosti (Maillet a Romana, 2009). K té je nezbytná jak flexe lokte, tak i prstů. Flexe lokte je tak na druhém místě, teprve na třetím místě je snaha o obnovu abdukce ramene (Pondaag a Malessy, 2006).

V případě indikace k revizi je nutno počítat s obětováním případné částečně obnovené hybnosti ramene a lokte k rekonstrukci PB jako celku (Gilbert a spol., 2006).

26

3

3. .3 3. .5 5 Re R ek ko on ns st tr ru uk kč čn ní í m me et to od dy y

3.3.5.1 Přímá sutura a rekonstrukce pomocí štěpů

Zatímco preganglionární lézi lze řešit pouze neurotizací, v případě ruptury elementů PB je situace složitější. První fází supraklavikulární revize je explorace všech částí PB včetně foraminální úrovně. Po exoneurolýze nervových struktur je provedena motorická evokovaná stimulace k průkazu zachovalých vláken ve všech kořenech – kontrakce svalů se sledují přímo, případně je provedena jehlová elektromyografie. Dále je prováděno vyšetření NAP: při dobře výbavných rychlých kondukčních časech bez distální odpovědi se jedná o preganglionární lézi, kterou nelze z tohoto přístupu rekonstruovat. Menší, pomalejší odpověď představuje regeneraci, neurolýza je tedy adekvátním léčebným postupem. Při žádné odpovědi se může jednat o postganglionární (přímo rekonstruovatelnou) nebo kombinovanou pre-postganglionární lézi.

Obecně je v těchto případech možno vytnout neurom v kontinuitě se salámovým seřezáváním konců nervů do zdravé tkáně a následný defekt vyplnit štěpem (Samii, 1997, Kim a spol., 2003, Kandenwein a spol., 2005, Russell a Kline, 2006, Tender a Klein, 2006, Haninec a spol., 2007). Při nálezu přerušených částí (kořeny, kmeny) je po obnažení konců až do zdravé tkáně provedena buď přímá sutura, většinou je však třeba vlivem retrakce obou konců přistoupit k nepřímé rekonstrukci pomocí štěpů (Obr. 2, Midha, 2004). V případě velmi dlouhých poranění není možné PB rekonstruovat pro nedostatek dárců pro přemostění defektu. Při rekonstrukci je nutné dodržovat topografické vztahy – např. je-li léze mezi C5 a C6 proximálně a horním kmenem distálně, je potřeba štěp našitý na C5 napojit distálně na oblast odpovídající zadnímu svazku, obdobně štěp z C6 na porci korespondující s předním svazkem (Songcharoen, 2008). Vzhledem k velkému množství možností, které mohou při úrazu nastat, není možno popsat jednotný návod, jak postupovat. V případě kompletní léze (vytržené dolní a přerušené horní kořeny) byly pokusy využít kořen C5 (event. i s C6) pro rekonstrukci celého PB. Výsledky jsou však velmi špatné a obdobný postup lze využít pouze u dětí (Midha, 2004). Kim a spol. v zatím největším publikovaném souborů 1019 operovaných pažních pletení za 30 let udávají 509 trakčních poranění, z nichž v 72 % byla

Obrázek 2. Rekonstrukce kořenů C5 a C6 šesti 3,5 cm dlouhými štěpy z n. suralis