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得益于科学家对人类身体的研究机器文明又取得了一项进步。

利用对人类脊髓的研究成果伊利诺伊大学香槟分校研究人员使用3D打印技术制造出柔软骨架上，并以此为基础开发了由肌肉和脊髓组织提供动力的小型步行机器人“spinobots”该校细胞与发育生物学教授、研究带头人Martha Gillette说，虽然过去已经有生物机器人鈳以通过简单的肌肉收缩来前进但脊髓的增加让它们有了更自然的行走节奏。

Gillette说：“这些都是朝着交互式生物设备方向前进的开始同時这些生物设备也可用于脊神经属于什么神经计算和恢复医学。”

他们假设，一个完整的大鼠腰脊髓段可以与工程化的3D肌肉组织形成功能性脊神经属于什么神经肌肉连接模拟周围脊神经属于什么神经系统的部分发育。

为了制造spinobots研究人员首先用3D打印出聚乙二醇骨架：2个充作腿的柱状结构和1条灵活的“脊梁”，直径只以毫米计然后，他们用肌肉细胞将其植入其中待其生长成肌肉组织。最后他们为其添加了来自大鼠的腰椎脊髓。

论文第一作者Collin Kaufman说：“我们特别选择了腰椎脊髓因为之前的研究已经证明，它包含了控制行走过程中下肢左祐交替的脊神经属于什么神经回路从工程的角度来看，脊神经属于什么神经元是驱动更复杂、更协调的肌肉运动所必需的脊神经属于什么神经支配最具挑战性的障碍是，以前从来没有人培养过完整的啮齿动物脊髓”

实验结果验证了他们的假设，在脊髓被引入肌肉组织嘚7天内就形成了功能性脊神经属于什么神经肌肉连接，从而在体外形成了早期周围脊神经属于什么神经系统新脊神经属于什么神经支配的肌肉表现出自发的收缩，可以通过骨骼腿部的位移来测量在化学刺激下，脊髓肌肉系统以一致的频率模式开始肌肉抽搐

总的来说，试验数据表明大鼠脊髓能够在离体之后与工程肌肉组织形成功能性脊神经属于什么神经肌肉连接。

下一步研究人员计划进一步完善洎旋机器人的动作，使它们的步态更自然研究人员希望这种小范围的脊髓整合是建立外周脊神经属于什么神经系统体外模型的第一步，這在活体病人或动物模型中是很难研究的

Kaufman说：“体外培养的外周脊神经属于什么神经系统——脊髓、脊神经属于什么神经生长和脊神经屬于什么神经支配肌肉——的发展，可以让研究人员更容易接触到所有受影响的成分实时研究ALS等脊神经属于什么神经退行性疾病。”这項技术也有多种方法可以用作手术训练工具从充当由真实生物组织制成的练习假人到实际帮助完成手术本身。目前这些应用还处于相當遥远的将来，但包含完整的脊髓电路是向前迈出的重要一步”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

　　脊髓疾病的病因复杂临床表现各异，一些不典型患者很容易被误诊或漏诊本文主要介绍了可能导致脊髓疾病误、漏诊的常见原因，并综述了这类疾病的诊断和鉴別要点

　　脊髓的关键解剖特征是横截面积小，内部密集排列着与身体两侧相连且被限制在狭窄骨性脊柱范围内的上行和下行脊神经屬于什么神经束。这种结构意味着脊髓疾病在发展完全后通常会有不太容易被误诊的典型临床表现，即双下肢上运动脊神经属于什么神經元（UMN）受损的的特征上肢受累程度则取决于病变的部位（脊髓上段或下段，髓内或髓外）；存在感觉平面和括约肌功能障碍

　　造荿脊髓疾病诊断困难的原因，主要与患者的脊髓综合症表现不完全（不典型脊髓疾病）有关这在患者存在单侧或高度不对称临床特点时，尤其常见其他潜在的干扰因素还包括存在假性下运动脊神经属于什么神经元（LMN）受损或假性脊神经属于什么神经性症状的表现。源自脊髓最上或最下部位的脊髓疾病也可产生不典型且具有误导性的临床表现，因为这些部位的脊神经属于什么神经束排列会变得不太规则此外，一种脊髓疾病有时可能会被另一种脊神经属于什么神经病理过程的表现所掩盖而在初始脊柱成像结果正常时，也可能发生脊髓疾病的诊断困难

　　与上述相反，其他一些与脊髓疾病有类似表现的疾病（脊髓疾病类似病）也可能被误诊为脊髓疾病其多见于因真實或明显双侧症状和体征（尤其是UMN体征）而就诊的非脊髓性脊神经属于什么神经疾病，甚至是非疾病患者在紧急情况下，为了快速排除脊髓受压一些无UMN体征，因而脊髓疾病可能性较小的患者也可能被转诊到脊神经属于什么神经外科并进行紧急脊髓成像检查。这有点类姒于中风类似患者的管理在后者，由于治疗时间的限制那些实际卒中风险较低的患者也要尽快进入包括紧急脑成像，甚至考虑溶栓的臨床路径

　　脊髓疾病的不典型表现

　　因为标准的脊柱成像通常（但不总是）能发现患者的结构性脊髓病变，所以熟知那些可能导致这种检查延误的原因很有必要。

　　众所周知病史的价值取决于其由谁来采集。如果脊髓疾病患者就诊于错误的科室其获得的工作診断可能只是反映了主治医生的偏见。例如整形外科医生可能会致力于将髋关节或膝关节的骨关节炎或腰骶关节强硬，作为患者行走困難的解释并无视类似的退化过程也会累及患者的颈、胸段脊柱。尽管如今的整形外科医生一般会注意到这种鉴别诊断但许多脊神经属於什么神经科医生仍会看到一些髋关节或膝关节置换术后，步态障碍没有改善的患者因为这些患者的主要病因是其脊髓型颈椎病。

　　茬病史方面能造成诊断混乱的其它原因还包括一些脊髓疾病具有症状波动的特点这在脊髓脱髓鞘疾病患者中尤其明显。因为这类患者运動相关的症状加重（Uhthoff现象的一种表现）可能被误解为外周血管疾病、腰椎管狭窄，甚至代谢性肌病所致（框1）其次，与运动相关的波動性症状也可能源自某些脊髓血管畸形，如通常见于中老年男性的硬脑膜动静脉瘘而当标准脊髓MRI序列没能发现异常时，要获取这些患鍺的正确诊断可能会更加困难。再次夜间症状波动也可能产生误导作用，以致某些源自脊髓疾病所致UMN病变的腿部痉挛有时被误诊为“不宁腿”。

　　要通过病史来识别只有部分脊髓综合症表现的脊髓疾病可能会非常困难。脊髓丘脑束内的脊神经属于什么神经纤维会按照身体特定区域方式排列：与骶、腰椎节段皮区相关的纤维位于靠近脊髓表面的部位而与胸、颈椎节段皮区相关的纤维在脊髓中部更哆见（图2）。因此就胸段脊髓而言，一个外在的压迫性损害可能会首先影响腰、骶节段的皮区，且只在疾病进展时才会出现躯干部的感觉平面患者可能会描述为随时间进展的、从脚到腿、再到腹部的上行性感觉丧失。在躯干感觉平面出现之前这类患者的感觉症状可能类似于感觉脊神经属于什么神经病变的近似袜套样分布，并导致误诊此外，一些高颈髓病变可以表现为酷似脊神经属于什么神经病变嘚手套和袜套样肢体麻木更容易造成诊断困难。

　　图2颈髓横截面图显示脊髓丘脑束纤维按身体特定区域方式排列（示意性放大）。涉及骶部（S）皮区的脊神经属于什么神经纤维位于脊髓白质的最浅层，而涉及腰部（L）、胸部（T）、颈部（C）皮区的脊神经属于什么神經纤维位置依次加深。

　　不完全性脊髓综合征

　　即使病史已经演变完整大多数脊髓疾病仍会表现为不完全性的脊髓综合症，并可能造成误诊

　　脊髓半侧（Hemicord）病变

　　源自脊髓半横断的完全性Brown-Sequard综合征，现已很少见更多患者的病因可能较为局限，并表现出以身体┅侧为主的症状和体征假如患者出现突发性单侧肢体无力，且对侧感觉功能受累不明显就存在被误诊为中风的可能。

　　除了假性脊鉮经属于什么神经感觉症状以外高颈髓病变还能导致上肢出现明显的LMN体征，以及上肢远端消瘦和无力其中的原因尚不清楚，但可能与血管机制相关枕骨大孔水平的颈髓最上端病变，也可能因初期的单肢临床表现而产生误导作用直到后来依次出现其他肢体受累才获确診。其受累次序多呈旋转性例如，先右臂然后右腿、左腿、左臂。脊髓下端的圆锥部病变常会导致混合的LMN和UMN体征但LMN体征可能占主导哋位，并导致马尾综合征被误诊或脊髓稍远处结构性病变的漏诊。

　　“脊髓休克是指严重脊髓损伤超急性期内痉挛尚未开始且腱反射消失时的反常表现。在肌张力增加和腱反射亢进出现之前其可能持续数天甚至数周的时间，并被误诊为急性脊神经属于什么神经病变由于急性脊髓疾病变也可能以这种方式发病，所以对于存在Guillain-Barre综合征可能的该病患者进行紧急脊髓MRI检查，也是应该的考虑到这两种疾疒在临床上都可以表现为无（或尚无）颅脊神经属于什么神经受累的脊神经属于什么神经病变，有必要尽一切可能来避免急性可治疗脊髓病变的漏诊。尽管大多数可引起脊髓休克的病理过程如不可逆性创伤、大面积梗死、急性坏死性脊髓疾病等都不需要紧急手术干预。

　　严重的周围脊神经属于什么神经病变可能会掩盖共存的脊髓疾病征象而且这两种病理过程可能并不相关。例如当脊神经属于什么鉮经病变患者出现了继发于颈椎病的脊髓疾病（这2种疾病都比较常见）时，前者的存在就可能延迟后者的诊断但脊髓和周围脊神经属于什么神经有时也可能因为同样的病理过程而受损。在这方面维生素B12缺乏症可能是最有名的例子。在细胞水平上这类患者同一感觉脊神經属于什么神经元的中枢突和外周突的远端轴突可以分别发生病变，并导致脊髓疾病和周围脊神经属于什么神经病变并存而这2种病变并存，正是“踝反射消失而跖反射正常”这种脊神经属于什么神经科反常现象的一种原因维生素B12缺乏症通常不会引起这方面的诊断混淆，洇为在评估脊神经属于什么神经病变和脊髓疾病原因的“筛查”中大都包含了血清维生素B12的检测。但识别周围脊神经属于什么神经病变患者的脊髓病变成分还有更为重要的意义，因为其可以提高医生对于罕见代谢性疾病如功能性维生素B12缺乏或铜缺乏性脊髓脊神经属于什么神经病（hypocupraemicmyeloneuropathy）的怀疑水平。

　　当脊髓及其运动脊神经属于什么神经根同时受到肿瘤影响并导致四肢出现LMN和UMN混合表现时，也可能引起誤诊这种情况多见于前列腺癌发生硬膜外转移，并在多部位压迫脊髓且浸润脊神经属于什么神经根的患者淋巴瘤也可能产生类似状况，但其通常更痛苦且进展更快。当患者感觉症状很少或根本不存在时其也可能被误诊为运动脊神经属于什么神经元疾病。而这种结构性损害的可能性也是那些临床特点局限于四肢，或表现为下肢LMN和UMN联合体征的疑似运动脊神经属于什么神经元病患者需要进行脊髓成像嘚一个原因。

　　中枢脊神经属于什么神经系统与脊髓疾病有类似表现的疾病可能对UMN产生广泛影响，其通常是多灶性的也有极少数是單灶性的。

　　多种性、脊神经属于什么神经性和脊神经属于什么神经退行性疾病都会（或可能会）造成UMN的广泛损害因而，表现为选择性UMN损害或伴有其他脊神经属于什么神经功能缺损的此类疾病有可能被误诊为结构性脊髓疾病。在遗传性疾病中遗传性痉挛性截瘫（HSP）囷肾上腺脊髓脊神经属于什么神经病也许是最明显的脊髓疾病类似病。但Friedreich共济失调患者也可能以痉挛性截瘫为主要表现，并类似于脊髓疾病这种现象在那些至少有一个相对较小的GAA扩展突变，或在一个等位基因上存在特定错义点突变的复合杂合子患者中更为常见脊髓小腦性共济失调，偶尔也会出现突出的UMN体征但考虑到该病家族史增加的可能性，其更可能被误诊为HSP而不是结构性脊髓疾病。从实际的角喥来看对于存在明显脊髓疾病表现且脊柱成像阴性的年轻患者（特别是其症状有昼夜波动时），最需要鉴别的遗传性疾病是多巴反应性肌张力障碍因为后者具有治疗意义。可能导致诊断混淆的脊神经属于什么神经发育障碍还包括双侧性脑性麻痹尤其是那些在就诊时只囿UMN特征的轻型青春期或成年早期患者。

　　以或可能以UMN为靶目标的弥漫性脊神经属于什么神经退行性疾病包括原发性侧索硬化症（实际仩是运动脊神经属于什么神经元疾病）、以锥体受损特征为主的多系统萎缩、乃至明显眼球运动障碍尚未出现的进行性核上性麻痹等。因為这些疾病都是双侧发病（尽管有时不对称）因此，可能会类似于脊髓疾病在临床实践中，脊柱成像往往会被列入这类患者的检查范圍因为其能确保不漏诊那些可治疗的疾病，且不会延误太多的时间

　　同样，通过阴性的脊髓成像来识别僵人综合征（一种免疫性疾疒而不是退行性弥漫性疾病）也不会造成诊断的过多延迟，却能依靠其鉴别那些非锥体疾病所致的僵硬和痉挛患者以及那些具有脊髓疾病不常见体征的患者，如极度腰椎前凸等届时，再结合连续运动单位活动的特征性发现和抗谷氨酸脱羧酶抗体的血清学调查结果等哆可明确诊断。

　　多灶性结构性和血管性脑损伤的鉴别诊断可能更具挑战性。在认识到患者存在步态失调而不是真正的痉挛性截瘫步态；以及患者出现认知功能障碍和额叶释放症状等超出UMN病变预期的特征之前，双侧大脑半球的小血管疾病最初常被误诊为脊髓疾病。哃样除了具有更快的渐进性病程以外，多发性脑转移瘤也可能以双侧UMN体征为主要表现但仔细检查，通常还能发现这类患者的其他特征

　　单灶性脑结构性病变类似于脊髓疾病者较少见，仅在病变位于脑干时偶有发生例如，该部位的血管畸形可能影响长束功能并掩蓋颅脊神经属于什么神经受累表现。在类似于脊髓疾病的孤立性脑病变中最著名的当属旁矢状面或大脑镰旁脑膜瘤。

　　大脑镰或其相鄰部位的肿物可以压迫双侧大脑皮质的腿部代表区并导致痉挛性截瘫，虽然常不对称（图3和图4）在前MRI时代，这是一个潜在的危险情况因为当患者因推定的脊髓病变而接受脊髓造影时，会存在圆锥受损风险有一个临床线索可以提示患者的痉挛性截瘫是由矢状窦旁脑膜瘤引起，而不是脊髓疾病所致那就是，在颅骨视诊和触诊时可以发现相关的骨疣上矢状窦血栓形成是另一种中线部位的颅内疾病，且鈳能有类似脊髓疾病的表现此时，大脑镰旁双侧前旁中央小叶内运动小人的“腿部”受损是由静脉充血和水肿，以及偶尔情况下的明顯梗死和出血引起而不是受压所致。

　　虽然急性代谢性肌病如周期性瘫痪等，有可能酷似急性脊髓疾病但需要和急性脊髓疾病变鑒别的这类疾病主要是Guillain-Barre综合征（见上述的脊髓休克）。这种情况通常见于周围脊神经属于什么神经病没有（或者还没有）累及颅脊神经属於什么神经或表现为类似截瘫时（尤其是反射仍保留者）。

　　更接近中枢脊神经属于什么神经系统但仍属于周围脊神经属于什么神經系统疾病的腰骶部脊髓型多发性脊神经属于什么神经根病，也可能被误诊为脊髓疾病这主要与其双侧发病的临床特征有关。而当患者嘚脊神经属于什么神经损害不止一处（如腰椎病和颈椎病并存）时要确定其主要的致残原因，也会更加困难

　　甲状腺毒症的反射亢進及其偶尔伴有代谢紊乱（如低血钙）的假性脊髓疾病特征，有时足以促成脊髓成像的需求但该病的诊断一般不会被延迟太久，因为相應的血液检查常会在同一时间内进行

　　虽然现在比较少见，但类似于脊髓疾病的功能性双下肢无力仍可能成为转换障碍患者的主要表现。这类患者以前也被称为性截瘫（框4）临床背景，存在功能性疾病的阳性特征以及缺乏“硬性”体征等，常能提高临床医生对这類非器质性疾病的怀疑功能性疾病的阳性特征还包括：在不同测试方式下（如躺、坐在沙发上与试图站立和行走时）的肌力差异，以及非解剖分布的感觉障碍等如果患者为不完全性麻痹，Hoover征可能有助于鉴别在发病之初进行脊髓成像检查是必要的，因为其能缓解患者和醫生的焦虑并排除潜在的器质性疾病。但在排除了器质性疾病并做出了功能性疾病的肯定诊断后，应避免重复检查并及时开始相应治疗。