脈沖射頻和射頻熱凝術(shù)對(duì)臂叢神經(jīng)損傷的病理學(xué)觀察

公維義，蘇建生，陳華，范崇玖，張良成

神經(jīng)病理性疼痛是應(yīng)用脈沖射頻和射頻熱凝術(shù)治療的適應(yīng)癥，但在緩解疼痛的同時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)各種神經(jīng)病理表現(xiàn)[1-2]，且脈沖射頻較射頻熱凝術(shù)對(duì)神經(jīng)的損傷作用更輕[3]，這與臨床特征及治療后的神經(jīng)演變過程有關(guān)。

射頻熱凝術(shù)應(yīng)用56℃～90℃的高溫毀損目標(biāo)神經(jīng)，達(dá)到緩解疼痛的目的。而脈沖射頻則應(yīng)用42℃的脈沖電流，通過神經(jīng)調(diào)節(jié)作用[4]，誘導(dǎo)c-fos基因的表達(dá)[5-6]、長時(shí)程抑制[3]和激活性轉(zhuǎn)錄因子3(ATF3)[7]等機(jī)制達(dá)到鎮(zhèn)痛目的。雖然報(bào)道顯示，脈沖射頻并發(fā)癥發(fā)生率低于射頻熱凝術(shù)，但復(fù)發(fā)率卻明顯升高[8]。

本研究擬通過臂叢神經(jīng)觀察脈沖射頻和射頻熱凝術(shù)后神經(jīng)病理形態(tài)學(xué)改變，認(rèn)識(shí)其演變過程，探討相關(guān)臨床表現(xiàn)的發(fā)生機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組 清潔級(jí)Wistar雄性大鼠55只(北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司提供)，鼠齡4個(gè)月，體質(zhì)量250～300 g，飼養(yǎng)環(huán)境：溫度22℃～24℃，濕度40%～70%。其中5只為正常對(duì)照組(C組)，另50只隨機(jī)均分為脈沖射頻組(PRF組)和射頻熱凝組(RFTC組)，每組25只。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法 10%水合氯醛400 mg/kg腹腔注射麻醉，在背部距尾根2 cm處備皮、貼負(fù)極后仰臥固定，解剖出大鼠左前肢臂叢神經(jīng)。將射頻針與PMG-230型射頻治療儀(Baylis醫(yī)學(xué)有限公司，加拿大)連接后，在距胸長神經(jīng)分支遠(yuǎn)側(cè)1 cm、橈神經(jīng)和正中神經(jīng)間刺入約0.5 cm，固定后給予電刺激。若刺激電壓大于0.6 V，則認(rèn)為射頻針不在神經(jīng)鞘內(nèi)，需重新植入。根據(jù)分組行脈沖射頻(溫度42℃，時(shí)間120 s，頻率2 Hz)和射頻熱凝術(shù)(溫度80℃，時(shí)間75 s)。正常對(duì)照組不予干預(yù)。

1.3 取材及形態(tài)學(xué)評(píng)估 分別在實(shí)驗(yàn)結(jié)束即刻，1 d、7 d、14 d和28 d各取5只，取手術(shù)部位神經(jīng)，中間橫斷。一側(cè)用4%甲醛固定，石蠟包埋，切片后行HE染色；另一側(cè)用2%戊二醛與2%甲醛混合液固定，樹脂包埋，做半薄切片，天青-美蘭染色并定位后，做超薄切片，鋨酸染色。分別在光鏡(Olympus公司，日本)和電鏡(Philips公司，荷蘭)下觀察神經(jīng)組織的病理學(xué)變化。

2 結(jié)果

2.1 正常對(duì)照組 光鏡下可見圓或橢圓形、大小不同的神經(jīng)內(nèi)毛細(xì)血管(圖1)。電鏡下可見髓鞘板層結(jié)構(gòu)清晰，施萬細(xì)胞及軸索內(nèi)存在各種亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)(圖2)。

2.2 PRF組 實(shí)驗(yàn)過程中，術(shù)肢產(chǎn)生與刺激頻率一致的收縮，神經(jīng)與周圍組織界限清楚，沒有出現(xiàn)明顯的變化。術(shù)后，術(shù)肢能持重，腳掌平放于地面，足趾分開，可以用其正常取食，行走時(shí)無肢體拖拉現(xiàn)象。

光鏡下，術(shù)后即刻可見神經(jīng)纖維間出現(xiàn)水腫，并于術(shù)后1 d時(shí)最明顯(圖3)，7 d時(shí)明顯減輕，14 d時(shí)水腫基本消失。部分神經(jīng)纖維的軸索出現(xiàn)腫脹，但7 d時(shí)消失。術(shù)后1 d，部分有髓神經(jīng)外形呈不規(guī)則狀，但第7天時(shí)恢復(fù)為圓或橢圓狀。

電鏡下，術(shù)后即刻見部分髓鞘外形不規(guī)則，板層結(jié)構(gòu)節(jié)段性模糊、松散，并有髓鞘球形成。軸索內(nèi)部分線粒體腫脹、嵴斷裂和空泡化形成，術(shù)后7 d數(shù)量增加，28 d恢復(fù)正常。術(shù)后1 d施萬細(xì)胞核核膜內(nèi)陷，14 d時(shí)恢復(fù)，染色質(zhì)均勻、疏松。胞漿內(nèi)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在術(shù)后1 d出現(xiàn)擴(kuò)張、脫顆?，F(xiàn)象，高爾基體擴(kuò)張，多聚核糖體解聚(圖4)。

2.3 RFTC組 實(shí)驗(yàn)過程中，術(shù)肢發(fā)生數(shù)秒的痙攣性收縮，局部變白、干燥約2～3 mm，針尖與局部組織粘連，神經(jīng)與周圍組織界限不清、易碎裂。術(shù)后，術(shù)肢出現(xiàn)爪攣縮，懸空不與地面接觸，關(guān)節(jié)僵硬，功能消失，行走時(shí)術(shù)肢托行，不能持重，身體傾向術(shù)側(cè)，需對(duì)側(cè)肢體代償功能，腹壁貼于地面，頭和尾均擺向患側(cè)。并出現(xiàn)自噬、舔咬等行為，隨后有潰瘍形成(圖5)。

光鏡下，神經(jīng)出現(xiàn)沃勒變性和神經(jīng)再生，術(shù)后即刻見髓鞘和軸索等結(jié)構(gòu)被嚴(yán)重破壞，術(shù)后1 d髓鞘逐漸發(fā)生腫脹、碎裂，并逐漸有空泡化形成，但神經(jīng)內(nèi)膜、神經(jīng)束膜和神經(jīng)外膜的結(jié)構(gòu)尚完整(圖7)。術(shù)后14 d和28 d可見大量增殖的施萬細(xì)胞和新生髓鞘，以術(shù)后28 d最典型。

電鏡下，術(shù)后即刻、1 d髓鞘被嚴(yán)重?fù)p傷，軸索溶解或偶見殘存的線粒體，施萬細(xì)胞形成異染色質(zhì)，以術(shù)后即刻較為典型(圖6)。術(shù)后7 d髓鞘碎屑被逐漸清除，施萬細(xì)胞核膜碎裂，染色質(zhì)聚集，異染色質(zhì)增加，胞漿內(nèi)各種細(xì)胞器消失；術(shù)后7 d開始分裂增殖，術(shù)后14 d可見施萬細(xì)胞分裂相，但大部分已經(jīng)完成分裂，見大量增殖的單核、雙核和多核施萬細(xì)胞，術(shù)后28 d分裂基本結(jié)束。術(shù)后14 d和28 d見大量新生的有髓神經(jīng)纖維(圖8)。

3 討論

目前，射頻熱凝術(shù)是治療神經(jīng)病理性疼痛最有效的微創(chuàng)技術(shù)。但術(shù)后患者會(huì)出現(xiàn)一系列神經(jīng)相關(guān)并發(fā)癥，如麻木(甚至痛性麻木)、肌肉萎縮，少數(shù)患者會(huì)出現(xiàn)蟻爬感、瘙癢感，以及疼痛的復(fù)發(fā)等，且疼痛復(fù)發(fā)率隨時(shí)間延長而增加。本研究顯示，射頻熱凝術(shù)后即刻，神經(jīng)被完全毀損。如果目標(biāo)神經(jīng)為感覺神經(jīng)則出現(xiàn)麻木感覺。據(jù)報(bào)道，射頻熱凝術(shù)的毀損范圍為針尖的1.5倍，但與毀損溫度、針尖直徑和組織周圍環(huán)境(如組織性質(zhì)、血液循環(huán)及有無包膜)等有關(guān)。因此，若毀損范圍不夠，則可能出現(xiàn)既有麻木，又有疼痛的臨床表現(xiàn)。因此，在臨床應(yīng)用射頻熱凝術(shù)治療疼痛時(shí)，主張應(yīng)用不同溫度，進(jìn)行多次毀損。如為混合神經(jīng)，則術(shù)后也會(huì)出現(xiàn)肌肉無力和肌萎縮等癥狀，而蟻爬感和瘙癢感則與神經(jīng)損傷有關(guān)。本研究中，RFTC組大鼠出現(xiàn)自噬、舔咬等病理行為可能與術(shù)后痛性麻木、蟻爬感和瘙癢感等表現(xiàn)有關(guān)，導(dǎo)致大鼠出現(xiàn)自噬行為。

圖1 C組(HE染色,400×)

圖2 C組(鋨酸染色,12500×)

圖3 PRF組1 d(HE染色,400×)

圖4 PRF組1 d(鋨酸染色,8000×)

圖5 RFTC組術(shù)后(大體)

圖6 RFTC組即刻(鋨酸染色,16000×)

圖7 RFTC組7 d(HE染色,400×)

圖8 RFTC組14 d(鋨酸染色,3150×)

研究顯示，射頻熱凝術(shù)治療2年復(fù)發(fā)率超過20%[9-10]。本研究顯示，射頻熱凝術(shù)后14 d可見明確的施萬細(xì)胞分裂相，且可見大量的已經(jīng)分裂完成的施萬細(xì)胞和新生的有髓神經(jīng)纖維。術(shù)后28 d分裂結(jié)束并伴豐富的新生有髓神經(jīng)纖維。同時(shí)，若神經(jīng)內(nèi)膜、神經(jīng)束膜和神經(jīng)外膜的結(jié)構(gòu)完整，遠(yuǎn)側(cè)新生的神經(jīng)纖維與近側(cè)神經(jīng)纖維連接，神經(jīng)功能恢復(fù)，在臨床則可能出現(xiàn)疼痛復(fù)發(fā)。因此，射頻熱凝術(shù)治療后患者的復(fù)發(fā)率將逐年增加。若神經(jīng)內(nèi)膜、神經(jīng)束膜和神經(jīng)外膜的結(jié)構(gòu)被破壞，則神經(jīng)末端的異常分裂可能會(huì)出現(xiàn)神經(jīng)瘤的形成，但是否與臨床出現(xiàn)異常性疼痛有關(guān)，尚需進(jìn)一步研究。

對(duì)于脈沖射頻，臨床證明其也有神經(jīng)損傷作用，出現(xiàn)諸如麻木等癥狀，但程度輕，且可恢復(fù)。本研究顯示，神經(jīng)組織在脈沖射頻處理后，經(jīng)歷了一個(gè)從出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性松散及超微結(jié)構(gòu)的代償性增殖到快速恢復(fù)的過程。在臨床，患者經(jīng)脈沖射頻治療后，出現(xiàn)麻木等臨床表現(xiàn)，但在1周內(nèi)會(huì)基本恢復(fù)，這種表現(xiàn)與本研究中的病理結(jié)果基本一致。

Tun等發(fā)現(xiàn)，坐骨神經(jīng)在脈沖射頻處理后21 d時(shí)，髓鞘間出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性松散[11]。Erdine等將42℃的脈沖射頻和射頻熱凝術(shù)應(yīng)用于兔的背根神經(jīng)節(jié)，并在術(shù)后10 d進(jìn)行觀察，認(rèn)為脈沖射頻和射頻熱凝術(shù)光鏡水平對(duì)神經(jīng)的影響沒有差異，僅在電鏡水平，RFTC組出現(xiàn)了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)池的增大和空泡化形成增多[12]。隨后，Erdine等的研究又顯示，42℃脈沖射頻在術(shù)后10 d時(shí)產(chǎn)生了明顯的超微結(jié)構(gòu)變化，并且C類纖維的這種變化較A類纖維更加明顯[13]。

綜上所述，病理研究表明脈沖射頻和射頻熱凝術(shù)對(duì)神經(jīng)均產(chǎn)生損傷作用，但脈沖射頻的損傷程度輕、可恢復(fù)。而射頻熱凝術(shù)則毀損了神經(jīng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)及功能，但隨后出現(xiàn)神經(jīng)纖維的再生。脈沖射頻和射頻熱凝術(shù)后神經(jīng)的病理演變進(jìn)程可能與各種臨床表現(xiàn)有關(guān)。

[1]劉靈慧,黃仁輝.射頻熱凝術(shù)治療三叉神經(jīng)痛的并發(fā)癥探討[J].中國神經(jīng)精神疾病雜志,2002,28(3):215-216.

[2]翟利平,盧振和,陳金生,等.不同溫度對(duì)脈沖射頻治療三叉神經(jīng)痛療效的影響[J].廣東醫(yī)學(xué),2009,30(2):206-208.

[3]Cahana A,Vutskits L,Muller D.Acute differential modulation of synaptic transmission and cell survival during exposure to pulsed and continuous radiofrequency energy[J].JPain,2003,4(4):197-202.

[4]Abejon D,Reig E.Is pulsed radiofrequency a neuromodulation technique?[J].Neuromodulation,2003,6:1-3.

[5]Higuchi Y,Nashold BS,Sluijter M,et al.Exposure of the dorsal root ganglion in rats to pulsed radiofrequency currents activates dorsal horn laminaⅠandⅡneurons[J].Neurosurgery,2002,50(4):850-855.

[6]van Zundert J,de Louw AJ,Joosten EA,et al.Pulsed and continuous radiofrequency current adjacent to the cervical dorsal root ganglion of the rat induces late cellular activity in the dorsal horn[J].Anesthesiology,2005,102(1):125-131.

[7]Hamann W,Abou-Sherif S,Thompson S,et al.Pulsed radiofrequency applied to dorsal root ganglia causes a selective increase in ATF3 in small neurons[J].Eur JPain,2006,10(2):171-176.

[8]胡濱,王進(jìn)鋼.脈沖射頻與射頻熱凝治療原發(fā)性三叉神經(jīng)痛的療效分析[J].國際醫(yī)藥衛(wèi)生導(dǎo)報(bào),2008,14(15):11-13.

[9]董平,傅志儉,謝珺田,等.C型臂下選擇性射頻熱凝治療原發(fā)性三叉神經(jīng)痛[J].中國疼痛醫(yī)學(xué)雜志,2008,14(4):195-197.

[10]劉壘,董方,張蓓蓓.選擇性射頻熱凝治療原發(fā)性三叉神經(jīng)痛的臨床觀察[J].臨床神經(jīng)外科雜志,2006,3(2):73-74.

[11]Tun K,Cemil B,Gurcay AG,et al.Ultrastructural evaluation of pulsed radiofrequency and conventional radiofrequency lesions in rat sciatic nerve[J].Surg Neurol,2009,72(5):496-500.

[12]Erdine S,Yucel A,Cimen A,et al.Effects of pulsed versus conventional radiofrequency current on rabbit dorsal root ganglion morphology[J].Eur JPain,2005,9(3):251-256.

[13]Erdine S,Bilir A,Cosman ER,et al.Ultrastructural changes in axons following exposure to pulsed radiofrequency fields[J].Pain Pract,2009,9(6):407-417.