脊髓電刺激療法的應用現(xiàn)狀

趙璐露 郭 濤

(昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院心內(nèi)科，云南 昆明 650032)

脊髓電刺激療法的應用現(xiàn)狀

趙璐露 郭 濤

(昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院心內(nèi)科，云南 昆明 650032)

脊髓電刺激；臨床應用；應用現(xiàn)狀

脊髓電刺激(SCS)是將脊髓刺激器的電極置于解剖結(jié)構(gòu)、功能完整脊髓硬膜外腔,通過電流脈沖刺激脊髓后柱的傳導束和后角感覺神經(jīng)的治療形式。隨著設備的不斷改進，SCS得到了快速發(fā)展,成功率和有效性不斷提高，其應用領(lǐng)域有所增多。

1 SCS系統(tǒng)組成

SCS整套系統(tǒng)由電脈沖發(fā)生器、刺激電極和延長導線組成。當電極植入硬膜外腔后，通過脈沖發(fā)生器發(fā)生電流，經(jīng)延長導線到達電極，通過發(fā)放電刺激脊髓神經(jīng)，達到治療效果。脊髓刺激電極的定位以治療部位神經(jīng)支配節(jié)段及受刺激節(jié)段支配的肌肉發(fā)生顫搐或異感全部覆蓋疼痛區(qū)為標準。刺激參數(shù)是根據(jù)刺激后反應而設定。

2 SCS的作用機制

1965年，Ron Melzack 和Patrick Wall公布了閘門控制學說，其首次闡述SCS調(diào)節(jié)痛覺的理論揭示：假設脊髓后角細胞痛覺信號向中樞傳導是由周圍神經(jīng)系統(tǒng)中粗、細纖維活動之間的平衡控制的，痛覺信號向中樞傳導的閘門在細纖維活動增強時被打開，在粗纖維活動增強時被關(guān)閉。同時，恰好粗纖維的興奮閾低于細纖維，因此可以選擇性興奮粗纖維以抑制痛覺信向中樞傳導。當電脈沖發(fā)生器發(fā)放的低電流刺激脊髓神經(jīng)后，活化疼痛抑制神經(jīng)纖維，從而阻滯了疼痛信息的傳遞通道，緩解和阻斷疼痛的感覺。他們的理論后期被證明是不完整的，但它在脊髓水平為痛覺調(diào)節(jié)方面的理解奠定了基礎。SCS在治療缺血性疼痛時，通過降低了交感神經(jīng)的活性，抑制血管的收縮，從而實現(xiàn)了繼發(fā)性血管擴張，減輕疼痛〔1〕。 SCS調(diào)控交感神經(jīng)的活性，可應用于心血管疾病的治療。

3 SCS的適應證、禁忌證及并發(fā)癥

嚴格篩選適宜病例是保證療效的先決條件。當只有患者病因和預植入硬膜外腔的位置都明確的疼痛才適于SCS治療。適應證：①腰背部手術(shù)失敗綜合癥;②復雜性局部痛綜合征，交感反射營養(yǎng)不良；③神經(jīng)源性疼痛，截肢后幻肢痛，周圍血管疾病引起的疼痛及缺血性肢痛、內(nèi)臟痛、雷諾氏病、硬皮病等；④心絞痛、心力衰竭及心律失常等心血管疾病；⑤腦缺血、腦血管痙攣等神經(jīng)外科疾病。禁忌證：①電極穿刺部位感染;②嚴重的脊柱畸形；③腫瘤壓迫脊髓或侵襲椎體;④凝血功能障礙;⑤精神異?；蛞钟粽?。并發(fā)癥：①在電極植入時，會遇到組織阻擋而無法到達所需的硬脊膜外腔目標位置。 ②SCS最常見的并發(fā)癥是感染，通常會累及置入的脈沖發(fā)生器和所連導線，偶爾也會累積硬脊膜外腔感染?？砂l(fā)生在淺表部位感染，硬膜外膿腫，無菌性和細菌性腦膜炎。③在電極植入后，還可能發(fā)生電極移位、電極折斷等。④在脊髓電刺激SCS置入過程中，神經(jīng)根、脊髓損傷或椎管內(nèi)血腫可能對脊髓造成繼發(fā)性壓迫損傷。⑤出現(xiàn)頑固性的腦脊液漏，脊神經(jīng)后根長期刺激后可出現(xiàn)神經(jīng)炎，受刺激組織纖維，還可出現(xiàn)軟脊膜炎。

4 SCS的臨床應用

4.1 慢性頑固性疼痛 ①反射性交感神經(jīng)性營養(yǎng)不良，即復雜性局部疼痛綜合征，是一種令患者痛苦的，具有致殘性的慢性疼痛，尚無有效的治療方法。Kemler等〔2〕研究結(jié)果表明：SCS治療后能明顯減輕疼痛的強度，同時提高了患者的生活質(zhì)量。薈萃分析研究〔3〕表明，在入選了500余患者的25例系列研究報道中，平均隨訪了33個月，結(jié)果表明67%的患者能感到疼痛緩解至少50%，SCS能顯著改善反射性交感神經(jīng)性營養(yǎng)不良患者慢性疼痛的癥狀并能提高健康相關(guān)性生活質(zhì)量及身體功能。SCS能夠安全、有效地治療復雜性局部疼痛綜合征〔4〕。②難治性神經(jīng)性背痛，腿痛/腰椎手術(shù)失敗綜合征。一項長達10年隨訪的系列研究〔5〕報道顯示，62%接受脊髓刺激治療的患者可獲得超過50%的疼痛緩解率，53%的患者可不再使用鎮(zhèn)痛藥，機體功能和生活質(zhì)量評分都有很大的改善。近年SCS在治療軀干和四肢的慢性、頑固性疼痛中有較為肯定的療效。研究表明〔6〕，針對慢性背部和腿部疼痛的患者，在通過SCS治療中，10 kHz的高頻電刺激相比傳統(tǒng)低頻SCS有更好的療效。③糖尿病病人肢體缺血性和神經(jīng)性疼痛。Petrakis等〔7〕對伴有嚴重下肢痛的糖尿病患者進行SCS治療，發(fā)現(xiàn)其可以提高糖尿病患者肢體微循環(huán)的血流量，緩解神經(jīng)性及缺血性疼痛，降低截肢率。de Vos等〔8〕對糖尿病導致的下肢疼痛，且對常規(guī)治療無效的患者，運用SCS治療后，疼痛有所減輕，其指出SCS治療慢性糖尿病神經(jīng)性疼痛是有效和安全的。④缺血性疼痛。外周肢體缺血性疾病常導致供應肢體的血運閉塞，引起缺血性梗死。如果循環(huán)不能迅速重建，截肢將在所難免。臨床研究資料表明：對保守治療無效的下肢缺血性疾病、且不適宜進行動脈重建術(shù)或重建手術(shù)也無效的嚴重外周肢體缺血性疾病患者實施SCS治療，可消除或減輕疼痛、改善疼痛遠端肢體循環(huán)灌注，提高經(jīng)皮氧分壓等。對于不適合開放手術(shù)或血管介入手術(shù)的慢性肢體缺血疼痛患者，脊髓電刺激治療是一種合適的選擇〔9〕。⑤內(nèi)臟痛。動物實驗研究證明，SCS可以治療腹部絞痛和腹部痙攣引起的胃腸源性內(nèi)臟痛，并為SCS在臨床的應用奠定了基礎。有報道〔10〕提示，SCS可以緩解腹部和脊柱疼痛，調(diào)節(jié)胃腸功能，并提高腸易激素綜合征(IBS)患者的生活質(zhì)量。正在進行的隨機交叉前瞻性臨床研究表明，脊髓T6～T8節(jié)段置入SCS可以有效治療2/3的IBS患者的內(nèi)臟痛敏反應。

慢性盆腔痛是一種持續(xù)6個月以上的非周期性盆腔疼痛，其發(fā)病隱匿、病因復雜、診斷困難，任何盆腔臟器的器質(zhì)性或功能性病變及精神神經(jīng)異常均可引起慢性盆腔痛。SCS在治療慢性盆腔痛有一定的療效。Kapural等〔11〕于2006年報道了6名患有長期慢性盆腔痛(子宮內(nèi)膜異位癥病史)的女性，經(jīng)手術(shù)和神經(jīng)阻滯治療效果均不佳，在行SCS后30個月，阿片類物的使用較治療前明顯減少。

慢性胰腺炎臨床癥狀以消化不良和頑固性腹痛為主，其中頑固性腹痛是慢性胰腺炎最突出的癥狀。SCS的出現(xiàn)，為慢性胰腺炎頑固性腹痛的治療提供了新手段。Kapural等〔12〕對30名慢性胰腺炎患者進行了SCS治療，治療持續(xù)7～14 d，電極位置位于T5或T6椎體水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，80%的患者在預治療后腹痛有50%的緩解，疼痛評分和阿片藥使用劑量均明顯下降；有20名患者完成了整年的隨訪，他們的疼痛評分和阿片藥使用劑量持續(xù)保持在一個較低的水平；Vergani等〔13〕報道了2例慢性胰腺炎頑固性腹痛患者放置SCS治療，在平均7年的隨訪中，2例患者疼痛評分均明顯下降，且均終止了鎮(zhèn)痛藥物的使用。⑥其他疼痛。脊髓部分或完全損傷造成患者癱瘓、四肢麻木，同時還伴有損傷后的難以忍受的疼痛，嚴重影響生活質(zhì)量，采用SCS治療后患者能夠獲得較好的效果 。脊髓空洞癥引發(fā)的中樞性疼痛運用SCS治療，通過電刺激抑制軸突傳導痛覺，取得了一定的療效。

4.2 心血管疾病

4.2.1 治療頑固性心絞痛 美國心臟病學院/美國心臟學會的心絞痛診治指南也將SCS列為頑固性心絞痛Ⅱ b類推薦治療方法〔14〕。SCS可脊髓刺激抑制過度興奮的心臟交感神經(jīng)活動,脊髓刺激緩解心絞痛癥狀SCS可促進鎮(zhèn)痛物質(zhì)的釋放，抑制疼痛信號感知,降低痛覺〔15〕?？墒够颊咭蛱弁礈p輕后心肌收縮力和心肌耗氧量減低，對血流的重建產(chǎn)生有利的結(jié)果〔16〕。SCS治療頑固性心絞痛的臨床研究較多，其可將患者的心絞痛發(fā)作次數(shù)降至原有次數(shù)的45%～85%，硝酸酯類藥物使用量下降約75%～95%，與此同時，心絞痛每次的持續(xù)時間及再次發(fā)作時間顯著減少，患者的生活質(zhì)量及運動耐量都有明顯提高〔14〕，且可顯著降低入院率，減少住院天數(shù)和治療費用。

4.2.2 治療心力衰竭 SCS治療可引起脊髓神經(jīng)傳入纖維活性增強，其通過中樞反射活動來降低交感神經(jīng)活性，使迷走神經(jīng)興奮，外周阻力降低，從而增加心臟做功的有效性，降低心臟耗氧量，增加心臟搏出量〔17〕。Liu等〔18〕研究發(fā)現(xiàn)，心肌梗死至心力衰竭的豬模型經(jīng)SCS治療后，左室射血分數(shù)提高，心肌耗氧量減少。Jesus等〔19〕對慢性心力衰竭患者的研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)3次/d，2 h/次的SCS(刺激頻率為50 Hz)，4例患者的臨床癥狀均得到改善，3例患者6 min步行距離增加。

4.2.3 治療心律失常 SCS治療通過糾正心臟自主神經(jīng)重構(gòu)，降低交感神經(jīng)緊張性，抑制脊髓丘腦束傳遞，減弱心臟內(nèi)在神經(jīng)活性，對高級中樞產(chǎn)生類似交感神經(jīng)過度激活的效應，引起副交感神經(jīng)反射性增強，糾正了失衡的自主神經(jīng)系統(tǒng)，從而發(fā)揮抗心律失常作用〔20〕。

4.3 腦缺血 Garcia-March 等報道，通過在動物上實施脊髓刺激，能改變腦部的血流量。Isono等用貓作為實驗動物，進行頸椎脊髓刺激后，腦血流量增加到原先的140%，且持續(xù)到脊髓刺激結(jié)束后的15 min。有報道在進行頸部脊髓刺激后腦皮質(zhì)血流量顯著增加83%,在這過程中，并不伴有系統(tǒng)血壓的增高。越來越多的研究證實，脊髓刺激治療能增加腦部的血流量，為神經(jīng)外科在治療腦缺血，腦血管痙攣，最小意識狀態(tài)等方面提供了新的治療手段〔21〕。

SCS除以上應用外，還被應用于其他方面的治療。通過運用在胸部脊髓下段進行脊髓刺激治療，可活化呼吸肌，增加氣流峰值流 速及氣道壓力，使得咳嗽變得有效，促進分泌物的清除，減少呼吸道感染的發(fā)生率。SCS也是帕金森疾病的一種新的治療方法。

綜上所述，SCS治療經(jīng)反復基礎研究和臨床應用，其具有安全、有效和可調(diào)節(jié)性等突出優(yōu)點，療效呈不斷提高的趨勢。在治療疼痛方面，與現(xiàn)有眾多的藥物鎮(zhèn)痛、神經(jīng)阻滯及手術(shù)鎮(zhèn)痛相比較，SCS的非藥物性和無創(chuàng)性是其最大的優(yōu)點,且經(jīng)過臨床應用無毒副作用、耐受性或軀體和精神依賴性。在SCS治療使脊髓傳入神經(jīng)元逆行激活和抑制交感傳入神經(jīng)等機制下，SCS治療在心血管內(nèi)科、神經(jīng)外科、康復治療科等各專業(yè)中都有較廣的應用，將成為現(xiàn)目前已成熟的治療方法的有效的輔助治療手段。若能進一步在電生理和分子水平方面闡明其確切機制，并能做到精確的脊髓神經(jīng)尤其是植物性神經(jīng)的解剖定位，進行準確的SCS，精準制定個體化治療電極植入的最佳位置，最適宜的刺激強度和頻率，進一步提高SCS的成功率，安全性及有效性，則其研究和應用前景將更加廣闊。

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〔2016-07-11修回〕

(編輯 袁左鳴)

國家自然科學基金(No.81560066)；云南省科技廳-昆明醫(yī)科大學聯(lián)合專項基金(No.2015FB045)

郭 濤 (1957-)，男 ，教授，主任醫(yī)師，博士生導師，主要從事起搏與心電生理研究。

趙璐露(1988-)，女，博士，主要從事起搏與心電生理研究。

R454.1

A

1005-9202(2017)01-0231-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.01.101