椎间盘内电热疗法

三、椎间盘内电热疗法

Saal等报告了椎间盘内电热疗法,治疗椎间盘源性下腰痛的初步临床结果,引起了国际脊柱外科界的广泛重视。椎间盘内电热疗法是一种对椎间盘源性疼痛的微小创伤性的新方法。文献中使用的名称尚未统一,主要有椎间盘内电疗法(intradiscal electro thermal therapy)、椎间盘内电热凝结术(intradiscal electrothermal coagulation)、椎间盘内电热法纤维环成形术(intradiscal electro thermal annuloplasty),但使用的缩写均为IDET,其作用机制尚未完全清楚,暂使用“椎间盘内电热疗法”这一名称。

(一)下腰痛的病理基础与IDET的作用原理

许多文献中阐述了椎间盘的退变是引起下腰痛最主要的原因,并将此类腰痛称为椎间盘源性腰痛(discogenic pain)。椎间盘造影、MRI已经成为检查椎间盘有无退变和退变程度的有效方法。学者们对椎间盘退变引起疼痛的机制进行了研究,结果证实后纵韧带及纤维环的外层由寰椎神经的分支支配,外1/3的纤维环组织中有大量能传递疼痛信号的神经末梢,并可以释放与产生疼痛相关的神经肽。有研究结果进一步证实,严重退变的椎间盘组织中神经末梢的密度远远超过正常的椎间盘。在椎间盘退变的过程中,纤维环的撕裂刺激痛觉神经末梢,从而引起疼痛。另外,椎间盘退变时,终板软骨乃至软骨下的松质骨中均有远远多于正常数量的神经末梢和神经肽出现。

椎间盘是脊柱退变过程中首先发生变化的组织。人体椎间盘由3个基本成分构成,即水、胶原及蛋白多糖。水分构成椎间盘重量的主要部分,其含量可随椎间盘承受的载荷量的变化而变化。随年龄增长,椎间盘的水分含量下降,髓核分散载荷的能力也随之减低,从而使纤维环的负载相对增加。胶原的主要作用是维持椎间盘的张力属性。髓核组织主要由Ⅱ型胶原纤维构成,其可以使髓核的水分含量维持在较高水平,这是髓核能够抵抗压缩载荷的物质基础。纤维环中含有等量的Ⅰ型和Ⅱ型胶原纤维,进入中老年阶段后,Ⅰ型胶原的含量逐渐增加:椎间盘组织中蛋白多糖包括硫酸角质和硫酸软骨素,其与椎间盘的抗压缩能力也有直接关系,髓核中的蛋白多糖含量高于纤维环。随年龄增长及退变过程的开始,椎间盘组织中的蛋白多糖含量会逐渐减少,在儿童及青少年时期纤维环呈胶状,随年龄增长,其组织结构逐渐开始纤维软骨化,内层板状结构中出现软骨细胞,髓核与纤维环之间原本非常清楚的界限开始模糊;髓核组织也随着空化、干燥和成纤维细胞的增生,逐渐被纤维软骨样组织替代。上述组织学和生物力学的变化,导致椎间盘高度降低,纤维环膨出、椎间盘突出及椎体后缘的骨赘随之出现。L4/L5、L5/S1是腰椎退变最易受累的节段。

介入性热疗治疗下腰痛早有报告,热疗形式主要有两种,即激光和射频。Hayashi等就激光热疗对小关节囊的作用进行了组织化学和超微结构的观察;Houpt等报告了射频作用于椎间盘组织后热量分布的研究。这些结果显示,热能可以使组织内的胶原纤维收缩、烧灼凝固肉芽组织、灭活痛觉神经末梢等,从组织学方面肯定了热疗的作用。但同时也暴露了一些问题。射频热疗采用针电极刺入,作用范围小,纤维环撕裂绝大多数发生在后面,其作用点很难接近病灶;激光热疗在发挥其治疗作用的同时,有可能同时对周围的重要结构造成损伤。IDET的作用机制尚未完全清楚,据文献报告主要有两个方面的作用:其一,局部热疗使纤维环组织中的胶原纤维收缩,发生再塑形,可能使撕裂处愈合,通常这种愈合是由胶原组织自身完成,无明显的瘢痕形成;其二,热能使分布在纤维环外层的痛觉神经末梢灭活,使之失去接收和传递疼痛信号的能力。

IDET疗法是将特制的热疗导索经腰背部的皮肤穿刺,在椎弓根前外侧点进入椎间盘,沿纤维环的环状板层结构顺行,经前方和对侧绕至纤维环后部,通常要求到后部后跨过中线,这样可使导索经过撕裂处,直接使热能作用于病灶。有研究证实,局部温度达45℃时,纤维环内的胶原开始收缩、神经末梢被破坏。热疗导索的温度可达90℃,这个温度可使其周围2mm范围内的纤维环组织内的温度达到60~65℃,且动物实验的观察表明,热疗后的纤维环内的胶原发生收缩、变厚,并发生重新塑形,神经末梢被灭活。Saal指出,这个温度完全可以达到治疗要求,而且不破坏纤维环内的胶原,也无瘢痕组织形成。Kleinstueck在北美脊柱大会(NASS 2000)上报告了利用人体标本对IDET温度分布的观察结果,他们沿热疗导索两侧选择了40个测试点,结果显示测量点的平均温度达50℃;在纤维环最后方5mm范围内的温度是39~42℃,导索深层5mm处的温度为42~48℃。他们指出使纤维环变性的温度应为65℃,灭活神经末梢的温度是45℃,所以他们认为IDET止痛的主要机制是灭活神经末梢,尚不能达到改变胶原结构的目的。有关IDET的机制还有待于更多研究的进一步证实。IDET治疗中所使用的热疗导索在具有一定坚硬度的同时,又具备了良好的柔韧性,使其被插入椎间盘后,较容易置于理想的治疗位置。对于导索在椎间盘内部的位置和行程,Saal等认为导索直接进入髓核,使其尖端沿纤维环内壁行至后方;Liu和Yuan等则认为应将导索的尖端放置在纤维环中间,使导索在纤维环的板层结构间行至后方。Yuan认为,在椎间盘退变的情况下,纤维环板层结构之间较松,导索容易通过,且撕裂病灶位于热源的两侧,更容易达到治疗目的。

(二)IDET的临床应用

1.适应证

(1)难治性、持续性的下腰痛6个月以上。

(2)系统性非手术疗法治疗6个月以上无明显疗效。

(3)神经系统查体无异常发现。

(4)直腿抬高试验阴性。(https://www.daowen.com)

(5)MRI未见脊髓及神经根压迫。

2.禁忌证

(1)椎间隙感染。

(2)非脊柱性病变引起的腰痛。

(3)已做过手术的间隙。

(4)全身性疾病无结论者。

(三)IDET的具体操作和术后处理

IDET通常在局麻下进行,病人取俯卧位,依据病人体态,在棘突间隙旁开6~8cm处选取进针点,原则上在有症状或椎间盘造影显示的病变的对侧进行穿刺。先以17号套管针经皮肤、椎旁肌和椎弓根的前方进入椎间盘,成功后取出针芯,放入热疗导索,使导索先进入椎间盘的前方,再经对侧,最后达纤维环后部,导索尖端尽量过脊柱中线。整个穿刺及导索插入过程均应在X线监视下进行。有的IDET治疗机已将加热过程自动程序化,温度进程由0℃开始逐渐上升,13min时温度达90℃,在此水平持续4min,即整个加热过程为17min。热疗结束后,缓慢取出导索,向椎间盘内注入适量的广谱抗生素。Saal等强调术后病人无须特殊的卧床休息,第一个月病人正常行走,并可进行下肢的伸展练习;第二个月开始进行腰背肌训练;第三个月功能锻炼强度逐渐增加,但滑雪、跑步、网球等较剧烈的运动项目要在治疗5个月后进行。一些试验研究结果显示,IDET热疗后脊柱功能单位的刚度有所下降,有些报告中主张治疗后1~2个月内可用腰部支具加以保护,至今尚未见IDET术后导致节段性不稳定的报告。

(四)IDET的临床效果

目前,文献中对IDET的报告不多,最长的术后随访时间为18个月,报告中均采用疼痛目测分级(VAS)和北美骨科学会关于下腰痛功能的SF-36评定法对IDET的术后效果进行评定,Saal等报告62例IDET术后1年的随访结果,VAS分值:单间隙组下降3.4分,多间隙组下降2.6分;SF-36评定法中,生理功能:单间隙组改善23.6分,多间隙组改善17分;疼痛:单间隙组改善16.8分,多间隙组改善18分,以上结果较术前均有显著变化。在该组病例中,大多数病人术后停用了术前需常规服用的镇痛药,少数仍需用药者的用量也减少了50%。Saal还总结了手术前椎间隙变窄与术后疗效的关系,结论是在单间隙的IDET治疗中,椎间盘高度的减低通常不会影响疗效,而在多间隙的治疗中,椎间盘高度降低30%或更多时,则可能降低手术的效果。Wetzel在NASS大会上报告了有关多中心对IDET临床使用情况的联合统计,获得1年随访结果的65例病人在术后3个月、6个月、12个月的VAS和SF-36的评定结果均较术前有明显改善,其中VAS从6.4分降至3.3分。Liu和Yuan等报告的总有效率为60%,且随术后的时间延长而表现为下降趋势,术后12个月总有效率为43%,18个月时降至33%。他们还依据效果满意的病例总结了利于热疗术效果的临床因素:①40岁以下的病人;②非吸烟者;③病史短于4年者;④纤维环撕裂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ度者;⑤女性病人;⑥热疗导索的位置理想,即导索有效经过整个纤维环后侧面。

(五)IDET的应用前景

IDET作为治疗下腰痛的一种新方法,已经应用到临床。尽管现有的临床报告都对IDET的疗效给予肯定,但一些评论认为其应用时间短、病例数量不多、随访时间有限,现有临床报告缺乏对照,故对其真正的临床长期效果尚无法定论。应该看到,IDET是一种微小创伤、操作容易掌握的新方法,病人术后无须卧床,对其生活无明显影响。Saal等指出,他们进行IDET治疗的病人都是目前临床上有椎体间融合术适应证的病例,他们的成功说明至少有部分病例可以免除或推迟椎体间融合术的进行。当今在美国,单节段椎体间融合术的医疗费用约为35000美元,如出现术后并发症则费用会更高;而相应IDET的费用为8000美元。目前,尚未见有关与IDET直接相关的严重并发症。在下腰痛治疗较复杂的今天,临床应用已经初步显示IDET的优越性。但应该强调在应用IDET时,必须严格掌握适应证。