脊髓电刺激术研究进展

邹西峰 刘清军 朱 军 李建民

(河北联合大学附属医院神经外科 河北唐山 063000)

1965年，国外学者Melzack和Wall报道的脊髓后角细胞传递痛觉的闸门理论，为电刺激治疗疼痛提供了理论基础。起初，由于对病例筛选标准和对慢性疼痛多学科处理方法的认识不足，脊髓电刺激术的治疗效果往往不尽人意。近年来，由于病例筛选标准的改进和对慢性疼痛的多学科处理方法的重视，加之方便易行的可植入电刺激器的出现，脊髓电刺激术治疗慢性疼痛的效果较前大有改善［1］。

1 解剖学和生理学基础

痛觉由脊神经节细胞的周围支感受，由其中枢支传至脊髓后角细胞，再由脊髓后角细胞传至丘脑腹后外侧核的神经元，然后传至大脑皮层感觉区［2］。脊神经节细胞的中央支有2种，即粗纤维和细纤维。粗纤维为Aδ纤维，直径约2～5μm，传导速度约10～25m/s;细纤维为 C纤维，直径约0．1～0．3μm，传导速度约1m/s。这2种纤维同时将信号传给脊髓后角细胞［3］。

2 痛觉信号的产生的闸门理论

该理论假设脊髓后角细胞痛觉信号向中枢传导是由周围神经系统中粗、细纤维活动之间的平衡控制的，痛觉信号向中枢(丘脑腹后外侧核的神经元)传导的闸门在细纤维活动增强时被打开，在粗纤维活动增强时被关闭。同时，恰好粗纤维的兴奋阈低于细纤维，因此可以选择性兴奋粗纤维以抑制痛觉信向中枢传导［4］。基于这样的痛觉信号传导的闸门理论，Shealy于1967年报道电刺激猫的脊髓后索可以抑制痛觉信号的产生［5］和电刺激人的脊髓后索可以止痛［6］。尽管如此，仍然存在与闸门理论矛盾的情况［7］。例如:Campbell报道周围神经挫伤后粗纤维的活动而导致痛觉过敏［8］。在这种情况下，脊髓电刺激的止痛机制可能与频率相关的电传导阻滞有关，即一定频率的电刺激信号阻滞了痛觉信号向中枢传导。

3 脊髓电刺激的可能作用机制

3．1 兴奋粗纤维抑制痛觉信号的传导 选择适当的刺激频率和刺激电流，兴奋粗纤维，关闭脊髓后角细胞传导痛觉的闸门。

3．2 调节交感神经，增加局部组织的血流量 在缺血性疾病所致的顽固性疼痛中，电刺激脊髓，调节交感神经的活动，增加缺血组织局部的血流量。

4 病例筛选

严格筛选适宜病例是保证疗效的先决条件。虽然目前尚没有公认的、绝对的筛选标准。但是，以下两个方面应该予以考虑:①只有病因和位置都明确的疼痛才适于脊髓电刺激治疗。例如椎间盘术后疼痛、周围神经损伤后疼痛、持续性疼痛以及烧灼性疼痛。②患者的精神状况和心理因素。对于罹患顽固性疼痛的患者，在拟行脊髓电刺激前最好请精神科医师会诊，除外严重的抑郁症、精神症状躯体化和其他精神疾病。

5 适应证与禁忌症

5．1 适应证 ①背部手术失败综合症;②截肢后幻肢痛;③颈丛、臂丛和腰丛不完全性损伤;④交感反射营养不良;⑤周围血管疾病引起的休息痛;⑥周围神经损伤性疼痛;⑦可能的适应症包括周围血管疾病、心绞痛和脊髓不完全性横断伤。

5．2 禁忌证 ⑴脊髓完全性横断伤;⑵癌痛;⑶脊神经根撕裂的去传入痛;⑷带状疱疹后神经痛;⑸有严重心理障碍者;⑹电极穿刺部位有感染;⑺有肿瘤压迫脊髓或侵袭椎体;⑻有出凝血功能障碍;⑼有精神异常或抑郁;⑽鸦片成瘾者;⑾体内安装有心脏启搏器者;⑿有严重的脊柱畸形者。

6 试验性刺激与刺激器、刺激参数

尽管经过病例筛选、适应症和禁忌症等标准的过滤，可以帮助找出比较适宜进行脊髓电刺激的病例，但是这样的病例在拟行永久性脊髓电刺激之前，仍需进行试验性脊髓电刺激术。试验性脊髓电刺激术是连接植入电极至体外的便携式刺激发生器后，进行刺激并观察2～3周。如果疼痛程度能减少50%以上，一般认为适合进行脊髓电刺激术，可植入永久性电刺激发生器，进行永久性脊髓电刺激［1，9，10］。①刺激器有电流刺激器和脉冲刺激器2类电刺激器。电流刺激器被安置于右胸部或腹部皮下，通过遥控板控制其开关，采用锂电池供电，一般可维持3～4年。脉冲刺激器是把射线接收器安置于皮下与电极相连，而刺激器在体外发出信号，通过接收器传递到刺激电极产生电刺激。此类刺激器允许患者自由调节刺激信号的强度、频率等，并可永久使用。缺点是操作时刺激器必须紧靠皮下接受器，否则信号不易传递［10］。②刺激参数脊髓电刺激术(SCS)一般采用单相直流电刺激信号，而各家所采用的电压、脉冲、频率不同。刺激持续时间也不相同。有的学者给予刺激的时间长于24小时，Meglio则采用在每天固定的时间内给患者行电刺激［11］，还有学者建议疼痛加剧时给予电刺激。

7 手术方法与并发症

7．1 方法 ①麻醉:由于需要在术中进行刺激以观测止痛效果，一般采用局麻。②经皮穿刺电极植入术:患者俯卧于X光台上，选择一个椎间隙，用Thouhy型针从旁正中线外侧刺入硬膜外腔，穿刺针进入硬膜外腔时有落空感，注入空气确认。沿穿刺针植入电极，这时略有阻力，待电极进入硬脊膜下腔，这时阻力消失并有“漂浮现象”，将电极送至欲安放的脊髓节段，给予电刺激，观察躯体麻木的范围并调整刺激电极的位置使麻木范围覆盖疼痛区域。然后连接体外便携式刺激发生器，观察止痛效果2～3周。如果疼痛缓解50%以上，可以更换永久性刺激器，植入侧肋皮下;否则，取出电极，另找其他方法治疗疼痛［12～14］。

7．2 并发症 SCS的并发症主要发生在电极植入时和植入后。在电极植入时首先可能遇到的问题是电极无法达到硬脊膜外腔所需的位置，尤其是在颈段和胸段，当电极在硬膜外腔向头部移动时，会遇到组织阻挡而无法到达所需的位置。在电极植入后所发生的并发症有电极移位、电极折断、无菌性和细菌性脑膜炎、部分横断性脊髓损伤、硬膜外脓肿和浅表部位的感染。其中发生最多的是电极移位，发生率大约20% ～55%［15］。电极移位的程度可分为轻度移位和整体移位，轻度移位往往只有几毫米的移位，虽然会改变肢体麻木范围，但对临床治疗效果无大的影响，采用多极电极后可降低移位的发生率，整体移位的电极需重新植入。有些学者用丝线将电极固定于皮肤表面，但是采用这种固定方法会使得电极易在肢体伸展、旋转、弯曲时围绕固定点产生移位。如何克服电极移位仍然是今后要深入研究的一个问题。

8 临床效果

脊髓电刺激术治疗疼痛的效果主要由患者评价，公认的止痛有效的标准是患者报告的疼痛至少减少50%以上［1］。国外回顾性大宗病例随访调查显示:除过缓解顽固性疼痛患者的疼痛之外，脊髓电刺激对顽固性疼痛患者的睡眠、进食、医疗需求和日常活动也有较显著的改善［16］。目前国内尚没有前瞻性或回顾性大宗病例的研究报告。

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