脉冲射频和射频热凝术对臂丛神经损伤的病理学观察

公维义，苏建生，陈华，范崇玖，张良成

神经病理性疼痛是应用脉冲射频和射频热凝术治疗的适应症，但在缓解疼痛的同时，也会出现各种神经病理表现[1-2]，且脉冲射频较射频热凝术对神经的损伤作用更轻[3]，这与临床特征及治疗后的神经演变过程有关。

射频热凝术应用56℃～90℃的高温毁损目标神经，达到缓解疼痛的目的。而脉冲射频则应用42℃的脉冲电流，通过神经调节作用[4]，诱导c-fos基因的表达[5-6]、长时程抑制[3]和激活性转录因子3(ATF3)[7]等机制达到镇痛目的。虽然报道显示，脉冲射频并发症发生率低于射频热凝术，但复发率却明显升高[8]。

本研究拟通过臂丛神经观察脉冲射频和射频热凝术后神经病理形态学改变，认识其演变过程，探讨相关临床表现的发生机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物与分组 清洁级Wistar雄性大鼠55只(北京维通利华实验动物技术有限公司提供)，鼠龄4个月，体质量250～300 g，饲养环境：温度22℃～24℃，湿度40%～70%。其中5只为正常对照组(C组)，另50只随机均分为脉冲射频组(PRF组)和射频热凝组(RFTC组)，每组25只。

1.2 实验方法 10%水合氯醛400 mg/kg腹腔注射麻醉，在背部距尾根2 cm处备皮、贴负极后仰卧固定，解剖出大鼠左前肢臂丛神经。将射频针与PMG-230型射频治疗仪(Baylis医学有限公司，加拿大)连接后，在距胸长神经分支远侧1 cm、桡神经和正中神经间刺入约0.5 cm，固定后给予电刺激。若刺激电压大于0.6 V，则认为射频针不在神经鞘内，需重新植入。根据分组行脉冲射频(温度42℃，时间120 s，频率2 Hz)和射频热凝术(温度80℃，时间75 s)。正常对照组不予干预。

1.3 取材及形态学评估 分别在实验结束即刻，1 d、7 d、14 d和28 d各取5只，取手术部位神经，中间横断。一侧用4%甲醛固定，石蜡包埋，切片后行HE染色；另一侧用2%戊二醛与2%甲醛混合液固定，树脂包埋，做半薄切片，天青-美兰染色并定位后，做超薄切片，锇酸染色。分别在光镜(Olympus公司，日本)和电镜(Philips公司，荷兰)下观察神经组织的病理学变化。

2 结果

2.1 正常对照组 光镜下可见圆或椭圆形、大小不同的神经内毛细血管(图1)。电镜下可见髓鞘板层结构清晰，施万细胞及轴索内存在各种亚细胞结构(图2)。

2.2 PRF组 实验过程中，术肢产生与刺激频率一致的收缩，神经与周围组织界限清楚，没有出现明显的变化。术后，术肢能持重，脚掌平放于地面，足趾分开，可以用其正常取食，行走时无肢体拖拉现象。

光镜下，术后即刻可见神经纤维间出现水肿，并于术后1 d时最明显(图3)，7 d时明显减轻，14 d时水肿基本消失。部分神经纤维的轴索出现肿胀，但7 d时消失。术后1 d，部分有髓神经外形呈不规则状，但第7天时恢复为圆或椭圆状。

电镜下，术后即刻见部分髓鞘外形不规则，板层结构节段性模糊、松散，并有髓鞘球形成。轴索内部分线粒体肿胀、嵴断裂和空泡化形成，术后7 d数量增加，28 d恢复正常。术后1 d施万细胞核核膜内陷，14 d时恢复，染色质均匀、疏松。胞浆内粗面内质网在术后1 d出现扩张、脱颗粒现象，高尔基体扩张，多聚核糖体解聚(图4)。

2.3 RFTC组 实验过程中，术肢发生数秒的痉挛性收缩，局部变白、干燥约2～3 mm，针尖与局部组织粘连，神经与周围组织界限不清、易碎裂。术后，术肢出现爪挛缩，悬空不与地面接触，关节僵硬，功能消失，行走时术肢托行，不能持重，身体倾向术侧，需对侧肢体代偿功能，腹壁贴于地面，头和尾均摆向患侧。并出现自噬、舔咬等行为，随后有溃疡形成(图5)。

光镜下，神经出现沃勒变性和神经再生，术后即刻见髓鞘和轴索等结构被严重破坏，术后1 d髓鞘逐渐发生肿胀、碎裂，并逐渐有空泡化形成，但神经内膜、神经束膜和神经外膜的结构尚完整(图7)。术后14 d和28 d可见大量增殖的施万细胞和新生髓鞘，以术后28 d最典型。

电镜下，术后即刻、1 d髓鞘被严重损伤，轴索溶解或偶见残存的线粒体，施万细胞形成异染色质，以术后即刻较为典型(图6)。术后7 d髓鞘碎屑被逐渐清除，施万细胞核膜碎裂，染色质聚集，异染色质增加，胞浆内各种细胞器消失；术后7 d开始分裂增殖，术后14 d可见施万细胞分裂相，但大部分已经完成分裂，见大量增殖的单核、双核和多核施万细胞，术后28 d分裂基本结束。术后14 d和28 d见大量新生的有髓神经纤维(图8)。

3 讨论

目前，射频热凝术是治疗神经病理性疼痛最有效的微创技术。但术后患者会出现一系列神经相关并发症，如麻木(甚至痛性麻木)、肌肉萎缩，少数患者会出现蚁爬感、瘙痒感，以及疼痛的复发等，且疼痛复发率随时间延长而增加。本研究显示，射频热凝术后即刻，神经被完全毁损。如果目标神经为感觉神经则出现麻木感觉。据报道，射频热凝术的毁损范围为针尖的1.5倍，但与毁损温度、针尖直径和组织周围环境(如组织性质、血液循环及有无包膜)等有关。因此，若毁损范围不够，则可能出现既有麻木，又有疼痛的临床表现。因此，在临床应用射频热凝术治疗疼痛时，主张应用不同温度，进行多次毁损。如为混合神经，则术后也会出现肌肉无力和肌萎缩等症状，而蚁爬感和瘙痒感则与神经损伤有关。本研究中，RFTC组大鼠出现自噬、舔咬等病理行为可能与术后痛性麻木、蚁爬感和瘙痒感等表现有关，导致大鼠出现自噬行为。

图1 C组(HE染色,400×)

图2 C组(锇酸染色,12500×)

图3 PRF组1 d(HE染色,400×)

图4 PRF组1 d(锇酸染色,8000×)

图5 RFTC组术后(大体)

图6 RFTC组即刻(锇酸染色,16000×)

图7 RFTC组7 d(HE染色,400×)

图8 RFTC组14 d(锇酸染色,3150×)

研究显示，射频热凝术治疗2年复发率超过20%[9-10]。本研究显示，射频热凝术后14 d可见明确的施万细胞分裂相，且可见大量的已经分裂完成的施万细胞和新生的有髓神经纤维。术后28 d分裂结束并伴丰富的新生有髓神经纤维。同时，若神经内膜、神经束膜和神经外膜的结构完整，远侧新生的神经纤维与近侧神经纤维连接，神经功能恢复，在临床则可能出现疼痛复发。因此，射频热凝术治疗后患者的复发率将逐年增加。若神经内膜、神经束膜和神经外膜的结构被破坏，则神经末端的异常分裂可能会出现神经瘤的形成，但是否与临床出现异常性疼痛有关，尚需进一步研究。

对于脉冲射频，临床证明其也有神经损伤作用，出现诸如麻木等症状，但程度轻，且可恢复。本研究显示，神经组织在脉冲射频处理后，经历了一个从出现结构性松散及超微结构的代偿性增殖到快速恢复的过程。在临床，患者经脉冲射频治疗后，出现麻木等临床表现，但在1周内会基本恢复，这种表现与本研究中的病理结果基本一致。

Tun等发现，坐骨神经在脉冲射频处理后21 d时，髓鞘间出现了结构性松散[11]。Erdine等将42℃的脉冲射频和射频热凝术应用于兔的背根神经节，并在术后10 d进行观察，认为脉冲射频和射频热凝术光镜水平对神经的影响没有差异，仅在电镜水平，RFTC组出现了内质网池的增大和空泡化形成增多[12]。随后，Erdine等的研究又显示，42℃脉冲射频在术后10 d时产生了明显的超微结构变化，并且C类纤维的这种变化较A类纤维更加明显[13]。

综上所述，病理研究表明脉冲射频和射频热凝术对神经均产生损伤作用，但脉冲射频的损伤程度轻、可恢复。而射频热凝术则毁损了神经的形态结构及功能，但随后出现神经纤维的再生。脉冲射频和射频热凝术后神经的病理演变进程可能与各种临床表现有关。

[1]刘灵慧,黄仁辉.射频热凝术治疗三叉神经痛的并发症探讨[J].中国神经精神疾病杂志,2002,28(3):215-216.

[2]翟利平,卢振和,陈金生,等.不同温度对脉冲射频治疗三叉神经痛疗效的影响[J].广东医学,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]胡滨,王进钢.脉冲射频与射频热凝治疗原发性三叉神经痛的疗效分析[J].国际医药卫生导报,2008,14(15):11-13.

[9]董平,傅志俭,谢珺田,等.C型臂下选择性射频热凝治疗原发性三叉神经痛[J].中国疼痛医学杂志,2008,14(4):195-197.

[10]刘垒,董方,张蓓蓓.选择性射频热凝治疗原发性三叉神经痛的临床观察[J].临床神经外科杂志,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.