不同针间距及角度双极射频猪肝的热凝物形态分析

刘立伟 薛朝霞

（1山西医科大学麻醉学系，太原030001；2山西医科大学第一医院疼痛科，太原030001）

盘源性腰痛(discogenic low back pain,DLBP)是由椎间盘退行性改变及内部结构紊乱所致的一种顽固性腰痛，其发病率约占慢性腰背痛39%[1]。窦椎神经末梢侵入破裂的纤维环内层是DLBP的主要发病机制之一，彻底灭活纤维环内层内窦椎神经的伤害性感受器是DLBP治疗的主要目标[2]。

目前双极RFTC治疗DLBP的疗效得到广泛的认可[3]。Zhang[4]等对23例盘源性腰痛的病人在C形臂引导下行双极RFTC，术后一年随访发现86.9%的病人疼痛缓解超过50%。双极RFTC是由射频仪产生高频脉冲电流，通过两电极形成电流回路，在两电极工作端之间形成电场，电场内水分子震荡产热形成热凝区域，使周围组织变性凝固而萎缩，减轻对神经的压迫或者直接损毁神经组织，阻断了神经疼痛信号的传导，达到缓解疼痛的目的。由此可知双极RFTC治疗DLBP疗效的关键在于能否将椎间盘纤维环裂隙内芽生的窦椎神经锁定在两电极之间形成的热凝物范围内。近年来双极RFTC的穿刺标准[4～6]多参考双极射频平行排列在蛋清液中所形成热凝物的研究结果[7～12]，由于穿刺入路及个体差异等因素的影响，双极射频往往是以不同角度[4]到达目标靶点的，依然参考同样的标准将可能影响其临床疗效，而目前又缺乏对双极射频不同穿刺角度热凝物的研究。Bogduk等[13]通过实验观察到单极RFTC形成的热凝物主要在射频电极周围形成，而在电极尖端的方向却很少，提出了RFTC进行神经毁损所存在的技术缺陷，同时通过改进射频电极穿刺方向，使其平行作用于需要毁损的神经从而提高了临床疗效。本文首次通过双极射频对新鲜猪肝进行不同针间距及角度的RFTC，并分析其所形成的热凝物形态，以期为双极RFTC的穿刺标准提供参考。

方 法

1.实验材料

实验仪器为射频控温热凝器（R-2000B，北京北琪医疗科技有限公司）、两支配套的20 G（长度150 mm，裸露端10 mm）射频穿刺套管针（德国Inomed公司）及电子温度测试仪（TES-1310，台湾泰仕公司）。新鲜猪肝作为热凝介质，其主要成分为蛋白质，符合作为射频热凝实验介质的条件，且具有蛋白变性外观与温度相关性高、阻抗与盘内的阻抗150～300欧姆相近以及其组织密度均一等优点[3]

2.实验方法

在室温25±1℃下，将两支20G带电极的射频穿刺套管针分别在间距10 mm、14 mm、18 mm、22 mm时依次以0°、30°、60°、90°、120°水平固定在一块切割平整的新鲜猪肝表面，固定时确保射频针位于同一平面，穿刺针固定完成后，在其裸露端连线的中心位置放置一电子温度探头，最后在其表面用第二块切割平整的猪肝覆盖，确保两块猪肝紧贴在一起，使探头裸露端完全被猪肝包绕。按双极射频模式连接电极并选择连续射频阶跃温度模式，开始温度65℃、阶跃温度10℃、阶跃时间30 s、最终温度85℃、工作时间180 s。温度上升至85℃时维持180 s为一次循环，直至重复4次循环后中心温度仍未能达到50℃并持续120 s，则认为在此参数下不能形成有效的带状热凝物。同一参数分别用不同批次的新鲜猪肝重复实验5次。热凝过程中，对每组热凝物中心温度达到65℃的时间作一次记录。热凝结束后，移走套管针上面覆盖的猪肝，水平放置直尺作为长度参照，垂直于形成的热凝物表面进行拍照记录。利用PHOTOSHOP软件分析有效带状热凝物的相关指标，包括带状热凝物的面积(A)、宽度(W)、中线高度(H)、电极外侧最大长度(D)（见图1）。

图1 双极射频热凝物面积(A)、宽度(W)、中线高度(H)、电极外侧最大长度(D)示例Fig.1 The bipolar RF lesion's area (A),width (W),height of midline (H),and distance of outer electrode (D)

3.统计学处理

所有数据利用 SPSS 17.0 软件进行处理，对热凝物面积、宽度、中线高度、电极外围最大长度及中心温度达到65℃的时间均采用两因素析因设计资料的方差分析 (two-way ANOVA)。以上分析如果主效应差异显著，进一步采用LSD方法进行事后多重比较分析 (LSD PostHoc Tests)。当因素之间存在交互作用时，进一步进行简单效应分析。所有统计图利用GraphPad Prism 5.0制作。

结 果

1.热凝物面积与针间距及角度的关系

对热凝物面积进行分析表明，针间距主效应(P＜ 0.001)、双极角度主效应 (P＜ 0.001)以及针间距×双极角度交互作用(P＜ 0.001)均达到显著水平。进一步的简单效应分析发现：各角度在不同针间距时的简单效应(P＜ 0.001)均达到显著水平，其中最大热凝物面积在双极角度30°间距22 mm时形成，达到347.8 mm2。对不同针间距下各角度之间两两比较发现，针间距10 mm时，双极角度60°和90°较0°、30°、120°形成的热凝物面积大（均为P＜ 0.05），针间距14、18 mm时，双极角度60°较0°、30°、90°、120°形成的热凝物面积大（均为P＜ 0.001），而针间距22 mm时，双极角度为30°时较0°、60°、90°、120°形成的热凝物面积大（均为P＜ 0.05）。总体上，各间距下热凝物面积与角度大小呈双向相关：即随着角度的增大，热凝物面积随角度增大而增大，超过30°（间距22 mm）及60°（间距＜ 22 mm）时其面积反而减小 （见图2A）。

2.热凝物宽度与针间距及角度的关系

对热凝物宽度进行分析表明，针间距、双极角度主效应以及针间距×双极角度交互作用均达到显著水平(P＜ 0.001)。深入的简单效应分析显示：各角度在不同针间距时的简单效应(P＜ 0.01)均达到显著水平，即各角度下针间距对热凝物宽度的影响均明显，在双极角度30°间距22 mm时达到最大的热凝物宽度为34.03 mm。对不同针间距下各角度之间两两比较发现，针间距10 mm时，双极角度0°与30°、90°与120°形成的热凝物宽度无统计学意义，而在针间距＞ 10 mm时角度对热凝物宽度的效应达到显著水平(P＜ 0.001)，双极角度与热凝物宽度呈正相关：0°＜ 30°＜ 60°＜ 90°＜ 120°（均P＜ 0.001，见图2B）。

3.热凝物高度与针间距及角度的关系

对热凝物中线高度进行分析表明，针间距、双极角度主效应以及针间距×双极角度交互作用均达到显著水平(P＜ 0.001)。简单效应分析发现：各角度在不同针间距时的简单效应(P＜ 0.05)均有统计学意义，即不同角度下针间距对热凝物宽度的效应均明显，在双极平行排列间距10 mm时形成最大的热凝物高度达到12.52 mm。对不同针间距下各角度之间两两比较发现，双极角度与热凝物中线高度呈反相关：0°＞ 30°＞ 60°＞ 90°＞ 120°（均P＜ 0.05，见图2C）。

4.电极外围热凝物最大长度与针间距及角度的关系

对电极外围热凝物最大长度进行分析表明，针间距主效应、双极角度主效应以及针间距×双极角度交互作用均不显著，说明针间距、双极角度对电极外围热凝物最大长度均无影响，且针间距×双极角度对其不存在交互作用（见图2D）。

5.热凝物中心温度与针间距及角度的关系

对热凝物中心温度达到65℃的时间进行二因素（针间距×双极角度）方差分析表明，针间距主效(P＜ 0.001)、双极角度主效应(P＜ 0.001)以及针间距×双极角度交互作用(P＜ 0.001)均达到显著水平。进一步的简单效应分析发现：各间距在不同针角度时的简单效应(P＜ 0.05)均有统计学意义，即各针间距下不同双极角度所用时间差异均明显。对不同针角度下各间距之间两两比较发现，双极角度为0°和30°时，针间距18 mm分别用时329.8 s和356.6 s，较10、14 mm用时明显多（均为P＜ 0.001），而后两者之间的差异无统计学意义。双极角度最大为60°时针间距不超过14 mm及针间距最大为18 mm时双极角度不超过30°均可使热凝物中心温度达到65℃，其中角度为60°而间距为14 mm的参数组用时最长达到751.6 s（P＜ 0.001，见图2E）。

讨 论

本实验采用新鲜猪肝作为热凝介质是因为其与蛋清相比具有很多优点，其中最为重要的是可以避免蛋清的流体效应及不均一性对热凝物形态的影响。Cosman等[11]在体外实验中发现牛肝在射频热凝至37℃时无任何变化，在加热至45～50℃时开始出现肉眼可见颜色改变，而在本实验中也观察到相同的结果，因此将中心温度达到50℃作为有效热凝物的标准。新鲜猪肝的缺点是可视性差，不能直观的观察热凝过程，为此我们在实验中配置了电子温度探头，以便监测热凝物中心的温度变化。

本实验结果表明，各间距下热凝物的面积与双极角度呈双向相关，其宽度呈正相关，中线高度呈负相关，超过一定间距及角度时则不能形成带状热凝物。此外，在所有参数下热凝物均在双电极间形成，而电极外侧的热凝范围很小，虽然角度超过60°及间距超过18 mm时其范围有所增大，但其变化并不明显，这一点与林建等[10]的实验结果相似，这就能够避免对靶点周围正常组织进行RFTC，同时也再次验证了双极RFTC的安全性。

在Cosman[11]等的实验中两支裸露端10 mm的20 G射频电极针在间距20 mm时仍可形成带状热凝物，并推测其间距还可以进一步增大，本实验也证实了这一推测。在陶高见等[14]的蛋清实验中相同型号的电极针所形成带状热凝物的宽度为31.5 mm，本实验中双电极在间距22 mm、角度30°时，所形成的带状热凝物的宽度超过了前者，分析其主要原因可能是猪肝作为热凝介质可以避免蛋清的流体效应及不均一性对热凝物形态的影响。

在Cosman[12]等的实验中两支裸露端10 mm的20G射频电极针由间距10 mm增加到12 mm时，中线高度反而减少。在本实验中也观察到类似的结果，且在双极角度为60°时改变针间距均未能使热凝物中线高度达到8 mm。目前临床上，双极射频热凝术中多数学者仅要求双针间距不超过10 mm，而对穿刺角度的问题很少关注。本实验中观察到双针间距10 mm时，穿刺角度由30°增加到90°后，中线高度由11.12 mm减少到7.01 mm。热凝物中线高度的减小可能造成双极RFTC时不能够彻底灭活靶点内芽生的窦椎神经，这也可能是部分病人临床疗效不佳的原因之一。

图2 双针不同针间距及角度所形成的热凝物相关参数变化(A)双针在间距10、14、18、22 mm成不同角度时热凝物的面积（*P ＜ 0.05，与0、30、120°两两比较；###P ＜ 0.001，与0、30、90、120°两两比较；△P ＜ 0.05，与0、60、90、120两两比较）。(B)双针在间距10、14、18、22 mm成不同角度时热凝物的宽度。(C) 双针在间距10、14、18、22 mm成不同角度时热凝物的中线高度。(D)双针在间距10、14、18、22 mm成不角度时两电极外围最大长度。(E) 热凝物中心温度达65℃的参数组及其用时（***P ＜ 0.001，与同角度下不同间距之间两两比较）。Fig.2 Changes of parameters related to heat-Lesion by different tip: spacing and anales of bipolar RFTC(A)The area of heat-lesion in the tip spacing of 10 mm,14 mm,18 mm and 22 mm respectively with different angles(*P ＜ 0.05,compared with 0，30，120°；###P ＜ 0.001,compared with 0，30，90，120° ;△P ＜ 0.05,compared with 0，60，90，120° ).(B) The width of heat-lesion in the tip spacing of 10 mm,14 mm,18 mm and 22 mm respectively with different angles.(C)The height of midline of heat-lesion in the tip spacing of 10 mm 14 mm,18 mm and 22 mm respectively with different angles.(D)The distance of outer electrode of heat-lesion in the tip spacing of 10 mm,14 mm,18 mm and 22 mm respectively with different angles.(E)The time of core temperature at 65℃ (***P ＜ 0.001,compared with different tip spacing group at the same angle).

Cosman[11]等认为神经组织细胞在45～50℃以上并维持2 min的条件下会自行崩解坏死，在本实验中将中心温度达到50℃，120s作为有效热凝物的判断依据。在双极RFTC治疗DLBP时，双电极间形成的热凝带不仅可以灭活伤害性感受器而且可以修复破裂的纤维环，但后者需要更高的温度。Obrzut[15]在实验中发现射频温度达到65℃以上时，关节囊韧带收缩程度明显增加。目前临床上治疗DLBP、腰椎间盘突出症等疾病时，多数双极射频的工作温度高达90℃以上[16,17]。而史剑倩[18]等则认为蛋白质在60～65℃时出现凝固，而超过90℃时可能导致局部组织撕裂。本实验中我们发现针间距最大14 mm时穿刺角度不超过60°以及针间距18 mm时不超过30°的穿刺参数时均可在4次循环结束前使中心温度达到65℃，且维持时间超过120 s。

根据以上分析，我们认为针间距最大14 mm时穿刺角度不超过60°以及针间距18 mm时不超过30°的穿刺参数不仅可使热凝物中心温度达到65℃，而且可以满足彻底灭活靶点内伤害性感受器的要求，同时也避免了在修复纤维环的过程中因为射频温度过高而造成纤维环的医源性损伤。临床工作中，针对DLBP病人纤维环后缘撕裂范围的大小及位置的不同，我们参考以上结论，在射频热凝温度不超过90℃时能取得较好的临床疗效，同时避免了因热凝范围不足造成的多靶点反复穿刺，以及由此带来的各种并发症及手术X耗时长的问题。

此外，通过体外实验来评估热凝物的形态由来已久，是指导临床实践的重要参考依据。上述结论也可为需要进行双极RFTC的其他疼痛性疾病，如椎间盘突出症、肌筋膜疼痛综合征、周围神经卡压痛等的治疗提供参考。但由于体外实验无法完全模拟人体组织中体温、骨质、血流等因素对热凝物的影响，不可避免的具有很多不确定性。本实验的结论还有待于更多的临床实践来进一步观察和证实。