脊髓電刺激療法的應用現狀

趙璐露 郭 濤

(昆明醫科大學第一附屬醫院心內科，云南 昆明 650032)

脊髓電刺激療法的應用現狀

趙璐露 郭 濤

(昆明醫科大學第一附屬醫院心內科，云南 昆明 650032)

脊髓電刺激；臨床應用；應用現狀

脊髓電刺激(SCS)是將脊髓刺激器的電極置于解剖結構、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的治療形式。隨著設備的不斷改進，SCS得到了快速發展,成功率和有效性不斷提高，其應用領域有所增多。

1 SCS系統組成

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

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調節痛覺的理論揭示：假設脊髓后角細胞痛覺信號向中樞傳導是由周圍神經系統中粗、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。當電脈沖發生器發放的低電流刺激脊髓神經后，活化疼痛抑制神經纖維，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節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的活性，抑制血管的收縮，從而實現了繼發性血管擴張，減輕疼痛〔1〕。 SCS調控交感神經的活性，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腰背部手術失敗綜合癥;②復雜性局部痛綜合征，交感反射營養不良；③神經源性疼痛，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精神異常或抑郁者。并發癥：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最常見的并發癥是感染，通常會累及置入的脈沖發生器和所連導線，偶爾也會累積硬脊膜外腔感染。可發生在淺表部位感染，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，神經根、脊髓損傷或椎管內血腫可能對脊髓造成繼發性壓迫損傷。⑤出現頑固性的腦脊液漏，脊神經后根長期刺激后可出現神經炎，受刺激組織纖維，還可出現軟脊膜炎。

4 SCS的臨床應用

4.1 慢性頑固性疼痛 ①反射性交感神經性營養不良，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性營養不良患者慢性疼痛的癥狀并能提高健康相關性生活質量及身體功能。SCS能夠安全、有效地治療復雜性局部疼痛綜合征〔4〕。②難治性神經性背痛，腿痛/腰椎手術失敗綜合征。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痛藥，機體功能和生活質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低頻SCS有更好的療效。③糖尿病病人肢體缺血性和神經性疼痛。Petrakis等〔7〕對伴有嚴重下肢痛的糖尿病患者進行SCS治療，發現其可以提高糖尿病患者肢體微循環的血流量，緩解神經性及缺血性疼痛，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或重建手術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灌注，提高經皮氧分壓等。對于不適合開放手術或血管介入手術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，調節胃腸功能，并提高腸易激素綜合征(IBS)患者的生活質量。正在進行的隨機交叉前瞻性臨床研究表明，脊髓T6～T8節段置入SCS可以有效治療2/3的IBS患者的內臟痛敏反應。

慢性盆腔痛是一種持續6個月以上的非周期性盆腔疼痛，其發病隱匿、病因復雜、診斷困難，任何盆腔臟器的器質性或功能性病變及精神神經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(子宮內膜異位癥病史)的女性，經手術和神經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，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7～14 d，電極位置位于T5或T6椎體水平，結果發現，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活動,脊髓刺激緩解心絞痛癥狀SCS可促進鎮痛物質的釋放，抑制疼痛信號感知,降低痛覺〔15〕。可使患者因疼痛減輕后心肌收縮力和心肌耗氧量減低，對血流的重建產生有利的結果〔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作次數降至原有次數的45%～85%，硝酸酯類藥物使用量下降約75%～95%，與此同時，心絞痛每次的持續時間及再次發作時間顯著減少，患者的生活質量及運動耐量都有明顯提高〔14〕，且可顯著降低入院率，減少住院天數和治療費用。

4.2.2 治療心力衰竭 SCS治療可引起脊髓神經傳入纖維活性增強，其通過中樞反射活動來降低交感神經活性，使迷走神經興奮，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〕研究發現，心肌梗死至心力衰竭的豬模型經SCS治療后，左室射血分數提高，心肌耗氧量減少。Jesus等〔19〕對慢性心力衰竭患者的研究發現，經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重構，降低交感神經緊張性，抑制脊髓丘腦束傳遞，減弱心臟內在神經活性，對高級中樞產生類似交感神經過度激活的效應，引起副交感神經反射性增強，糾正了失衡的自主神經系統，從而發揮抗心律失常作用〔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%，且持續到脊髓刺激結束后的15 min。有報道在進行頸部脊髓刺激后腦皮質血流量顯著增加83%,在這過程中，并不伴有系統血壓的增高。越來越多的研究證實，脊髓刺激治療能增加腦部的血流量，為神經外科在治療腦缺血，腦血管痙攣，最小意識狀態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治療經反復基礎研究和臨床應用，其具有安全、有效和可調節性等突出優點，療效呈不斷提高的趨勢。在治療疼痛方面，與現有眾多的藥物鎮痛、神經阻滯及手術鎮痛相比較，SCS的非藥物性和無創性是其最大的優點,且經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元逆行激活和抑制交感傳入神經等機制下，SCS治療在心血管內科、神經外科、康復治療科等各專業中都有較廣的應用，將成為現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尤其是植物性神經的解剖定位，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-昆明醫科大學聯合專項基金(No.2015FB045)

郭 濤 (1957-)，男 ，教授，主任醫師，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