脊髓电刺激疗法的应用现状

赵璐露 郭 涛

(昆明医科大学第一附属医院心内科，云南 昆明 650032)

脊髓电刺激疗法的应用现状

赵璐露 郭 涛

(昆明医科大学第一附属医院心内科，云南 昆明 650032)

脊髓电刺激；临床应用；应用现状

脊髓电刺激(SCS)是将脊髓刺激器的电极置于解剖结构、功能完整脊髓硬膜外腔,通过电流脉冲刺激脊髓后柱的传导束和后角感觉神经的治疗形式。随着设备的不断改进，SCS得到了快速发展,成功率和有效性不断提高，其应用领域有所增多。

1 SCS系统组成

SCS整套系统由电脉冲发生器、刺激电极和延长导线组成。当电极植入硬膜外腔后，通过脉冲发生器发生电流，经延长导线到达电极，通过发放电刺激脊髓神经，达到治疗效果。脊髓刺激电极的定位以治疗部位神经支配节段及受刺激节段支配的肌肉发生颤搐或异感全部覆盖疼痛区为标准。刺激参数是根据刺激后反应而设定。

2 SCS的作用机制

1965年，Ron Melzack 和Patrick Wall公布了闸门控制学说，其首次阐述SCS调节痛觉的理论揭示：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。当电脉冲发生器发放的低电流刺激脊髓神经后，活化疼痛抑制神经纤维，从而阻滞了疼痛信息的传递通道，缓解和阻断疼痛的感觉。他们的理论后期被证明是不完整的，但它在脊髓水平为痛觉调节方面的理解奠定了基础。SCS在治疗缺血性疼痛时，通过降低了交感神经的活性，抑制血管的收缩，从而实现了继发性血管扩张，减轻疼痛〔1〕。 SCS调控交感神经的活性，可应用于心血管疾病的治疗。

3 SCS的适应证、禁忌证及并发症

严格筛选适宜病例是保证疗效的先决条件。当只有患者病因和预植入硬膜外腔的位置都明确的疼痛才适于SCS治疗。适应证：①腰背部手术失败综合症;②复杂性局部痛综合征，交感反射营养不良；③神经源性疼痛，截肢后幻肢痛，周围血管疾病引起的疼痛及缺血性肢痛、内脏痛、雷诺氏病、硬皮病等；④心绞痛、心力衰竭及心律失常等心血管疾病；⑤脑缺血、脑血管痉挛等神经外科疾病。禁忌证：①电极穿刺部位感染;②严重的脊柱畸形；③肿瘤压迫脊髓或侵袭椎体;④凝血功能障碍;⑤精神异常或抑郁者。并发症：①在电极植入时，会遇到组织阻挡而无法到达所需的硬脊膜外腔目标位置。 ②SCS最常见的并发症是感染，通常会累及置入的脉冲发生器和所连导线，偶尔也会累积硬脊膜外腔感染。可发生在浅表部位感染，硬膜外脓肿，无菌性和细菌性脑膜炎。③在电极植入后，还可能发生电极移位、电极折断等。④在脊髓电刺激SCS置入过程中，神经根、脊髓损伤或椎管内血肿可能对脊髓造成继发性压迫损伤。⑤出现顽固性的脑脊液漏，脊神经后根长期刺激后可出现神经炎，受刺激组织纤维，还可出现软脊膜炎。

4 SCS的临床应用

4.1 慢性顽固性疼痛 ①反射性交感神经性营养不良，即复杂性局部疼痛综合征，是一种令患者痛苦的，具有致残性的慢性疼痛，尚无有效的治疗方法。Kemler等〔2〕研究结果表明：SCS治疗后能明显减轻疼痛的强度，同时提高了患者的生活质量。荟萃分析研究〔3〕表明，在入选了500余患者的25例系列研究报道中，平均随访了33个月，结果表明67%的患者能感到疼痛缓解至少50%，SCS能显著改善反射性交感神经性营养不良患者慢性疼痛的症状并能提高健康相关性生活质量及身体功能。SCS能够安全、有效地治疗复杂性局部疼痛综合征〔4〕。②难治性神经性背痛，腿痛/腰椎手术失败综合征。一项长达10年随访的系列研究〔5〕报道显示，62%接受脊髓刺激治疗的患者可获得超过50%的疼痛缓解率，53%的患者可不再使用镇痛药，机体功能和生活质量评分都有很大的改善。近年SCS在治疗躯干和四肢的慢性、顽固性疼痛中有较为肯定的疗效。研究表明〔6〕，针对慢性背部和腿部疼痛的患者，在通过SCS治疗中，10 kHz的高频电刺激相比传统低频SCS有更好的疗效。③糖尿病病人肢体缺血性和神经性疼痛。Petrakis等〔7〕对伴有严重下肢痛的糖尿病患者进行SCS治疗，发现其可以提高糖尿病患者肢体微循环的血流量，缓解神经性及缺血性疼痛，降低截肢率。de Vos等〔8〕对糖尿病导致的下肢疼痛，且对常规治疗无效的患者，运用SCS治疗后，疼痛有所减轻，其指出SCS治疗慢性糖尿病神经性疼痛是有效和安全的。④缺血性疼痛。外周肢体缺血性疾病常导致供应肢体的血运闭塞，引起缺血性梗死。如果循环不能迅速重建，截肢将在所难免。临床研究资料表明：对保守治疗无效的下肢缺血性疾病、且不适宜进行动脉重建术或重建手术也无效的严重外周肢体缺血性疾病患者实施SCS治疗，可消除或减轻疼痛、改善疼痛远端肢体循环灌注，提高经皮氧分压等。对于不适合开放手术或血管介入手术的慢性肢体缺血疼痛患者，脊髓电刺激治疗是一种合适的选择〔9〕。⑤内脏痛。动物实验研究证明，SCS可以治疗腹部绞痛和腹部痉挛引起的胃肠源性内脏痛，并为SCS在临床的应用奠定了基础。有报道〔10〕提示，SCS可以缓解腹部和脊柱疼痛，调节胃肠功能，并提高肠易激素综合征(IBS)患者的生活质量。正在进行的随机交叉前瞻性临床研究表明，脊髓T6～T8节段置入SCS可以有效治疗2/3的IBS患者的内脏痛敏反应。

慢性盆腔痛是一种持续6个月以上的非周期性盆腔疼痛，其发病隐匿、病因复杂、诊断困难，任何盆腔脏器的器质性或功能性病变及精神神经异常均可引起慢性盆腔痛。SCS在治疗慢性盆腔痛有一定的疗效。Kapural等〔11〕于2006年报道了6名患有长期慢性盆腔痛(子宫内膜异位症病史)的女性，经手术和神经阻滞治疗效果均不佳，在行SCS后30个月，阿片类物的使用较治疗前明显减少。

慢性胰腺炎临床症状以消化不良和顽固性腹痛为主，其中顽固性腹痛是慢性胰腺炎最突出的症状。SCS的出现，为慢性胰腺炎顽固性腹痛的治疗提供了新手段。Kapural等〔12〕对30名慢性胰腺炎患者进行了SCS治疗，治疗持续7～14 d，电极位置位于T5或T6椎体水平，结果发现，80%的患者在预治疗后腹痛有50%的缓解，疼痛评分和阿片药使用剂量均明显下降；有20名患者完成了整年的随访，他们的疼痛评分和阿片药使用剂量持续保持在一个较低的水平；Vergani等〔13〕报道了2例慢性胰腺炎顽固性腹痛患者放置SCS治疗，在平均7年的随访中，2例患者疼痛评分均明显下降，且均终止了镇痛药物的使用。⑥其他疼痛。脊髓部分或完全损伤造成患者瘫痪、四肢麻木，同时还伴有损伤后的难以忍受的疼痛，严重影响生活质量，采用SCS治疗后患者能够获得较好的效果 。脊髓空洞症引发的中枢性疼痛运用SCS治疗，通过电刺激抑制轴突传导痛觉，取得了一定的疗效。

4.2 心血管疾病

4.2.1 治疗顽固性心绞痛 美国心脏病学院/美国心脏学会的心绞痛诊治指南也将SCS列为顽固性心绞痛Ⅱ b类推荐治疗方法〔14〕。SCS可脊髓刺激抑制过度兴奋的心脏交感神经活动,脊髓刺激缓解心绞痛症状SCS可促进镇痛物质的释放，抑制疼痛信号感知,降低痛觉〔15〕。可使患者因疼痛减轻后心肌收缩力和心肌耗氧量减低，对血流的重建产生有利的结果〔16〕。SCS治疗顽固性心绞痛的临床研究较多，其可将患者的心绞痛发作次数降至原有次数的45%～85%，硝酸酯类药物使用量下降约75%～95%，与此同时，心绞痛每次的持续时间及再次发作时间显著减少，患者的生活质量及运动耐量都有明显提高〔14〕，且可显著降低入院率，减少住院天数和治疗费用。

4.2.2 治疗心力衰竭 SCS治疗可引起脊髓神经传入纤维活性增强，其通过中枢反射活动来降低交感神经活性，使迷走神经兴奋，外周阻力降低，从而增加心脏做功的有效性，降低心脏耗氧量，增加心脏搏出量〔17〕。Liu等〔18〕研究发现，心肌梗死至心力衰竭的猪模型经SCS治疗后，左室射血分数提高，心肌耗氧量减少。Jesus等〔19〕对慢性心力衰竭患者的研究发现，经3次/d，2 h/次的SCS(刺激频率为50 Hz)，4例患者的临床症状均得到改善，3例患者6 min步行距离增加。

4.2.3 治疗心律失常 SCS治疗通过纠正心脏自主神经重构，降低交感神经紧张性，抑制脊髓丘脑束传递，减弱心脏内在神经活性，对高级中枢产生类似交感神经过度激活的效应，引起副交感神经反射性增强，纠正了失衡的自主神经系统，从而发挥抗心律失常作用〔20〕。

4.3 脑缺血 Garcia-March 等报道，通过在动物上实施脊髓刺激，能改变脑部的血流量。Isono等用猫作为实验动物，进行颈椎脊髓刺激后，脑血流量增加到原先的140%，且持续到脊髓刺激结束后的15 min。有报道在进行颈部脊髓刺激后脑皮质血流量显著增加83%,在这过程中，并不伴有系统血压的增高。越来越多的研究证实，脊髓刺激治疗能增加脑部的血流量，为神经外科在治疗脑缺血，脑血管痉挛，最小意识状态等方面提供了新的治疗手段〔21〕。

SCS除以上应用外，还被应用于其他方面的治疗。通过运用在胸部脊髓下段进行脊髓刺激治疗，可活化呼吸肌，增加气流峰值流 速及气道压力，使得咳嗽变得有效，促进分泌物的清除，减少呼吸道感染的发生率。SCS也是帕金森疾病的一种新的治疗方法。

综上所述，SCS治疗经反复基础研究和临床应用，其具有安全、有效和可调节性等突出优点，疗效呈不断提高的趋势。在治疗疼痛方面，与现有众多的药物镇痛、神经阻滞及手术镇痛相比较，SCS的非药物性和无创性是其最大的优点,且经过临床应用无毒副作用、耐受性或躯体和精神依赖性。在SCS治疗使脊髓传入神经元逆行激活和抑制交感传入神经等机制下，SCS治疗在心血管内科、神经外科、康复治疗科等各专业中都有较广的应用，将成为现目前已成熟的治疗方法的有效的辅助治疗手段。若能进一步在电生理和分子水平方面阐明其确切机制，并能做到精确的脊髓神经尤其是植物性神经的解剖定位，进行准确的SCS，精准制定个体化治疗电极植入的最佳位置，最适宜的刺激强度和频率，进一步提高SCS的成功率，安全性及有效性，则其研究和应用前景将更加广阔。

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〔2016-07-11修回〕

(编辑 袁左鸣)

国家自然科学基金(No.81560066)；云南省科技厅-昆明医科大学联合专项基金(No.2015FB045)

郭 涛 (1957-)，男 ，教授，主任医师，博士生导师，主要从事起搏与心电生理研究。

赵璐露(1988-)，女，博士，主要从事起搏与心电生理研究。

R454.1

A

1005-9202(2017)01-0231-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.01.101