脊髓电刺激治疗慢性难治性心绞痛

刘 妍 宋 涛

（中国医科大学附属第一医院疼痛科, 沈阳110001）

心绞痛是由于冠状动脉粥样硬化导致冠状动脉供血不足引发的发作性的胸痛或胸部不适。冠状动脉狭窄程度超过60%可发生心肌缺血，冠脉狭窄程度超过75%可发生心绞痛[1]。慢性稳定性心绞痛指发作的频度、程度、性质及诱发因素在数周内无明显变化[2]。治疗原则包括减少心肌耗氧量和增加心肌氧供，在慢性稳定性心绞痛病人中，抗心绞痛药物治疗是重要的治疗手段,如β受体阻滞剂、钙通道阻滞剂、硝酸酯类等。手术治疗手段包括冠状动脉旁路移植术 (coronary artery bypass grafting,CABG) 和经皮腔内冠状动脉成形术 (percutaneous transluminal coronary angioplasty, PTCA) 等，经过上述治疗的绝大部分病人症状可以得到控制，但是有许多病人急性缺血事件存活后会转为治疗效果较差的慢性难治性心绞痛。慢性难治性心绞痛被定义为药物治疗、血管成形术及冠状动脉搭桥手术难以控制的，因心肌缺血而反复发作的冠状动脉疾病[3]，随着医疗技术的革新，对急性心血管事件治疗成功率逐步提高，越来越多的病人转为难治性心绞痛。在美国，每年新增的慢性难治性心绞痛的患病人数可达10万，与欧洲大抵相同[4]。

慢性难治性心绞痛病人与行血管重建术的冠状动脉疾病的病人相比，生存质量受到更为严重的影响[5]。不仅日常活动受到限制，由于对恶性事件的恐惧，心理上也有较为严重的负担，同时也可能因为急性心梗或不稳定性心绞痛发作而多次入院。所以，在传统药物治疗的基础上，也应该采用其他辅助治疗方法来缓解临床症状和改善生活质量。

脊髓电刺激 (spinal cord stimulation, SCS) 是将电极放置在脊髓背角，持续的产生电流刺激以达到缓解慢性疼痛的目的[6]。此技术的适应证是经过保守治疗无效的神经病理性疼痛及血管源性疼痛，1987年被用来治疗心绞痛[7]并取得了良好临床效果，随后相关报道逐年增多，但在国内由于多方面因素并未广泛开展，本文针对SCS治疗难治性心绞痛的机制、临床效果、安全性及经济学问题展开深入探讨。

1.脊髓电刺激治疗心绞痛的发展过程

发现抑制交感神经可减轻心绞痛病人的症状[8]后，国外发展出许多抑制交感神经的临床手段如交感神经切除术、星状神经节阻滞术、胸部硬膜外阻滞术等，但上述方法均未大规模开展。SCS以操作简单、效果良好、并发症少等诸多优势，逐渐被认可。根据 欧洲心脏病学会 (european society of cardiology,ESC)和美国心脏病学会基金会 (american college of cardiology foundation, ACCF) 指南，SCS被推荐用于经过保守治疗效果差且无法行介入治疗的慢性稳定性心绞痛[9]。 欧洲心脏病学会联合研究小组推荐SCS治疗难治性心绞痛[3]。

2.脊髓电刺激治疗心绞痛的机制

SCS治疗疼痛性疾病的机制是由Ron Melzack和Patrick Wall最早在1965年提出的“门控理论”[10]，SCS刺激参与多个疼痛调节、传递的结构如脊髓背角、侧索及背根神经纤维等[11]，通过刺激交感传入纤维，释放大量抑制性神经递质，从而阻断疼痛信号的传递，这一机制被称为“门控理论”。

SCS治疗难治性心绞痛的机制尚未完全阐明，目前公认的理论为调节神经递质和改善心肌缺血[12]。SCS治疗心绞痛的神经递质调节过程与调控疼痛过程相似，刺激脊髓背角的中间神经元，阻止疼痛信号的传递；同时，SCS也可增加抑制性疼痛介质释放，如γ-氨基丁酸和β-内啡肽[13]，改变大脑皮质对疼痛的处理过程[14]，甚至调节脑血流[15]。

SCS治疗外周血管的机制为增加组织灌注，但这一机制是否适用于治疗心绞痛并不得而知。并无相关文献支持SCS直接提高心肌血流量 (myocardial blood f low, MBF) 这一假说，但是已经有临床研究证实SCS可促进MBF再分布[16]，减少心肌耗氧量[17]，纠正心肌缺血区域的氧供需平衡。冠状动脉的收缩主要与神经调节和α受体有关，其中神经调节为主要因素，交感神经兴奋可能导致冠状动脉收缩从而引起狭窄冠脉周围或远端心肌耗氧增加、供氧减少,由于交感神经系统在MBF的调节过程中起到重要的作用，所以推测SCS可能是由于降低交感神经兴奋性和稳定交感神经功能来实现抗缺血作用，即改善缺血症状、增加心肌灌注，此作用可通过正电子成像 (positron emission tomography, PET)检查得以证实，PET可对MBF进行量化评估，是心绞痛的一种非侵入性的生理学评估手段。Saraste等通过PET发现短时程SCS可以增加心肌对缺氧的耐受性，改善绝对心肌灌注储备和内皮介导的血管舒缩功能[18]。

3.脊髓电刺激手术过程

SCS是一种可逆的微创手术，局麻下即可完成，手术风险和创伤较小。手术可分为测试和植入两个阶段，第一阶段在X线引导下经皮穿刺，将一根或两根带有4触点或8触点的电极放置在硬膜外腔，通过病人反馈的电流刺激位置调整电极位置，直至电流能够覆盖疼痛区域。对于心绞痛的病人来讲，一般电极放置在C6-T2水平[11]，连接延长导线，外接刺激器，病人经过一周左右的测试体验后决定是否行第二阶段发生器植入。在测试中若电流覆盖疼痛区域良好且有效缓解疼痛、生活质量改善或病人对疗效满意，即可行发生器植入，一般发生器植入位置为腹部或臀部，以不影响病人正常生活为佳。

4.脊髓电刺激临床疗效

大量临床研究和荟萃分析已经证实SCS对心绞痛的治疗效果。且早期行SCS病人获益更多[19]。Taylor的一篇荟萃分析将7篇RCT中的270例病人进行分析，SCS与行手术治疗的临床获益相当，与保守治疗手段相比，其运动耐力提升，健康相关生活质量 (health related quality of life) 提高[20]。另一篇荟萃分析综合分析了SCS对缺血性疼痛 （包括心绞痛和周围血管病）的临床效果及安全性，证实SCS能够长久的缓解缺血性疼痛的临床症状，远期随访效果显著，较其他治疗安全性高[21]。一项多中心研究对121例无法行手术或介入治疗的植入SCS的难治性心绞痛病人进行12.1个月的随访，心绞痛发作频率明显下降，14%的病人可持续1周以上无症状发作；21%的病人术后可停用硝酸酯类药物；病人生存质量评分显著改善；死亡率为5.8%[22]。

5.脊髓电刺激的并发症

尽管SCS是一种安全可逆的微创手术，但也存在一定风险，医生必须具备成熟的操作技巧和处理相关并发症的能力。术中和术后早期和远期均可能发生并发症，术中可能发生神经损伤、出血、及手术相关的并发症，术后早期可能存在感染、切口不愈合及囊袋内积血积液，远期可能发生电极移位、及设备故障等。对并发症的报道并不多，总体的不良反应发生率为32%～38%[23]，多为轻度并发症，Turner的一篇文章报道了SCS的总体并发生发生率为34.3%，其中感染4.6%，切口痛5.8%，手术相关2.5%，设备故障10.2%，程序重新调试23.1%，系统移位11%[24]。程序重新调试为最常见并发症，主要原因为电极移位，Cameron总结了2972例病人，总并发症发生率为36.2%，电极移位占到22.3%[25]。

6.脊髓电刺激病人的心理评估、知情同意和术后管理

由于SCS需要将电极和发生器永久植入，术前应充分向病人交代术中可能发生的情况，并详细告知术后病人自身的管理流程，应对病人进行完善的心理学评估以确定病人可耐受SCS的长期留置。

7.脊髓电刺激治疗心绞痛的需要考虑的问题

（1）是否掩盖疼痛症状而延误病情：在SCS治疗心绞痛的过程中必然要考虑此问题，即良好镇痛是否会掩盖心肌梗死的症状，从而错过最佳就医时间，答案是否定的，且许多研究已经证实。在一个由美国和加拿大共同参与的多中心试验中，受试者中心梗症状无一被掩盖[26]。Sanderson等的研究中有两例受试者发生急性心肌梗死，病人体会到与以往性质完全不同的疼痛，及时就医后缓解[27]。Mannheimer同样证实了安装SCS的心绞痛病人在心肌缺血时仍然会有不适的症状及相应的心电图ST段改变[28]。故此SCS并不是完全消除疼痛知觉，而是通过调节疼痛信号、扩张血管而改善心绞痛症状，因此，在急性缺血事件发生时病人仍然能够感知。

（2）病人的经济负担和收益：SCS由刺激电极和发生器两个部分，所需的治疗费用也是病人所担心的问题，一项丹麦的研究在长期的随访中发现，与CABG相比，SCS病人的住院次数和每次住院的天数减少，每年总花费减少30%[29]。SCS手术过程优化和程序化、使用导管室代替手术室可大幅度降低治疗成本[30]。一项波兰的研究对比了药物治疗和SCS治疗的费用后得出结论：较药物治疗相比，SCS术后病人所用药物减少、平均住院时间减少、就诊次数减少，随访期间两种治疗的总体花费持平。但此研究的局限性在于样本量仅有12例，且随访时间有限，所以研究者根据结果趋势提出推论，SCS与药物治疗相比，远期花费更少[31]。与CABG相比，SCS术后两年的医疗总费用更少[20]。

8.结论和展望

综上所述，迄今为止对于慢性难治性心绞痛的治疗办法主要是平衡心肌的供氧和耗氧。改善心肌的血流动力学是首要治疗目标，神经内分泌系统的调节也起着不可忽视的作用。SCS在慢性难治性心绞痛的治疗效果、安全性及经济学等方面都显示出愈加明显的优势，但是我国SCS治疗心绞痛开展甚少，渴望未来有更多心绞痛病人能够从SCS中获益。