脊髓电刺激在慢性疼痛中的临床应用及研究进展

焦鹏飞，郭海明，樊肖冲，卜慧莲

(郑州大学第一附属医院 a.疼痛科;b.麻醉科，河南 郑州 450052)

脊髓电刺激(spinal cord stimulation，SCS)是一种神经调控方法，通过将刺激电极植入到相应脊髓节段的硬膜外腔隙内，用一定的电脉冲刺激脊髓背角感觉神经元及后柱传导束，阻断疼痛信号传导，从而消除疼痛。临床上对于传统药物、物理、心理及神经阻滞疗法均无效的慢性疼痛，SCS是一种新的治疗方式，使患者疼痛区域的疼痛感觉被一种麻酥感代替，取得良好的镇痛效果。

1 SCS系统组成及使用

SCS整套系统由电脉冲发生器、刺激电极和延长导线组成。在X线引导下，将电极放置在硬膜外腔的中线周围，以避免刺激背神经根。脊髓电刺激的定位取决于需要刺激的区域。见表1。在手术期间基于患者反馈调整电极引线的最终位置，以确保刺激区域与疼痛区域匹配[1]。电脉冲发生器可调整的刺激参数包括频率、幅度及脉冲宽度。频率决定了感觉异常的质量，最常用的频率是50 Hz；脉冲宽度决定感觉异常区域的大小；幅度影响刺激强度[2]。首先进行预实验手术，在患者体内放置1个临时电极，作用约1周，确定镇痛效果。如果患者在正常的活动水平和正常使用止痛药的情况下，疼痛缓解50%以上，则认为SCS是有效的[3]。试验成功后，可在数周至1个月后放置永久性SCS植入物。

表1 不同解剖区域的初试引线放置水平

2 SCS的分类

SCS分为3类，包括传统型电刺激、高频电刺激(high frequency spinal cord stimulation, HFSCS)和爆发式电刺激(burst stimulation)，具体参数及特点见表2[4]。

表2 不同类型SCS比较

3 作用机制

Melzack等[5]在1965年发表了“闸门控制学说(GCT)”，该学说认为在脊髓背角存在一种调控疼痛信号的“闸门机构”，外周细纤维(Ⅲ、Ⅳ类)兴奋时可启动“闸门”，让疼痛信号上传至脑产生痛觉，而粗纤维(Ⅰ、Ⅱ类)兴奋时可关闭“闸门”，使疼痛信号不易或者不能通过，从而减弱或者消除痛觉。SCS系统中的电脉冲发生器发放的低电流刺激脊髓后，使粗纤维兴奋，从而阻断或减弱疼痛的传导，达到镇痛的目的。GCT为SCS提供了理论基础，但并不完善。有研究指出SCS使轴突激活，导致感觉感知的异常，使释放神经递质的神经元激活[6]。也有研究显示，SCS可以引起胶质细胞去极化和谷氨酸的释放[7]。可见，GCT和维持神经递质的平衡是SCS的主要机制。

4 临床应用

4.1 腰椎手术失败综合征(failed back surgery syndrome，FBSS)在美国接受过腰椎手术的患者中10%～40%会出现FBSS[8]。FBSS患者进行了多种治疗，包括反复手术、神经阻滞、皮质类固醇注射、口服药物、物理治疗及脊椎按摩治疗，未能取得持久令人满意的效果。目前，有Ⅰ～Ⅱ级的证据支持用传统型SCS治疗FBSS，治疗效果明显优于重复手术[9]。研究证实，无论是传统型SCS还是HFSCS均可显著减轻FBSS患者的疼痛，并使患者的心理状态和睡眠质量得到改善[10]。可见，SCS是用于治疗FBSS的首选。

4.2 复杂区域疼痛综合征(complex regional pain syndrome，CRPS)CRPS是一种慢性神经性疼痛，经常被误诊，难以控制，缺乏可靠的缓解方法[11]。目前，脊髓电刺激具有高水平的证据(1B+)支持其在改善CRPS患者感知的疼痛缓解、疼痛评分和生活质量中的作用[12]。研究报道，HF10-SCS在治疗CRPS时优于传统SCS，在HF10-SCS装置植入1个月后，整个区域的疼痛、红斑、热、肿胀和组织坏死等症状减轻75%以上[13]。因此，SCS对于患有CRPS的患者是一个可行的选择。

4.3 带状疱疹后遗神经痛(postherpetic neuralgia，PHN)PHN是指皮疹愈合后异常性疼痛持续存在，呈搏动性、针扎样、刀割样、烧灼样疼痛，可伴有瘙痒、麻痹、感觉迟钝等，是一种慢性衰弱性疾病，患者通常有慢性疲劳、无食欲、体质量减轻和失眠等症状，严重影响患者的健康和生活质量。疼痛一般呈间歇性，具有自发性，并且皮疹区域痛觉过敏和触诱发痛[14]。高龄(≥50岁)、有疼痛前驱症状、急性期疼痛或皮疹较严重以及皮疹分布多个区域的患者更可能发生PHN。临床上多采用加巴喷丁、普瑞巴林等药物以及神经阻滞、背根神经节脉冲射频等治疗，但少数患者的疼痛症状仍不能得到有效控制[15]。有研究结果显示，SCS治疗组在治疗1周以及1、3个月后疼痛分级指数-感觉项、疼痛分级指数-情感项、视觉模拟量表(visual analogue scale，VAS)评分及睡眠质量评分均较对照组同时间点低[16]。因此，对于顽固性PHN，脊髓电刺激的镇痛效果是非常明显的。

4.4 痛性糖尿病周围神经病(painful diabetic peripheral neuropaphy，PDPN)PDPN在糖尿病患者中患病率高达26.4%，严重影响患者的睡眠和生活质量。目前，卡马西平、普瑞巴林、度洛西汀和阿米替林等药物治疗对PDPN疼痛的短期控制有一定的效果，但对于中长期控制效果欠佳[17]。有研究显示，与常规药物相比，SCS治疗的PDPN患者的疼痛强度和生活质量改善更明显[18]。关于SCS的随机对照研究显示，与对照组相比，SCS组在治疗6个月后疼痛减轻程度、健康状况和生活质量改善情况显著[19]。一项为期5 a的前瞻性研究表明，在1 a的随访评估中，86%的PDPN治疗成功，5 a后有55%的PDPN患者治疗成功[20]，进一步支持SCS治疗PDPN患者疼痛的可行性。

4.5 顽固性心绞痛(refractory angina pectoris，RAP)RAP是持续稳定的Ⅲ级或Ⅳ级心绞痛，多发于老年患者。由于RAP发作频繁且疼痛剧烈，患者的生活受到严重影响。2002年美国心脏学会/美国心脏协会(AHA/ACC)在稳定性心绞痛指南中，对于SCS治疗RAP给予了Ⅱb水平的证据支持[21]。SCS使心肌缺血时传导痛觉的P物质在中枢神经系统中的表达减少，并且使心肌缺血损伤的面积缩小[22]。SCS可通过减轻疼痛、降低交感神经张力和心肌需氧量以及改善冠状动脉微循环血液的相互作用，对RAP患者产生益处[23]。与其他RAP的治疗方法相比，SCS是一种具有良好疗效、经济性和安全性的微创手术，具有明显的优势，在常规治疗无效，实施侵入性治疗(如心肌血运激光重建术、基因治疗)之前，应将其作为有效的治疗选择。

4.6 严重肢体缺血(critical limb ischemia，CLI)CLI是由于肢体皮肤血流灌注不足引起的一种持续性缺血性疼痛[24]，伴有严重的静息痛和难治性溃疡。对于CLI患者，进行血运重建手术是最佳选择，可以改善生活质量，避免截肢[25]。但有一些患者却因种种原因无法进行手术。据报道，8名患有慢性下肢缺血的终末期肾病患者，无法进行手术或介入治疗，植入SCS后，随访6～12个月，患者未发生SCS装置植入的并发症，随访期间疼痛得到有效控制，生活质量得到显著改善，并减少了药物的使用，1 a时保肢率为75%[26]。由此可见，SCS在镇痛和改善生活质量方面具有显著的疗效，为CLI患者提供了一种新的选择。

4.7 慢性炎症性脱髓鞘性多发性神经病(chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy，CIDP)CIDP是一种最常见的自身免疫性神经病，表现为逐渐加重的感觉运动多发性神经病变，具有对称性，其临床进展持久，一般超过8周[27]。研究报道，39%的CIDP患者出现中度至重度疼痛[28]。CIDP伴发的疼痛通常被认为是由小纤维神经损伤引起的，临床上用于治疗小纤维神经病变的药物，如阿米替林、抗癫痫药物(加巴喷丁等)，大多数患者接受了至少1种上述药物作为一线治疗，但效果并不理想[29]。Mostofi等[30]报道了目前SCS治疗CIDP的第1例成功案例。因此，对于疼痛症状明显的患者，SCS可发挥较大的作用。

5 展望

在2000年世界疼痛大会确定疼痛为第5大生命体征，解决疼痛已经是一个不可回避的重要问题。疼痛影响人们的生活、情绪、社交和工作。控制疼痛需要先进的技术，SCS为越来越多的患者解除了疼痛，在越来越多的疾病中得到应用。目前，传统型SCS已得到广泛应用，特别是在FBSS和CGRP患者中的应用，所取得的效果无法替代。在未来，SCS可能会为更多神经源性疾病患者，如帕金森、神经被侵犯的癌痛患者等提供新的治疗方式。目前，仍需要进行更多的随机对照研究来证明SCS在一些其他慢性疼痛中的有效性，以便临床医生把握SCS的适应证，更好地为患者解决疼痛。