PPT医学课件脊髓电刺激治疗的研究进展讲义.ppt

脊髓电刺激（spinal cord stimulation，SCS）将脊髓刺激器的将脊髓刺激器的电极安放于椎极安放于椎管的硬膜外腔，通管的硬膜外腔，通过电流刺激脊髓流刺激脊髓后柱的后柱的传导束和后角感束和后角感觉神神经元，元，从而达到治从而达到治疗疼痛或其它疾病目的疼痛或其它疾病目的的一种治的一种治疗方法方法。SCS历史19671967年年3 3月月ShealyShealy首先通首先通过椎板切开方法将椎板切开方法将电极置于脊髓背极置于脊髓背侧柱表面的蛛柱表面的蛛网膜下腔来刺激脊髓。网膜下腔来刺激脊髓。19751975年，年，DooleyDooley提出了提出了经皮穿刺将皮穿刺将电极置人入脊髓背极置人入脊髓背侧硬膜外腔的新方硬膜外腔的新方法。法。1980年年-美敦力在美国使用了第一个可程控美敦力在美国使用了第一个可程控电极系极系统1982年年-第一次第一次临床床应用完全植入的脉冲用完全植入的脉冲发生器生器SCS作用原理解剖基解剖基础-电场刺激脊髓后部的上行刺激脊髓后部的上行结构：脊神构：脊神经背根，脊髓后角神背根，脊髓后角神经元，脊髓丘元，脊髓丘脑束等。脊髓后柱功能的存在是束等。脊髓后柱功能的存在是实施行施行SCS治治疗的必要条件的必要条件目前尚无完整的理目前尚无完整的理论解解释，比，比较公公认的是的是“闸门学学说”闸门学说1965 年年 Melzak 和和 Wall 提出了著名的提出了著名的“闸门学学说”，奠定了，奠定了 SCS 的理的理论基基础，该学学说认为外周疼痛的外周疼痛的“电-化学化学”信息通信息通过细的无髓鞘的无髓鞘 C 纤维和少量有髓鞘和少量有髓鞘 A-纤维传入脊髓，入脊髓，这些些纤维终止在脊髓背角胶止在脊髓背角胶质，即脊髓的即脊髓的“门”，同，同时触触觉或振或振动觉 由粗大的由粗大的 A-纤维也也传至脊髓的至脊髓的这个个“门”，而机体接受粗，而机体接受粗纤维传来的触来的触觉或振或振动觉后将关后将关闭接受接受细纤维信息的信息的“门”，也就是，也就是说对脊髓后柱粗脊髓后柱粗纤维的的电刺激可逆行抑制刺激可逆行抑制细纤维传导的痛的痛觉信息。信息。脊髓背角分层脊髓是痛脊髓是痛觉信息信息进入中枢后的第一入中枢后的第一级整合中枢。整合中枢。脊髓灰脊髓灰质层相当于背角相当于背角A和和C伤害性感受器害性感受器传入入纤维由背根由背根进入背角入背角皮肤皮肤传入的入的A纤维终止于止于、层；C伤害性感受器的害性感受器的传入入纤维终止于止于层。脊髓节段性调制部位脊髓脊髓层胶胶质区（区（SG）是脊髓各）是脊髓各节段内段内调控痛控痛觉效效应的中心的中心环节。伤害性信息害性信息传入到入到SG，与，与SG中中间神神经元、元、伤害性投射神害性投射神经元（元（T细胞）胞）和和脑干下行干下行纤维形成局部神形成局部神经元网元网络。闸门 粗（粗（A、A、A）纤维和和细（A、C）纤维的的传导都能激活脊髓后角的上行都能激活脊髓后角的上行的的脑传递细胞胞（T细胞胞)，又同，又同时与后角与后角的的胶胶质细胞胞（SG细胞）形成胞）形成突触突触联系。系。粗粗纤维的冲的冲动只能只能兴奋SG细胞，使胞，使该细胞向胞向T细胞胞发出抑制性冲出抑制性冲动，从而阻断外，从而阻断外周周纤维向向T细胞胞传导传递冲冲动，故，故闸门关关闭。而。而细纤维只能抑制只能抑制SG细胞，使后者胞，使后者不能向不能向T细胞胞发出抑制性冲出抑制性冲动，因而，因而闸门开放。另外粗开放。另外粗纤维传导之初，疼痛信号之初，疼痛信号在在进入入闸门以前先以前先经背索向高位中枢投背索向高位中枢投射射(快痛快痛)，中枢的，中枢的调控机制在通控机制在通过下行的下行的控制系控制系统作用于脊髓的作用于脊髓的闸门系系统，也形，也形成关成关闭效效应。细纤维的的传导使使闸门开放，开放，则形成慢性形成慢性钝痛并持痛并持续增增强。闸门理论能完全解释吗？非也后续研究发现无论刺激电极放在脊髓前面、侧面还是后面，均能获得基本相同的镇痛效果1991年，李勇杰等发现，电刺激大鼠脊髓背柱时，可以明显抑制束旁核记录到的伤害性放电，酚妥拉明、麦角新碱和纳洛酮能够减弱这种抑制作用，鞘内注射阿托品能够完全阻断去甲肾上腺素和5羟色胺对伤害性冲动向束旁核传导的抑制作用，而纳洛酮只能部分阻断。1992年，Linderoth报道，电刺激猫的脊髓后柱可以诱导脊髓后角分泌5羟色胺和P物质;1994年，他在大鼠的实验模型中又证实，电刺激大鼠脊髓后柱30分钟，脊髓后角内氨基丁酸的浓度是电刺激前的2.7倍。脊髓电刺激镇痛作用可能是由于电刺激引起了脊髓内某些神经递质的改变，或者是由于电刺激抑制甚至阻断了疼痛的某些传导通路。SCS手术注意事项由于神经根进入脊髓的位置比神经根进入脊柱的位置要向头侧高几个节段，因此理想刺激位置要比疼痛所对应的脊柱节段高。对于上肢的有效刺激需要通过刺激颈段脊髓获得。对于内脏痛、以及胰腺炎的有效刺激通过刺激胸部中段偏上的区域（T 4-5）获得。更典型的是，刺激T 6-T7 时可治疗腰痛，对T 7-T12 的刺激通常治疗下肢痛SCS适应症腰椎术后疼痛综合征(failed back surgery syndrome,FBSS)、外周血管病(peripheral vascular disease,PVD)复杂区域疼痛综合征(complex regional pain syndrome,CRPS）难治性心绞痛(refractory angina,RA)外周神经痛(peripheral neuralgia,PN)SCS治疗FBSSFbss是SCS的首要适应症FBSS 在腰骶椎术后的发生率高达10%40%。对于FBSS 的治疗SCS 比再手术治疗更有效1。一项观察时间在6 24 个月的随机对照试验报道，SCS 治疗组有效的（疼痛缓解超过50%）占47%48%，而对照组占9%12%21 North RB,Kidd DH,Farrokhi F,et al.Spinal cordstimulation versus repeated lumbosacral spine surgery for chronic pain:a randomized,controlled trial.Neur-osurgery,2005,56(1):98 106.2 Cruccu G,Aziz TZ,Garcia-Larrea L,et al.EFNSguidelines on neurostimulation therapy for neuropathic pain.Eur J Neurol,2007,14(9):952 970.一些学者一些学者认为随着随着时间的推移的推移SCS的作用也逐的作用也逐渐下降，下降，Burchiel进行了大量的行了大量的观察察发现：56的病人患者的病人患者“至少减少了至少减少了50的疼的疼痛痛”，一年后只有，一年后只有35的病人患者描述疼痛减的病人患者描述疼痛减轻为“好好”或或“优秀秀”。LeDoux报告告SCS治治疗腰痛腰痛1个月后有效率（疼痛减个月后有效率（疼痛减轻50%以上）以上）在在90%以上，以上，1年后降低年后降低为76%。成功成功远远大于失大于失败:顽固性心绞痛、PVD痉挛，梗阻成功大于失成功大于失败:CRPS、CRPS、周围神经损伤、糖尿病性周围神经病、臂丛神经损伤、FBSS-腿疼、马尾损伤（马尾神经综合症）、疼痛的神经病理性膀胱、残肢痛、关节病变综合症、肌痉挛、癌痛不不稳定的成功定的成功:幻肢痛、部分脊髓损伤、PHN、FBSS背痛失失败大于成功大于成功:肛周、生殖器痛、肋间神经痛（不包括PHN）失失败远远大于成功大于成功:脑卒中后中枢痛、完全性脊髓损伤、面部麻木性痛、严重的伤害性疼痛（除外缺血性疼痛）不确切不确切“腹部、盆腔等脏痛、完全性神经根丛抽出术注：PVD-周围血管性疾病，PHN-带状疱疹后遗神经痛，FBSS-腰椎术后疼痛综合征，CPRS-复杂性局部痛综合症。高频脊髓电刺激（high frequency spinal cordstimulation,HFSCS）高 频 脊 髓 电 刺 激 为传统 SCS 治疗效果不佳的NP 综合征提供了一种选择。文献报道中常用的频 率有 1 KHz，1.2 KHz，10 KHz 以及爆发型脊髓电刺激刺激(Burst SCS)。HFSCS作用原理传统SCS依据“门控理论”的原理，以刺激产生的异常麻酥感覆盖疼痛区域从而缓解疼痛，而HFSCS 在缓解疼痛的同时可不产生或几乎不产生感觉异常。HFSCS 治疗NP 的机制尚不十分清楚，目前认为HFSCS 与传统SCS 的不同之处在于，其增加了机械探测阈值，这种结果可能是通过对粗A和A 纤维更强的调控能力实现的。是一项新的方式来调控慢性疼痛，其机制似乎与传统SCS并不相同。ComparisonofHF10SCSwithtraditionalSCSComparisonofHF10SCSwithtraditionalSCSSystemHF10SCSTraditionalSCSTypicalpulsewidth(sec)30400Typicalstimulationrate(Hz)10,00040TypicalstimulationlocationforbackpainT9-T10T8TypicalstimulationlocationforneckandarmpainC2-C4C2-C7Typicalamplitudeforbackpain(mA)1546ImplantprocedureLeadsplacedbyanatomicallandmarksLeadsplacedbasedonverbalPatientundercontinualsedationpatientfeedbackPatientprovides feedbackonparesthesiacoverageIntraoperativeprogrammingandlead repositioningoftenrequiredStimulationtrialClinicalgoalistoreducepainClinicalgoalistoreducepainbyachievingtechnicalgoal(coverpain withparesthesia)HFSCS与传统SCS孰优孰劣尚无定论2015年 Anesthesiology 一篇文献报道治疗慢性腰腿痛12个月随访期内效果优于传统SCS2017年1月 neurosurgery 一篇文献报道随机双盲对照试验显示10K HZ HFSCS治疗慢性腰腿痛24个月随访期内效果优于传统SCS2017年11月4日pain medicine一篇文章报道10K HZ HFSCS与传统SCS治疗FBSS12个月内有效性和安全性无明显差异疼痛的疼痛的药物治物治疗在近在近100年内无重大突破，仍是非甾体和阿片年内无重大突破，仍是非甾体和阿片类占占主主导似乎遇到瓶似乎遇到瓶颈。但疼痛的基。但疼痛的基础研究和治研究和治疗疼痛的技疼痛的技术手段手段还有很大的提有很大的提高空高空间。THE END!