等離子髓核成形及臭氧消融術在腰椎間盤突出癥患者的應用

朱國能 趙文勝

下腰痛是世界范圍內最常見和重要的臨床、社會、經濟和公共衛生問題之一［1］，其每年發病率在25%至65%之間。>80%的成年人在一生中的某一時刻均會出現輕至中度的腰痛［2］。此外，1.6%~43%的患者有腰痛伴坐骨神經癥狀［3］。在急慢性腰痛中，慢性腰痛的患病率約23%，其中11%~12%的人甚至因此殘疾［4］。腰椎間盤突出癥（LDH）的主要臨床表現為腰背部疼痛，伴或不伴下肢疼痛、麻木，慢性患者還可出現患肢肌力下降，步態改變等癥狀［5］。目前LDH 的治療方法包括保守療法、微創技術治療及開放手術治療。保守治療包括腰背肌康復鍛煉、藥物鎮痛、神經阻滯等，保守治療無效且神經根癥狀明顯患者多會選擇開放手術治療，但其術后復發率達40%［6］。因此微創介入技術在腰椎間盤突出癥患者的治療中顯得尤為重要，因其創傷小、不影響解剖生理結構、術后恢復快等優點。目前LDH 微創技術包括腰椎間盤膠原酶化學溶解術、低溫等離子射頻消融術、臭氧消融術、椎間孔鏡下椎間盤摘除術等，作者從等離子髓核成形術及臭氧治療LDH 作如下綜述。

1 等離子髓核成形術

1.1 原理 髓核成形術采用一根等離子射頻刀頭，通電后在等離子刀頭尖端產生高度聚集的等離子體，這些等離子體以強大的能量破壞髓核中的蛋白分子鏈，使蛋白分解，并以40~70℃左右的溫度使之氣化，從而減輕椎間盤內的壓力。同時射頻刀頭還能對髓核組織進行熱處理，在射頻刀頭周圍產生熱凝固區，使髓核組織凝固收縮，進一步減輕盤內壓力，降低對受累神經根的刺激［7］。Yoon 等［8］在豬椎間盤行等離子射頻中發現，在保證消融質量及避免周圍組織熱損傷的情況下，最佳參數為輸出電壓280V，程序尖端速度為2.5mm/s。Ren 等［9］學者還提出等離子射頻可以降低磷脂酶A2（PLA2）的活性，從而減輕癥狀。他們指出在退變的椎間盤中，PLA2 可被各種促炎介質激活，例如由退變的椎間盤分泌的白細胞介素-1、腫瘤壞死因子-α 和白細胞介素-6等，而PLA2 在盤源性腰痛、周圍神經損傷等病理表現中起著重要的作用。

1.2 髓核成形術優點及局限性 （1）采用非熱驅動的射頻技術，周圍組織損傷小，且手術使用局部麻醉，手術時間短，術后恢復快、并發癥少。（2）髓核成形術主要應用于椎間盤膨出、纖維環相對完整、無明顯突出物縱向移位、突出物無明顯鈣化的腰椎間盤突出癥患者。Alexandre 等［10］學者在文獻中報道，在完整纖維環的前提下行髓核減壓術更有利于降低椎間盤內壓力，在術后恢復過程中，完整的纖維環及后縱韌帶等有助于將突出物回納，有利于防止術后椎間盤再突出。Cohen 等［11］學者報道7 例接受髓核成形術的患者，僅1 例患者疼痛評分降低>50%，故認為突出物>5mm、纖維環廣泛破裂、椎間盤高度≤50%的患者不能從髓核成形術中獲益。

1.3 臨床效果 Eichen 等［12］在一項Meta 分析中納入6 項研究，髓核成形組318 例，對照組105 例，在治療后的2 年隨訪中發現患者ODI 值（Oswestry 功能障礙指數）在任何時間段均有明顯下降。相比于硬膜外類固醇注射，髓核成形術ODI 值在所有時間段均明顯減少，提出髓核成形術可以減輕疼痛，增加患者的活動能力，與其他保守治療方法相比，其是一種有效、低并發癥、微創的治療腰椎間盤突出癥的方法。Zhu 等［13］學者對42 名患者行髓核成形術，92.8%的患者近期獲得滿意療效，但其在2 年的隨訪中發現，患者疼痛改善程度逐年下降，提出髓核成形術可能具有令人滿意的臨床效果，但長期效益仍需要驗證。Eichen 等［12］在Meta 分析中回顧25 項研究共3069 名患者行髓核成形術，腰椎手術并發癥發生率為1.8%。最常見的并發癥是術后腰痛、腿部疼痛/麻木、椎間盤感染。付勝良等［14］報道在L5~S1節段若穿刺不當，等離子刀易損傷終板軟骨，導致術后終板軟骨炎的發生。

2 臭氧消融術

1839 年，臭氧作為一種獨特的化合物由Sch?nbein 在巴塞爾當地的自然研究所首次報道［15］。水在電解后散發出一種氣味，該氣味被定義為“電子物質的氣味”，后來被 Sch?nbein 定義為“臭氧”，取自希臘ozein（氣味）。此外，他還提出，臭氧不僅可以作為氧化劑，還可以作為一種強力消毒劑。這一假設在19 世紀末得到了進一步的驗證，當時有報告顯示臭氧可以使污水中大量有機化合物氧化，并且使污水中細菌污染物失活。1845 年，de la Rive 和Marignac 提出臭氧是氧的同素異形體。直到20 世紀，Mulliken 和Dewar才闡明臭氧分子結構，提出銳角模型。因臭氧特殊的理化特性，臭氧被廣泛應用于慢性肢體疾病、心臟和腦缺血，自身免疫性疾病，退行性疾病，慢性肺病，腰背痛等缺血缺氧性疾病中［16］。且意大利學者首先應用臭氧治療LDH［17］。

2.1 臭氧治療腰椎間盤突出癥機制 （1）椎間盤內臭氧注射：①直接向腰椎間盤髓核內注射臭氧，臭氧溶解在椎間盤內水中，并與復雜的大分子如蛋白多糖和糖胺聚糖發生反應，引起分子內部底物（半乳糖，甘氨酸，4-羥脯氨酸）的氧化，以及分子內鏈和分子間鏈的斷裂，導致其三維結構的解體。蛋白多糖等的解體釋放水分并沿著椎間盤向外滲出，導致椎間盤內壓力的降低，減輕作用于神經根上的壓力而導致疼痛消失。②臭氧可沿著椎間孔釋放，改善神經根周圍氧供、糾正局部酸中毒、消除靜脈淋巴管的淤積水腫；且椎間孔中存在脂質（臭氧反應的極佳底物），與臭氧反應生成氧化磷脂等脂類過氧化物，可以抑制炎癥物質的產生，從而減輕疼痛［18］。③有研究［19］表明臭氧能抑制蛋白酶的失活，增強免疫抑制細胞因子（如TGFb 和IL-10）的釋放；臭氧還可通過抑制COX-2，阻止促炎前列腺素E2 的合成；臭氧通過誘導抗氧化酶的生成導致對慢性氧化應激的適應；臭氧還可刺激抑制神經元釋放腦啡肽等物質，這些因素均可緩解腰椎間盤突出癥導致的疼痛。（2）椎旁肌肉注射：向椎旁肌肉注射臭氧，臭氧溶解在間隙水中，并立即與抗氧化劑和不飽和脂肪酸發生反應，產生過氧化氫和脂類過氧化物，刺激局部的C-傷害性感受器，同時注入臭氧氣體引起的機械因素也是另一種刺激，造成肌肉的緊張感和壓力感，引起短暫的但通常可耐受的疼痛。而眾所周知的是，對傷害性感受器的刺激能夠通過下行抗傷害性感受系統引起痛閾的升高和鎮痛反應，從而達到緩解患者腰背部肌肉疼痛的效果［20］。但該種方法的科學性受到質疑，缺乏對照實驗，其他因素比如生理鹽水、其他氣體椎旁肌肉注射也可能導致相應疼痛的緩解，目前需進一步設計合理的對照實驗以驗證。

2.2 濃度與劑量 臭氧治療LDH 的標準濃度與劑量在文獻報道中未明確達成共識。在動物實驗中發現，30~60μg/ml濃度臭氧治療療效最佳，濃度低時效果不佳，而濃度過高則會引起不可逆損傷。30μg/ml 臭氧盤內注射，1 個月可發現髓核脫水明顯，而臭氧濃度≥60μg/ml 反而會加重髓核及纖維環的退變，影響脊柱穩定性［21］。Niu 等［22］發現低濃度的醫用臭氧（20μg/ml 和40μg/ml）可降低血清IL-6，IgG和IgM 的表達，具有鎮痛和抗炎作用，同時高濃度的醫用臭氧（60μg/ml）增加血清IL-6，IgG，IgM 表達，表現為疼痛和炎癥促進作用。40μg/ml 的醫用臭氧濃度顯示出最佳的治療效果。陳水林等［23］學者采用多種濃度臭氧治療腰椎間盤突出癥，發現40μg/ml 濃度臭氧較25μg/ml 及60μg/ml 濃度效果更佳，與上述研究相符。許維澄等［24］學者提示，在大鼠鞘內導管中注入60μg/ml 的臭氧10μl，發現大鼠運動功能損傷，提示高濃度臭氧可誘發脊髓細胞凋亡。張保勇等［25］學者則發現，高濃度的醫用臭氧可直接毀損大鼠坐骨神經鞘。王德全等［26］采用不同劑量的臭氧治療LDH 患者，提示盤內注射臭氧劑量為15~25ml 時效果最佳。

2.3 臨床效果 Magalhaes 等［27］回顧性分析大量發病于L3~S1一個或多個節段的研究，臭氧治療有效率達到75%~80%，如患者合并椎管狹窄、術后纖維化（背部手術失敗綜合征）、椎間盤突出伴椎體不穩、小關節病、鈣化突出等疾病則有效率下降，為44%至70%之間。表明臭氧療法在緩解LDH 方面具有重要作用。Bhatia 等［28］學者在治療39 例LDH 患者中發現，在臭氧治療后1，6 和12 個月，患者的疼痛和功能顯著改善，且鎮痛藥物的使用顯著減少。結合1 年隨訪時不存在不良事件，這些數據表明臭氧治療對于LDH 是一種安全有效的治療方法。Braidy 等［29］回顧性研究分析中，發現臭氧聯合類固醇療法優于單用臭氧或類固醇治療腰椎間盤突出癥，且臭氧聯合類固醇可有效預防臭氧消融椎間盤導致的硬膜囊的纖維粘連和鈣化。

2.4 臭氧消融椎間盤的并發癥 對于椎間盤臭氧消融，無論是盤內注射或椎旁注射，相關并發癥發生率均較低，病人耐受力良好。常見輕微并發癥為注射區出現瘀斑。Freund等［30］報道，在頸椎間盤疾患患者頸椎旁注射臭氧后出現頸動脈氣體栓塞等并發癥。曾有報道在硬膜外腔內注射臭氧后發生心肺驟停1 例［31］。腰椎間盤臭氧消融尚未報道上訴嚴重并發癥。有文獻報述［32］，椎間盤周圍區域在臭氧消融后伴有嚴重的纖維粘連和鈣化，尤其在椎間盤內注射臭氧后。建議使用椎旁臭氧消融可以進一步減少椎間盤周圍粘連等并發癥，因臭氧在注入區域迅速溶解，且臭氧可以迅速擴散至周圍組織中，對椎間盤可產生類似作用，且椎旁注射組和椎間盤內注射組的NRS 疼痛評分降低無明顯差異。彭萬里等［33］在1000 余例臭氧治療LDH 患者中發現15 例患者有胸悶、雙側肋弓處緊箍樣疼痛等表現，可能跟術中時間長、患者長時間俯臥相關；2 例患者出現雙下肢無力伴進行性加重，2 例下肢肌力減退伴腓總神經損傷表現，考慮跟術中操作不當，突出物掉入椎管、馬尾神經損傷等有關。

3 髓核成形術聯合臭氧

等離子髓核成形術旨在減輕椎間盤內壓力而緩解對神經根的壓迫，從而減輕疼痛，而對于腰椎間盤突出癥，疼痛因素復雜繁多，除椎間盤直接壓迫神經外，神經根周圍炎性反應在各種神經病理性疼痛中起關鍵作用，臭氧的氧化作用剛好彌補了這一缺陷；同時等離子刀頭在穿刺中建立的通道可為臭氧消融提供良好的接觸面積，增強臭氧對髓核的氧化作用，進一步釋放椎間盤對神經根的壓力；等離子射頻的消融、固縮可快速縮小椎間盤，保證了術后短期內的療效，而臭氧消融術后椎間盤多于1 個月后才發現髓核明顯脫水，3 個月后逐漸穩定，提供相對穩定的長期療效，降低腰椎間盤突出癥患者復發率及再手術率。因此對于椎間盤突出癥患者的治療，等離子髓核成形術聯合臭氧消融術可能為更優的微創治療方法。

楊安禮等［34］學者報道髓核低溫消融聯合臭氧治療LDH，優良率達92.5%，并闡述兩種微創療法之間的互補性、合理性及創新性，提出兩種治療方案的聯合可使治療效果達到最大化。隨后幾年張建軍等［35］、范月茂［36］學者也陸續報道兩種方法聯合治療可提高椎間盤突出癥患者的治療效果、改善患者腰部疼痛。王君等［37］在治療中報道，對于包容型腰椎間盤突出癥的治療，等離子髓核低溫消融聯合臭氧療效比單用等離子或臭氧效果更佳。隨著臨床應用的增加及技術的成熟，劉小花［38］、牛小輝［39］學者采用低溫等離子靶點消融聯合臭氧治療LDH，均獲得優良的臨床效果。其主要應用等離子刀頭消融時溫度低（僅40℃左右），且汽化作用范圍<1mm，避免神經根的損害。且等離子刀頭行熱處理過程中還可凝固和收縮破裂的纖維環，擴寬既往髓核成形術的適應證（包容型椎間盤突出），對于復雜性LDH 患者的治療提供新思路。

鑒于兩種治療方法聯用的安全性及有效性，其逐漸應用頸椎間盤突出癥患者的治療［40］，也獲得較滿意的療效。雖然報道中未見明顯嚴重并發癥，但由于頸椎間盤毗鄰解剖的復雜性及高風險性，初學者應慎重。在腰椎間盤突出癥患者的微創治療，髓核成形術及臭氧消融技術逐漸提高與完善，但其仍存在一些弊端。首先兩種治療方法的聯用較單一方法明顯增加手術費用；手術時間相對延長，對于脊柱后凸畸形、俯臥障礙的患者也是一種挑戰；遠期療效有待研究，因髓核成形術及臭氧均會消融部分髓核，在聯用過程中是否會消耗過量的髓核而引起椎間盤高度下降、脊柱不穩定等因素從而加重患者的疼痛，長期的隨訪、患者術后定期復查腰椎間盤MRI 也許是進一步研究的方向。