腦電刺激和外周電刺激治療慢性非特異性腰痛的鎮痛效果

任英杰，汪桂青，趙美英，薛宗貴，朱智，張曉燕，楊楠楠

(鄭州大學附屬鄭州中心醫院，1.老年醫學科；2.骨科，河南鄭州 450000)

目前，慢性非特異性腰痛(chronic nonspecific low back pain,CNSLBP)尚無特異性干預措施，非甾體類抗炎藥、骨骼肌松弛劑和阿片類藥物等雖可緩解患者的疼痛，但長期服用易并發各種不良反應，非藥物療法引起臨床廣泛關注[1]。經皮神經電刺激(transcutaneous electrical nerve stimulation,TENS)源于傳統針灸，鎮痛效果與電針類似，對患者無創，廣泛用于各種疼痛的治療，但在CNSLBP中的應用結果尚存在爭議[2]。研究顯示，大腦機制改變參與CNSLBP慢性疼痛過程，神經影像學檢查顯示慢性肌肉骨骼疼痛患者存在大腦皮層結構和功能改變[3]。單純外周TENS雖然可抑制大腦皮層興奮性，但強度可能不足以改善外周和大腦的中樞疼痛調節作用。經顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)是非侵襲性經顱刺激方法，可有效緩解疼痛，但其聯合TENS是否可增強對CNSLBP的疼痛控制效果目前尚不明確[4]。本研究探討tDCS和TENS聯合對CNSLBP的鎮痛效果，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2018年3月～2020年3月在本院就診的CNSLBP患者作為研究對象，納入標準：①符合CNSLBP的診斷標準[5]；②年齡18～65歲之間；③入組前6個月內未接受過TENS、tDCS治療、電針治療；④患者對研究知情并簽署知情同意書。排除標準：①數字評分量表(numeric rating scale,NRS)疼痛程度<4分者；②既往有脊柱手術史者；③椎間盤突出伴神經損害者；④有起搏器或其他植入裝置者；⑤孕期或哺乳期女性；⑥精神病或類風濕性疾病者；⑦吸煙或濫用藥物、酒精攝入成癮者。共納入患者102例，采用隨機數字表法分為TENS組、tDCS組和聯合組各34例。TENS組男11例，女23例；年齡26～62歲，平均(42.14±11.87)歲；體質量指數16.9～28.6 kg/m2，平均(22.92±3.08)kg/m2；病程(2.87±1.48)年。tDCS組男13例，女21例；年齡25～65歲，平均(40.93±12.87)歲；體質量指數17.3～28.5 kg/m2，平均(23.08±3.14)kg/m2；病程(2.91±1.36)年。聯合組男12例，女22例；年齡26～61歲，平均(41.13±10.67)歲；體質量指數17.1～28.5 kg/m2，平均(23.21±3.69)kg/m2；病程(2.85±1.38)年。三組患者的性別、年齡、體質量指數、病程等基線資料差異均無統計學意義(P>0.05)，有可比性。

1.2 研究方法

TENS組給予經皮直流電刺激治療，采用韓氏HANS-100A疼痛治療儀，將電極貼片固定于腰椎疼痛節段兩側相應夾脊穴或阿是穴，用2 Hz波連續刺激30 min，1次/d，每周治療3次，共治療4周。tDCS組給予經顱直流電刺激，采用IS200型智能刺激儀，參照國際10-20系統腦電極分布圖確定電極貼敷區域，陽極置于C3-C4區域(與疼痛主訴相對應)，陰極置于眶上同側區域，直流電強度2 mA(密度為57 μA/cm2)，20 min/次，1次/d，每周治療3次，共治療4周。聯合組給予TENS聯合tDCS治療，治療方法和療程同前兩組。

1.3 觀察指標

觀察三組患者治療前后的疼痛程度、功能障礙程度和脊柱活動度。疼痛程度采用NRS和口述評分法(verbal rating scale,VRS)兩種方式評估：NRS將疼痛分為0～10共11個數字，0表示無痛，10代表極度疼痛，患者挑選一個數字作為自己的疼痛程度；VRS是提供無痛、輕度疼痛、中度疼痛、重度疼痛、極度疼痛5個選項，分別得分0～4分，患者選擇1項作為疼痛程度。功能障礙程度采用Oswestry功能障礙指數(oswestry disability index,ODI)和Roland-Morris功能障礙(Roland Morris dysfunction questionnaire,RMDQ)調查表評定，均為分值越高則功能障礙程度越嚴重。

1.4 統計學方法

2 結果

三組患者治療后的NRS、VRS、ODI和RMDQ評分均較治療前顯著降低(P<0.05)；治療后組間比較，聯合組的4項指標改善情況均顯著優于TENS和tDCS組，TENS組顯著優于tDCS組，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 三組患者治療前后疼痛程度相比較(分)

3 討論

研究顯示，慢性腰痛與背外側前額葉皮質、右側丘腦灰質減少及初級體感皮質重塑相關，而CNSLBP患者的疼痛及不適強度逐漸增加與腦干和體感皮層灰質減少相關[6]。針對疼痛處理區域的腦結構治療，可能是阻斷和減少疼痛信號的有效方式。tDCS作為非侵入性腦刺激技術，已被用于各種慢性疼痛的治療，但其單獨應用緩解疼痛的效果存在爭議，有學者建議將tDCS與其他治療疼痛的方式相結合，以實現治療的協同和疊加效應，提高臨床療效[7]。本研究顯示，與TENS和tDCS+TENS相比，tDCS單獨應用時鎮痛和改善腰部功能的效果最差。目前tDCS對慢性疼痛的療效存在相互矛盾的報道，Mariano等[8]研究顯示，tDCS可緩解慢性下腰痛患者的疼痛強度；但Wrigley等[9]認為tDCS不能減輕脊髓損傷后的病理性疼痛。影響皮層興奮性的內在和外在因素，均可能影響tDCS誘發的神經元興奮性和可塑性變化，不同個體間異質性較大[10]。既往研究顯示，單次tDCS+TENS、tDCS、TENS的疼痛改善效果持續時間約為3 d[11]，因此本研究參照國外研究方案，采用每周治療3次，而不是每周5次治療，治療方案的改變是否會影響單獨tDCS的臨床效果尚需要進一步研究探討。

TENS激活復雜神經網絡通過一系列神經遞質和受體促進局部鎮痛。研究顯示，tDCS和TENS均可調節初級運動皮質的神經元活動[12-13]，這些區域涉及到疼痛處理相關的重要區域如丘腦、扣帶回皮質和中腦導水管周圍灰質，聯合應用tDCS和TENS理論上具有協同作用，但國內尚缺乏二者聯合在CNSLBP中的應用報道[14]。本研究顯示，tDCS+TENS對CNSLBP患者疼痛和功能障礙的改善效果優于單獨TENS和tDCS治療。對手臂神經源性疼痛的干預顯示，tDCS聯合TENS治療后疼痛較單獨應用至少緩解37%[15]。對復發性腰椎疼痛的研究顯示，tDCS聯合TENS可減少25%的疼痛評分[16]。綜合本研究及既往研究，筆者認為tDCS和TENS聯合作用可增強鎮痛效果。

tDCS+TENS的協同機制尚不明確，這種協同效應可能由腦可塑性介導，M1區上的tDCS陽極可通過興奮效應增加運動誘發電位，感覺水平的TENS則降低運動誘發電位和皮層興奮性，TENS的抑制性干預和tDCS的興奮性效應相結合可通過穩態可塑性增強提高M1的神經元興奮性和鎮痛效果[17]。閘門控制學說認為，脊髓背角的膠質細胞中有類似閘門的神經調節機制，神經沖動引發知覺和痛覺閘門開放，TENS可抑制疼痛信號對脊髓背角投身神經元的興奮作用，即關閉疼痛閘門，減少傷害性沖動向中樞傳導，減輕疼痛[18]。tDCS治療時，極化電流能夠誘導神經元膜電位及細胞和纖維的興奮性，刺激扣帶回皮質中部和導水管周圍灰質內源性阿片類物質發揮作用，tDCS聯合TENS治療可能通過不同機制增強疼痛緩解效果[19]。

綜上所述，本研究顯示，tDCS聯合TENS可有效緩解CNSLBP患者的疼痛程度，改善腰部功能狀態，鑒于單獨應用tDCS對CNSLBP患者疼痛緩解和功能改善的效果差于TENS和tDCS+TENS，在新的證據未被報道前，筆者不建議單獨應用tDCS治療CNSLBP。