脊髓电刺激镇痛机制及临床应用

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脊髓电刺激疗法(Spinal cord stimulation,SCS)是将电极植入椎管内，以脉冲电流刺激脊髓神经治疗疾病的方法。

现将近年来在镇痛机制和临床应用方面的研究进展综述如下。

1、SCS的镇痛机制

SCS的镇痛机制有几个方面：

①刺激脊髓后索产生的逆行性冲动和顺行性痛觉冲动发生冲突;

②脊髓后索的逆行性冲动激活了脊髓后角的闸门控制系统，使疼痛冲动不能上传;

③刺激脊髓后索的上行冲动在丘脑、皮层产生干扰作用;

④高级中枢下行抑制通路的激活;

⑤内源性镇痛物质的参与。

近数年的研究显示γ-氨基丁酸(GABA)能神经元高度参与了SCS的镇痛机制，小鼠结扎坐骨神经后，脊髓背角神经元细胞外GABA显著下降[(2.3±0.5)nmol/L，正常为(8.1±1.0)nmol/L]，SCS刺激后其含量明显升高[(5.7±0.5)nmol/L,P0.001]。SCS所刺激的神经元(纤维)脊神经背根、脊髓后角神经元、脊髓丘脑束与SCS的镇痛作用有关。

2、SCS的镇痛操作方法 脊髓电刺激作为一项成熟的操作技术,具体操作并不复杂, 以前是采用手术方法，有时需切除椎板，扩大椎管。近年来则多用经皮穿刺法将电极送入椎管，首先用体感或运动诱发电位检测疼痛区相应的脊髓节段,然后将单极或多极刺激电极通过内镜或手术技术放置入相应节段的硬膜外腔, 在X线透视下或利用诱发电位、电刺激或一种电脑控制系统来确定电极精确位置。

接收器埋于右肋下或右前腹壁皮下，进行短期的试验性刺激,在试验刺激期间,病人反应良好,则将刺激器永久埋入腹部皮下作为一个永久性刺激来缓解通常是顽固性的慢性疼痛，参数的选择与TENS相似。

3、SCS的适应证：SCS的主要适应证包括：其他方法治疗无效的、不能或不宜手术治疗的腰背痛;颈椎手术失败者;四肢神经痛综合征;双侧脊神经根疼痛综合征;不能立即手术之顽固性心绞痛;肢体缺血性疾病等。SCS对继发于动脉粥样硬化、血管痉挛或血管炎又不能手术的缺血性疼痛可能有效。在欧洲，SCS被用于治疗不能立即手术的顽固性心绞痛。

4、SCS的镇痛临床应用 许多研究表明，SCS对腰背痛、冠心病心绞痛、疱疹后神经痛、幻痛、周围神经损伤、三叉神经痛、癌痛、血栓性脉管炎、脊髓损伤、反射性交感性营养不良等痛症均有不同程度的镇痛效果。SCS是治疗四肢神经性疼痛综合征的最佳选择。

效果最好的病种是癌痛和灼性神经痛;其次是糖尿病神经病变的疼痛，双导联刺激疗法已成功应用于糖尿病性神经病变的治疗;进行性交感介导疼痛综合征亦对SCS反应良好。效果较差的是疱疹后神经痛、血栓性脉管炎和肋间神经痛综合征。幻痛和慢性脊髓损伤性疼痛的疗效最差。随着双导联刺激治疗的发展，实施轴突刺激有助于双侧神经根和机械性背痛综合征病人的治疗。假肢痛和残肢痛治疗效果有限。

4.1腰背痛 是SCS主要适应症，其中以腰椎手术失败综合征为主。近年国外报道，腰背痛占SCS治疗疼痛性疾病的45％~61.4％。SCS对慢性难治性腰背痛的早期效果肯定，但长期效果不理想。LeDoux[9]报告，SCS治疗腰痛1个月后有效率(疼痛减轻50％以上)为90％，1年后降低为76％。Devulder J[10]对69例FBSS患者进行长达13年的随访，结果26例(37.7％)因治疗无效、电极破损等原因而停止SCS治疗，43例(62.3％)继续治疗，且效果良好，其中11例恢复了工作。

4.2.冠心病心绞痛　治疗冠心病心绞痛一直是SCS的研究重点，其机制与下列因素有关：一是直接镇痛作用;二是增加心肌血液灌注;三是与β受体阻滞的作用相似，能降低心肌耗氧量。

SCS治疗心绞痛短期疗效很好，有效率常达100％，且SCS不会掩盖和增加心肌缺血的危险性，患者胸痛发作次数、疼痛程度、硝酸甘油的摄入量、心电图ST段降低程度明显减轻，运动试验的运动耐量和运动终点时间增加，心功能提高，生活质量改善，Jessurun报道SCS治疗心绞痛长期治疗的效果满意。

4.3.冠心病脊髓损伤后疼痛 脊髓部分或完全损伤除造成截瘫或四肢麻痹外，还伴有恼人的脊髓损伤后疼痛。脊髓损伤后疼痛分为伤害性疼痛、神经源性疼痛和中枢痛，其中以中枢性触物痛觉过敏常见和最严重。采用SCS获得较好效果。但部分损伤者的镇痛效果优于完全损伤者。

脊髓空洞症引发的疼痛多为中枢痛，用SCS治疗也有一定疗效。其机制是电刺激抑制轴突传导痛觉，或激活轴突抑制疼痛。此外对多发性硬化、继发于多发性硬化的三叉神经痛经高位颈部SCS痉挛性膀胱均有成功病历的报道。此外，近年有文献报道，SCS可促进脊髓损伤后功能恢复。

Fehlings 等认为,可能的机制是:

①直流电场促进了已损伤但未横断的轴索再生;

②促进横断的神经纤维再生;

③前两者结合 。SCS促进脊髓损伤后功能恢复的研究已成为脊髓损伤研究领域的一个研究热点。

5、SCS的并发症及防治

SCS并发症的发生率10％ 。

①感染： SCS最常见的并发症是局部感染，发生率约为3％，感染通常累及置入的脉冲发生器和射频接收器以及联结电极的导线，偶尔亦可累及硬脊膜外腔。感染可发生于置入后数天～数年内，对于这种顽固性感染的治疗为取出置入装置，并予6周的抗生素静脉注射。

②电极移位：通常发生于置入后数天内。经皮电极的移位发生率明显高于板式电极。

③继发性脊髓压迫损伤：SCS的最致命的并发症是置入过程中的神经根或脊髓损伤，或椎管内血肿造成的继发性脊髓压迫损伤。

④顽固性的脑脊液漏：可发生于经皮或切开板式电极置入后，临床表现为头痛和脉冲发生器置入处的脑脊液积聚。治疗方法是让患者使用有充分张力的腹带2～3周，以压迫脉冲发生器及导线所经的路径。如果无效，则可将少许自体血注入椎管硬脊膜外腔以促进粘连发生，或尽早行手术探查并修补漏口。

⑤对心脏起搏器的干扰。

⑥其他：软脊膜炎十分罕见。脊神经后根长期刺激后可出现神经炎。此外还可出现电极破裂、受刺激组织纤维化等。

总之, 但最近10年SCS得到快速发展，国外已广泛应用于慢性疼痛治疗，且应用范围已经超出疼痛性疾病，国内推广应用SCS的广阔前景值得期待。