臭氧注射消融治疗腰椎间盘突出症临床应用研究.doc

臭氧注射消融治疗腰椎间盘突出症临床应用研究无锡市第三人民医院影像科 姜建威 主任医师一臭氧的理化特性及应用历史臭氧（O3）由三个氧原子组成，是一种强氧化剂，常温下半衰期约20分钟，易分解，易溶于水。臭氧的历史可追溯到200多年以前。1785年，Van Marum 发现在放电时氧气会发生化学变化，产生一种特殊的气味。1839年德国化学家Schonbein在巴塞尔发表了题为“电解水过程中阳极的气味”的论文，这种刺激性的气体被正式确认为“活性氧”，并命名为臭氧（Ozone）。第一次世界大战期间，德国士兵将臭氧用于治疗厌氧菌感染所致的气性坏疽。1936年，法国医生P.Aubourg最早提倡将臭氧吹注入直肠来治疗慢性结肠炎。在上个世纪50年代，由于缺乏严格的基础和临床研究，臭氧治疗的有效性受到了怀疑，在各国的境遇亦迥然不同；步入20世纪70年代，随着医学基础理论研究的深入，臭氧的作用机理渐趋明了，臭氧治疗作为一种古老而创新的治疗方法越来越多地被世界各地的医学工作者所认同。目前在欧洲，臭氧主要应用于创伤及难治性溃疡（如糖尿病足）的治疗、癌症的辅助治疗、腰椎间盘突出及骨关节疾病的治疗、抗自由基防衰老、中风及病毒性肝炎等疾病的治疗，其临床应用疗效得到了充分肯定。二臭氧消融治疗椎间盘突出临床应用现状1998年，Muto报道了首篇O2O3混和气体间盘注射术治疗腰椎间盘突出的文章。作者在CT或透视引导下，用30ug/ml的浓度于椎间盘内注射2ml和神经根及硬膜外注射8ml，该组共93例，年龄2445岁治疗延续2年时间，表现为持续性的腰痛及神经根放射痛。第一组35例已列为手术对象，放射学检查显示为椎间孔内外侧型突出、后纵韧带下突出及髓核游离型。这组无改善。第二组58例为根性疼痛但无神经功能缺失，突出程度较轻，45例获得优良的效果。随访6月，无并发症。2003年，Andreula在American Journal of Neuroradiology报道了600例，采用每节段4ml浓度为27ug/ml的O3，神经根周围8ml及40mg DepoMedrol和0.5%Marcaine，CT引导，术前未使用抗生素。病源选择为下腰痛、有或无神经根放射痛3月以上，不愿保守治疗。CT或MRI显示为包容性间盘突出。术后6月进行临床评估。总有效率为74.3%。作者认为使用皮质激素神经根阻滞在统计学上有明显的差异，27ug/ml的浓度是安全有效的，无其他并发症。2004年，Muto,Andreula和Marco联合发表了一个多中心的研究结果。总共2200例，时间自1996年5月至2003年5月，病例选择包括间盘突出继发间盘退变、单个或多个间盘病变、腰背术后综合症、间盘钙化、间盘突出伴椎管狭窄。临床随访1400例。75%获得成功。420例采用CT或MRI随访，间盘回缩只占63%。无任何神经功能障碍及感染的报道。失败患者的回顾性分析中显示多与间盘钙化、巨大间盘突出及合并椎管狭窄有关。Alexandre报告6665例从1994年至2000年的多中心的研究结果，优良率达80.9%。我国南方医院介入科自2000年在国内率先开展该项手术，至2006年1月已治疗1000余例患者，有效率为82.25%。第8届世界神经介入治疗大会于2005年10月19日至22日在意大利威尼斯召开。各国专家对臭氧治疗颈腰椎间盘突出的有效性给予了充分的肯定，在治疗方法上亦有许多新进展。颈椎由于其特殊的部位而成为治疗的高风险区，外科手术中时有发生高位截瘫的病例。臭氧治疗颈椎间盘突出与腰椎间盘突出原理相同。南方医院的经验认为，对于颈椎间盘突出程度较轻，根性症状为主，无明显脊髓受压萎缩及骨质增生的患者治疗效果较好，其中远期疗效亦很乐观。臭氧疼痛治疗的临床应用范围亦很广泛。Moretti等对颈肩痛的患者分别采用椎旁注射O2-O3混合气体和抗炎药物(如可的松+利多卡因等)，发现注射O2-O3混合气体的患者疼痛缓解的情况显著优于注射抗炎药物的患者，由此认为O2-O3混合气体较抗炎药物具有更加确切的抗炎、镇痛作用。特别是O2-O3混合气体聚集在神经根管附近和硬膜前间隙内可以更加有效地缓解神经根受压所致的疼痛。除此之外，臭氧尚用于治疗关节痛、肩周炎、糖尿病溃疡、慢性溃疡性结肠炎及病毒性肝炎等。在意大利发行的臭氧治疗专业杂志OSSIGENO-OZONOTERAPIA上，Brina和Villani报道一组肩关节囊及肌腱损伤疼痛的患者，采用超声引导下关节囊内注射臭氧，取得了很好的临床缓解率。Gjonovich等对肩关节囊损伤导致顽固性疼痛的患者(尤其是棘上损伤的)采用局部注射臭氧,结果67%的患者取得了疗效，这些患者不但疼痛得到了很好的控制,而且关节功能也得到了恢复。E.RIVA报道1例对常规药物治疗无效的慢性溃疡性结肠炎的患者采用直肠灌注O2-O3混合气体(O3浓度为10-12 mg/L)，每周23次，连续6周，结果令人满意。随访2年，肠镜检查患者结肠完全恢复正常。2000年，臭氧治疗病毒性肝炎在欧洲被批准应用于临床。在急性肝炎的研究中显示有较好的退黄、降酶等作用；采用每周3次臭氧自血疗法和直肠吹注疗法，持续824周。临床研究报告显示，8周后有效率达到91.6%，24周后达到95%。2004年9月20-22日，我国臭氧治疗肝病的学术会议在秦皇岛召开，随后有关的设备和技术被引进，目前已有北京、上海、广州、成都四城市的少数医院建立了臭氧治疗系统，并开始了临床治疗。无论何种治疗方式，臭氧都是严格禁止直接吸入肺内，因为臭氧可损伤肺泡上皮细胞。除此之外，臭氧尚有激活体内新陈代谢的作用，甲状腺机能亢进患者为此被列为臭氧治疗的禁忌；葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症即蚕豆病亦被列入其中：由于该病患者的红血球缺乏抗氧化保护系统，与臭氧接触会导致红血球大量破坏。目前臭氧治疗在各国存在着争议。美国F.Vilasuso介绍了在美国的各州对该疗法的认识是不一致的，佛罗里达州法律规定该种疗法可作为腰间盘突出完全或替代性的治疗手段。Soriano按FDA要求进行臭氧治疗腰椎间盘突出症的临床调查，在不久的将来有望在美国获得广泛应用。国内较多争议之处在于臭氧浓度使用方面。肖越勇等主张使用60ug/ml来达到有效的消融效果，南方医院应用的经验是3040ug/ml为佳，我院应用浓度是40ug/ml左右，而意大利Marco教授提倡27ug/ml最安全有效。对活兔和切除的人体间盘样本进行的试验表明，最佳的臭氧治疗浓度是27ug/ml。在此浓度下，臭氧对间盘髓核的蛋白多糖作用最直接，造成脱水及细胞破坏，并在5周内由纤维组织替代，生成新的组织细胞，进而造成间盘萎缩。这些效果在5个从接受浓度27ug/ml医用臭氧治疗的病人身上切除的间盘组织样品上得到了证实。三臭氧治疗椎间盘突出的机制1 O2-O3治疗椎间盘突出从中体现出的特征是间盘髓核中的蛋白多糖脱水，出现胶原纤维，细胞衰退（液泡形成并分裂），呈木乃伊化。其他的发现例如在损害边缘的软骨细胞增生，增大和新的细胞伴随着淋巴细胞组织形成，在没有接受臭氧治疗的间盘突出的组织病理检查中经常发现。间盘缩小是进行间盘内臭氧治疗的主要目的，因为间盘缩小可能减少神经根压迫。间盘缩小同时也可能帮助减少静脉淤血，从而改善局部微循环并增加供氧。这对于由神经根对缺氧敏感所导致的疼痛有良好帮助。2 臭氧治疗尚有止痛和抗炎作用，能够拮抗前列腺素或者缓激肽等疼痛因子的释放，这将缓解间盘突出引起的疼痛。臭氧能够拮抗炎症反应中的免疫因子释放，抑制免疫反应表达，促进神经根无菌性炎症的吸收，具有明显的镇痛作用。四 臭氧消融治疗椎间盘突出的实验研究国内俞志坚等研究了医用臭氧对犬正常髓核的影响，发现 注入6g/ml医用臭氧的各组髓核变化基本相似，表现为髓核细胞间距增大，少数细胞核固缩，未见明显细胞坏死、溶解。基质内轻度纤维组织增生。30g/ml及50g/ml医用臭氧对髓核光镜下的影响基本相似。表现为：注入1周后，髓核细胞无明显改变，髓核基质则明显水肿。1个月及2个月后，髓核内细胞数目明显减少，细胞间距离明显增大，大部分细胞坏死溶解，基质内纤维组织明显增生。Iliakis通过动物实验显示6g/ml的O3-O2混合气体不足以引起椎间盘的改变；27.5g/ml的O3-O2混合气体引起髓核组织的间质性水肿，细胞胞浆的嗜酸性变和细胞核的皱缩，以后出现髓核细胞退行变，髓核体积缩小。在术后第5周时，髓核内细胞结构消失，髓核基质被纤维连接组织替代，此时取得最好治疗效果。当O3-O2混合气体中臭氧浓度达到70g/ml时，髓核组织的改变与浓度27.5g/ml时的改变相似，但过程明显迅速而剧烈，在短时间内即可出现髓核组织的重度水肿并持续数天，此种情形可导致神经根压迫加重，故不宜采用。同时，Iliakis还注意到，注射30g/mlO3-O2混合气体至棘突旁腰肌内，可引起IL-1、IFN及TNF的上升，而IL-1可引起髓核基质的退变，TNF可减轻疼痛及炎症反应。如果将O3-O2混合气体增加到55g/ml，则会引起IL-1的显著下降，TNF不发生变化，作者认为是由于55g/mlO3-O2混合气体损害局部肌细胞所致。2005年Muto报道了椎间盘的改变与臭氧浓度相关性的实验研究。在2只35kg猪L12椎间隙注射臭氧，浓度分别为30ug/ml和50ug/ml，每间盘内注射23ml；作为对照L34间隙只注射纯氧。48小时后取脊柱标本，两只猪的L12间盘内均显示中重度空泡变性，与臭氧浓度成正相关。L34间盘出现轻度退变。在纤维环与髓核接合部出现裂隙状改变。本研究表明椎间盘的变性与臭氧浓度密切相关，浓度越高变性越明显，并证实间盘内压力降低可减轻神经根受压。该研究对于臭氧临床治疗、尤其是选择臭氧浓度有重要意义。五 臭氧消融治疗椎间盘突出适应证和禁忌证Muto提出臭氧治疗腰椎间盘突出症的适应证应是表现为腰背痛或/和坐骨神经痛、无严重神经功能缺失，程度轻的包容性突出。而禁忌证多参照经皮腰椎间盘切割术和化学溶核术。下列情况均被列为禁忌证：严重神经功能缺失者；非椎间盘性坐骨神经痛；严重退行性椎间盘疾病；合并重要器官严重疾患，手术有风险者；合并椎管狭窄、侧隐窝狭窄者；椎间盘突出伴钙化；突出物大，压迫硬脊膜囊大于50 %者；纤维环及后纵韧带破裂，致髓核形成游离体进入椎管内者或硬脊膜囊内者；合并椎体滑脱者；做过化学溶核者；有严重心理障碍者和有索赔要求者。2 禁忌证：影像学检查示突出髓核形成游离块者；临床检查示严重运动神经功能损伤者，椎间盘间隙明显狭窄、严重的椎管狭窄症、巨大椎间盘钙化斑、合并腰椎滑脱者。六 手术器械与治疗方法1器械 臭氧发生器(意大利Ozone-line E80型臭氧发生器),C型臂X光机（PHILIPS.Allrua.DSA），21G多侧孔酒精针，医用纯氧。2 操作方法 患者健侧卧位，行L3L4或L4L5椎间隙穿刺者，双下肢屈曲，行L5-S1椎间隙穿刺者腰下垫一枕头，下侧肢体屈曲，上侧伸直。根据CT片，通常取脊柱中线旁开5-10cm处为穿刺点,常规消毒铺单,1%利多卡因局部麻醉后，用21G多侧孔酒精注射针在DSA引导下行侧后方入路椎间盘穿刺，经正侧位透视并摄片证实针尖位于椎间盘中央后，将浓度为40ug/ml的臭氧气体5-10ml注入椎间盘内。在盘内推注臭氧气体时，针尖在盘内反复前进和后推，使臭氧和髓核容积式广泛接触。包容性椎间盘突出者阻力很高，推注臭氧气体时用脉冲式。针退至椎体后缘椎间孔位置再注入同浓度气体5-10ml，随后注入得宝松1ml，即可拔针，用创可贴粘封穿刺口，术后休息2周。3术后处理 术后患者卧床休息，用20%甘露醇250ml，地塞米松5mg及抗生素、神经营养药静脉点滴3天，出院后全休2周,按康复计划进行腰背肌锻炼,6个月内禁止负重及参加剧烈的体育活动。4一般材料 本组42例患者，男29例，女13例，年龄17-63岁，平均年龄43.9岁。病史1月-10年，临床症状为单纯腰痛、腰痛伴单侧或双侧下肢麻木和或疼痛、单纯下肢麻木和或疼痛。所有患者均作CT检查，同时作MRI检查23例。病变部位在L3L4椎间隙3例、L4-5椎间隙31例，L5-S1椎间隙15例，其中病变部位同时在两个椎间盘并同时行两椎间盘手术者7例。七 疗效评价颈、腰椎间盘突出症微创治疗疗效评价的主要影响因素包括：术前病例选择标准、影像学检查的评判标准、治疗组标本大小、术者的技能水平、术后患者疗效评价标准、随访时间及患者心理状态等。因而采用不同的疗效评价标准，可能造成同一种椎间盘微创手术的疗效出现差异。为便于比较，应采用一致的判断标准。从国外资料看，医用臭氧治疗腰椎间盘突出症的有效率相差不大。Muto等总结93例患者的临床有效率为78 %，DErme-M等人在1995年9月至1997年4月间对1000多例腰椎间盘突出症患者进行了医用臭氧注射治疗，临床有效率为68 %。Andreula对150例患者实施该疗法，总有效率达76 %。国内亦有报道治疗有效率可达到90%甚至以上。南方医院治疗400多例腰椎间盘突出症患者，有效率为80%左右，与国外文献的数据相仿。对于颈椎间盘突出症的治疗有效率目前尚缺乏大规模的治疗样本。临床疗效分析 国外资料显示臭氧治疗腰椎间盘突出有效率76%，国内何晓峰等报道600例组有效率提高至80.2%，本组42例有效率达90.47%。分析原因有以下几点适应症选择严格 本组病例除1例合并椎管狭窄外，余均为单纯性包容性腰椎间盘突出。术式的改良：注射臭氧时针尖在盘内反复前进和后退，脉冲式注入臭氧气体，充分增加臭氧气体和椎间盘组织的容积接触，这样使臭氧和髓核、纤维环点的接触改进为容积的接触，从而显著增加臭氧与椎间盘组织的接触容积；另外退针至神经根旁，尽量增加气体和突出的椎间盘组织直接接触，直接扩大臭氧气体的弥散体积争取将臭氧气体直接注入突出的髓核组织，提高疗效在神经根旁注射得宝松。得宝松是一种糖皮质激素，具有强大的抗炎、镇痛作用，从腰椎间盘突出症的疼痛机制上讲相当于对神经根的“局部封闭”。向病变椎间盘注射的臭氧气体浓度较高。美国Cosma F 等注射臭氧的浓度为27 g/ml7，国内何晓峰等应用的浓度是30-50g/ml6，我们应用的臭氧发生器是意大利生产的OzonelineE80臭氧发生器，能实时显示并保持较高的臭氧浓度。资料表明臭氧的浓度和临床疗效之间存在着一定的相关性。我们在臭氧有效浓度达到40ug/ml以上才抽取注射，对提高临床疗效有很大的好处。在可能影响疗效的一般因素中，病程及腰椎间盘突出程度对疗效有明显影响，而年龄和累及多个椎间盘对疗效影响不大术后部分患者会出现症状反复的情况，即情况改善后又出