脊髓电刺激治疗慢性疼痛新进展

doi:10.3969/j.issn.1006-9852.2019.06.012脊髓电刺激治疗慢性疼痛新进展王晓雷1 许继军2 程建国2 刘爱军3 贾佩玉1 郑拥军1△（1复旦大学附属华东医院疼痛科，上海200040；2美国克利夫兰临床医学中心疼痛中心，俄亥俄州；3解放军总医院第四医学中心神经外科，北京100048）摘要本文旨在总结慢性疼痛中脊髓电刺激 (spinal cord stimulation, SCS) 疗法的新进展。

最新发现高频电刺激 (HF-10 kHz)、暴发式电刺激 (burst stimulation) 以及背根神经节 (dorsal root ganglion, DRG) 电刺激的发展使SCS疗效更为显著。

几项最新的SCS系统正处于临床试验中，引导电极置入的新方法和外科电极及新程控模式出现。

高频电刺激不会引起感觉异常，并能更广泛覆盖腰背痛范围。

暴发式电刺激很少引起感觉异常，同时能广泛覆盖腰背痛范围。

背根神经节刺激对复杂性区域疼痛综合征病人疗效更好，它耗能少并提供持续电刺激，且不受体位变化的影响。

Stimwaves等新型SCS系统的临床试验，正致力于使SCS变得无线化。

术中神经监测和感觉异常定位有助于引导电极置入。

多列外科电极能够融合高达32触点的独立电流控制，程控和覆盖范围更好。

关键词暴发式脊髓电刺激；慢性疼痛管理；背根神经节电刺激；高频脊髓电刺激；高密度脊髓电刺激；多列外科桨式电极；神经调控；脊髓电刺激脊髓电刺激 (spinal cord stimulation, SCS) 作为一种安全有效的微创疗法，已被用于治疗多种类型的慢性疼痛，尤其是难治性慢性疼痛[1]。

基于梅尔扎克 (Melzack) 和沃尔 (Wall) 在1965年提出的“闸门”理论，SCS通过刺激脊髓背柱大的有髓神经纤维，从而抑制来自小的无髓神经纤维的伤害性刺激传入。

SCS疗法的适应证主要包括腰椎术后疼痛综合征(failed back surgery syndrome, FBSS)，复杂性区域疼痛综合征 (complex regional pain syndrome, CRPS)，糖尿病痛性神经病 (diabetic painful neuropathy, DPN)，带状疱疹后神经痛(post-herpetic neuralgia, PHN) [1]以及心绞痛或外周血管疾病引起的慢性难治性缺血性疼痛。

然而，传统SCS并非对这些适应证的所有病人都有效，疗效也常会在几年后降低[2]。

同时传统SCS由于覆盖范围的局限，对高达50%的病人尤其是背痛和颈痛病人可能无效，且会使病人的疼痛靶区产生感觉异常。

SCS 疗法亟需改善以期提高疗效。

近年来神经调控的发展已经取得了巨大的进步，包括暴发式脊髓电刺激、背根神经节电刺激及高频脊髓电刺激等一些新的SCS模式有望提高或挽救SCS疗法在慢性疼痛管理中的价值。

本文通过回顾近年来SCS疗法的进展，总结新型SCS模式治疗慢性疼痛的疗效及其可能的机制，并介绍SCS临床实践中的一些新探索。

一、脊髓电刺激新模式1.高频脊髓电刺激 (HF-10疗法)传统SCS技术通常使用的电脉冲频率低于1 200 Hz，常见于50 Hz左右[3]。

它通过产生感觉异常（一般频率低于300 Hz），以“映射”疼痛区域，但这对于某些病人来讲可能无法忍受。

另外传统SCS 通常对腿部疼痛覆盖范围可靠，但难以覆盖躯干背痛。

因此，近来临床应用高频SCS (10 KHz) 来解决这些问题。

高频SCS产生的刺激强度低于感觉异常阈值[3]，病人不会有感觉异常。

“感觉异常映射定位”不再必要，因而简化了操作，且在植入术中无需进行“唤醒”测试，也缩短了手术时间。

这种不产生感觉异常的刺激首次让安慰剂对照试验成为可能。

在SENZA试验中（Kapural L等. 2015），选取腰椎术后疼痛综合征、神经根性病变或退行性椎间盘疾病导致腰腿痛的病人，进行高频SCS治疗(n = 90) 和传统SCS治疗 (n = 81) 的对照研究，1年随访结果发现，以疼痛缓解50%以上为有效，高频SCS组病人腰背痛治疗有效率达到80%，而传统SCS组约为50%，高频SCS组病人腿痛治疗有效率达到80%，而传统SCS治疗组则为50%～55%，两组病人均未发生电刺激相关的神经功能障。

两组病人的疼痛评分相比较，前者疼痛程度大约下降67%，而后者下降约为44%。

随访资料还显示高频△通讯作者 zhengyongjun1971@SCS疗法镇痛效果能够持续2年，且未出现严重的SCS相关的神经功能障碍。

两种治疗的不良反应相似。

一项多中心前瞻性观察性研究（Al-Kaisy等. 2014）显示，88% (72/82) 的慢性腰背痛病人经过高频SCS治疗后疼痛得到显著改善，并在2年随访后发现，90% (65/72) 的有效病人疼痛程度和阿片类药物使用量明显降低。

Al-Kaisy 的另一项前瞻性开放式研究(n = 21)评估了高频SCS治疗非脊柱术后顽固性慢性腰背痛的长期疗效[4]。

3年的随访发现，病人平均疼痛视觉模拟评分 (Visual Analogue Scale, V AS) 从79±12 mm下降到10±12 mm，平均Oswestry功能障碍指数评分 (The oswestry disability index, ODI) 从53±13下降到19.8±13，使用阿片类药物的病人数明显减少，从18例减少到2例。

因此，高频SCS (10 KHz)疗法已消除了早先疼痛学界的疑虑，并被广泛应用于临床。

2.高密度脊髓电刺激 (high-density spinal cord stimulation)高密度SCS的频率介于传统SCS和高频SCS (10 KHz) 之间，但能传递更多的能量，同时由于振幅低于感觉异常的阈值，因而不会出现感觉异常。

阈下高密度SCS的有效性已得到证实。

Sweet J等选取15名对传统SCS (60 Hz/350 μs)和1周高密度SCS刺激（1 200 Hz/200 μs/ 90%感觉异常阈值振幅）均有效的病人，随机进行传统SCS、阈下高密度SCS和安慰刺激，两周为一个疗程，持续四个疗程[5]。

结果与安慰刺激相比，15名病人中有4名接受高密度SCS后疼痛明显减轻，最终所有病人愿意选择继续高密度SCS而非传统SCS。

Provenzano等1年回顾性研究 (n = 17) 表明，高密度SCS与传统SCS均可以明显降低疼痛程度，二者之间在试验期、植入期和转换期没有显著差异[6]。

一项单中心研究(n = 30) 对传统SCS治疗失败的腰椎术后疼痛综合征(FBSS)、复杂性区域疼痛综合征 (CRPS) 和多发性神经病病人，进行了高密度SCS治疗后的疗效改善情况回顾性分析[7]。

对传统SCS治疗有效但随着时间延长疗效降低的病人，从传统SCS (30 Hz，300 ms，3.0 V) 程控切换到高密度SCS (409 Hz，范围130～1 000 Hz，409 ms，2.4 V) 后12个月，疼痛明显减轻，并在第12个月时仍选择使用高密度SCS。

上述研究结果表明高密度SCS替代传统SCS切实可行。

3.暴发式脊髓电刺激暴发式SCS能够减少传统SCS引起的感觉异常并能够缓解疼痛。

传统SCS使用强直低频电刺激，而暴发式电刺激产生间歇性暴发式脉冲，即40 Hz与500 Hz的5个尖波脉冲爆发交替。

在12例外科电极植入术后的病人中发现(De Ridder D等. 2010)，暴发式SCS治疗后有2例病人出现感觉异常，而传统强直SCS (40或50 Hz)治疗后有11例病人出现感觉异常，且暴发式SCS镇痛效果更显著。

在一项前瞻性随机双盲对照研究中（Schu S等. 2014），已植入SCS系统的20例FBSS病人随机接受 1周的500 Hz强直电刺激、暴发式电刺激或安慰刺激。

结果显示，暴发式SCS镇痛效果较另外两组更为显著，虽然各组间ODI评分无显著差异，但80%的病人更倾向选择暴发式SCS。

在一项应用暴发式技术进行神经调控 (SUN-BURST) 的多中心随机非盲交叉研究中[8]，100例病人从强直电刺激有效试验筛选出后，随机分配到两组，其中一组先接受暴发式SCS治疗后进行传统SCS治疗，另一组与前者治疗顺序相反。

该研究发现，暴发式SCS镇痛效果显著，且优势明显。

更多受试者 (70.8%) 倾向于选择暴发式SCS (P < 0.001)，即使1年后，仍有68.2%的受试者选择暴发式SCS，而23.9%的受试者选择强直刺激，有8.0%的受试者没有偏好。

研究过程中，未发生难以预料的不良事件，其安全性与其他SCS研究相似。

Kinfe TM等的前瞻性观察性研究发现，16名诊断FBSS的顽固性腰背痛或伴腿痛的病人[9]，分别接受了暴发式SCS与HF-10高频SCS治疗后，腰背痛与腿痛均得到缓解。

Muhammad等随访20个月后发现，暴发式SCS减少了87.5%的腰背痛，而HF-10高频SCS则减少了54.9%；同时，前者比后者能更好地缓解腿部疼痛[10]。

暴发式SCS的作用机制尚未明确。

De Ridder D等认为暴发式SCS和强直刺激可能调节下行抑制途径，但前者相较于后者，会更有助于保持致痛与镇痛系统平衡[11]。

研究发现，FBSS的腰背痛病人(n = 12) 接受暴发式SCS后，外周血中抗炎物质细胞因子IL-10增加，表明SCS在免疫调节中发挥一定作用[12]。

总之，暴发式SCS很少引起感觉异常，能缓解背痛和腿痛并改善功能，但仍需长期随访的大样本研究来证实暴发式SCS疗法的有效性。

4.背根神经节电刺激背根神经节电刺激的发展解决了传统SCS治疗时脑脊液可能产生的能量分散和电极移位问题（Kumar K等. 2014）。

背根神经节位于椎间孔处，由神经元胞体组成，能够将外周的感觉信息传导到脊髓。

由于背根神经节围绕的脑脊液层更薄，能量分散更少，因此背根神经节电刺激需要电流较小。

一项多中心前瞻性研究 (ACCURATE) [13]中，152名CRPS的腿痛病人，随机接受背根神经节电刺激或传统SCS治疗，并评估其安全性和有效性3～12个月。

以疼痛缓解50%以上为有效，背根神经节电刺激有效率为81.2%，而传统SCS则为55.7%。

电刺激相关副作用及严重不良事件在两组之间无统计学差异。

背根神经节电刺激较少引起体位性感觉异常，并能显著提高生活质量。

近期Huygen等的回顾性研究显示，12例慢性腰背痛与FBSS病人中，有7例通过刺激L2或L3背根神经节后，缓解了50%以上的疼痛[14]。

总的来说，背根神经节电刺激治疗CRPS更具有优势，对于其他慢性疼痛疾病可能也是有效选择。