应用脊髓电刺激治疗顽固性心绞痛

  • 时间:
  • 浏览:0
  • 来源:重庆试管婴儿价格

乔梁 朱宏伟 李勇杰

1. 概述

心绞痛(angina pectoris)是指由于冠状动脉供血不足,心肌急剧的、暂时缺血与缺氧所引起的临床综合征。其特点为阵发性的前胸压榨性疼痛感觉,可伴有其他症状。疼痛主要位于胸骨后部,可放射至心前区与左上肢,常发生于劳动或情绪激动时,持续数分钟,休息或用硝酸酯制剂后消失。本病多见于男性,多数病人在40岁以上,劳累、情绪激动,饱食、受寒、阴雨天气,急性循环衰竭等为常见的诱因。大多数由于冠脉狭窄和运动引发的心肌缺血患者中,心绞痛可以通过血运重建(revascularization)改善。难治性心绞痛(refractory angina pectoris)是指由冠心病导致的严重慢性胸痛,无法通过冠脉搭桥、介入手术或者药物缓解。随着手术技术和药物治疗的发展,冠心病患者的生存率在过去几十年中得到明显提高,这也使难治性心绞痛的患者数量增加。难治性心绞痛的治疗一直是临床和医学研究的难点。临床上现有多种治疗选择,如胸段硬膜外注射(thoracic epidural injection),星状神经节组织(stellate ganglion blockade,增强型体外反搏(enhanced external conterpulsation),经皮激光血运重建术(percutaneous myocardial laser revascularization),经皮神经电刺激(transcutaneous electric nerve stimulation)以及脊髓电刺激(spinal cord stimulation, SCS)。其中脊髓电刺激(SCS)作为神经调控的重要手段之一,因其较好的安全性和疗效日益受到临床应用和科学研究的关注。首都医科大学宣武医院功能神经外科乔梁

2. 适应症

自上世纪60年代晚期,SCS就已开始应用于多种慢性疼痛的治疗。1987年,世界上第一次报道SCS用于治疗难治性心绞痛,其后有大量的相关临床病例、科学研究及综述分析。SCS现已经被美国心脏学会(American College of Cardiology and American Heart Association)在指南中推荐 guidelines (class IIb) ,以及被欧洲心脏联合研究组协会( European Society of Cardiology )推荐(therapeutic alternative 1) 。结合文献分析,SCS治疗的心绞痛病例应满足“难治性”这一原则,即符合心绞痛诊断并且对常规的药物和/或手术治疗无效。Taylor的一项近期大规模荟萃分析提示SCS相较于传统的冠脉搭桥术和激光血运重建术有相似的疗效和较低的医疗花费。其他类似研究都提示,SCS可以选择药物和手术难治性的心绞痛病例,也可以选择无法或者不愿行冠脉搭桥手术或介入手术的心绞痛患者。另外,接受SCS术的患者应具有较好的心理和认知能力,以便顺利配合术中术后的测试、评估及随访。

2. 手术操作

手术中患者多取俯卧位。选择局部麻醉的优点在于医生在术中进行刺激测试时能够与患者交流,确保测试的感觉异常部位覆盖疼痛部位,这是SCS电极位置植入良好的重要提示和术后良好疗效的基本保证。在脊髓电刺激手术中,医生在X线影像的引导下,将一个4点或者8点的电极植入硬脊膜外腔,上端至C7/T1水平(图1)。术中行刺激测试时,患者感觉异常(parasthesia)可以表现为针刺样痛或者发麻,并随刺激强度增加而加强,覆盖范围随选择不同的刺激电极点而变化。

图1. 患者植入SCS电极后的X平片(电极头端位于脊髓C7/T1硬膜外腔)。A:正位,B:侧位。(来源:SH Lee, et al, 2012)

关于电刺激的脊髓阶段,文献一致选择C7-T1/T2。相比而言,刺激参数有较大的差异。一组常见的刺激参数为:频率50Hz, 脉宽270μs,强度以患者无明显痛麻(可以有轻微的感觉异常)为宜。一般认为,如果心绞痛的程度和发作频率在脊髓电刺激下减少50%及以上,则具备植入脉冲发生器的条件,后者通常在全麻下植入患者左上腹。患者还可以通过调控装置,控制刺激器的开关和强度。

3. 疗效及机制

有大量的文献证实SCS在治疗难治性心绞痛中的效果:减少心绞痛发作,减少短效硝酸甘油或单硝酸盐用量,增加活动耐受性,改善心电图ST段压低,延长6分钟行走测试中到心绞痛发作前的行走距离,生活质量提高以及减少因心脏相关疾患住院及门诊次数。

心绞痛是由于心肌缺血所致,心脏的化学或者机械感性受体激活并且释放前列腺素(prostaglandins),腺苷(adenosine),缓激肽(bradykinin)和其他物质。这些物质可刺激交感神经和迷走神经传入纤维的末端。具体而言,心绞痛是通过内脏传入神经纤维传递至脊髓C7-T5阶段。

SCS对于治疗难治性心绞痛的机制可能和门控学说有关:刺激A-β纤维能够通过脊髓后角抑制痛觉的传入。然而,更多的研究提示脊髓电刺激对于减轻慢性难治性心绞痛的机制可能是多因素的,包括减弱疼痛感觉,降低交感兴奋性,减少心肌血需,提升冠脉微循环血流以及对于脑血流的正面作用。

减弱疼痛感受:有学说认为脊髓电刺激可以增加疼痛感觉传导通路中脊髓内抑制性中间神经元GABA的释放,进而减少兴奋性神经递质如谷氨酸和天冬氨酸的释放。例如在大鼠模型中,当在脊髓后角局部注入GABAb受体拮抗剂,SCS对于谷氨酸和天冬氨酸释放的抑制作用消失。另一方面,鞘内注入GABAb受体激活剂和腺苷受体激活剂则可以增强SCS的作用。SCS还能增加β内啡肽,后者能够减弱疼痛感受。

降低交感兴奋性:脊髓电刺激不是通过单纯减少心脏的交感活动,而是降低整体的交感兴奋性,从而减少心脏的氧需,对心脏有保护作用。另外,短时的心肌缺血还可以明显增加心内神经系统的活动进而导致心律失常。SCS可以降低心脏内神经元的兴奋性。

对脑部血流的影响:无创的手段如PET、 功能核磁、脑磁图都可以用来研究SCS对于脑部血流的影响。有研究发现,SCS可以使下丘脑、导水管旁灰质以及丘脑的血流灌注增多,而岛叶后部的血流灌注减少,后者调控交感系统。

对于冠脉血供的影响:一些研究已证实SCS可以减少心绞痛的发作和短效硝酸盐的使用,增加患者对于运动的耐受,改善心电图上ST段的压低。多种研究手段显示SCS减少儿茶酚胺的水平,增加心肌的血液灌注。例如图2中展示的是一位老年男性接受SCS术后心肌血供的增加(一年后随访)。该患者有典型的心绞痛病史:左心室功能严重受限,三支冠脉受累,两次心肌梗赛,两次心肌搭桥术,三次介入手术,所有治疗方法均已尝试,但即使轻微的活动也仍诱发心绞痛发作。

图2. SCS术对于心肌供血的影响 (接受SCS术的老年男性患者的心肌血供图,其中a为术前,b为术后1年)。来源:E. Fricke, et al, 2009.

然而,SCS对于增加心肌灌注的效果研究不都是一致的。各个报道的样本数不一(有的较少),随访间隔不同,有的学者认为SCS会影响血流在心脏缺血区和非缺血区的再分配。总之相关结论尚待证实。

在一项前瞻随机研究中,SCS与冠脉搭桥手术(coronary artery bypass, CAB)的效果加以比较。SCS(n = 53, 41例男性) 和 CAB (n = 51, 42 例男性)在主观症状改善方面效果相当,而前者的死亡率明显较低(SCS:1,CAB:7)。因为患者在接受SCS治疗中会感到胸骨后的发麻,所以严格的双盲对照实验没有可操作性。

4. 安全性与并发症

SCS是一项对于难治性心绞痛总体安全有效的治疗手段。针对SCS是否会掩盖心绞痛从而增加心梗风险,近些年已有大量研究,例如Anderson和同事研究了50例SCS的患者,观察时间为37个月。其中10例发生了急性心梗,9例患者自述急性心梗的疼痛明显与平时的疼痛不同且更为剧烈,并未受到SCS影响。其余的研究也提示相似的结果,认为SCS不会增加心梗的风险,甚至有可能改善心肌供血。

此外,SCS应用于严重冠心病的患者中,而后者常会伴有心律失常。应用和选择恰当的SCS不会影响这些患者安装永久起搏器或者植入式除颤器。

关于SCS手术的并发症,Cameron总结了文献中近20年,共2753例接受SCS治疗的患者。其并发症发生率统计结果为:电极移位 13.2%, 电极断裂 9.1%, 以及感染3.4%. 优化植入技巧和术后管理可以减少并发症发生的概率。一项德国涉及101名患者的研究( German Angina Register)显示SCS并发症的比例为:电极移位 5%, 电极断裂 5%以及感染 3%.

总体而言,SCS是一项可逆,微创与安全的治疗手段。

5. 总结

难治性心绞痛是严重冠心病和内皮功能障碍中由微循环障碍导致的一种特定的冠脉综合症。SCS是针对难治性心绞痛相对安全和有效的治疗方法:减少心绞痛发作频率和程度,减少短效硝酸盐的用量,增加活动耐受性,减少因心脏事件入院次数。另外SCS不会掩盖心肌梗塞。一些研究表明SCS还有可能改善心肌供血。