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臭氧治疗颈腰椎间盘突出症

2016-08-19 10:29:04 三氧治疗仪厂家|臭氧治疗仪厂家|内热针治疗仪-淄博前沿医疗器械有限公司 阅读

臭氧治疗颈腰椎间盘突出症

南方医科大学珠江医院影像中心  俞志坚

1、概述

1.1 臭氧的存在

  自然界中臭氧于距离地球表面约20-30公里处大气层中环绕地球,称之为臭氧层,其最大浓度可达10ppmv。臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造出来的。太阳光线中的紫外线分为长波和短波两种,当大气中的氧气分子受到短波紫外线照射时,氧分子会分解成原子状态。氧原子的不稳定性极强,极易与其他物质发生反应。如与氢(H2)反应生成水(H2O),与碳(C)反应生成二氧化碳(C02)。同样的,与氧分子(O2)反应时,就形成了臭氧(O3)。臭氧形成后,由于其比重大于氧气,会逐渐的向臭氧层的底层降落,在降落过程中随着温度的变化(上升),臭氧不稳定性愈趋明显,再受到长波紫外线的照射,再度还原为氧。臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧相互转换的动态平衡。太阳的紫外线大概有近1%部分可达地面。尤其是在大气污染较轻的森林、山间、海岸周围的紫外线较多,存在比较丰富的臭氧。此外,雷电作用也产生臭氧,分布于地球的表面,使人们感到空气的清爽。

臭氧对于地球表面的生物是非常重要的,因为它吸收了大部分太阳发射的紫外线,以免地球生物系统遭受破坏。但地球表面大气污染(如汽车尾气)可导致臭氧浓度增高,对人体极为有害,一些易于过敏的人长时间暴露在臭氧含量超过每立方米180微克的环境,会产生皮肤刺痒、眼睛刺痛、呼吸不畅、咳嗽及鼻炎等症状。

1.2 臭氧的发现

  发现臭氧可追溯到200多年以前。1785年,德国人Van Marum发现在电机放电时可产生一种特殊气味的气体。1801年,Cruikschank注意到在电解过程中有一种不知名的气体产生。1839年,法国化学家Schonbein在巴塞尔发表了题为“电解水过程中阳极的气体”,这种刺激性的气体被正式确认为“活性氧”,以后命名为“臭氧”。

1.3 臭氧的应用

  臭氧应用按用途分为水质处理、化学氧化、食品加工保鲜和医疗四个领域。早在19世纪,人们就认识到了臭氧的强氧化作用,其中一家瑞典牛肉公司用于臭氧对牛肉存储的防腐保鲜,一直沿用至今。另外欧洲将臭氧用于食糖精制和亚麻漂白方面。研究表明,臭氧是广谱、高效、快速杀菌剂,它可迅速杀灭使人和动物致病的各种病菌、病毒及微生物,因而臭氧被用来消毒水和空气,1992年,德国帕德博恩建立了第一座用臭氧处理水质的大规模水厂,以后矿泉水、纯净水厂家几乎都装备了臭氧设备。臭氧尚具有解毒功能,有效去除有毒气体如CO、NO、SO2、芥子气等,并可有效去除水中的有毒物质如重金属离子、有机毒物及农药等,故臭氧用来处理污水。臭氧可分解自然界中产生臭味及腐败味的物质,从而达到除臭、除异味的效果。

  在医疗方面,第一次世界大战时,德国士兵将臭氧用于治疗厌氧菌感染所致的气性坏疽,二战时日本就利用臭氧进行人体理疗,俄罗斯则用于强气(臭氧化空气)培训体育人材。目前,国际上在医疗方面已有多种用途:如病房、手术室的空气消毒,利用臭氧水进行医用器械消毒,采用臭氧进行牙科疾病治疗(口腔手术及保持口腔无菌),喝臭氧水治疗妇女病,注射臭氧气体治疗瘘痔、静脉曲张等。在保健方面,日本、台湾流行吸强气(含低浓度臭氧的空气)、用臭氧化水淋浴身体杀体菌和美容。现在流行的高科技美容,事实上就是利用臭氧。

  目前世界已经形成了独立的臭氧技术产业和部门,1973年建立的国际臭氧协会(IOA)设在加拿大。

2、臭氧的理化性质及制备

2.1 物理性质

  臭氧又称三子氧、超氧臭氧,由一个氧分子(O2)携带一个氧原子(O)组成。它是氧气的同素异形体。其分子式是 O3,分子量为48。在常温常压下,较低浓度的臭氧是无色气体,当浓度达到15%时,呈现淡蓝色。臭氧极不稳定,只是一种暂存形态,携带的氧原子除氧化用掉外,剩余的易组合为氧分子(O2)进入稳定状态,所以臭氧不会形成二次污染。臭氧的不稳定性决定了它不方便贮存和运输,必须临时制备。

2.2 化学性质

  气体的氧化势(还原电位)决定气体的氧化能力。下表显示了几种常见氧化剂的氧化势。

常见氧化剂氧化势比较

名称 分子式电极电位(伏)
F22.87
臭氧O32.87
过氧化氢H2O21.78
高锰酸离子MnO2 1.67
二氧化氯ClO21.50
Cl21.36

  氧是已知可利用的最强的氧化剂之一,其氧化能力仅次于氟,氧化作用可即刻完成,比氯气强得多。除铂、金、铱、氟以外,臭氧几乎可与元素周期表中的所有其他元素反应。臭氧与有机物以三种不同的方式反应:一是普通化学反应;二是生成过氧化物;三是发生臭氧分解或生成臭氧化物。所谓臭氧分解是指臭氧与极性有机化合物反应,导致不饱和有机分子破裂,而臭氧分子结合在有机分子的双键上,生成臭氧化物。据此臭氧可与细菌细胞壁脂类双键反应,穿入菌体内部,作用于脂蛋白和脂多糖,改变细胞的通透性,从而导致细菌溶解和死亡;也可破坏病毒外壳蛋白的四条多肽链并损伤其RNA。

2.3 臭氧的制备

   人工生成臭氧的主要方法有:电晕放电法、光化学法及电化学法等。

   电晕放电法是在常压下使含氧气体在交变高压电场作用下产生电晕放电生成臭氧的过程。电晕放电法臭氧发生器能耗相对较低、单机臭氧产量最大。

   光化学法是用人工产生的紫外线促使氧分子分解并聚合成臭氧的方法。此种方法产生臭氧的优点是对温度、湿度不敏感,具有很好的重复性;同时,可以通过紫外灯功率线性控制臭氧浓度、产量。

   电化学法是利用直流电源电解含氧电解质产生臭氧的方法。电解法生成臭氧具有臭氧浓度高、成份纯净、在水中溶解度高的优势。

   目前效率较高的臭氧发生系统是非玻璃放电技术,属于电晕放电法。此方法用医用纯氧为原料,通过放电使部分氧气分子电离为氧原子,再与氧分子结合而成O3(见方程式1,2)。此法可大大降低放电电压,无需冷却水装置,可明显提高并准确调节臭氧的发生量和浓度,设备体积小。

Ο2→ Ο + Ο                   (方程式1)

Ο2 + Ο→ Ο3                   (方程式2)

3、臭氧治疗颈腰椎间盘突出症

3.1 国外动态

  腰椎间盘突出症的臭氧治疗最早出现在意大利。早在上世纪80年代,意大利Siena大学的Bocci教授等即对臭氧对人体的生理作用进行了大量的基础研究。1988年,意大利医生Verga首先将臭氧注入腰大肌及椎旁间隙治疗腰腿痛。至上世纪90年代,欧洲出现了大量应用医用臭氧(臭氧和氧气的混合物)椎间盘内注射治疗腰椎间盘突出症并取得了满意的临床效果的报道(见下表)。2002年,Albertini报道

国外应用医用臭氧治疗腰椎间盘突出症的有效率

报道者

病例数

(例)

随访时间(月)

有效率

(﹪)

Muto

93

6

78

D'Erme-M

>1000

6

68

Andreula

150

3

76

Cinnella

157

>3

69

Leonardi

191

6

66

Bonnetti

36

4

86

Scarchilli

400

36

80

1例车祸外伤致急性颈椎间盘突出症的患者,经盘内注射臭氧获得良好疗效。据报道,该治疗过程只需一根19~22G的穿刺针,操作简单、几无损伤、无合并症,又无需昂贵的设备和药品,可在门诊进行,大大减轻了患者的痛苦,降低了费用。

3.2 与臭氧治疗原理相关的动物实验

3.2.1 医用臭氧对犬正常髓核的影响

材料与方法:

实验对象:家犬,按普通实验条件饲养,体重12-15 Kg,雌雄不限。

实验器材:臭氧发生器(瑞士Ozonia公司),胃肠透视机,20 G Chiba针,医用纯氧。

实验方法:

  • 连接医用纯氧及臭氧发生器的氧气入口。预先调校好氧气输出量及臭氧产量旋钮位置,以获取所需臭氧浓度。

  • 动物麻醉、去毛、消毒,在透视介导下穿刺所选实验椎间隙,针尖置于椎间盘中央位置。抽取10 ml臭氧及氧气的混合气体,经穿刺针加压注入约3 ml于椎间盘内,然后退针至椎间孔处,将剩余气体注入。

  • 注入椎间盘的臭氧浓度分别为6µg/ml、30µg/ml及50µg/ml,另外以注入同量纯氧的椎间盘及未注入任何气体的椎间盘作为对照。注入医用臭氧的椎间盘分为两组:1次注射和2次注射。一般在注射第1次后1周注射第2次。

  • 注射1次臭氧的动物分别在术后第1周、1个月及2个月处死取标本,注射2次臭氧的动物分别在第2次术后1个月和2个月取标本。

  • 采集的标本包括:实验椎间盘的髓核组织及终板、椎间盘邻近的神经根、腰大肌及脊髓组织。每个标本均分成2份。

  • 标本观察:1)肉眼观察;2)HE染色光镜下观察;3)电子显微镜下观察。

结果:

1)术后动物行为观察:无明显行为异常。

2)大体标本观察:

注入医用纯氧的各组椎间盘髓核组织在外形、色泽、盘内压力及弹性等方面与未注入任何气体的髓核比较,无明显差别。

注射6µg/ml医用臭氧组的椎间盘髓核,注射后第1周未取标本。而所取各标本,包括注射1次和注射2次的髓核,注射后第1个月和第2个月所取髓核外观均表现相似。

注射30µg/ml及50µg/ml医用臭氧组的椎间盘髓核,外形、色泽、盘内压力及弹性等方面均发生了较显著的变化。但总的说来,此两种浓度的医用臭氧对于髓核的影响基本相似。

各组髓核标本的大体表现见表1。

所有实验椎间盘水平的终板、神经根、腰大肌及脊髓组织大体表现均未见明显异常。

3)光镜下观察:

  • 正常髓核组织由髓核细胞和不定型基质组成,细胞多为3-5个聚集,其周围可见透亮区环绕。

  • 注入医用纯氧的各组椎间盘髓核改变与正常髓核组织相似。

  • 注入6µg/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。

  • 30µg/ml及50µg/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。

  • 光镜下观察,注射医用纯氧和6µg/ml医用臭氧的终板、腰大肌、神经根及脊髓均未显示明显异常。注射30µg/ml及50µg/ml医用臭氧组,大部分终板于术后1周显示水肿样改变,1个月及2个月后呈轻至中度增厚。个别腰大肌标本则显示少量肌纤维萎缩。神经根及脊髓组织无明显病理变化。

4)髓核电镜下观察见表2。

3.2.2 国外动物实验

  臭氧可与髓核基质内的水分结合,生成活性氧(reactive oxygen species,ROS),即H2O2

或•OH,可破坏蛋白多糖复合物中氨基酸及•CH基团中的双键。Bocci等利用EPR自旋质子捕获技术(electron paramagnetic resonance spin trapping technique)证实了•OH的存在。

  Iliakis通过动物实验显示6µg/ml的O3-O2混合气体仅能引起髓核的轻度水肿和局灶性的胶原纤维退变,但不会影响髓核细胞的结构,说明此浓度的O3-O2混合气体不足以引起椎间盘的改变;27.5µg/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70µg/ml时,髓核组织的改变与浓度27.5µg/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30µg/mlO3-O2混合气体至棘突旁腰肌内,可引起IL-1β、IFNγ及TNFα的上升,而IL-1β可引起髓核基质的退变,TNFα可减轻疼痛及炎症反应。如果将O3-O2混合气体增加到55µg/ml,则会引起IL-1β的显著下降,TNFα不发生变化,作者认为是由于55µg/mlO3-O2混合气体损害局部肌细胞所致。

3.3 治疗原理

3.3.1 臭氧对髓核组织的作用

  正常成人髓核主要由髓核基质和分散于其中的软骨样细胞组成。髓核基质内有分化不好的胶原纤维网状结构。每层胶原纤维均覆以蛋白多糖颗粒(粘多糖蛋白复合体)。

  蛋白多糖是椎间盘内主要的大分子结构,由糖胺多糖在木糖和丝氨酸间以共价键与核心蛋

表1 髓核大体标本观察

髓核标本

椎间盘内压力

髓核外观

髓核体积大小

髓核弹性

正常髓核

髓核通过纤维环切口外膨,椎间盘内压力大

 

呈圆丘状、灰白色透明胶冻样

正常体积

弹性好

注射纯氧(各组相似)

同上

同上

同上

同上

 

注射6µg/ml臭氧(各组相似)

髓核不通过纤维环切口外膨,椎间盘内压力有降低

 

色泽变黄,透明度轻度下降

体积轻度变小

弹性降低

注射30µg/ml及50µg/ml

臭氧1周

髓核通过纤维环切口轻度外膨,椎间盘内压接近正常

 

呈圆丘状、略呈黄色,透明度下降

接近正常体积

弹性变差

注射30µg/ml及50µg/ml

臭氧1个月

无髓核通过纤维环切口外膨,椎间盘内压明显降低

 

呈宽沿草帽状,中心部髓核改变同1周时髓核,周边部髓核呈薄层状,白色乳酪样

 

明显缩小

中心部髓核弹性与1周时髓核相似,周边部髓核弹性差、易碎裂

注射30µg/ml及50µg/ml

臭氧2个月

同上

注射1次者髓核中心部尚有少量胶冻样结构,仅1例全部转变为白色乳酪样;注射2次者全部髓核均转变为白色乳酪样

完全萎缩

弹性差、易碎裂

 表2 髓核超微结构观察

髓核标本

髓核细胞

细胞核

细胞器

髓核基质

正常髓核

有较多细胞突起

 

圆形或椭圆形多见,核内以常染色质为主,核膜光滑

线粒体、粗面内质网、高尔基体清晰可见,形态正常。糖原颗粒密集

大空泡状结构占据大量空间,胶原纤维纤细,交织成网状

 

注射纯氧(各组相似)

同上

同上

同上

同上

 

注射6µg/ml臭氧

(各组相似)

细胞突起仍可见

 

细胞核内染色质模糊,但核膜仍完整清晰

细胞器无明显形态方面的改变

细胞内大泡状结构缩小,胶原网状结构密集度稍增大

 

注射30µg/ml及50µg/ml

臭氧1周

同正常髓核标本

 

大量细胞核内染色质边集

大量细胞器空泡变,粗面内质网脱颗粒

 

同正常髓核标本

注射30µg/ml及50µg/ml

臭氧1个月

大量细胞坏死,形态不规则,少数细胞形态完整,细胞突起消失或变短

 

大量细胞核内染色质边集,核膜局限性溶解,甚至细胞核溶解

 

各种细胞器均高度肿胀,空泡化,难以辨认,糖原颗粒明显减少

大泡样结构明显减少,胶原纤维排列开始密集

注射30µg/ml及50µg/ml

臭氧2个月

大量细胞坏死后改变,细胞结构混沌不清;存活细胞呈圆形或椭圆形,周围环绕一晕圈

大部分核溶解,结构不清;少数存活细胞核形态恢复正常

存活细胞内细胞器减少,但形态正常,糖原颗粒减少

大泡样结构消失,胶原纤维增多,排列紧密

        白相连,构成蛋白多糖亚单位。许多蛋白多糖亚单位以非共价键垂直连接于一条透明质酸链构成蛋白多糖复合体,是蛋白多糖在体内的重要存在方式。糖胺多糖内的硫酸软骨素和硫酸角质素含有硫酸盐及羧基团,可吸引负电荷至基质,因而蛋白多糖具有固定电荷密度的功能,导致髓核基质渗透压增高。蛋白多糖复合物是大分子物质,对髓核的渗透压也有一定影响。蛋白多糖含量决定了人体正常髓核内85~90%含水量。研究表明,不同程度的椎间盘退变,均有蛋白多糖含量的减少和水分的丧失。

       胶原纤维也是髓核内的重要蛋白质大分子。正常成人胶原纤维含量占髓核干重20 %~30 %,主要是Ⅱ型胶原。胶原在髓核内排列成松散的网状,构成髓核的框架,一方面形成蛋白多糖复合体存在的空间,一方面保持髓核的凝胶状稳定性。髓核内蛋白多糖及含水量减少后,引起胶原含量上升,胶原纤维变得更粗更致密,髓核呈纤维化改变。

       髓核内没有血管供应,髓核的营养及液体交换通过软骨终板和纤维环的弥散作用得以实现,其中又以软骨终板为主。一旦软骨终板弥散途径受阻,很快就会引起髓核退变。

      臭氧气体注入髓核后,一方面,释放O,直接破坏髓核基质中的蛋白多糖分子;另一方面,与髓核基质内的水分结合,生成反应性氧化产物,即H2O2或•OH。•OH是活性最强的自由基团之一,它可与蛋白多糖复合物中氨基酸及•CH基团中的双键反应,从而破坏蛋白多糖分子,使其失去固定电荷密度的特性,髓核渗透压下降,水分丢失。

      臭氧还可使髓核细胞受到损害,造成髓核细胞蛋白多糖合成及分泌功能低下,严重时细胞死亡。

3.3.2 臭氧的抗炎作用

     近年来研究表明,腰椎间盘突出后,在麻木、根性疼痛等神经行为的改变中,炎症
损伤起了更加重要的作用。炎症的来源包括以下几个方面:

     许多学者认为,髓核组织在生理状态下与自身免疫系统相隔绝,突出的髓核组织与免疫系统接触引起自身免疫反应。人们已经从腰椎间盘突出症患者和动物模型的血浆中分离出抗髓核组织的抗体,腰椎间盘突出症患者突出组织中存在抗原抗体复合物,证明存在自身免疫反应。

      研究发现,腰椎间盘突出症患者突出的髓核组织中含有许多强烈的致炎物,如白细胞介素6(IL—6)、一氧化氮(NO)、肿瘤坏死因子(TNF)、基质金属蛋白酶、前列腺素E2(PGE2)、磷酯酶A2(PLA2)、白细胞介素1(IL—1)等。机械压迫本身也可导致神经根的非特异性炎症,而且可以破坏血神经屏障。

     椎间盘的纤维环外层、后纵韧带、小关节囊等部位富含P物质(SP)、降钙素基因相关肽(CGRP)等神经肽。现已发现,这些肽类除了调节神经系统的功能外,还可引起炎症反应。SP和CGRP可导致血浆外渗和组织充血水肿,还可刺激肥大细胞、巨噬细胞、多形核细胞等释放其他致炎因子,如IL—1等。

     臭氧可拮抗上述炎症过程,其机理是:1)刺激抗氧化酶的过度表达以中和炎症反应中过量的ROS;2)刺激拮抗炎症反应的细胞因子和/或免疫抑制细胞因子(如IL-10,TGF-β1)释放;3)刺激血管内皮细胞释放NO及PDGF等引起血管扩张。

     如此可解释临床工作常常面临问题:1)轻度的椎间盘出可造成明显的腰腿痛,而重度的突出有时却仅有轻度的临床表现。2)有时手术解除压迫因素后,临床症状无明显改善,甚至反而加重。3)采用抗炎治疗可使许多患者的临床症状明显缓解,但压迫继续存在。4)部分没有任何症状的成年人影象学检查却发现有明显的椎间盘突出。

3.3.3 臭氧的镇痛作用

      文献报道了腰椎间盘突出致下腰痛及坐骨神经痛的机理。从实验研究发现:1)腰椎小关节突上广泛分布的细小神经纤维和神经末梢具有受体; 2)人类腰椎间盘表面和邻近韧带附着点亦存在广泛的细小神经网及神经末梢;3)背根神经节受刺激是下腰痛的主要痛觉来源之一。神经受体被局部感受到的压力和牵拉等机械刺激激活,或者被炎症因子和突出髓核所释放的化学物质(如P物质或磷酸酶A2等)激活后,敏感性提高,引起反射性的肌肉痉挛而导致下腰痛或/和坐骨神经痛。因而,臭氧使髓核萎缩从而减低神经根压力,减轻炎症反应均可能是其镇痛的作用环节。

     Bocci等还推测用细针注射臭氧治疗腰椎间盘突出症可产生镇痛作用可能是一种类似于“化学针炙(chemical puncture)”的作用机理,即抑制无髓损伤感受器纤维,激活机体的抗损伤系统,并通过刺激抑制性中间神经元,释放脑啡呔而起作用。

3.4 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;

  • 做过外科手术或化学溶核者;

  • 有严重心理障碍者和有索赔要求者。

另外,Andreula提出的本术式的适应证和禁忌证如下:

适应证:

     临床表现为腰背痛或/和坐骨神经痛、神经根受压体征明显、轻度神经功能缺失,保守治疗至少8~12周以上无效者;

     CT或MRI检查显示为椎间盘轻度或中等度突出,与临床定位症状一致,且临床症状与腰椎退行性改变关系不大者;

      外科手术治疗后出现FBSS者;

患者自愿尝试本术以减轻症状和体征者。

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。

     据笔者临床观察,臭氧的抗炎、镇痛作用可以缓解患者的临床症状和体征,尤其是急性期和症状较重的患者效果更明显。即使患者长期疗效不佳,但术后一段时间内其症状和体征亦能得到缓解。由于臭氧治疗具有无创性、并发症罕见、操作简单、低费用的特点,且可在门诊进行,不影响以后的外科手术治疗,因此,笔者认为在患者自愿、且无临床风险的前提下,颈、腰椎间盘突出症均可以尝试应用臭氧治疗,可在症状、体征出现的早期进行,不必一定要等到保守治疗无效的情况下使用。

     目前臭氧治疗颈椎间盘突出症样本小,其适应证及禁忌证尚未提出,可参照经皮颈椎间盘切割术的标准。

3.5 手术器械

   1)20-22 G Chiba针或酒精注射针,此型号的穿刺针为无损伤针,已足够注射臭氧之用,且在手术过程中不会引起组织器官的损伤。推荐使用酒精注射针。此种穿刺针头端锐利尖细,有3个小侧孔,有利于臭氧弥散。

   2)臭氧发生器。臭氧是极不稳定的气体,必须临时制备。理想的臭氧发生器要求臭氧浓度准确稳定,最好配备能精确监测臭氧浓度的仪表;另外,臭氧发生器臭氧出口应是活瓣性质的,在抽取臭氧后能自动密闭,防止臭氧泄漏至周围环境中,在臭氧发生器内部应有分解臭氧的装置。

   3)医用纯氧:是制造臭氧的原料。如果使用的原料内除氧气外尚有别的杂质如氮气,可产生对人体有害的气体。

   4)影像介导设备,如DSA机、小C臂机、CT或设备等,可根据实际情况选择。

3.6 腰椎间盘的治疗方法

      穿刺途径采用侧后方经“安全三角区”进入椎间盘。依据滕氏方法(参见滕皋军《经皮腰椎间盘摘除术》一书相关章节)在CT或MRI图像上确定穿刺点的中线旁开距离及穿刺角度。一般说来,中线旁开距离为6~10 cm,穿刺角度30~40°。

     患者侧卧于DSA机(也可用小C臂机、CT或电视透视)治疗床上,患侧向上。手术在严格的无菌操作下进行。以2%利多卡因行穿刺点局麻。以21 G酒精针在透视或CT监视下穿刺病变椎间盘,使针尖位于椎间隙的中心位置或后中1∕3处。然后用一次性无菌注射器自臭氧发生器抽取浓度为40µg/ml的医用臭氧注入椎间盘内。根据患者反应决定注入量,一般6~10 ml。注射时可在透视下观察臭氧气体在椎间盘内的弥散情况,纤维环不完整时可见气体外漏。退针至椎间孔附近时,再向椎旁间隙注入10 ml。治疗多发椎间盘病变的患者时,在取得患者同意后,对可能产生症状和体征的病变椎间盘均注入医用臭氧。

      也可采用后入路法穿刺进入椎间盘。根据突出物的位置选择穿刺途径:中央和旁中央型突出物位于患者神经根内侧,穿刺针经神经根与硬膜囊之间进入盘内;后外侧型突出物位于神经根外侧者,穿刺针经神经根与小关节突内缘之间进入盘内。对于后者,穿刺针尖抵达黄韧带时,进针阻力增大有坚韧的感觉,经证实后,可将穿刺针连接装有5ml过滤空气的注射器,继续进针时给予注射器轻微压力,当针尖穿过黄韧带达硬膜外腔时注射压力骤减,遂将3-5ml空气注入,可将硬膜囊推开(可通过CT扫描证实),此时穿刺径路上将无障碍,将穿刺针经突出物刺入盘内。

     此种方法的优势在于可在盘内注射臭氧后,退针至突出处,可将臭氧注射在突出物内,适用于椎间盘突出程度较大的患者。其缺点在于,穿刺途径经过椎管内,可能损伤硬膜囊或将臭氧气体注入硬膜囊内,可能引起脊髓的损伤。

3.7 颈椎间盘的治疗方法

      穿刺途径采用前侧方入路。患者仰卧,肩背后用枕头垫高,使颈部尽量后伸,头略向对侧偏斜。消毒及麻醉同腰椎间盘治疗法。采用侧位透视下引导穿刺较好。嘱患者抑制吞咽动作。穿刺针自颈总动脉与气管间隙进入,穿刺平面与病变椎间盘平行。当确定穿刺针尖进入椎间盘中央位置后,以5ml注射器抽取2-3ml臭氧气体注入其内,透视下观察可见气体在椎间盘内的弥散。注意注射时不要用力过猛,以免造成其他意外。

3.8 术后处理

术后2~4周患者应以卧硬板床休息为主,尽量减少腰部活动。

术后3~5天静滴抗生素,也可行肌肉注射或口服。并密切观察有无椎间盘感染的症状和体征。必要时可给予20%甘露醇、地塞米松及神经营养药等。

患者出现一过性腰腿痛加重现象(即反跳,多出现于术后1周至半个月时)时,可口服镇痛药,一般几天后能自行缓解。此时医生的心理辅导非常重要,应向患者反复解释、说明,必要时可适当使用抗焦虑药物,解除患者精神压力。

术后的康复措施(见下表)也应在医生指导下进行,过早下床活动,过早负重及进行不恰当的体育锻炼都会影响疗效,甚至前功尽弃。

3.9 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 %,D'Erme-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。笔者治疗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,从国内数家医院的小样本看,超过70%,其中不同类型的颈椎间盘突出症的疗效可能有区别。

      在可能影响疗效的一般因素中,笔者观察到病程及腰椎间盘突出程度对疗效有明显影响,即发病时间超过5年、腰椎间盘突出程度超过椎管矢状径30%时,治疗效果会明显降低(此结论仅限于自侧后方穿刺入路治疗的患者);而年龄和累及多个椎间盘对疗效影响不大。从理论上讲,年龄越大的患者,其腰椎间盘发生严重退行变的机会越大,髓核丧失水分的程度也越大,因而会降低臭氧的治疗效果。滕高军在总结1500多例APLD治疗效果时发现患者年龄大于60岁时疗效有显著降低。笔者观察患者年龄与疗效关系不大,国外也有相同的报道,原因可能与下列因素有关:选择病例的偶然性,超过60岁患者椎间盘退变的程度偏轻;其次这部分患者以炎症为主,突出髓核对神经根的机械压迫并非症状和体征的主要

经皮椎间盘O3注射术后康复计划

术后日期

可能出现的症状

应对措施

1~3天

为软组织愈合期。大多数病人感腰、臀部轻微的肌肉酸痛不适。少部分病员可感觉类似于术前的疼痛和麻木,为术后的正常反应。

 

①睡硬板床;②绝对卧床休息1天。选择适当的卧床姿势,使腰部充分休息;③尽量减少活动范围;④坐立、行走时加用护腰带。

4天~2周

 

 

 

 

 

 

 

 

3~4周

 

 

 

 

 

6~12周

若腰背部出现剧烈疼痛。

 

 

 

症状好转或部分患者仍感腰腿酸痛麻木。

 

 

 

 

大部分患者感觉腰部逐渐恢复正常。

 

 

 

 

少数患者无缓解。

绝对卧床休息,及时向医师说明情况,并查明原因。

 

①避免长时间坐立,一次坐立时间在15分钟之内;②可进行轻微腰部伸展运动;③严禁提举物品;④部分患者2周后可恢复轻体力工作。

 

①腰背及腹肌锻练;②步行锻练,可根据情况爬一定坡度。③游泳锻练(每周三次,15~30分钟)。多数患者可恢复轻体力工作。

 

经循序渐进的腰背肌锻练,部分患者可恢复重体力劳动。

 

   原因;也有可能与患者的满足域有关,年纪大者活动强度小,一定程度的症状和体征的减轻即能获得患者的认可。

       Muto等强调包容性腰椎间盘突出且不伴有下肢神经功能缺失症状是臭氧治疗的最佳适应证,但对此结论没有提出相关依据。笔者认为该观点不全面。纤维环和后纵韧带的完整性可能并非臭氧治疗有效的必要条件。臭氧具有极强的氧化能力,能瞬间氧化与之接触的组织。理论上只要让髓核组织接触臭氧气体越充分,蛋白多糖氧化越多,髓核萎缩的程度越明显,疗效就越好。本研究显示疗效与术后椎间盘内气体量无关,而与气体在椎间盘内的分布有关。术后立即CT扫描显示气体在椎间盘内的分布表现为聚集分布和分散分布两种形式,可呈气湖状、裂隙状、小气泡状或不定形状,亦可见气泡单个或呈串珠状分布在突出或膨出的髓核组织之内。纤维环完整时,椎间盘内气体聚集较多;纤维环破裂时,气体可通过破裂处进入硬膜外间隙,椎间盘内潴留气体量则较少。观察发现,盘内气体潴留少,不一定疗效不佳;气体分散性好者疗效好。若椎间盘内存留的气体一开始就呈集中状态,即使气体再多,气体与髓核组织间的接触仍有限,疗效就差。另一方面,笔者注意到,椎间盘突出处有臭氧气体存留的病例,疗效优于椎间盘突出处没有臭氧气体存留的病例。这可能是因为臭氧直接造成突出处髓核组织萎缩,解除或减轻了椎间盘组织对神经根的压迫,类似胶原酶直接注入椎间盘突出物内而达到治疗效果。

       臭氧治疗主要通过引起蛋白多糖的功能改变达到使髓核萎缩的目的。由于椎间盘内缺乏血液供应,水分逸出椎间盘必须通过渗透的方式,这是一个缓慢的过程,不能像外科手术或经皮腰椎间盘摘除术一样能够取得即时效果。动物实验证明,在术后1周内,髓核的体积无明显变化,术后1个月时,髓核体积明显减小。故临床上臭氧治疗后病人需半个月到1个月的时间才能观察到较明显疗效,有时甚至长达2~3个月。因此笔者主张观察臭氧治疗效果应在术后3个月以上。

        臭氧治疗后早期大部分患者均有不同程度的症状缓解,此在急性期和临床症状重的患者中表现更突出。即使臭氧治疗最终无效,一部分患者也能得到暂时的症状减轻。笔者推测可能是由于臭氧的消炎、镇痛作用。国外常规对患者进行2次以上臭氧注射,间隔时间1周至半月,可强化臭氧氧化髓核的作用,同时也利用臭氧减轻髓核萎缩之前的伴随症状。

       术后部分患者会出现症状反复的情况,即情况改善后又出现与术前一样的症状,有时甚至比术前还重,但在数日后,这些症状常常自行消失。笔者认为腰椎间盘内臭氧注射后,椎间盘内髓核组织变性坏死、进而水肿引起椎间盘内压力暂时性升高可能是“反跳”现象的主要原因,此与动物实验中髓核水肿的时期相符。遇到这种情况,除给予镇痛药外,应对患者进行心理辅导。必要时可行纤维环的“开窗”治疗,可迅速缓解症状。

3.10 并发症及其处理

       根据目前国内外臭氧治疗颈、腰椎间盘突出症的文献报道,除出现1例颈椎间盘臭氧注射术后感染外,尚未发现明显的并发症。可能出现的合并症还包括神经血管损伤、臭氧过敏、臭氧误注等情况。由于臭氧消毒灭菌的特点,理论上可大大减低椎间盘感染的机会;治疗时所用无损伤穿刺针一般不会造成神经血管的损伤。若采用侧后方的穿刺途径,不经过硬脊膜和椎管,故在操作正确的情况下,一般不会出现臭氧误入硬脊膜囊的情况。即使臭氧误入血管内,由于臭氧量小,血液内又存在较强的缓冲系统,通常不会造成明显不良后果。

        笔者在治疗过程中遇到一些与臭氧相关的现象:臭氧注入椎间盘或椎旁间隙后,患者会产生程度不等的腰部胀痛及同侧下肢疼痛、麻木等症状,一般无需处理,几分钟至半小时内可自行缓解。患者术后出现胸闷、呼吸困难、角膜刺激及呕吐,类似典型的臭氧致呼吸道过敏的症状。通过脱离臭氧环境、吸氧、镇静处理,必要时给予地塞米松肌注或静脉滴注,症状可缓解。

3.11本技术的优势

颈、腰椎间盘突出症微创治疗方法曾以其手术创伤小,不破坏脊柱的正常骨性结构,并发症少,适应症病人效果好,病人痛苦少,恢复快等特点深受医患双方的欢迎并得到迅速发展。臭氧疗法不仅具有以上长处,尚有其独特之处,表现为:

1)臭氧极不稳定,易分解形成稳定状态的氧气,故不会造成二次污染和持久的器官组织伤害。

2)臭氧对髓核组织破坏能力强,但对椎旁组织无明显不良影响。

3)臭氧价格低廉,手术监视设备要求不高,能作侧位腰椎透视的高清晰度X光机即能满足要求,降低了手术费用。

4) 手术方式无损伤,操作简单,病人痛苦少,可在门诊进行。

5) 臭氧具有消毒杀菌作用,且一般使用一次性穿刺针,可大大降低术后椎间盘感染的发生率。

6) 由于颈部解剖结构的复杂性,手术治疗颈椎间盘突出症风险极大,此时臭氧疗法更能体现其优越性。

4、臭氧的防护

        大气中的臭氧主要是光化学作用的产物。由于臭氧的强氧化特性,可直接、也可通过形成ROS途径破坏生物分子的结构和功能,因此,大气中臭氧浓度过高将造成污染,有害人体健康。

        呼吸道是人类最易被臭氧损伤的器官。许多动物实验显示长时间反复(几天到几星期)暴露于高浓度臭氧(0.10ppm以上),呼吸道终末小支气管和肺泡管部的纤毛细胞和Ⅰ型肺泡上皮细胞受到损伤并产生炎症。随之可观察到机体的防御和修复反应。但反复受到损伤后的积累效应将引起肺部慢性疾患。因此,世界卫生组织推荐人类安全的大气臭氧浓度是0.05~0.10 ppm(按1小时暴露量计),即0.08~1.67 µg/ml。

        Schmut等实验显示在接触臭氧几分钟后,泪液蛋白即可受到明显破坏,其破坏程度与臭氧的浓度有关。角膜长期接触臭氧后,“干眼综合征”发病率增加,患者感觉眼睛干燥、烧灼感、异物感、怕光或视觉模糊等。

        臭氧治疗操作过程中,虽然暴露于臭氧的时间短,但臭氧的浓度要高于人类臭氧安全浓度的几十倍(30~50 µg/ml)。故做好防护措施,使术者、患者免受臭氧损伤非常必要。此类防护措施包括:建立手术室的通风设备;获取臭氧过程应密闭,避免臭氧泄露;有条件时,可用还原剂中和残余的臭氧;术者应经常性服用维生素E和维生素C,以提高机体抵抗臭氧损伤的能力。

 


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