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椎间盘激光修复术

 天道酬勤更努力 2020-03-16

一、概述


椎间盘激光修复术( Disc laser repair system , DLR)是在局麻下穿刺针经过皮肤刺入目的椎间盘,然后导入光导纤维,手术中注入高渗 NaCL溶液或等渗NaCL盐溶液,通过特定波长的低强度激光对髓核组织和注入的溶液产生作用, 从而在纤维环内部产生热毛细效应和热塑效应,达到修复纤维环组织、 治疗突出体并解除神经根压迫的一种微创介入技术。 椎间盘激光修复术是继化学溶核术、经皮椎盘切除术、内窥镜下椎间盘切除术和经皮激光椎间盘激光减压术

PLDD )之后椎间盘突出症经皮穿刺治疗的又一项新进展。这一新技术是由俄罗斯巴甫洛夫医科大学著名神经外科专家萨恩德列·鲍斯·伊里伊奇和影像学专家苏里亚津加·列夫·尼古拉耶维奇共同发明这项技术结合了光子物理学、生物化学、神经外科学、矫形外科、生物医学、影像学等,并且总结了其它微创技术的特点。自1990年开始鲍里斯和列夫进行了大量的临床试验,1998 年鲍里斯和列夫通过总结常规微创疗法, 并结合生物化学、 激光医学等学科基本完善了椎间盘激光修复术,该技术于2003年获俄罗斯国家专利(专利号: 2212912006年获国际知识产权组织(PCT)认可,确定了技术 的唯一性;经俄罗斯卫生部和国家高等专业教育机构批准,正式编入俄罗斯国家医学教材; 根据俄罗斯巴甫洛夫医科大学对应用该技术的386例患者的 3年随访统计椎间盘激光修复术的有效率高达96.9%目前的研究及临床应用结果表明,该技术具有简单、微创、安全、几乎没有并发症及有效率高等优点, 是一种真正微创的、修复性治疗颈、腰椎间盘突出症的革命性新技术。

二、基本原理
椎间盘激光修复术的作用机制是利用低强度激光产生的热效应、  压强效应、电磁场效应、光化效应、生物刺激效应作用于注入了盐溶液的目的椎间盘内,使纤维环内部产生热毛细效应和热塑效应,在椎间盘内部补水的同时利用特殊状态的髓核修复纤维环内的微裂隙,最后退行汽化突出体完成治疗。 这一过程中最大程度上保存了椎间盘组织的生理功能(损伤椎间盘组织的体积不到椎间盘总体积的1%低强度激光的生物作用激活了椎间盘的内部环境,从治疗椎间盘退行 性病变的角度来治疗椎间盘的突出疾病,从而在治疗突出体、解除神经根压迫的同时修复了椎间盘的生理功能。
三、适应证和禁忌证
椎间盘激光修复术的患者选择必须根据临床症状、体征及影像学检查资料的综合分析。 适应证和禁忌证的把握是手术疗效好坏的前提之一,从国内外的资料看,各家指征的选择及松紧的把握不尽相同。  如果手术指征过严,会有很大一部分患者因条件所限, 不能及时手术以致病情进一步发展, 造成神经功能的不可逆性损害。如果适应证过松,很可能出现术后疗效差,甚至无效,并有可能会延误治疗时机。

 椎间盘激光修复术治疗颈、腰椎间盘疾病的适应证

椎间盘膨出;突出;正中央型、旁中央型椎间盘突出;脱出等;及
压迫- 局部缺血性神经根病; 
1. ⅠⅡ期椎骨运动节段不稳定; 
2. 颈腰椎间盘源性疾病导致的疼痛综合症,经3个月以上保守治无效;
3. 对外科手术没有明确适应症;及全身麻醉有不适应症。
 椎间盘激光修复术治疗颈、腰椎间盘疾病的禁忌证绝对禁忌症:
1. 根据辅助检查( 、、MRI 片等)判断为非椎间盘源性疾病和疼痛;
2. 感染和精神疾病; 
3. Ⅱ度以上的脊椎不稳; 
4. 大面积尾侧脱垂(大于5m)或游离移位相对禁忌症:
1. 原发性椎管狭窄。
四、手术操作 
(一)术前准备 
<术前检查及手术人员配备>
),同患者签署知情同意书。
)功能检查,手术耐受能力评估。
术禁忌。心电图、胸片、腰椎正、侧位及X 线片, CT 或MRI 
检查资料齐备。 
)手术人员组成:一般为5人(术者、洗手护士、巡回护士、C
 形臂的操作人员及管理激光仪的护士组成)。
为实现此治疗方法,新型激光医疗设备,其辐射波长 。选择这种波长是最理想的,因为在这个光谱波段激光被水的吸收率达到最大,椎间盘组织对这种激光辐射吸收率比“激光穿刺髓核消融术”“激光内窥镜髓核切除术”中所普遍使用的, 激光吸收率高(4 倍从另一方面看,水对这种辐射的吸收率比对光纤铒激光辐射的吸收弱10 倍比对激光辐射的吸收率弱 100倍这种波长为 的激光辐射特点是:一方面可以把辐射功率降低到另一方面可以避免大面积破坏椎间盘组织。在椎间盘激光修复术中使用了柔软而纤细的穿刺导针-克氏针, 它可以通过突出体进入椎间盘,同时可以避免对脊柱神经根的伤害。
椎间盘激光修复术相对于其它激光穿刺手术的新颖特点还在于:使了特定弯曲的穿刺针和适量的高渗盐水(10。为进行操作,必需具备以下器械:


1. 激光治疗仪。为完成操作我们使用以下:
1. 与激光源相连接的外径400—500μm的光纤;
 
2. 直径0.9mm的克氏针(长度为的钢针
 
3. 外径为 1.6mm的直穿刺针;
 
4. 外径为1.6mm的特定弯曲的专利弯头穿刺针,这种针虽然有曲,但克氏针和光纤可自由通过。
弯头穿刺针在椎间盘内的旋转可以使光导纤维中的激光辐射旋 转朝向所需的方向。从直穿刺针内导出的光纤的运动只限于“前进”
穿刺针中的光纤中激光辐射运动而形成的通道方向垂直的弧面上。通
过对针和光纤的操作,可将“锥体”置于突出体的附近,从而对突出体进行最有效的作用。

图 1:1. 专利弯头穿刺针; 2. 克氏针; 3. 直穿刺针; 4. 光导纤维
1. C形臂或 CT作为术中监视导航。
 
2. X线的介入床
 
3. 10浓度的盐水
 
4. 0.5% 利多卡因
 
(二)手术过程
 
)体位:患者一般采取侧卧位,患侧朝上,腰部垫枕,背部屈曲以减轻腰部脊柱前凸。
)定位:用 CX线监视仪确认目标椎间盘、椎体,确定最佳刺入点和刺入角度。
的利多卡因局部麻醉, 患者在完全清醒的情况下,以穿刺针做引导,沿穿刺点按事先确定的穿刺角度和距离向目标椎间盘穿刺。
Ⅰ手术在局部麻醉下进行, 伴有静脉内药效增强, 因而需要医之间的不断沟通(防止损伤椎管相邻组织)。
Ⅱ在射线操作中患者身体以左侧位躺在射线台上。操作在影像监
控下进行。
 
Ⅲ 对 L—5 间盘的穿刺经椎间孔按德·谢兹和依·列维尼的良路径进行(见图2,a)
间盘 L1 以 П·艾拉海尔法进行穿刺,此方法是为间盘后侧 及中央区路径设计。 穿刺在椎弧间进行, 比关节突靠内, 让开中间线1.5厘米(见图 2б。

2:经椎间孔和间盘髓核突出向椎间盘   L5 导入导管及穿刺(aLL5X线摄影—解剖的相互关系;经椎间孔和间盘髓核突出向椎间盘     51   导入导管及穿刺针图示
(б。在椎骨 5—1 平面上的层析 X线摄影—解剖的相互关系
操作的第一步骤
1. 用直径0.9mm的克氏针穿刺椎间盘。穿透纤维环后侧后,移动克针至椎间盘四分之三处(图2、。
2. 沿着克氏针向椎间盘中间导入直穿刺针。应特别注意穿刺针的位置应平行于椎体软骨板。 克氏针和穿刺针的位置通过电子影像矢状面和正面检测。经克氏针导入的穿刺针与水平面呈35—40°角X射线管的定位位置要垂直于穿刺针。
在穿刺入椎间盘和经突出体进针时,经常会出现向腿部放射疼痛的加剧(定位引导评估)。此时需向患者确认是哪一条腿出现放射疼痛。如果疼痛出现在非患肢, 则必需进行重新穿刺。 正常的下肢出疼痛意味着,穿刺导针的针端很可能处于靠近对侧神经根附近的位置,也就是突出体的对侧。 当穿刺路径经过突出体中央时,穿刺针的位置被认为是最理想的。

图 3克氏针经椎间孔向椎间盘穿刺,和沿克氏针导入穿刺针的示意图
1. 经直穿刺针向椎间盘导入高渗NaCl 溶液0.5到1-2ml,具体取于椎间盘面积。
2. 向穿刺针中导入外径为400—500μm的光纤,光纤连于激光设备在开始辐射时必须进行监测,以避免光纤朝向椎体。
 操作的第二步骤激光作用
1. 初步激光辐射作用经直穿刺针完成。激光辐射时间(曝光时间)15—20秒。波长λ=970n(0.97μ)的激光辐射强度为3。辐射能量为 45—60 焦耳。
2. 激光作用后形成“腔”后,注入少量(0.2—0.5ml )高渗溶液。然后沿直穿刺针重新引入克氏针,并拨出穿刺针。借助影像检
屏幕确定克氏针的位置, 然后沿克氏针向椎间盘中部导入弯头针。助影像检测屏幕确定弯头针的位置。拔出克氏针。将弯头针拉近纤维环部位,然后重新向前进入髓核内直至相同深度。此时弯头针偏离最开始的方向。这样就形成一个新的通道。 新通道的建立由两个步骤组成—直针形成的通道(а)及其扩展通道( б。
а.向弯头针中导入光纤。然后进行功率为的激光辐射 5—15秒光纤向前引入至椎间盘四分之三处并牵回,形成新的通道,关闭激光辐射
б.   术者旋转可以在椎间盘内旋转的弯头针至一定角度,旋转弯头针形成新的光纤运动方向, 并以此扩充形成新的通道。 将光纤探出穿刺针几毫米。接通激光,通过变换光纤的方向而形成扩充通道,如示图所示。将第 2点中描述的操作重复5—10次(图 4。

图 4 椎间盘激光修复术中椎间盘内的激光辐射作用示意图
 
然后,为建立下一个通道,将弯头针牵引至纤维环,旋转90 并重引向前。将所有上述操作重复进行,即形成新的通道(图5。
在旋转弯头针之前,必需将光纤引回弯头针中以保护光纤石英端头,  以避免光纤在椎间盘组织中被折断。弯头针形成新的位置后, 光纤新探入椎间盘组织。
图6是未向椎间盘内导入高渗溶液情况下,完成全部操作后的椎间盘典型图片。椎间盘被由穿刺线路分开。在图6 中表明直针的位置,光设备工作时,从直针中导出的光纤进行操作。

图 6按椎间盘激光修复术完成所有操作步骤,但未向激光辐射区导  入高渗溶液的椎间盘切面。 图中表明了穿刺针的位置, 光纤从此处出开始操作步骤。
激光设备工作状态下, 光纤运动时椎间盘作用区的横截面示意图见图 7。

图 7按椎间盘激光修复术进行操作形成的激光对椎间盘的作用区横截面示意图,距离以为单位。鉴于在图 7中标明的作用范围,作用区域的平均厚度为3m,在椎间盘激光修复术中作用于椎间盘作用区域的总体积约为500m。

图 8按椎间盘激光修复术,向间盘导入高渗溶液进行完全部操作后 的切面图。图中表明了穿刺针的位置, 光纤从此处探出后开始进入作阶段。
在图 8中显示的是按椎间盘激光修复术导入高渗溶液完成全部操作后的椎间盘截面。
所需激光辐射的总量取决于突出体的大小和椎间隙的高度。多情况下,激光能量不超过1200J,但脱出体很大,疼痛剧烈时,激光辐射总量可以达到1500J。
如果突出体大于7m(8—15m,伴有突出体死骨形成迹象,弯头针从椎间盘退路撤出到突出体中心,朝向椎间盘纤维环外侧 (佳方案突出体的大小和死骨形成迹象经侧位CT影像多平面重建确( 电脑断层扫描)当穿刺针处在这个位置时进行穿刺激光手术的第三步骤—逆行退路直接气化突出体,即激光辐射直接在突出体内进行辐射。
第三步骤逆行退路直接气化“突出体”
手术第三步骤在CT监测下进行,以确保获取三维图像,确定穿 刺针的位置,以及光纤远端(末端)相对周围组织的位置。在CT测下,穿刺针逆行退出纤维环之外并停置于突出体中心。确定弯头针旋转朝向的安全性,然后进行直接气化突出体(图9,辐射功率为 3辐射时间 4—160秒向突出体导入生理盐水后直接气化的效果 被加强。
注意!在进行操作时应注意, 因为光纤的石英端头 (工作端头)
 
在开启激光辐射时没有防护膜的保护,此时应将光纤伸出穿刺针以的产生,在开启激光前必须将光纤探出穿刺针1—2m,这样足以避免激光辐射加热穿刺针。

图9 逆行退路直接气化5-S1 椎间盘突出体过程的椎骨CT光片:激光作用 150 秒在椎间盘内形成的破坏区域。 图片中显示穿刺针和光纤的位置,经光纤形成激光作用区域。 距离以 为单位。1-穿刺针位置; 2- 突出体内激光辐射区域直接形成的气腔
 经形态学和温度研究表明, 椎间盘激光修复术中所选择的治疗腰椎间盘源性疾病的激光制式不会导致椎间盘组织和周围解剖结构的  全面破坏,而这种情况会出现在像激光穿刺或内窥镜椎间盘消融术
(激光髓核切除术)中(图1,б。椎间盘组织内激光损伤区域被局限于激光通道周围的约的范围内,其形状像被拉长的截头圆锥,其顶部直径 1m,底部~4m。总体讲,在完成全部必要操作后发生变化的组织占椎间盘总体积的5—。

图 10椎间盘激光修复术( а)和激光髓核切除术(б)进行激操作后的间盘状态
组织的破坏特点是不同的。这里出现不同程度的水肿和凝固坏死迹象,一方面由激光和二次热辐射作用引起,另一方面,由过热蒸和沸腾的水-盐溶液的作用引起。
激光通道和椎间盘裂缝其实质上是毛细渠路,这些毛细渠路中由于存在被加热的液体、蒸气和温度梯度而出现了毛细凝结及对流效应(地心引力的和热毛细效应)导致液体沿着毛细渠路以速度V移动,
V取决于毛细渠路中气体相对两端的温度差△T=T1-T(图11。在椎间盘的有孔组织内,被加热液体流按热渗透规律扩散到椎
盘内温度更低的部位,热渗透机制类似于毛细凝结机制。
应当指出,加热的蒸气中压力图 升高,也会导致液从激光作用区流出(△P=P1-P。

图11激光设备工作时椎间盘缝隙中的液体流,由压力(△P=1-P和温差(△T=-T)导致的毛细凝结效应。
椎间盘激光修复术中使用的激光辐射处于所谓的亚烧灼波段,即这种能量作用制式未达到烧灼(祛除)生物组织的临界值。激光通道内椎间盘组织的祛除不是通过激光光子的直接作用达到,而是由于加热光纤石英端面的积炭达到,辐射功率为、光纤直径为 300μ情况下,可以在几秒钟内达到≈1000。在这样的温度下,椎间盘组织的生物有机成分由于高温分解和水蒸气造成的压力脉冲作用(机械性)被迅速破坏(气化作用)。
鉴定表明,按椎间盘激光修复术, 激光通道形成过程中祛除的织(组织减少)体积不超过椎间盘体积的。
激光通道边缘的薄层内可清晰地看到组织碳化的痕迹。这种组织的碳化现象出现在温度高于 150 C 时,有机物质变干(脱水)(黑。在激光通道外,测量显示,温度急剧下降。激光通道外 1—2mm00的距离上温度从150C降到60在这激光通道周围大约一个半毫米的椎间盘物质层面内,出现了毛细热扩散效应和胶原热塑效应。在60—80C的温度下,胶原会变性,软骨可熔化(变成可塑型的),些现象使得保持椎间盘组织天然弹性的软骨组织内部机械应力松弛(减弱。这种热塑现象可以改变软骨形态,这在当前广泛应用于整形、整容和脊柱外科中。
椎间盘激光修复术中,由于胶原热塑效应而变性的椎间盘组织的体积不到椎间盘总体积的。胶原变性过程中,大分子粘合,而明胶(变性的胶原)被溶解于水形成粘合物质。 因此可以理解为:激光用过程中在过热水蒸气和被加热的水的影响下,胶原变性为明胶并以溶液形式在压力下、 按热毛细扩散和热渗透规律沿椎间盘组织内的裂缝、激光通道及气孔扩散。 同时粘合这些微裂缝, 促进椎间盘完整性的恢复。 Na和 Cl 离子促进胶原在水中的溶解,因此在椎间盘激光修复术中使用了高渗NaCl溶液。
综合以上所述,可以解释在逆行退路直接气化突出体后,在突出体内“气腔”出现的原因,气腔可经CT图像确认。椎间盘激光修复术后突出体的密度明显降低(密度从100-95h( 亨氏单位 ) 降50-40h( 亨氏单位)或更低。在逆行退路直接气化突出体时,光纤被直接导入突出体内, 光端头被加热至高温。在高温热解和过热蒸气造成的局部压力脉冲作用(微爆炸)下,突出体内气腔形成,可通过CT图像判断。压力升高时突出体内渠道邻近部位由于压力差发生热毛细效应;出现突出体组织脱水(变干)。同时,组织在压力下分层并出现大量微气腔和大气(这被称为“冒泡效应其平均密度由于冒泡效应而急剧降低,记录为组织密度降低。 在热及热机械作用下胶原变性并收缩。突出在体积上减小(皱缩(卸载。 
“纤维环上的”(髓核内的)操作,也会引起对膨出和突出体的破坏  作用。过热蒸气和沸腾液体, 在高压和热毛细效应的作用下运动,气体流动方向、椎间盘缺陷、裂隙流动,以及在操作中形成的激光通道上扩散。一方面,由于穿刺路径是经突出体入路进入的椎间盘,一方面,由于很多椎间盘裂缝集中于突出体周围,应该期待,蒸气和被加热液体的这些作用会被明显地局限集中于突出体周围区域,正是此处会出现热分解效应。
在Э·博尔В·格拉达什维尔、А·梅里琴科及А··维里多娃等专家的著作中都证实,经波长λ=0.97μm和λ=1.56μm 的激光辐射直接作用的附近区域会发生软骨积极再生。一般认为,再生受软骨组织的降解产物刺激, 在受损的基质区段内营养介质的弥漫扩散要比在只有软骨细胞营养不良的区段上的扩散要更活跃;另外, 激光束散射过程中逐渐减弱的激光辐射在椎间盘内的扩散对软骨细  胞再生起到了生物刺激作用,因此经椎间盘激光修复术治疗后椎盘软骨组织中发生的是再生反应。
(三)术后操作 
术后患者俯卧 3个小时后改侧卧休息, 预防感染治疗3天腰围保护 30 天, 3 日内尽量少走动, 3 个月后可恢复正常的体力劳动。 
俄罗斯的相关术后规范 
抗生素 7天。
(早晨,17点和睡前测量体温) 
体温升高时替换抗生素并延长至10天。 
2次, 每次 1片, )5 天。 
有助于肌肉放松的药物(盐酸甲苯哌丙酮)10 天。 
戴护腰 1个月3个 月), 晚上脱下。7天内禁止坐姿 椎间盘突出 ); 10-14 天内禁止坐姿 ( 脊椎不稳 ) 。
 17-10 锻炼(强健背部肌肉,禁止腰部旋转运动) 。离子导入理疗药物理15-20 天。
手术后 6个月内不要负重。
补充处理方案:如果术后初期出现: 
1. 头痛(特别是“站立”时)需进行静卧疗法,并注射浓度为0.9%
 生理溶液,每天 2-3 升,止痛药(安乃近) 
2. 腿部仍感疼痛-在生理溶液中加入4-8 毫克地塞米松。 
3. 腿部仍感麻木-改善血液循环的药物(诺舒尔、氨茶碱等)。 
上述药物是俄罗斯的康复方案,对中国的卫生要求,可作同类药
物替换。

术后患者须知

椎间盘修复术后康复须知

(建议参考方案,具体详情请遵医嘱)

对所有腰椎间盘术后患者,6 个月内绝对禁止提拉搬运重物。

五、该方法的治疗有效性
被观察患者 386位患有腰椎骨软骨反射性疼痛和压迫型临床症状,年龄在 1—75 岁之间,其中男性216人(占56,女性170(44。该病患病人群主要是最有劳动能力的人群,即年龄在 32岁至51 岁之间的年龄组( 259人,占所有被观察和治疗患者人数的67.1发病高峰在 4—51 岁年龄组(73 人,或 18.9,51 岁年龄以上组 中求医数量急剧减少。将被观察患者的腰椎软骨病主要的临床症状按照安东夫的疾病统一临床分类基础为依据,列于表1中。
表1腰椎间盘病的主要临床386人


绝大多数情况下,术后在手术台上或是术后第二天,患者之前神经症状、疼痛症状、脊神经紧张、神经根或腰坐骨神经疼痛等症状就会减退或者皮肤感觉不敏感和肌肉紧张的症状会有不同程度的减  弱或消失。

柱中的不适感可能会持续几周之久, 对个别患者来说, 可能余痛困扰的时间会更长一些。 但所有患者在不同时期内, 最长为一个半月, 其躯干的倾斜性疼痛现象都会减弱,甚至是原有的脊柱后凸角度为 90 C情况也如此。在术后对病人观察时间为三个月到三年。调查了276人。对143人在 1—3 个月后,对 133 人在经过 1—2 年后进行了脊柱电脑层析 X光片检查。

电脑层析X 光检查分析的治疗结果显示,143例中的72例(在三个月内拍的电脑层析X光片中发现突出体完全或几乎完全消失。我们说的突出体几乎完全消失(椎间盘突出消失) 是指影像检查那些在矢量 (前后向的)平面上的结构二维重现图中没有发现突出体,而在轴向扫描中可以看见不明显的、很难分辨的低密度(4030 亨氏单位)突出体残留物。在这种密度下突出体组织已不能被称做软骨组织,而成为纤维组织。其中22 例的突出体在构二维重现图中进行的矢量平面测量中发现比原来小了一倍甚至更49 例(34.3%)发现有突出体的轮廓改变。激光手术后三个月内得到的 94 名患者的影像检查结果中,没有发现硬膜囊和神经根受压迫的情况。

应当强调所有进行了椎间盘激光修复术的案例,在影像检查中如果突出体能够被辨认出的话,那么突出体的密度比椎间盘密度低2-4 倍。该方法可以确保在进行手术后一个月至一年的时间里大多数患者 (84—87)完全治愈腰椎间盘病的局部病理状况及消除椎间盘-管,和椎间盘-神经根的矛盾。该方法的良好疗效已被各种辅助研究证实。

参考文献

1. Б. И. 萨恩德列尔,椎间盘源性压迫型腰—骶骨神经根炎非内窥镜穿刺治疗的发展前景(Б. И. 萨恩德列尔,Л. Н. 苏利亚津卡В.М. 丘德诺夫斯基,В. И. 尤苏波夫,О.В.科萨列娃,В.С. 季莫先科—符拉迪沃斯托克:远东科学,2004,181页)

2. :脊椎骨软骨症治疗( Б. И. В. М.丘德诺夫斯基, В. И. 0927—12 页)

3. А. А. 斯科洛米茨:椎间盘骨软骨病:神经综合症病因新解( А. А. Т. А. А. П. / 神经学杂653-55 页)

4. Р. (91-97 页)

 

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