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TUhjnbcbe - 2021/3/3 19:59:00

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基本原理

仅对特定组织进行毁损而控制对非靶点组织的损伤取决于影响能量传递的因素和局部组织生理学特征。凝固性坏死可以应用Bioheat公式进行描述:

Biobeat公式

凝固性坏死=(产生的热×局部组织的相互作用)-热损失

在简化的热RFA系统中,3个主要的因素决定了热的产生和毁损部位的大小:到射频探头的距离、射频电流密度和射频电流应用时程。影响射频毁损情况的热损失包括传导、对流和低阻分流。

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单极和双极射频热凝消融术(ThermalRFA)

射频热凝消融术应用的是高频交流电,通过对局部组织进行高温加热造成细胞不可逆性损伤。温度控制FRA系统主要用于疼痛介入治疗。单极RFA中高频交流电通过非绝缘的射频探头流向组织,交流电使电极旁边的组织产生摩擦热。在RFA中,热从组织流向套管。

传统的RFA中,消融的时间、电极的大小和温度的设定都会影响最终组织毁损的大小。单极RFA中,毁损部位呈一扁球形,凝固主要发生在与电极长轴垂直的方向上,远离电极头端的地方仅发生微小破坏。因此,对于单极射频,套管应该平行于靶点神经。当应用单极射频热凝消融术时,明确最大可耐受的误差界限对于电极的放置是非常重要的,这决定了套管种类和射频设置的选择,以便对靶点神经进行全部的破坏(图1)。目前用于进行疼痛介入治疗的单极RFA毁损范围小,在没有液体预注射的情况下,毁损部位的半径大约是电极宽度的1~2倍。

图1带有套管的单极RF毁损神经(灰色结构)的示意图。套管的射频头是白色的,椭圆形标记区是毁损的部位。

d:神经的直径,e:最大能耐受的误差界限,r:有效破坏的直径,L:破坏神经的长度。

在双极RFA中,被动电极取代接地电极,以便在电极间形成集中电流。三维的Cartesian坐标系统能够描述双极的毁损情况(图2)。当需要毁损的部位较大或需要对SI侧支进行RFA时应用双极射频。当应用双极射频时,要注意能够影响毁损情况的特殊结构参数,包括①射频探头的大小和长度、②预注射液体的成分、技术和容量、③电极间的距离、④毁损时间、⑤射频探头结构和⑥射频探头温度。一个具有决定性的重要参数是电极间距离(IED),目的是选择一个合适的IED,既能对需要的区域进行毁损,又能限制对非靶点结构的破坏。另外,IED的设定应该能够限制弥漫性损伤。最大的允许IED依赖于多种结构参数,包括射频头的型号、消融的时间和预注射液的成分。

图2双极结构重要的毁损参数示意图。

X:最大毁损长度,ymax:最大高度,ymin:最小高度,z:最大深度,IED:设定的电极间距离。*点代表在毁损y轴中点、因为不完全毁损(遗漏)而没有得到治疗的神经。

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低温RFA

近期,低温射频消融已经开始应用于SI关节功能障碍的治疗。相对于传统的热RFA,低温RFA会造成远离射频套管头端部位的毁损。在一些特定的结构区域,产生远离头端的毁损是很有优势的,例如SI关节,因为该部位常需要垂直放置射频套管。低温RFA内部是一个低温电极,应用灌注液维持内部持续低温,可以通过改变冷凝液流速调整毁损部位大小。内部的灌注液类似一个散热器,将电极附近的热量带走。因此,距电极最近处组织的热量降低,而更大的电流沉积造成了更大部位的破坏。

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调节局部组织环境以增大毁损部位的方法

为了增大凝固区域,对通过调节RFA套管周围的局部组织环境以达到更大的能量沉积的方法进行了探索。支配小关节的神经直径小于2mm,并常发生解剖变异。因此,为了减少技术上的失败,产生可控的、明确的大面积毁损可能会辅助小且多变结构的毁损。预注液的化学成分能够改变破坏部位的大小及单极和双极射频消融的设置的发展。增加预注液中氯化钠(NaCl)的浓度明显提高了功率输出和破坏部位的大小。目前的数据均是在体外模型中进行的,需要进一步研究。与单级和双极FRA不同,疼痛介入治疗设备中低温RFA毁损部位的大小不受预先注入少量(0.5mL)的特殊液体影响。

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脉冲RFA

脉冲RFA应用的是射频能力的短暂爆发,该能力是在较长时间内没有应用射频能量后分离出来的。在爆发间期,热量在周围组织中消散。电极头端温度不能升到42℃以上,无法达到破坏神经的温度。脉冲射频的具体机制尚不清楚,已有多种假设。脉冲RF优先用于小直径的C和Aδ纤维。已经证明脉冲RFA可以改变脊髓背侧角内的神经元基因表达,在DRG中抑制兴奋性氨基酸的释放,改变背角小神经胶质的活性,增强去甲肾上腺素能和血清素能的下行疼痛抑制作用。脉冲RFA理论上的优势是能够缓解疼痛,又能够不造成像标准RFA一样广泛的组织损伤。对于治疗腰部小关节疼痛,标准RFA优于脉冲RFA。

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毁损脊神经后内侧支治疗腰椎小关节介导的疼痛

进行RFA时,重要的是要了解腰椎脊神经后内侧支的解剖和射频毁损的技术要点。该靶点神经较小,通常情况下直径小于2mm,因此,如果穿刺技术不恰当,会造成靶点神经无法毁损。电极应该与靶点神经平行放置。

已有观察性研究和随机对照研究(RCTs)对腰椎脊神经后内侧支进行RFA的治疗效果进行了评估。6项RCTs中,3项在患者选择和外科技术方面存在影响到结果的缺陷,其他3项RCTs得出明确的阳性结果。Nath等人的研究证明,积极治疗组患者在6个月时背部/腿部疼痛和背部/髋部活动情况改善,具有明显的统计学差异,生活质量评分也明显改善,镇痛药物用量有所减少,没有明显并发症的报道。2项观察性研究也证明RFA的有效性。Dreyfuss等人描述了一项对15例患者的研究,入选患者通过选择性阻断内侧支神经诊断为腰椎小关节综合征,60%的患者接受了治疗,其中90%患者在12个月时疼痛缓解,87%的患者在12个月时疼痛缓解至少60%。Gofeld等对例患者进行了大型临床审计(例完成了研究,35例失访),结果表明68.4%的患者具有好(疼痛缓解>50%)至极好(疼痛缓解>80%)的效果,持续时间为6个月~24个月。

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毁损颈椎脊神经后内侧支治疗小关节介导的疼痛

有关一项随机对照研究和四项观察性研究的系统回顾提供了强烈的证据证明颈椎脊神经后内侧支射频是治疗慢性疼痛的有效方法。Lord等人进行了一项随机双盲安慰剂对照研究,在颈椎小关节疼痛患者中对射频与假去神经化进行了比较,所选患者均经双盲、安慰剂局部麻醉药物阻滞所确认。RFA去神经化优于假去神经组,射频组患者疼痛恢复到原有疼痛50%的中位时间是天。

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SI关节FRA

几项靶点治疗关节后部神经支配的射频技术已经用于SI关节疼痛。对SI关节进行射频的一个相关挑战是对关节神经支配的理解不完全。另外,SI关节的神经支配包含直径范围是0.~0.mm的神经,难以应用感觉刺激进行定位,另外与骨性结构的关系也存在多种解剖变异。技术方面的发展包括关节内双极RFA、外侧支双极RFA、外侧支的低温RFA和感觉刺激介导的骶髂关节RFA。近来低温RFA的应用在SI疼痛治疗方面表现出潜力。Cohen等人在一项随机安慰剂对照研究中检验了低温RFA进行外侧支射频去神经的效果,结果显示75%的患者在6个月时得到50%及以上的疼痛缓解。低温RFA会产生较大直径的毁损范围,能够提高伤害性刺激靶定区域毁损的可能性,也能改善功能。在疼痛缓解的患者中,缓解的中位时程为7.9±4.7个月。Patel等在一项随机安慰剂对照研究中验证侧支低温RFA的有效性。与安慰剂相比,在3个月随访时,低温RFA治疗能够明显改善患者疼痛、功能丧失情况、生理功能和生活质量。

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膝关节RFA

在一项双盲随机对照研究中,实验组对膝关节神经进行RFA,用于治疗慢性膝骨关节炎性疼痛,对照组应用假手术,观察12周的治疗效果。相对于对照组,RFA明显减轻疼痛、改善功能。该文章发表后,有来信质疑该文章中有关膝部神经的解剖学基础。为了进一步明确人类膝关节囊前部的神经支配,对8例人类膝关节进行了解剖,发现了6根神经:来自股外侧肌支的上外侧支、股间肌支上中间支、股内侧肌支的中间支、腓总神经的下外侧分支、隐神经的下内侧分支和腓总神经的外侧关节神经分支。其中至少3根神经可以进行RFA治疗。

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并发症

射频治疗可能会造成轻微或严重的并发症,但是相关的报道很少。RFA治疗后,因为炎症反应,常会发生短暂的疼痛加剧,持续时间为数日至2周。Lord等人记录了83例颈椎脊神经后内侧支射频治疗患者的治疗效果及并发症。97%的患者在治疗后发生短暂的疼痛加剧,平均持续时间为10天。一些患者会出现手术区域短暂的感觉迟钝,原因与脊神经后支的主要侧支去神经作用有关。短暂的感觉迟钝更常见于颈椎脊神经后内侧支RFA。

另一项RFA相关的并发症是内侧支毁损后脊柱发生的形态学改变。在腰椎,除了支配腰椎小关节的感觉外,内侧支同时支配多裂肌,后者在保持脊柱节段稳定和体位稳定方面具有重要作用。RFA后可以应用肌电图评估多裂肌是否发生去神经作用。最近的一项单队列回顾性研究表明治疗水平的RFA会影响关节盘退化的发生率,这需要应用前瞻性对照研究以证实。

其他并发症可在颈椎内侧支和第三枕神经RFA后发生,包括共济失调和空间定向障碍。共济失调和空间定向障碍更易发生于高节段颈脊神经后内侧支射频中,尤其是第三枕神经,常为轻度,具有自限性。

最严重的并发症之一是损伤到周围非靶定脊神经。预防这种并发症的方法包括在透视引导下精确的放置射频套管、生理学检查及对毁损能力的精确了解。RFA的探头应放置在远离神经孔的安全范围内,以避免脊神经的热损伤,特别是在应用了增加毁损部位大小的方法,包括低温RFA和预注射液体时。另外,在预注射特殊液体(高浓度盐水)时,应该考虑到对非靶定组织的*性,包括中枢和外周神经系统结构。

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小结

对于脊柱源性颈椎或腰椎小关节和SI关节的疼痛,射频是一个有效的治疗措施。另外,近期研究认为RFA可能是治疗膝骨性关节炎性疼痛的有效方法。需要进一步的研究来改善患者的选择、延长疼痛缓解的时间及减少技术方面的失败,另外,综合多种因素制定出最佳毁损参数。

来源:长海麻醉,版权属于原作者。

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