膠原酶腰椎間盤溶解術

膠原酶化學溶解術,亦稱膠原酶溶核術是在C型臂X線機、CT引導下,將膠原酶準確地注射到突出的椎間盤內及其周圍,使突出的椎間盤溶解並吸收,解除其對神經根的壓迫,達到與手術摘除椎間盤突出物同樣的效果。優良率可達90%以上。由於該治療方法創傷小,併發症少,療效可靠,已成為治療椎間盤突出所致的頸椎病、腰椎間盤突出症有效的微創介入治療方法之一。

方法,適應症,禁忌症,優點,副作用及併發症,治療效果的評價,注意事項,

方法

膠原酶溶解術是將膠原酶注入病變的椎間盤內或突出物的周圍,依靠膠原酶分解膠原纖維的藥理作用來溶解膠原組織,使突出物減小或消失,以緩解或消除其對神經組織的壓迫,從而使患者的臨床症狀得到改善。膠原酶是一種主要溶解膠原蛋白的酶,能有效地溶解髓核和纖維環中的Ⅰ型和Ⅱ型膠原,與人體組織滲透壓相等的膠原酶溶液不破壞組織細胞和神經細胞,對血紅蛋白、乳酪蛋白、硫酸角質素等蛋白無損害,能在正常的生理環境和酸鹼度下分解膠原纖維,使其降解為相關的胺基酸並被血漿所吸收。
將膠原酶注入病變的椎間盤內或突出物的周圍,依靠膠原酶分解膠原纖維的藥理作用來溶解膠原組織,使突出物減小或消失,以緩解或消除其對神經組織的壓迫,從而使患者的臨床症狀得到改善,這種治療方法稱為膠原酶溶解術。
椎間盤髓核組織主要由粘多糖、膠原蛋白構成,瑞典學者Carl Hirsch於1959年進行了木瓜凝乳蛋白酶,則無套用抗生素的必要。倘若在X線室及無消毒條件的CT室進行操作,患者體質情況又較差時,治療後應當套用抗生素1周。因為一旦椎間隙發生感染或發生硬膜外腔感染,處理上較為棘手。預防的方法是在嚴格無菌環境下進行操作。

適應症

診斷明確的頸椎病或腰椎間盤突出症。經1~3個月正規保守治療無效者;重度患者即刻可行膠原酶溶解術。

禁忌症

椎間盤突出伴有骨性椎管狹窄;突出物全部、大部鈣化;黃韌帶、後縱韌帶骨化。且上述病理改變是疾病和症狀的主要原因。

優點

1.可以達到根治椎間盤突出所致疾病的目的。膠原酶具有特異溶解性,可以溶解突出的椎間盤組織,解除其對神經根和脊髓的壓迫。術後注意休息和康復鍛鍊,一般不易復發。
2.安全性高。在CT引導下準確進入注射部位,不損傷神經、血管等重要結構。
3.創傷小,痛苦小。不損傷骨質和韌帶,保持了脊柱的完整性。操作中無痛苦。
4.費用低廉,住院時間短。一般情況下,5~9天可以出院,減輕了患者的經濟負擔。

副作用及併發症

1、術後疼痛椎間盤內注射的患者較易發生術後疼痛加劇,究其機理,椎間盤容積有限,膠原纖維在膠原酶作用下出現降解,導致椎間盤內容物增加和椎間盤內壓增高,椎管內竇神經受到激惹後出現。疼痛持續時間較長的原因是:椎間盤是機體中最大的無血供組織,其物質代謝完全依靠軟骨板的滲透或經纖維環彌散,代謝速度較慢。另外,這種疼痛反應多呈單波峰曲線,即注藥後基本無痛,伴隨溶解物的增加,疼痛反應逐漸加重直至達到高峰。隨著溶解物的吸收,椎間盤內壓逐漸減低,疼痛反應也逐漸減輕直至消失。同時,這種疼痛反應還與患者的纖維環破裂程度、注入膠原酶的濃度和液體量以及患者對疼痛的耐受程度等具有直接關係。通過臨床觀察,以400~600U/1ml注入者疼痛反應輕,1200U/2ml注入者疼痛反應重。對於疼痛加劇患者,在疼痛高峰期可下肢截癱使用麻醉性鎮痛藥如哌替啶或嗎啡來緩解疼痛。
2、尿瀦留與腸麻痹
此兩種副作用偶見於椎間盤內注射的患者。其機制是由於椎間盤內壓增加後椎管內竇神經受到刺激引起自主神經系統功能紊亂所致。為預防此副作用,可在治療前給予灌腸,口服緩瀉劑或酌情給予小劑量的利尿藥。多食用粗纖維食物,增加腸蠕動。
3、脊柱失穩性腰背痛
此種情況可發生在進行椎間盤內注射的患者,與膠原酶的套用劑量和濃度具有直接關係,人體腰椎間隙(椎間盤厚度)大約為9mm,椎間盤被溶解後椎間隙變窄,脊椎小關節出現重疊,椎間關節的關節囊有竇返神經分布,而竇返神經對牽拉反應較為敏感,這樣就會出現反射性腰背部不適感和疼痛。預防的措施主要是依據臨床體徵並結合影像學特點確定合適的膠原酶用量。
4、雖然有關膠原酶椎間盤溶解術的過敏反應在國內外均無報導,但作為一種生物製劑,其存在發生過敏反應的高度可能性。為何無過敏反應的報導,可能與臨床注藥前採取相應的抗過敏措施等較為妥當有關。故在臨床進行膠原酶椎間盤溶解術時,注射後首先應觀察患者有無過敏反應的發生,一旦出現,應立即給予對症處理,原則與其他藥物過敏相同,因為膠原酶本身沒有特異性的拮抗藥物,同時也無法在治療前進行過敏試驗。
5、椎間隙感染
椎間隙感染患者的主要臨床表現為腰背部肌肉痙攣明顯,腰痛加劇,有深壓痛,白細胞計數和分類正常,血沉明顯增快,早期X線檢查無特異徵象。大約在1個月後出現注藥椎間隙變窄,椎體骨質破壞,伴有硬化,3~4個月出現椎體融合。
臨床處理包括給予抗生素,腰部制動或雙下肢皮牽引,必要時行雙髖人字石膏固定,固定和套用抗生素的時間應為6周以上。椎體融合後腰背痛症狀即可消失。
6、神經損傷
造成神經損傷的主要原因是在穿刺過程中誤傷脊髓神經外膜,高濃度的膠原酶溶液使神經根發生脫水變性等。嚴重者可發生下肢截癱。國內發生下肢截癱的已有多例,有的還是知名專家所為,教訓慘痛。對此,應採取如下預防措施:①儘量在局部麻醉下進行穿刺,進針速度應緩慢。②一旦發生誤穿神經根時應停止操作,等7~10d後再行穿刺。③注藥前應認真行回抽檢查,如有血液或腦脊液應放棄注射。④如出現神經損傷的體徵,應每天檢查受累神經根區的感覺、肌力、深反射、病理反射、腦膜刺激症狀、腰背痛情況、體溫變化等。同時給予大劑量的神經營養藥物,並同時選用針灸、電刺激、穴位注射或埋線等輔助治療手段。合併有肌肉萎縮者,應及時進行功能鍛鍊。神經性肌肉癱瘓者,在經肌電圖檢查證實後可擇期行肌腱移位術或相應關節的融合術。
7、繼發性腰椎管狹窄
關於膠原酶椎間盤溶解術引起繼發性腰椎管狹窄的問題,通常認為此種狹窄是由於纖維環溶解椎間隙高度下降所致,以治療後1~2個月時最為明顯,3~6個月時椎間隙又有不同程度的增寬;6個月以後椎間隙不再有變化。在動物實驗時觀察到,在實施椎間盤溶解術之後的3周至2年內,將實驗動物分批處死後可見被膠原酶溶解的椎間盤組織被透明纖維軟骨替代充填。據此推測,椎間隙高度在椎間盤溶解術之後先是變窄,後有所恢復是由於透明纖維軟骨充填所致。所以,施行椎間盤溶解術的患者,應有3個月左右的恢復和適應時間。

治療效果的評價

對於膠原酶椎間盤溶解術治療效果的評價,目前臨床多依據Macnab制定的治療效果改良評估標準進行評定。具體指標如下:優:疼痛消失,無運動功能障礙,恢復正常工作與活動。良:疼痛消失,能做輕工作。可:症狀有所改善,仍存疼痛,不能工作。差:有神經受壓表現,需行手術治療。
根據上述標準,目前國內外椎間盤溶解術報導的優良率在49%~91%之間。
對於膠原酶椎間盤溶解術後治療效果的評價,應在治療後2~3周進行。因膠原酶的作用時間為18~24h,溶解物的吸收大約需2周(筆者發現1例1周后CT複查椎間盤突出影像消失的病例)。從治療後患者的一般情況來看,以脊椎側彎改善、直腿抬高角度增加和椎旁壓痛減輕等出現較早,肌力恢復則稍次之,神經功能恢復相對較慢,一般大約需要3~10個月的時間。部分病程較長、神經組織因長時間受壓而變性的患者,會不同程度地遺留有淺感覺麻木等後遺症。所以,對在膠原酶椎間盤溶解術6周后仍無症狀明顯改善者,可以判定椎間盤溶解術失敗。偶爾也有個別病例在注射膠原酶施行椎間盤溶解術半年後症狀改善者。
椎間盤溶解術後患者進行CT複查可見如下徵象:
①突出物回縮,體積較術前對照減小(約占3/4)。
②突出物完全消失,椎體後緣至硬膜囊前方的囊前間距恢復正常。
③注藥間隙周圍沒有結締組織形成,腰椎管內容物形態正常。
④部分患者出現脊椎小關節內聚,可能是由於椎間隙變窄,脊椎小關節重疊所致。
筆者採用CT複查48例椎間盤溶解術後患者,其CT片徵象基本屬於上述4種。
溶解術失敗後再行手術時並無特殊困難,因為該治療方法對椎管內無干擾。筆者所遇十幾例椎間盤溶解術失敗後行手術治療者,手術中解剖層次清晰,注藥椎間隙周圍無瘢痕結締組織生成,亦無粘連改變。通常認為形成粘連改變的病理基礎是膠原分子變性,形成明膠並相互融合所致,膠原酶能有效地降解膠原纖維,使其降解為相關的胺基酸並被血漿中和吸收。所以,使用膠原酶不會對椎管內造成粘連改變。

注意事項

大多數酶的化學本質是蛋白質。由蛋白質的性質所決定,酶的作用條件一般應在溫和的條件下,如中性pH、常溫和常壓下進行。任何能改變蛋白質性質的條件(物理、化學)都能使酶的活性部分或全部喪失。如使用維生素B12、曲安西龍(triamcinoloni)、利多卡因與膠原酶相配伍,以期增強治療效果,並試圖從各藥的藥理作用上來說明其治療效果。但忽略了酶的兩個重要參數,即最適pH和沉澱劑對酶作用的影響。在目前所使用的混懸型糖皮質激素製劑中,都含有賦形劑聚乙二醇(polyethyleneglycol,PEG)。聚乙二醇是水溶性的非離子型聚合物。分子量在4 000~6 000的聚乙二醇在蛋白質的分離和純化工作中,經常用來作為蛋白質的沉澱劑使用,它與膠原酶配伍,會影響治療效果。
膠原酶製劑中含有作為穩定劑和激活劑的人血漿白蛋白(human serum-albumin)和甘露醇(mannitol),溶劑為無菌生理鹽水。有人為了解決盤內注射後的腰痛反應,使用利多卡因作為溶劑來溶解膠原酶。並於手術後5d報喜,稱這一難題已經得到解決。但在3周后又沮喪地說,因病人症狀無改善又需改行手術治療,手術中發現突出物並沒有任何溶解的跡象。還有人為了解決神經根受壓水腫的問題而使用高滲糖(鹽)溶液作為溶劑,結果由於改變了膠原酶的比重和滲透壓,導致病人的疼痛加重。
進行椎間盤膠原酶溶解術時,必須進行造影來證實穿刺針前端的位置,排除穿刺不到位或誤入蛛網膜下腔情況的發生,並以“造影劑在硬膜外腔呈線條狀分布”為標準來間接證實穿刺到位(因突出物不顯影)。所以有人據此理解為,只要將膠原酶注入硬膜外腔即可。由此而產生的結果是:在操作中不追求穿刺的準確和到位,僅憑經驗甚至手感就注藥。由於酶液和底物不能充分接觸,造成突出物局部酶液濃度偏低,溶解不完全造成治療效果不佳。
膠原酶溶解術屬於微創性介入治療,其操作本身就具有很大的盲目性,所以一旦脫離了影像學的監視,其準確性和可靠性便無從談起。有人出於對X線的恐懼,或受設備等條件的限制,總是想方設法地擺脫影像學的監視,僅憑經驗和手感進行操作。結果有的穿刺不到位,遠離突出物;有的將針穿刺到腰大肌的肌間溝還誤認為是進入了硬膜外腔;有的將針穿刺到椎板上還誤認為抵達了椎體的邊緣;更有甚者,將膠原酶誤注入蛛網膜下腔,造成大面積腦出血而導致病人死亡。為了患者的安全,最好在影像學的監視引導下治療。
對於任何一種治療技術或治療方法的命名(或稱謂),應該做到“名符其實”。目前,對該治療方法的命名較為混亂。計有下列數種:髓核化學溶解治療方法、化學溶解術、化學核解治療方法、膠原酶化學溶核術、膠原酶溶解術、經皮注射膠原酶、膠原酶化學溶解治療方法、椎間盤溶解術等等。椎間盤的細胞外基質成分,目前已知的有蛋白多糖、膠原蛋白、彈性蛋白等。而降解這些基質成分的酶有的早已問世,有的正在使用,有的正在研製開發。目前已用於腰椎間盤突出症化學溶解術治療的有:木瓜酶、透明質酸酶、α胰凝乳蛋白酶(alpha chymar)和膠原酶。由於所使用的酶不同,所降解的基質成分也不同,其併發症和不良反應也各異。因膠原酶的作用底物是膠原蛋白,在髓核中膠原蛋白占其乾重的55%~70%,而在纖維環中則高達50%~60%;而且突出物可以是髓核,也可以是破壞的纖維環甚至還有軟骨板,所以以“膠原酶椎間盤溶解術”稱之較為適宜。

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