臭氧消融术治疗椎间盘突出

腰间盘突出的臭氧消融治疗

解放军总医院 肖越勇

北京 100853

臭氧治疗椎间盘突出症已经在欧美及日本等诸多国家得到了广泛的临床应用，近年来，国内椎间盘突出的臭氧消融治疗由基础实验到临床应用作了深入的研究和完善，使此项技术在国内已得到迅速的发展，各家医院对臭氧消融术的治疗方法进行了深入的研究。解放军总医院从基础做起，通过动物实验对臭氧的作用原理和安全性进行了系统研究。在臭氧消融术的导向方法、穿刺途径、注射浓度和剂量、注射后影像学变化及其联合应用等方面积累了丰富的临床治疗经验和大量的影像学资料，并取得了独创性的理论成果，摸索出一套技术独特、效果确切的治疗方法。

臭氧治疗椎间盘突出的基本原理：由于臭氧（03）是由氧分子携带一个氧原子组成，其性质不稳定呈暂存状态，在携带的氧原子除氧化用掉后，组合为氧气（O 2）进入稳定状态。臭氧具有不稳定特性和很强的氧化能力。在常温常态下，臭氧的半衰期约为20-30分钟。与氧气相比臭氧比重大、呈淡蓝色、易溶于水，臭氧具有特殊的刺激性气味，在浓度很低时呈现新鲜气味。

构成椎间盘软骨终板、纤维环、髓核的3种组织结构中，髓核中蛋白多糖的含量最高，达到髓核干重的40–60%，胶原蛋白只占髓核干重的10－20％。而在纤维环中胶原蛋白含量最高达50－60％；臭氧能够氧化分解髓核内蛋白质、多糖大分子聚合物，使髓核结构遭到破坏，髓核被氧化后体积缩小、固缩，随时间的延长髓核对神经根的压迫消失；而臭氧对纤维环和其他组织结构几无任何损伤。在纤维环破裂的椎间盘突出患者，由于液状髓核由破裂口溢出包绕相邻的神经根并其粘连，髓核的糖蛋白和β蛋白对神经根具有强烈的化学刺激性，液状髓核与神经根接触后释放大量组织胺，引起脊神经根的化学性炎症；另外，髓核的多糖蛋白和蛋白质具有免疫源性与神经根接触后可以引起免疫性炎症。注射臭氧后，臭氧可以特异性的氧化或“燃烧”髓核结构、收敛和固化液状髓核，消除髓核的化学刺激性和免疫源性，同时由于臭氧具有消炎和止痛作用，注射到神经根

周围后患者的神经根性疼痛可以得到立刻缓解。随着时间的延长髓核结构逐渐萎缩固化，3个月时可以获得治疗的最理想的疗效。

椎间盘突出臭氧消融术的影像学监测技术

影像设备的迅速发展，延长了医生的视觉，使医生不必手术打开人体组织即可精确地看到人体内部结构和病理学变化；而医疗器械的发展则延长了医生的双手，使医生不用切开和暴露人体组织器官即可准确到达病变部位进行治疗。影像设备的应用保证了对治疗过程中人体内部的监测。根据化学消融术治疗的基本原理，“药达底物”是疗效的保证，而精确的穿刺使针尖位于突出物中央则是“药达底物”的唯一手段，同时也彻底摒除了药物注入蛛网膜下腔的风险。治疗过程中影像学对突出物的动态变化进行监测是对其治疗反映的客观评价，使术者通过影像学图像对治疗的过程进行全面细致的观察，以灵活改变治疗方案并可对病情预后做出判断。

目前就影像学导向设备而言，X 线透视（C 型臂）可以方便、实时地引导椎间隙和椎间孔区的穿刺，是常用方便的导向方法，但它对各种软组织结构不能清晰分辨，因此不能精确地引导穿刺突出物、也不能对治疗进行精密监测，穿刺过程中存在穿刺到神经根和硬膜囊的可能性，所以需要注射造影剂和麻醉平面试验等方法来证实针尖位置，属于非精确性导向。但X 线C 型臂设备普及，操作方便，目前仍为主要导向设备。

磁共振成像具有多层面、多方位成像特点，并可进行实时导向，开放型设备更加方便手术操作，由于磁共振成像参数对组织化学改变显示清晰、对治疗的监测更为敏感，为理想的影像学导向方法，但造价昂贵，目前国内尚不能普及。 CT 导向方法简便、设备逐步广泛普及，椎间盘突出的CT 表现被各相关学科医生熟练掌握，使CT 成为当前国内理想的导向手段。术前定位观察突出间盘时，可以灵活的应用CT 值对突出物的密度进行测量帮助设定消融计划，术中对突出物进行测量可以客观的反映突出物对消融的反映，多平面重建技术更能为术中提供多方位的观察信息，彻底摒弃了手术的盲目性和不准确性。采用22G 千叶针外径仅0.7mm ，最大限度地将穿刺的损伤减少到最小。各相关学科与影像学科医生的良好配合，将安全、简便地完成盘内、突出物的联合消融技术，同时使腰间

盘突出的臭氧消融治疗获得更好的疗效、得到客观精确的评价。

臭氧消融术治疗的穿刺方法

腰椎间盘突出患者可以采取侧或俯卧位，行病变间盘常规扫描，层厚3mm ，确定突出之间盘的部位和形态。于CT 扫描显示器上利用测量软件标定表皮预穿刺点，并测量标定点至间盘的距离、穿刺进针角度及进针深度。打开激光定位灯，将扫描床移动到预穿刺层面并按照上述测量在患者皮肤上标记穿刺进针点。常规消毒、铺洞巾，以0.1%的利多卡因做局部麻醉。穿刺针22G 薄壁千叶针，外径为0.7mm 。穿刺途径：椎间盘突出臭氧消融疗效的关键是臭氧对盘内和盘外髓核组织充分的氧化，而精确的穿刺使针尖达到理想的注射位置则是臭氧达到理想弥散的基本保证。臭氧的理想注射位置为盘内髓核腔和突出物中央，大部分情况下通过侧后方穿刺途径可以使穿刺针尖抵达髓核腔内。常用的穿刺途径为侧后方和后路经椎管途径。侧后方途径：病人取俯卧位，从棘突向患侧旁开7－9cm ，穿刺方向与躯体矢状面呈40ο－50ο夹角进针，L5-S1还需要向足侧倾斜8-15ο:路径为：皮肤－皮下脂肪－深筋膜－骶棘肌－腰方肌－腰大肌－神经根下方－安全三角区－椎间盘。

纤维环完全破裂髓核突出于间盘外形成突出物时，侧后方途径穿刺难以使臭氧与髓核充分混合，通过后路途径可以方便的一次穿刺突出物和髓核腔，达到盘内、突出物的充分氧化。后路经椎管穿刺途径：L5-S1椎间隙穿刺常采用此途径，根据突出物的位置选择进针路线，旁中央型选择神经根内侧与硬膜囊之间穿刺突出物。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，详细穿刺路径为皮肤－皮下脂肪－骶棘肌－黄韧带－神经根外侧间隙－突出物－盘内。穿刺针尖抵达黄韧带时，进针阻力增大有坚韧的感觉，此时经CT 扫描证实穿刺针尖位于黄韧带内，抽出针芯连接含5ml 过滤空气的注射器，进针时给予注射器轻度压力，针尖穿过黄韧带达硬膜外腔时注射阻力骤减遂将3-5ml 气体注入，再次CT 扫描证实硬膜囊被气体推移至对侧，穿刺针前方无障碍可将针经突出物刺入盘内。弯针穿刺：部分间盘穿刺时，由于髂骨翼高穿刺角度大，穿刺针虽然穿刺到间盘但并没有使针尖位于髓核腔内，而是穿刺到纤维环或终板，此时注射臭氧时阻力大不能使臭氧弥散于髓核腔内，治疗效果不佳；则可以采用弯针技术经椎旁后外侧途径将套针穿刺达盘内，然后经套针穿入弯针、

调整弯针与外套针使针尖达突出物处。

臭氧消融治疗采用的浓度

目前用于臭氧消融治疗的浓度一般分为低浓度（30ug/ml）、中等浓度（50ug/ml）和高浓度(70ug/ml)。臭氧很容易失去氧原子还原成氧分子，这也是它易于氧化的原理，常温下在洁净的容器内臭氧的半衰期大约15-20分钟左右，但是当臭氧与易于氧化的物质相遇时它的浓度立刻下降。严格地讲，臭氧注射到盘内对髓核组织的作用不是溶解、更不是腐蚀，是氧化。我们的动物实验表明（目前解放军总医院由两位博士研究生完成了一系列与臭氧治疗有关的基础研究）盘内注射高浓度的臭氧后立即处死小型猪取出标本发现髓核虽被氧化但外观并无改变，髓核发生变化的是被氧化的后期。髓核是易于氧化的物质，而纤维环和终板则相对不易氧化，因此髓核组织内注射臭氧针对性极强，臭氧注射到髓核组织内发生氧化的同时臭氧的浓度迅速降低，由髓核内部溢出到周围组织的气体主要是氧气。臭氧消融术中注入的不是纯臭氧，而是臭氧与氧的混合体。臭氧的浓度与其氧化能力呈正比，浓度过低疗效欠佳。浓度越高、氧化能力越强则髓核组织被氧化的越彻底、其治疗效果越好，但是浓度过高则对周围组织的刺激性强，可以引起刺激性疼痛。临床实际应用中除了追求很好的疗效之外，还要考虑治疗的安全性和患者的舒适性，因此精确的穿刺技术确保穿刺针尖在髓核组织内可以注入高浓度臭氧并可以获得较高的疗效（我们采用高浓度的臭氧对髓核进行消融），否则应注入较低浓度的臭氧但是疗效会打折扣。臭氧消融术中应遵循的原则是“精确穿刺、安全高浓度消融”，但由于各家医院所采用的影像监测手段不一，穿刺途径和方法各异，所采用的臭氧浓度可以有所不同、不必完全一致，建议临床实践中灵活掌握。

注射方法：

一般而言，盘内及突出物内浓度采用60ug/ml左右，最大浓度不超过80ug/ml；神经根旁浓度采用40-50ug/ml，对神经根的刺激性小。注射剂量根据CT 扫描观察臭氧的弥散情况确定，纤维环完整者注射剂量小，纤维环破裂者所注射的臭氧除了盘内与残留髓核组织结合，大部分经破裂口缓慢溢出达硬膜外腔。大量气体

在硬膜外腔积聚可能对硬膜有压迫作用，引起马尾神经受压症状，因此应掌握溢入椎管硬膜外腔的其它少于30ml 。 腰椎间盘突出者采用5ml 注射器抽取浓度为60ug/ml的臭氧首先在椎间盘髓核腔内注射，如果是包容性突出在纤维环没有破裂的情况下，注入的臭氧后数分钟后有时可以可以抽出，此时已经是浓度非常低的臭氧或氧气，可以反复注射和抽吸达到“灌洗”以便使髓核组织充分氧化。非包容性突出在盘内注射后经扫描观察臭氧盘内分布满意，然后按照测量针尖至突出物中央的距离，缓慢将针退到突出物中央，再次扫描确定针尖位置，缓慢注射60ug/ml的臭氧5ml 。突出物CT 值超过60 Hu者，首先注入10%的高渗盐水2ml, 再行臭氧注射。对于神经根增粗明显者，将针尖退出达神经根旁注入40ug/ml的臭氧5ml 、得保松1ml 。

包容性椎间盘突出的治疗要点

包容性椎间盘突出因纤维环退变、裂隙形成、髓核组织沿纤维环裂隙到达外层纤维环引起局部间盘轮廓突起并压迫临近硬膜囊和神经根导致一系列临床症状。此种类型的椎间盘突出由于纤维环尚未完全破裂，注入的O 3易于滞留在盘内对髓核组织进行充分的氧化。臭氧消融治疗的要点为：1. 患侧穿刺，针尖最好接近突出部。2. 注射高浓度臭氧（一般浓度不低于60ug/ml）。3. 臭氧弥散到外层纤维环突出部。4. 注射技术要求少量分次注射，不可一次加压注射大量臭氧以免造成人为的纤维环破裂。掌握以上4个要点，可获得良好的疗效。

臭氧注射后突出间盘的影像学变化

根据纤维环退变程度、有无裂隙和破裂等情况，臭氧注射后在盘内的弥散分为1髓核腔内积聚状、2裂隙状、3弥漫分布状及4大部溢出盘外状。臭氧的弥散呈裂隙状、髓核腔内积聚状者表明纤维环退变相对较轻，纤维环较厚，髓核腔距离纤维环边缘较宽，注射臭氧时压力不易过大，以免加速纤维环的退变。弥散状分布者常伴有髓核腔的扩大，纤维环变窄，臭氧常可达纤维环外层，注射臭氧后CT 扫描常可显示间盘的局限性突出，表明纤维环退变显著。臭氧注射后椎间盘形态较注射前发生变形并有不同程度的膨大，可以诱发患者典型的腰腿疼症状, 部分包容性腰椎间盘突出术前CT 扫描显示间盘突出不明显，注射臭氧后显示纤

维环局限性隆起呈典型的包容性椎间盘突出，即所谓“隐形椎间盘突出”。此种类型椎间盘突出系由于纤维环退变、裂隙形成，在间盘重压负荷时，间盘形态呈不等园型，常常于间盘后部形成局限性包容性突出，此时患者有典型的神经根受压症状。然而，当患者休息、采取平卧体位间盘的负荷消失，突出可还纳，CT 扫描时因患者采取平卧位，常常不能显示典型的间盘突出，当注射臭氧时由于盘内压力增高突出物再显示，此种情况注射臭氧时应当适当增加压力使臭氧经退变扩大的纤维环裂隙达突出物的外侧的纤维环边缘，使腔内的髓核得到充分的氧化方可达到理想的效果，但注射压力不易过大以免造成人为的纤维环破裂。

纤维环完全破裂者髓核破出盘外形成突出物常包绕压迫神经，对于新鲜的突出物，穿刺针于突出物中央注射臭氧时可以使神经根轮廓得以显示。臭氧注射后神经根轮廓全部显露、“淹没征”消失者或神经根大部分显露、“淹没征”部分消失。而对于病程长、突出物较大且与神经根粘连紧密者，需要经过多次治疗方可使神经根显露。

臭氧消融术治疗椎间盘突出的疗效判定

显效：症状完全消失，恢复正常活动；

有效：症状较术前明显改善、偶有疼痛酸胀不适，不影响工作和日常活动； 无效：症状无改善，或加重。

影响椎间盘突出臭氧消融术疗效的因素甚多：椎间盘突出的类型、突出物性状（密度及钙化）、神经根炎症、骨性椎管大小、小关节退变碎裂程度、黄韧带肥厚及滑脱等等，有些因素臭氧可以通过臭氧消除，而有些因素臭氧则不能消除。 臭氧消融术与椎间盘突出的其它治疗方法（包括外科手术）相似不是一种“万能的治疗方法”，不可能使全部患者达到症状完全消除（显效）；除大部分包容性椎间盘突出可以获得显效外，而绝大部分非包容性突出患者治疗后症状达到症状大部消失（有效）； 在临床实践中应用臭氧治疗椎间盘突出应掌握的原则为“尽可能以最小的创伤，获取最大的疗效”。

臭氧的联合应用: 单纯臭氧注射治疗椎间盘突出方法局限，通过与其他方法联合应用可以扩大臭氧的用途，并可防止并发症的发生、提高治愈率。笔者提出

并对部分病例采用臭氧联合应用技术，应用最多的为臭氧与胶原酶联合注射，其他包括纤维间盘镜手术与臭氧联合应用、椎间盘切吸术与臭氧联合应用、椎间隙感染置管引流与臭氧联合应用等，但例数尚少需要进一步研究。

纤维环完全破裂髓核挤出盘外形成巨大陈旧的突出物，其结构相对密实，病程长者于突出物内可见钙质沉着，CT 测量突出物CT 常大于60HU 。对此种突出物单纯臭氧注射效果欠佳，笔者首先于突出物内注射600单位胶原酶2-3ml ，再于同一部位注射臭氧5-10ml 可以使突出物内出现裂隙、神经根轮廓显露，突出物与神经根、硬膜囊的粘连得到分离。单纯胶原酶注射，由于胶原酶对神经根的刺激常常导致患者术后短期内出现腰腿部剧烈疼痛，症状甚至较术前加重，联合臭氧应用可以大大减少、减缓胶原酶注射后的疼痛, 并提高了突出物的溶解力度。

近几年来，纤维内窥镜直视下椎间盘摘除术的临床应用得到了较大的发展，此项技术只少量咬除椎板下缘，扩大椎板间隙，完全保留了脊柱中、后柱结构，不干扰正常的脊柱生物力学结构，术后不影响下腰椎稳定性，减少了术后脊柱滑脱、下腰痛等并发症的发生率。术后当日即能下床活动，与常规手术相比患者易于接受。部分椎间盘突出患者经半椎板切除减压或纤维内镜间盘摘除术后3个月至2年之间，患者症状复发，臭氧溶解前经CT 扫描证实为盘内残余髓核组织经破裂纤维环再次突出于盘外所致。外科微创手术特别是后路椎管镜手术虽然创伤轻，但由于手术入路和视野的限制在摘除突出物后难以同时对盘内髓核腔的残留髓核组织进行清除，故术后在重力和脊椎运动的作用下，髓核腔内残存的髓核组织向“挤牙膏”样被挤出盘外形成新的突出物，因此，在纤维内镜摘除突出物后应用臭氧对盘内残留的髓核结构和盘外手术部位注射臭氧可以达到溶解残留髓核、创面消毒止痛、防治感染和术后粘连的发生。

臭氧消融术后患者的康复疗法

为了保证获得良好的疗效，臭氧消融术后的康复疗法不可缺少。一般按照术后时间将臭氧消融术后分为三期：术后初期、恢复期和康复期。

术后软组织愈合期（1-7d ）：由于穿刺，药物和臭氧的注射可产生轻度软组织的损伤，在1周之内即可恢复。此期多数患者可有腰部、臀部肌肉的酸痛不适，部分患者仍可感觉类似术前的腰腿部疼痛和麻木。治疗后患者应绝对卧床休息

1d ，可以根据患者自己的感觉选择适合的卧床姿势（仰卧或俯卧），使腰部得到充分的休息，除必要的日常生活之外尽量减少活动，坐立或直立行走时应围护腰带。临床用药原则：为防治可能出现的感染，此期可以常规应用药广普抗生素，部分患者疼痛难忍时，可采用镇痛药物。对于神经根水肿的患者可应用脱水药物和神经营养药物。

术后恢复期（7-30d ）：此期被氧化的髓核组织开始萎缩，神经根炎症逐渐消退，但突出物尚不能完全回缩。患者感觉症状好转，或仅有轻度腰部酸胀和麻木，往往误认为疾病已经痊愈，日程生活和工作中进入正常状态。其实此时任何增加间盘负荷的因素都可能诱发临床症状，甚至导致症状较术前加重。在此期的临床治疗中，药物用量逐渐减少并可停止。患者要注意避免长时间行走或坐立，休息时应平卧，应避免长久采取半卧体位。绝对不可背负或搬动重物，腰部活动不可过大，避免腰部过伸和过屈。治疗时由于突出物的部位和性状或穿刺位置欠佳导致的髓核氧化不全、患者症状改善不明显时，在此期可以考虑进行第2次臭氧消融治疗，病情重者治疗可达3-5次。

术后康复期（30以后）：此期开始髓核组织开始降解，降解的速度和程度取决于氧化的范围和程度。氧化彻底的髓核在术后3个月可以达到完全降解，否则降解时间延长，部分患者髓核降解时间长达半年以上。影像学上观察到的间盘还纳时间更长，一般在一年之内可以有明显变化。症状改善显著的患者可以采取循序渐进的腰背肌锻炼，可根据自身情况进行步行和游泳锻炼，并可以恢复轻体力工作。

随着臭氧消融术治疗椎间盘突出症的推广应用和临床验证，更多的臭氧治疗技术方法将产生，与其他治疗领域的联合应用也将得到更好的发展，做到真正意义上的绿色、安全、经济的治疗方法，在不断的探索中，臭氧在椎间盘突出症的微创治疗和其他领域的应用效果将得到大幅度的提高，医疗臭氧技术的使用具有广泛的治疗前景。