疼痛科未来治疗新趋势—非侵入神经调控技术
时间:2023-07-18 23:16:08 热度:37.1℃ 作者:网络
『神经调控』又称为神经刺激,广泛应用于慢性疼痛的管理数十年,已逐渐成为疼痛治疗的新方向。
国际神经调节学会将神经调控『定义』为“利用植入性或非植入性技术(见下图),有针对性地将物理性(光、电、磁、超声)或化学性(药物输注、局部麻醉药神经阻滞)刺激,传递到大脑中枢、周围和自主神经系统的邻近或远隔部位的神经元或神经网络信号,从而改变神经活动,起兴奋或抑制等调节作用”。
它『作用机制』主要通过刺激大神经纤维(a或ß),减少感知疼痛的Aδ和C纤维的传入。不仅调节外周通路,还可以激活中枢通路;调节内源性神经递质;影响NMDA受体的可塑性。通过调节疼痛信号和降低神经元致敏、神经重塑来延长镇痛效应。
其中『非侵入』神经调控技术包括经颅磁刺激(TMS)、经颅直流电刺激(tDCS)、经颅聚焦超声刺激(tFUS)、光遗传学等,它们高效、无痛、安全、患者适应性好。
01 经颅磁刺激(TMS)
TMS是一种较常见的非侵入性刺激技术,通过特定形状线圈在颅内聚焦产生一定强度的磁场,疼痛的调节主要以改善大脑突触的可塑性、增加脑血流量、调节脑内神经递质的释放等。进而调节神经细胞的兴奋性。通常低频(≤1 Hz)刺激对大脑有抑制作用;而高频(≥5 Hz)刺激可以使神经元发生兴奋。
主要适用于纤维肌痛、顽固性神经病理性疼痛、缓解功能性(非器质性疾病所致)头痛,预防血管性头痛的发作、偏头痛,焦虑症、抑郁症,睡眠障碍等。患者颅内及体内有金属植入为TMS的禁忌。其常见的不良反应包括轻度及短暂的头痛、头晕、恶心、耳鸣、颈部疼痛等,最严重可诱发癫痫发作,但发生率≤0.01%。
02 经颅直流电刺激(tDCS)
tDCS是一种持续的低强度直流电刺激,一般电流在1~2 mA,刺激时间为5~20 min不等,大多数时间在20 min。其主要机制是调节轴突的静息膜电位,阳极刺激常引起去极化,有利于轴突的兴奋;而阴极刺激常引起超极化,抑制其兴奋性。
常应用于神经病理性疼痛(带状疱疹后神经痛、糖尿病周围性神经痛)、纤维肌痛、偏头痛、慢性非癌性疼痛的治疗。tDCS体积小,方便携带,主要是调节静息电位,安全性更好,无诱发癫痫发作的危险,不良反应有轻微刺痛、瘙痒及头晕等症状。
03 经颅聚焦超声刺激(tFUS)
tFUS是一种新兴的无创神经刺激技术,与TMS及tDCS相比,tFUS具有较高的空间分辨率,能达到颅内深部神经靶点。其中高强度超声刺激通过热效应常用于消融,中强度超声刺激可暂时性打开局部血脑屏障,有助于局部靶向药物治疗等。而低强度超声可通过非热机制影响神经组织,引起神经细胞的兴奋性改变。
研究发现,利用低强度超声对慢性疼痛患者额叶后皮质进行刺激,患者主观情绪得到了改善,但目前临床研究较少,仍需不断的探索其机制及优化刺激方案。
04 光遗传学
光遗传学是近年来发展迅速的一项新兴技术,利用特定光激活和分子遗传学,表达基因编码光敏蛋白,引起神经元的去极化或超极化,针对疼痛脑区的不同神经环路进行调节。但目前如何将编码好的光敏蛋白导入人类特定神经元尚待解决,缺乏临床研究。
非植入性神经调控是一种无创的治疗方式,应用范围广、易于在门诊甚至家庭中开展,具有广阔的应用前景。但无创治疗一般为经皮电刺激,存在神经调控不精确的缺点,近年来在磁共振或超声引导下经皮神经调控技术的发展,增加调控的精确度和临床疗效。
神经电刺激技术具有较好的安全性、疗效确切等优点,是否可以取代连续的神经阻滞?
虽然神经电刺激在慢性疼痛调节中具有潜在益处,但存在一些局限性。研究发现电刺激本身不能提供类似神经阻滞的镇痛效力,且在神经阻滞效应完全消除后使用电刺激可能会过渡不稳定,导致患者复痛。另外,过高刺激会引起疼痛和肌肉收缩,而过低刺激会导致镇痛不足从而达不到患者的预期疗效。
当人体受到伤害性刺激时,往往会出现神经损伤和神经炎症等临床病理表现。神经阻滞仅仅能够阻断炎症的蔓延,达到止痛,后期神经可塑性的变化仍可能发生,这也解释了为什么在减少慢性神经痛疗效中,局部麻醉药阻滞效果短暂且有限。因此对于神经病理性疼痛(NP),应提倡尽早应用神经电刺激进行管理。
理论上,早期启动神经电刺激技术可避免致敏神经系统的激活,选择神经阻滞与早期神经电刺激联合使用更加有益于疼痛的管理,通过“化学”和“电”的方式为患者提供“两全其美”的效果。
但目前神经调控技术仍处于探索阶段,我们还需明确不同电刺激方法的最佳适应症;确定放置神经刺激的时间:急性疼痛、亚急性过渡期间,或仅在慢性疼痛发展后;刺激多长时间才能产生最大的效益。另外还需进一步探讨其安全性及镇痛机制。将多种神经刺激技术相结合,或者同时刺激多个靶点,是否能够具有更好的止痛效果或精准调控,这些都仍需进一步研究。
参考文献:
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[2]Knotkova H, Hamani C, Sivanesan E, et al. Neuromodulation for chronic pain. Lancet. 2021 May 29;397(10289):2111-2124.