微波热凝神经止痛及其对周围组织损伤的实验研究

论文摘要

一、研究背景:疼痛是肿瘤患者的一种常见症状,尤其终末期患者出现肿瘤转移、侵犯到神经丛或手术、放疗后损伤到神经致纤维化时,常会引起剧烈的、顽固的神经源性疼痛,称为癌性神经痛。这类疼痛不同于因外界的损害性刺激而产生的短暂性疼痛,持久的剧痛会引起机体的功能和情绪紊乱。目前主要是采取世界卫生组织推荐的三阶梯药物治疗,以及在此基础上加用抗抑郁和抗焦虑的药物辅助加强治疗,大部分患者可望得到缓解,但仍然有少部分患者药物治疗疗效差,而需外科手术的方法帮助止痛。由于大多数癌症末期患者体质较差,不能耐受手术,对于顽固性神经痛的癌末期患者而言,局限性的神经损毁术无疑是较好的选择,因为它止痛彻底,并发症和死亡率低,治疗后恢复比手术治疗快,可重复进行,这样既可以免受阿片类药物的不良反应,又能为体质衰弱的癌末期患者所接受。目前国外较多采用的是射频热凝神经损毁术,传统的射频热凝术利用可控温度作用于神经节、干、根等部位,使其蛋白质凝固变性,从而阻滞神经电冲动的传导,发挥镇痛作用。而对于全身性疼痛或广泛骨转移性癌痛,大量报道采用经鼻蝶窦穿刺脑下垂体射频消融镇痛。目前较多的理论认为射频止痛主要是其电场的作用,产生的离子流在组织内的摩擦引起组织生热,通过热效应使神经传导阻滞。而微波作为生物物理能量的高频电磁波,可使生物组织细胞中的离子、水分子和其它分子的偶极子随微波频率的变化而出现高速旋转摆动摩擦产生热效应,也就是说微波在理论上也可以像射频那样通过热效应损毁神经或阻滞神经传导,从而可以用于止痛。近年来陆续有报道通过经皮微波热凝神经治疗三叉神经痛、顽固性舌咽神经痛等神经性疼痛,但对微波热凝神经后引起的神经功能形态等变化的实验研究还很少,微波热凝神经止痛的机理尚未见阐述,因此我们通过对微波热凝大鼠坐骨神经后引起的神经功能、神经电生理指标、神经病理、超微结构及其对周围肌肉组织的损伤变化进行了实验观察,为微波热凝神经止痛的临床应用提供实验依据。第一章新型微波天线热凝大鼠坐骨神经的实验研究目的:采用一种新型微波天线,选取不同微波参数热凝SD大鼠坐骨神经,得出能有效阻滞神经功能传导从而止痛的功率时间组合。并对热凝后神经形态和功能长期连续变化进行观察。方法:75只SD大鼠,按随机数字表法分成A、B、C三组,分别以10W×6s、20W×6s、30W×6s功率时间组合热凝其坐骨神经,于热凝后7天、30天、60天检测其静态坐骨神经功能指数。于热凝后即时、2天、7天、30天、60天进行电生理各项指标检测及电镜下进行超微结构观察。结果:1)SSI值:不同分组间SSI值差异有显著性意义（F=263.957,P=0.000＜0.05）,以A组测得SSI值最高（均数为-6.560）,C组测得SSI值最低（均数为-58.860）。不同时间点测得的SSI值差异有显著性意义（F=99.636,P=0.000＜0.05）,以热凝前最高为（均数为-4.9000）,热凝后7天最低（均数为-51.707）。2)神经传导速度:不同组间神经传导速度有显著性统计学差异（F=138.385,P=0.000＜0.05）,以A组测得传导速度值最大（均值为39.418）,C组测得传导速度值最小（均值为24.224）,进一步多重比较发现各水平间差异均有显著性意义。热凝后不同时间点所测神经传导速度有显著性统计学差异（F=55.745,P=0.000＜0.05）,以热凝前传导速度值最大（均值为40.508）,热凝后7天传导速度值最小（均值为21.000）,进一步单因素方差分析和多重比较发现A组在热凝后各个时间点神经传导速度间比较无统计学差异（P=0.345＞0.05）。B组在热凝后60天时与热凝前比较无统计学差异（P=0.152＞0.05）。C组热凝后各个时间点传导速度与热凝前比较均有显著性统计学差异。3)动作电位最大波幅:不同组间动作电位最大波幅有显著统计学差异（F=328.150,P=0.000＜0.05）,以A组测得动作电位最大波幅值最大（均值为10.306）,C组测得动作电位最大波幅值最小（均值为5.7384）,进一步多重比较发现各水平间差异均有显著性意义。热凝后不同时间点所测动作电位最大波幅有显著统计学差异（F=110.154,P=0.000＜0.05）,以热凝前动作电位波幅值最大（均值为10.451）,热凝后7天动作电位波幅值最小（均值为4.587）。进一步单因素方差分析及多重比较发现A组在热凝后各个时间点的动作电位最大波幅组间比较无统计学差异（F=1.095,P=0.376＞0.05）;B组在热凝后60天与热凝前比较无统计学差异（P=0.109＞0.05）;C组在热凝后各个时间动作电位最大波幅与热凝前比较均有显著性统计学差异。4)超微结构:A组热凝后超微结构改变轻微,B组热凝后髓鞘疏松,进而崩解变性坏死,但在60天后神经纤维再生修复。C组热凝后髓鞘崩解断裂或凝固坏死、轴突坏死、基底膜消失,60天后大量胶原纤维生成阻碍神经纤维再生。结论:1)选用30W×6s功率时间组合热凝神经能在保持神经连续完整基础上完全阻断神经的传导功能,并且2个月后神经电生理功能及神经超微结构未见恢复,从而达到神经完全彻底阻滞而止痛的目的。2)微波热凝神经能导致神经传导功能的下降甚至消失,通过热凝毁损神经而缓解疼痛,作为一种新的疼痛治疗手段值得推广。第二章微波热凝大鼠肌肉组织的实验研究目的:采用实验1中所选三个功率时间组合热凝大鼠骨骼肌,观察凝固区范围、热凝后细胞酶活性变化,凋亡及组织学变化。方法:1)三苯基四氮唑大体组织染色法观察热凝后即刻热凝固组织酶活性变化,并测量凝固区的范围;2)流式细胞仪检测凝固后0h、12h、24h热凝区外周边缘组织细胞的凋亡率;3)常规HE染色观察热凝后0、1、2、7、30、60d时热凝区组织病理变化。结果:1)三苯基四氮唑大体组织染色:各组大体组织热凝后即刻热凝区染色呈苍白色,周边正常组织为鲜红色。2)凋亡率:各组组织细胞在热凝后即刻即出现凋亡,随着时间的延长凋亡率逐渐增大,12h后凋亡率最高,以后逐渐下降。不同分组间凋亡率有显著性统计学差异（F=207.247,P=0.000＜0.05）,以C组凋亡率最高（均值为18.271%）,A组凋亡率最低（均值为10.062%）,进一步多重比较发现各组间凋亡率比较均有统计学差异。热凝后不同时间点的凋亡率有显著统计学差异（F=172.54,P=0.000＜0.05）,以热凝后12小时最高（均值为17.013%）,热凝后0小时最低（均值为8.773%）。3)组织学变化:各组组织细胞在热凝后即刻及24h内HE染色示热凝区细胞形态无明显变化,2d后过渡区肌纤维溶解、水肿,出现大量坏死细胞,大量炎性细胞浸润,热凝区细胞淡染、核固缩,细胞外形仍维持。7d时过渡区纤维母细胞、新生血管、肉芽组织形成,新生胶原沉积,中央热凝区肌纤维逐渐溶解、细胞坏死。30d后热凝区慢性炎症反应明显,胶原纤维生成。60d后高倍镜下过渡区大量胶原纤维生成,可以观察到组织的修复是从外周过渡区开始逐渐向中央热凝区进行,最后被纤维瘢痕组织所取代。部份横纹肌消失,由脂肪和纤维组织取代。结论:1)此微波天线在本实验所选的参数条件下,热凝固范围最大长径为10.7±0.8mm,最大横经为4.4±0.4mm。2)HE染色不能准确评价微波热凝即刻对周围组织的损伤,微波热凝在使局部凝固坏死的同时,能够诱导热凝区外周边缘组织细胞凋亡。3)热凝后呈:即刻酶活性失活—蛋白凝固—热凝区外周边缘组织细胞凋亡—热凝区细胞凝固性坏死—急性炎症反应—机化—纤维包裹—吸收的发展。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 新型微波天线热凝大鼠坐骨神经的实验研究
• 1.1 材料和方法
• 1.2 结果
• 1.3 讨论
• 1.4 结论
• 1.5 参考文献
• 第二章 新型微波天线热凝大鼠骨骼肌的实验研究
• 2.1 材料和方法
• 2.2 结果
• 2.3 讨论
• 2.4 结论
• 2.5 参考文献
• 附图
• 中英文缩写词对照表
• 综述
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢
• 统计学审稿证明