羊 璞，惠建榮,

（1.陜西中醫(yī)藥大學(xué)針灸推拿學(xué)院，陜西 咸陽 712046；2.陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，陜西 咸陽 712083）

脊髓電刺激（spinal cord stimulation,SCS），是一種利用脈沖電流刺激脊髓后柱的傳導(dǎo)束和后角感覺神經(jīng)元[1]，通過門控機(jī)制的激活、脊髓丘腦通路的傳導(dǎo)阻斷、神經(jīng)遞質(zhì)的激活或釋放，從而達(dá)到減輕和緩解疼痛的方法。電針夾脊穴通過毫針刺入脊柱兩旁的穴位一定深度（通常為1.9～2.8 cm 之間）得氣[2]，在針具上連接接近人體生物電的微量電流，從而刺激夾脊穴上下的脊髓節(jié)段和神經(jīng)元達(dá)到鎮(zhèn)痛作用。二者均可用于治療疼痛，存在部分區(qū)別與聯(lián)系，本文從其鎮(zhèn)痛概述、植入刺激部位、夾脊穴與脊髓神經(jīng)節(jié)段關(guān)系、鎮(zhèn)痛機(jī)制進(jìn)行總結(jié)，現(xiàn)分析如下。

1 概述

1.1 SCS 鎮(zhèn)痛概述 受MELZACK R 等[3]在1965 年提出的疼痛門控理論（gate control theory，GCT）的啟發(fā)，SCS 由SHEALY C N 等[4]在1967 年首次提出，并在1970 年運(yùn)用到臨床[5]?，F(xiàn)已在國(guó)內(nèi)外廣泛用于各種原因引發(fā)的慢性頑固性疼痛治療。SCS 常使用頻率為40～60 Hz，電流4～9 mA，電壓為0.3～15 V，波寬0.1～1.0 ms 的脈沖[6-7]，在患者的疼痛區(qū)域造成感覺異常以鎮(zhèn)痛。SCS 被證實(shí)是治療40%～50%難治性疼痛的有效方法。硬膜下電刺激是最早應(yīng)用于臨床的SCS，但易引起并發(fā)癥，如脊髓損傷、感染、腦脊液外流、血腫、慢性纖維化等[8]，因而很快被硬膜外電刺激替代。近年還出現(xiàn)了背根神經(jīng)節(jié)（dorsal root ganglion,DRG）刺激，脊髓脈沖刺激（burst spinal cord stimulation，BSCS)等新型刺激方法[9]。

1.2 電針鎮(zhèn)痛概述 電針療法是在傳統(tǒng)針刺療法的基礎(chǔ)上，吸取近現(xiàn)代電子理論形成的一種疼痛治療方法[10]。白利渥慈在1810 年提出在針上通脈沖電的想法。1825 年SARLANDIERE 首次試用電針儀治療某些疼痛而取得療效。1930 年我國(guó)開始試制電針儀，并在1951 年制作出電針機(jī)。50 年代后期，針刺麻醉理論誕生，促進(jìn)了電針鎮(zhèn)痛的臨床應(yīng)用及機(jī)制研究。GCT 指明了電針鎮(zhèn)痛機(jī)制的研究方向，也促進(jìn)了經(jīng)皮神經(jīng)電刺激（TENS）的出現(xiàn)。電針儀的作用原理是在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)電壓電流的變化，即電量的突然變化構(gòu)成了電的脈沖，通過脈沖電對(duì)機(jī)體產(chǎn)生電的生理效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)鎮(zhèn)痛作用[11]。研究[12]指出電針頻率在低頻（2 Hz）時(shí)，可以達(dá)到緩慢持久的鎮(zhèn)痛效果，高頻（100 Hz）能實(shí)現(xiàn)即時(shí)鎮(zhèn)痛，中頻（15 Hz）則可以產(chǎn)生協(xié)同鎮(zhèn)痛效應(yīng)。電針刺激電壓2～20 V，臨床常用以2～3 V 為主，波寬選擇為0.4 ms 左右[11]。

由此發(fā)現(xiàn)SCS 和電針鎮(zhèn)痛概況相似點(diǎn)為：以電刺激作為治療手段；治療時(shí)脈沖電流、刺激頻率、波寬有著重合之處；相同的鎮(zhèn)痛理論指引；具有根據(jù)病情調(diào)節(jié)刺激量大小的特點(diǎn)。區(qū)別為：歷史淵源及理論根源不同；產(chǎn)生電刺激所使用的工具不同。

2 植入刺激部位的異同

2.1 SCS 植入硬膜外腔概況 現(xiàn)階段SCS 根據(jù)疾病種類及病情可將脊髓電刺激器植入到頸椎[13-14]、胸椎[15]、腰椎[16]部位。植入的方法通常采取外科手術(shù)，切開皮膚，分離肌肉，顯露椎板及椎弓根，咬除部分椎板和黃韌帶，顯露椎間孔，然后將對(duì)應(yīng)的刺激電極植入到椎管硬膜外[17-18]，或是采用Tuohy 針行硬膜外穿刺，在X 線片透視引導(dǎo)下將電極通過硬膜外穿刺針放置于后硬膜外側(cè)后間隙，使其某些觸點(diǎn)位于疼痛對(duì)應(yīng)的神經(jīng)節(jié)段[19]，術(shù)后連接體外刺激儀，以電刺激致使患者疼痛區(qū)域出現(xiàn)麻刺或震動(dòng)感為宜。

2.2 夾脊穴電針刺入硬膜外腔概況 夾脊穴電針同樣是根據(jù)病位刺入到頸椎、胸椎、腰椎部位。夾脊穴進(jìn)針時(shí)針尖依次穿過皮膚、皮下組織、棘上韌帶、棘間韌帶、黃韌帶，當(dāng)穿過黃韌帶到達(dá)硬膜外腔時(shí)，會(huì)有阻力突然消失或落空感。值得注意的是，腰骶部的硬膜外腔后部脂肪較多，其次為胸部，頸部最少[20]，所以在頸部針刺的落空感與腰椎針刺到達(dá)硬膜外腔時(shí)的落空感相差較大，應(yīng)注意區(qū)分。同時(shí)針刺深度與脊椎節(jié)段、患者的身高、體質(zhì)量、BMI 之間的關(guān)系密切[21]。有研究[22]使用毫針脊髓電刺激治療痛癥，療效顯著，并指出毫針可在彩超、C 形臂及其他現(xiàn)代影像學(xué)的引導(dǎo)下直接刺入硬膜外腔。由上可知，SCS 與夾脊穴電針植入刺激部位相同，但兩種方法植入的方式不同。

3 夾脊穴與脊髓、神經(jīng)節(jié)段的對(duì)應(yīng)

從解剖結(jié)構(gòu)看，夾脊穴與脊髓之間存在聯(lián)系，頸部夾脊穴位于脊髓第一頸椎至第八頸椎（C1-8）節(jié)段上胸部，夾脊穴位于脊髓的第一胸椎至第五胸椎（T1-5）節(jié)段；下胸部及腰骶部的夾脊穴位于脊髓的第六胸椎至十二胸椎（T6-12）、第一腰椎至第三腰椎（L1-3）及第一骶椎（S1）節(jié)段[23]。由于脊神經(jīng)發(fā)自不同的神經(jīng)節(jié)段，同一脊髓神經(jīng)節(jié)段的穴位具有相同的解剖基礎(chǔ)，因此有著相同的功能和診治作用；從分布形式可知，夾脊穴與神經(jīng)節(jié)段關(guān)系密切，夾脊穴的排列與神經(jīng)分布形式吻合，穴位的排列有著“趨神經(jīng)”現(xiàn)象[24]。所以腧穴的臨床主治受神經(jīng)節(jié)段制約，即同條經(jīng)脈上的夾脊穴，會(huì)因所處的神經(jīng)節(jié)段的不同，有著不同的臨床主治。綜上，夾脊穴的主治病癥與SCS 一樣具有脊髓和神經(jīng)節(jié)段的特征，是基于脊髓和神經(jīng)節(jié)段為中心實(shí)現(xiàn)對(duì)臟腑功能的調(diào)控。另外，當(dāng)單一神經(jīng)根損害時(shí)感覺障礙通常不明顯，只有2 個(gè)以上后根損傷才會(huì)出現(xiàn)分布區(qū)的感覺障礙，因而脊髓損傷的上界要比查體的感覺障礙高出1～2 個(gè)節(jié)段[25]，在臨床定位診斷及選取刺激部位時(shí)，要注意此種方法的使用。

4 鎮(zhèn)痛機(jī)制

4.1 SCS 鎮(zhèn)痛機(jī)制

4.1.1 促進(jìn)γ-氨基丁酸（gamma-aminobutyric acid,GABA）的釋放 過量的傷害性輸入會(huì)引起脊髓背角廣動(dòng)力域（wide dynamic range,WDR）神經(jīng)元異常活躍，從而觸發(fā)外側(cè)疼痛通路，將痛覺傳遞到大腦。SCS 能夠部分抑制WDR 神經(jīng)元的過興奮被認(rèn)為是一個(gè)可能的鎮(zhèn)痛機(jī)制。WDR 神經(jīng)元過興奮與增加了谷氨酸基礎(chǔ)釋放和γ-氨基丁酸（gamma-aminobutyric acid,GABA）系統(tǒng)功能障礙有關(guān)，SCS 可以增加GABA 的釋放來消除因WDR 神經(jīng)元過興奮而導(dǎo)致的神經(jīng)病理性疼痛[26]。有實(shí)驗(yàn)研究表明SCS 可以通過增加GABA 釋放來抵消WDR 神經(jīng)元的過興奮[27]。另外，SCS 能減少背角細(xì)胞外谷氨酸的聚集，從而抑制WDR 神經(jīng)元的興奮。研究認(rèn)為當(dāng)鞘內(nèi)注射GABAB受體激動(dòng)劑時(shí)，能夠?qū)CS 應(yīng)答不敏感的小鼠模型轉(zhuǎn)為敏感型。SCS 誘導(dǎo)GABA 釋放與GABAB受體結(jié)合，從而導(dǎo)致谷氨酸釋放減少[28]，說明藥物使用能夠增強(qiáng)SCS 的療效[29]。

4.1.2 調(diào)節(jié)膽堿能遞質(zhì)系統(tǒng) SCS 能夠增加脊髓背角的乙酰膽堿（Ach）濃度，行為研究表明其鎮(zhèn)痛作用與毒覃堿M4 受體的激活密切相關(guān)[28]，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，鞘內(nèi)一定劑量的毒覃堿受體激動(dòng)劑能夠使動(dòng)物模型對(duì)SCS 的敏感性提高[30]。證實(shí)了膽堿能遞質(zhì)系統(tǒng)與SCS鎮(zhèn)痛機(jī)制相關(guān)。

4.1.3 5-羥色胺（5-hydroxytryptamine,5-HT）參與的腦干下行鎮(zhèn)痛系統(tǒng)的激活 下行鎮(zhèn)痛系統(tǒng)是SCS 鎮(zhèn)痛機(jī)制的關(guān)鍵，特別是通過5-HT 參與的通路。研究[31]表明在鞘內(nèi)注射二甲麥角新堿，5-HT1和5-HT2受體拮抗劑，抵消了SCS 的鎮(zhèn)痛作用，并且在3 h 的SCS 后，動(dòng)物模型中相關(guān)陽性神經(jīng)元顯著增加，產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用，認(rèn)為SCS 的鎮(zhèn)痛作用是通過下行鎮(zhèn)痛系統(tǒng)的脊髓上中心的激活，而不是通過刺激脊髓產(chǎn)生5-HT 或去甲腎上腺素（NA）介導(dǎo)。SATO K L 等[32]認(rèn)為阿片類拮抗劑的使用會(huì)阻礙SCS 的鎮(zhèn)痛作用，提示SCS 通過激活阿片類藥物作用的下行通路而發(fā)揮作用。

4.1.4 調(diào)節(jié)脊柱-腦干-脊髓環(huán) 有報(bào)道[33]認(rèn)為脊髓上中心參與了SCS 的鎮(zhèn)痛作用，在動(dòng)物模型中發(fā)現(xiàn)了一種疼痛調(diào)節(jié)的脊柱-腦干-脊髓環(huán)，脊髓刺激對(duì)慢性脊髓損傷的持續(xù)抑制作用，說明脊髓上中心參與抑制神經(jīng)病理性表現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元較強(qiáng)的抑制作用是由傷害性刺激引起，脊柱電刺激的長(zhǎng)期效應(yīng)通過脊柱-腦干-脊髓環(huán)介導(dǎo)[34]。

4.2 夾脊穴電針鎮(zhèn)痛機(jī)制

4.2.1 對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)的影響 5-HT、GABA、Ach、NA、多巴胺（DA）、β-內(nèi)啡肽（β-EP）、P 物質(zhì)是參與針刺鎮(zhèn)痛的重要神經(jīng)遞質(zhì)。研究[35]發(fā)現(xiàn)在鞘內(nèi)注射抗促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素（CRH）血清可明顯降低下丘腦5-HT 含量，從側(cè)面證實(shí)了電針夾脊穴可以通過對(duì)5-HT 的影響參與鎮(zhèn)痛。王升旭等[36]實(shí)驗(yàn)表明了電針夾脊穴的鎮(zhèn)痛與激活大鼠5-HT 下行鎮(zhèn)痛系統(tǒng)相關(guān)。ZHANG Y 等[37]研究結(jié)果表明電針能激活脊髓上中心5-HT 神經(jīng)元，然后作用于5-HT1AR 受體，從而抑制疼痛。研究[38]顯示腦內(nèi)GABA 參與針刺鎮(zhèn)痛，主要是通過激活GABAB受體。關(guān)新民等[39]認(rèn)為Ach 是一級(jí)傳入神經(jīng)的遞質(zhì)，利于加強(qiáng)針刺鎮(zhèn)痛作用。研究[40]發(fā)現(xiàn)電針大鼠夾脊穴能夠增加脛骨癌痛大鼠外周血β-EP 含量，引起痛閾提高。王升旭等[41]在其研究中闡明電針夾脊穴可以抑制佐劑誘發(fā)的脊髓背角P 物質(zhì)的釋放，使P 物質(zhì)儲(chǔ)存增加，利于針刺鎮(zhèn)痛。

4.2.2 對(duì)疼痛相關(guān)蛋白表達(dá)的影響 婁之聰?shù)萚42]提示電針夾脊穴能夠抑制創(chuàng)傷痛誘發(fā)的束旁核Fos 蛋白的表達(dá)，對(duì)疼痛感受區(qū)束旁核神經(jīng)元的激活具有抑制作用。王春雷等[43]認(rèn)為電針夾脊穴能調(diào)節(jié)脊髓背角p-ERK 及NK-1 受體蛋白的表達(dá)，從而提高了大鼠對(duì)傷害刺激的痛閾。余文英等[44]認(rèn)為電針夾脊穴可下調(diào)坐骨神經(jīng)慢性壓迫性損傷（CCI）模型大鼠脊髓背角細(xì)胞CREB 蛋白的表達(dá)，發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用。陳慧娥等[45]采用電針夾脊穴后不同時(shí)間點(diǎn)觀察對(duì)CCI 模型大鼠P2X4、P2X7 蛋白表達(dá)影響，發(fā)現(xiàn)電針通過下調(diào)P2X4、P2X7 蛋白的表達(dá)來提高CCI 大鼠的熱痛閾，且具有一定的后效應(yīng)特點(diǎn)。

4.2.3 對(duì)信號(hào)通路的影響 有實(shí)驗(yàn)研究[46]顯示電針可使模型大鼠痛閾回升，血漿內(nèi)β-EP 含量明顯上升，同時(shí)背根神經(jīng)節(jié)內(nèi)p38MAPK 磷酸化明顯增多，表明了p38MAPK 是電針鎮(zhèn)痛的一個(gè)重要信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子。有研究[47]結(jié)果顯示大鼠經(jīng)電針治療后痛行為學(xué)發(fā)生改變，脊髓水平p38MAPK 表達(dá)水平降低，脊髓cAMP 水平降低。研究[48]發(fā)現(xiàn)電針夾脊穴預(yù)處理能夠減少心肌缺血再灌注中血清心肌酶的產(chǎn)生，降低心電圖ST 段，上調(diào)心肌CYP 450 表氧化酶CYP 2B2、cyp 2c11mRNA表達(dá)量，下調(diào)ω-羥化酶CYP 1A1、cyp 4a2mRNA 表達(dá)，從而起到心肌保護(hù)作用。

因此，可知SCS 與夾脊穴電針具有部分類似的機(jī)制，通過神經(jīng)遞質(zhì)的介導(dǎo)，如：5-HT、GABA、Ach。二者鎮(zhèn)痛機(jī)制還存在一些區(qū)別：如SCS 鎮(zhèn)痛機(jī)制為調(diào)節(jié)脊柱-腦干-脊髓環(huán)；夾脊穴電針的鎮(zhèn)痛機(jī)制為調(diào)節(jié)疼痛相關(guān)蛋白基因的表達(dá)、調(diào)控信號(hào)通路。

5 討論

綜上所述，SCS與夾脊穴電針在治療疼痛的作用、刺激方式、部位、夾脊穴與脊髓神經(jīng)節(jié)段對(duì)應(yīng)關(guān)系、部分鎮(zhèn)痛機(jī)制有著類似之處，有研究顯示脊髓電刺激與經(jīng)皮電刺激和電針有著類似的潛在鎮(zhèn)痛機(jī)制[32]。另外，二者在以上關(guān)系中也存在區(qū)別，如鎮(zhèn)痛靶點(diǎn)與方向不同，理論根源不同，植入刺激方式不同等。SCS 是疼痛患者治療過程中應(yīng)用的代表性微創(chuàng)技術(shù)類型，具有創(chuàng)傷小、可逆、可調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于傳統(tǒng)鎮(zhèn)痛藥物、物理、心理及神經(jīng)阻滯療法均無效的慢性疼痛，常作為備選方案，但是存在手術(shù)難度較高，費(fèi)用昂貴，步驟繁瑣的缺點(diǎn)。電針夾脊穴在用于鎮(zhèn)痛治療時(shí)具有費(fèi)用低廉，患者易于接受，可操作性更高的優(yōu)點(diǎn)。但是在慢性疼痛的治療中，還未有文獻(xiàn)表明其與SCS 具有同等的治療效果。除此之外，二者不屬于同一理論系統(tǒng)，SCS 是建立在西醫(yī)解剖、神經(jīng)電生理等學(xué)科的基礎(chǔ)之上，而夾脊穴電針其本質(zhì)上是建立于我國(guó)傳統(tǒng)的經(jīng)絡(luò)理論，結(jié)合現(xiàn)代電子理論，神經(jīng)、解剖學(xué)說而形成的一種治療方法。最后，國(guó)外對(duì)SCS 的研究已形成較為完整的體系，機(jī)制研究較為透徹，治療效果已經(jīng)取得公認(rèn)，但國(guó)內(nèi)夾脊穴電針鎮(zhèn)痛研究在多方面不及SCS，缺乏高質(zhì)量、大樣本、多中心的臨床隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)研究，機(jī)制研究不夠深入，因此在進(jìn)行夾脊穴電針研究時(shí)，可參考SCS 的研究基礎(chǔ)，以提升夾脊穴電針鎮(zhèn)痛機(jī)制的研究質(zhì)量，促進(jìn)中醫(yī)現(xiàn)代化進(jìn)程。