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医用臭氧在疼痛治疗的应用

臭氧(O3)为氧的同分异构体,具有强大的氧化和氧饱和作用。医用臭氧是臭氧与氧气的混合气体,在临床应用已有 100 余年悠久历史。目前在疼痛临床治疗中应用目益广泛。但对其治疗适应症、不同疼痛疾病的治疗浓度及剂量还需做更深入的研究。

臭氧的理化性质
臭氧是一种不稳定的蓝色气体,为氧的同分异构体。其具有特殊的刺激性草腥气味,因此俗称臭氧。它的比重是空气的 16 倍,在水中的溶解度是氧的 13 倍,是空气的 25 倍。臭氧在常温下半衰期约为 20~30 min,数小时后可自行完全分解为氧。臭氧是良好的氧化剂,具有很强的氧化能力,在天然元素中仅次于氟。臭氧具有很强的能量,注射后很快自行分解为氧气和具有很强氧化能力的单个原子。这种单个氧原子在机体组织中起到治疗疾病的作用。因为它的最终产物是氧气,因此其使用相当安全,除非将大量臭氧误注入血管内。

臭氧的作用机制
2.1 氧化作用 氧化和氧饱和作用是臭氧产生生物效应的基础,对机体代谢有重要意义。臭氧极不稳定,而分解产生的单个氧原子有很强的氧化能力。臭氧的气化性很强,水溶性高,更容易溶解于血液和组织液中,提供充分的氧化作用和氧饱和作用。臭氧能直接作用于椎间盘髓核组织,使髓核内蛋白多糖聚合物分解,髓核细胞结构被氧化使髓核组织的体积变小、萎缩,减轻或解除对神经根的压迫;椎间盘纤维环破裂,导致髓核溢出,可引起相应部位神经根炎,并可产生免疫性炎症。在病变部位髓核注射适当浓度的臭氧,可以氧化压迫神经根周围的髓核结构,消除炎性化学刺激,减轻免疫反应。而对神经根结构和功能无损害。由于臭氧只对髓核中的蛋白多糖进行特异性氧化,而对椎间盘的纤维环及终板影响甚小。
2.2 抗炎作用 ①臭氧的抗炎作用通过多种渠道产生。臭氧能拮抗前列腺素、白介素、缓激肽和肿瘤坏死因子等炎症因子的释放,使血管扩张,改善局部血液循环,减轻炎症渗出、消除组织水肿而发挥抗炎作用并缓解疼痛;②通过臭氧分解提高局部组织中的氧浓度,促进局部代谢功能,而产生抗炎作用,加快组织修复;③通过诱导氧化酶的过度表达,激活抗氧化酶中和反应性氧化物,清除过多的自由基而产生的抗炎作用。
2.3 镇痛作用 神经末梢由于被炎症因子刺激,其释放的化学物质(如 SP、PLA2 等)激活而产生疼痛。臭氧的强氧化特性能迅速灭活神经末梢释放的炎性化学物质(如 P 物质、磷酸酶 A2 等),从而起到镇痛作用。
2.4 抑制免疫反应 椎间盘纤维环破裂后可以释放出糖蛋白和 β2 蛋白等,其作为抗原物质,激发机体产生免疫反应,促进抗体的形成,对机体产生损害。臭氧则具有抑制相关免疫反应作用。

臭氧在疼痛治疗的应用
臭氧治疗疾病在欧美等西方国家发展较快。最近十年,我国引入臭氧发生仪器设备后,在疼痛临床治疗中得到越来越广泛应用。臭氧主要应用于腰椎间盘突出、关节炎、肩周炎疾病、创伤及难治性溃疡、抗自由基防衰老、中风及病毒性肝炎等病症的治疗,且其临床疗效得到了充分肯定。
3.1 治疗椎间盘突出症 尽管外科治疗椎间盘手术不断发展,但具有创伤大,并发症多的缺点。而臭氧治疗椎间盘突出有其独特优势。意大利学者 Bocci从 80 年代开始对臭氧的作用机理进行了大量基础研究和临床应用研究,认为医用臭氧具有抗炎、镇痛以及氧化消融椎间盘髓核等作用。1988 年,Verga首先应用臭氧治疗腰腿痛,疗效确切;1990 年,Muto等报道应用臭氧治疗腰椎间盘突出 93 例,治疗总有效率达 78%。Hashemi等报道用 O2-O3 混合气体治疗腰椎间盘脱垂导致下背痛 30 例,疗效显著。Lehnert等报道在 283 例腰椎间盘突出患者进行臭氧注射治疗,经 CT 扫描显示,大部分病例的椎间盘体积缩小,但即使一些患者椎间盘体积无明显变化,其临床症状也获得了一定的改善。李健辉等报道椎间盘内联合骶管内臭氧注射治疗包容性青壮年腰椎间盘突出症,治疗优良率达 92%。谢仁古丽·阿皮孜等在 DSA 引导下应用臭氧消融治疗颈椎间盘突出症,优良率为 93.75%。有研究报道,臭氧联合胶原蛋白酶注射治疗颈、腰椎间盘突出症疗效更显著,且具有操作简便、创伤小、术后恢复快等特点。
3.2 治疗关节性疼痛 关节性疼痛病因由多种因素包括生物因素、机械损伤等造成关节软骨破坏引起的一系列病理生理变化。周胜利等报道用浓度为20 μg/ml 的臭氧 20 ml,2 次/d 进行膝关节腔注射治疗膝关节骨性关节 30 例,治疗前相比,治疗后VAS 评分明显降低,Lysholm 关节功能评分明显增加。Raeissadat[17]等报道采用透明质酸或臭氧(浓度30 μg/ml)随机分组治疗,行关节腔内注射治疗膝关节骨性关节炎 174 例,结果两组的 VAS 评 分、WOMAC 评分均明显下降,疗效满意。康吉龙等认为臭氧是治疗肩周炎的一种安全有效的治疗方法,并可用于激素禁忌的患者。邓力等报道应用 30μg/ml 的臭氧 5 ml 臭氧治疗颞下颌关节炎 60 例,治疗结果总有效率 96.7%。

3.3 治疗病理性神经痛 神经病理性疼痛病因主要是糖尿病、腰间盘突出、带状疱疹、慢性关节疾病、慢性血管性等疾病。臭氧治疗能有效缓解这几个疾病的症状,或者能有效阻断这些疾病引发神经病理性疼痛的路径。肖智等认为注射医用臭氧能有效缓解神经病理性疼痛的大鼠的疼痛,为临床采用医用臭氧治疗神经病理性疼痛提供了新的理论依据。张守平等报道根据疼痛部位和神经走向对靶点采用臭氧(浓度 32 μg/ml)1~3 ml 进行注射治疗,每周治疗 2 次,在 2~6 周观察期内,有效率达 94%以上。
3.4 治疗软组织疼痛 软组织疼痛范围很广,几乎涉及到全身的肌肉、肌腱、韧带、和筋膜等。臭氧由于其强大的消炎和镇痛作用,广泛应用于软组织疼痛的治疗。鲍铁周等报道采用 35 μg/ml 的 O3 5~20 ml医用臭氧行局部痛点注射治疗软组织损伤性疼痛、疗效确切。Melchionda等在椎旁采用注射臭氧-氧气混合气体治疗下背疼痛,并与非甾体消炎镇痛药物进行对照,发现注射 O2-O3 混合气体的患者下背疼痛缓解的结果明显优于非甾体消炎镇痛药物的患者,由此认为 O2-O3 混合气体较非甾体消炎镇痛药物具有更加确切的消炎、止痛作用。陈敏等应用针刀疗法联合医用臭氧治疗屈指肌腱狭窄性腱鞘炎60 例,治疗结果治愈率为 93.33%。孟向东等采用35 μg/ml 的臭氧注射治疗顽固性肱骨外上髁炎,有效率达 90.1%。
目前臭氧治疗的最佳治疗剂量还没有明确规范,Lin等研究结果表明,臭氧浓度在 10~80 μg/ml范围对外周神经的结构和功能不会产生破坏和影响。国内则认为采用臭氧在疼痛治疗中的最低有效浓度为 30 μg/ml,最高浓度为 60 μg/ml。浓度超过80 μg/ml 可能会产生神经毒性作用。而臭氧治疗疼痛疾病的疗程长短、频次尚有争议,Celakil等应用医用臭氧注射治疗慢性咀嚼肌疼痛,每周治疗 3 次,总共进行 6 次治疗。臭氧椎间盘髓核消融术间隔 1周以后,可以再次进行臭氧消融治疗;膝关节骨性关节炎则有采用每周 2 次,连续 5 周治疗的报道。

臭氧治疗的安全性
研究表明,臭氧有一定的呼吸系统毒性作用,尤其是上呼吸道纤毛上皮细胞,可导致肺脏的代谢改变,因此,无论何种治疗方式都严禁臭氧直接吸入肺内。臭氧对遗传也有一定的毒性影响,可导致大范围的遗传性损害。
臭氧除对疼痛疾病具有治疗作用外,还有一定细胞毒性,表现出治疗和损害的双重影响,因此,在业界对医用臭氧的临床应用存在学术争议。由于臭氧易分解,对其治疗浓度准确性影响较大,导致其治疗效果不够稳定,同时基础研究不足和循证医学研究不充分也是导致诟病的重要因素。
大量临床实验证明医用臭氧在临床治疗应用,是一种较为安全有效的治疗方法。目前,臭氧在临床治疗中的应用范围不断扩大,积累了海量病例,临床经验不断充实,尤其是在疼痛疾病临床治疗中拥有广宽的前景。

 

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