ICG染色髓核组织对980nm半导体激光消融能力的影响

摘要

目的：经皮激光椎间盘减压术(PLDD)自1987年由Choy作首次成功报道以来，作为一种相对较成熟，安全可靠、疗效确切的微创治疗椎间盘突出症的方法之一，现已广泛用于颈、腰椎间盘突出症的治疗并取得良好的临床疗效。当前临床PLDD所用能量各家报道不一，随照射总能量的加大有造成对周围组织热损伤的潜在可能，已有部分因给予激光总能量过大而导致肢体疼痛、麻木等不良反应的临床个案及文献报道。如何既能达到有效的治疗目的，而又能够降低激光照射的总能量，提高安全性已成为一个亟待解决的问题。日本的Sato等报道了应用ICG染色可以增强810nm半导体激光对髓核组织的消融能力。鉴于980nm半导体激光对生物组织的光热效应较强，临床应用较为广泛，作者拟应用ICG染色髓核组织后观察其对980nm半导体激光消融髓核组织能力的影响，以期达到低能量安全消融髓核组织的目的。 方法：选取新鲜山羊腰椎标本，剥离周围软组织后制成脊柱功能单位(SFU)144个，椎弓根、横突、棘突及上下关节突均去除。随机选取24个后随机分为三组，每组8个，用于染色剂浓度的选定。将剩余120个标本随机分为空白组、蒸馏水组和ICG染色组，每组再根据给予能量不同随机分为5组，每组8个，用于染色后消融效果分析。其中，490J时三组标本实验过程中测定椎间盘前缘、后缘及椎间孔内侧壁温度，术后测量汽化腔横截面积。 1染色剂浓度确定根据预实验结果设定激光照射总能量为350J，三组标本分别在髓核中央部注射100 μl ICG，浓度分别为C=0.5mg/ml、C=1.0 mg/ml和C=2.0 mg/ml，然后行PLDD术，术前术后均测定标本质量，以重量减少最多组ICG浓度为本次实验的染色剂浓度。 2髓核消融效果分析分别在蒸馏水组与ICG染色组标本髓核内注射100 μl蒸馏水与ICG(C=1.0 mg/ml)，测定质量后应用980nm半导体激光器分别以70、210、350、490、630J的总能量对标本行连续脉冲式激光照射(T=105s，on=1.0s，off=0.5s)以汽化髓核组织，术后再次测定质量并计算照射前后标本质量差。根据质量差分析各组的消融效果并进行对比研究。 3安全性分析 校准针式温度计后分别将三个温度计的探头置于椎间盘前缘、后缘和椎间孔内侧壁，分别测定激光照射总能量为490J时三组标本PLDD过程中三点的温度变化，记录最高值并计算温度差。 术后将E=490J时的三组实验标本保存于-20℃冰箱中24小时，待其完全冰冻后用利刃从椎间隙正中横行切开，用游标卡尺测量汽化腔长、宽轴长度并计算其汽化腔面积，S=πab，其中a、b分别为汽化腔长短轴半径长。 结果：1激光照射髓核组织消融量随能量增大而增多。空白组在70、210、350、490、630J的总能量时对髓核消融的消融量分别为0.0754±0.0046g、0.1170±0.0306g、0.1454±0.0410g、0.1560±0.0058g和0.1742±0.0429g，能量组间比较，P＜0.01；蒸馏水组在各总能量下髓核消融量分别为0.0596±0.0110g、0.0719±0.0228g、0.1246±0.0293g、0.1518±0.0079g和0.2133±0.0513g，能量组间比较，P＜0.01；ICG染色组在各总能量下髓核消融量分别为0.0699±0.0098g、0.1 067±0.0154g、0.1978±0.0569g、0.2224±0.0358g和0.2626±0.0241g，能量组间比较，P＜0.01。 2在较低总能量(E＜490J)照射下蒸馏水组消融量较其他两组少，而当总能量高于630J时，蒸馏水组消融量高于空白组，但仍低于ICG染色组。 3在相同激光能量照射下，总能量低于350J时，ICG染色组髓核消融量较空白组无明显差别，而当能量高于350J时染色剂组与空白组有显著性差异，P＜0.01。 4ICG染色髓核组织后，可以提高半导体激光器的汽化率，空白组为0.4mg/J，ICG染色后为0.5mg/J。 5激光照射总能量为490J时，空白组、蒸馏水组和ICG染色组汽化腔面积分别为3.8877±1.7499mm2、5.5676±2.5662mm2、3.7909±1.6687mm2,组间比较无显著性差异，P＞0.05。 6激光照射总能量为490J时，温度升高最高为8℃，椎间盘各点温度空白组与蒸馏水组无差别，P＞0.05；均高于ICG染色组，P＜0.01。 结论：980nm半导体激光消融髓核组织量随能量增大而增多；ICG染色后可以提高半导体激光的汽化率，在总能量高于350J时应用ICG染色能够增强980nm半导体激光消融髓核组织的能力，达到选择性低能量安全消融髓核的目的。

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材料与方法

结果

附图

附表

讨论

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综述：经皮激光椎间盘减压术治疗椎间盘突出症原理及安全性研究

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