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背景:脊髓电刺激(Spinal Cord Stimulation,SCS)技术兴起于上世纪60年代,已被广泛应用于以难治性疼痛为代表的多种疾病的治疗当中。而目前国内无自主研发的SCS刺激系统,所用设备均来自进口,价格昂贵,限制了该疗法的普及应用。为打破国外技术对SCS的技术垄断,提高国内SCS治疗的应用水平,课题组前期与清华大学神经调控实验室、北京品驰医疗设备有限公司合作自主研发了植入式SCS设备(包括刺激电极、脉冲发生器、延长导线、程控仪等)。目的:验证设备系统的生物安全性、系统稳定性、手术操作性、组织相容性及刺激作用有效性;同时在中医“痛证”理论指导下,观察设备的临床有效性及安全性,为中西医结合理论指导SCS治疗提供切入点。方法:本研究包括动物研究以及临床研究两部分。(1)动物研究:在小尾寒羊身上行SCS植入术,分别验证在不同刺激模式下(低频及10kHz高频模式)穿刺电极、外科电极以及脉冲发生器的性能;观察术后动物的行为学改变、血白细胞水平、设备阻抗值,并在术后1个月时取脊髓标本行HE染色;以此验证SCS刺激对实验动物感觉运动功能、感染状态和脊髓结构等的影响,同时验证设备连接稳定性。(2)临床研究:纳入慢性顽固性疼痛患者,行SCS设备(穿刺电极)植入治疗(传统刺激模式),测试成功的患者后续植入脉冲发生器;分别在入组前、治疗14天、1月及3月时评估患者的视觉模拟评分(VAS)、简明36问健康测量量表(SF-36)、简式麦吉尔疼痛量表2(SF-MPQ-2)、阿森斯失眠量表(AIS)、贝克抑郁量表(BDI),观察SCS设备对疼痛程度、生活质量、睡眠状态以及心理情况的影响;同时在患者入组时,对患者进行辨证分型,划为“不通则痛”及“不荣则痛”两型,比较不同证型患者在测试期和术后3月的有效率。结果:(1)动物研究:实验羊术后1月内的运动和感觉功能正常,术后WBC水平在正常范围内波动,术中、术后阻抗值正常,设备运转工作正常。治疗1月后,电极未见明显的位置移动;且脊髓组织HE染色结果提示,与未刺激节段相比,刺激节段脊髓形态结构正常,未见明显细胞坏死、水肿、缺血、炎症等病理改变。(2)临床研究:共纳入11例慢性顽固性疼痛患者,男性5例、女性6例,平均年龄57.33岁,平均病程5.18年;VAS评分在术前、治疗14天、1月及3月时分别为8.12±0.32、4.06±0.79、3.59±0.77、4.22±0.86,治疗后的VAS评分均较术前有显著改善(P<0.05),以VAS下降≥50%评定的测试期有效率为81.8%(9/11),治疗3月时的有效率为75%(6/8);术后3月时,SF-36量表中“躯体疼痛”(BP)维度、SF-MPQ-2四个维度以及AIS评分均较术前有显著改善(P<0.05));SF-36量表中其他维度及BDI评分较治疗前有所改善,但并未发现统计学差异;11例患者中,2例患者为“不荣则痛”型(A组),9例患者为“不通则痛”型(B组),测试期A组成功率为0,B组为100%,两组患者的有效率具有统计学差异(P<0.05);治疗3月时B组患者有效率为66.7%,两组未见统计学差异。临床研究过程中设备连接良好,未见不良事件报告。结论:(1)新型植入式SCS系统,包括穿刺电极以及外科电极,能够实现传统低频刺激模式,以及新型高频(10kHz)刺激模式;优化的电极锚定装置能够更好地固定电极,避免电极移位的发生;同时具有良好的生物安全性、组织相容性以及可操作性;设备连接状态良好,功能稳定,能够符合临床应用的安全性需求。(2)新型植入式SCS系统具有显著的临床疗效及安全性。在规范手术操作下,SCS设备能够显著改善慢性顽固性疼痛患者的疼痛程度、生活质量、睡眠质量以及心理状态;本研究首次在SCS治疗中引入了中医“痛证”的概念,发现中医证型与SCS的临床疗效有一定相关性,提示了基于“痛证”理论的中西医结合诊疗方法指导SCS治疗的可行性。