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ICG染色髓核组织对980nm半导体激光消融能力的影响

焦守国  
【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100μl 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100μl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,P0.01;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,P0.01;ICG染色组在各总能量下髓核消融量分别为0.0699±0.0098g、0.1067±0.0154g、0.1978±0.0569g、0.2224±0.0358g和0.2626±0.0241g,能量组间比较,P0.01。 2在较低总能量(E490J)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,P0.01。 4 ICG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,P0.05。 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,P0.05;均高于ICG染色组,P0.01。 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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