脊柱射频消融术中的椎体外温度暴露：神经热损伤风险的实验替代性评估

《Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery》：Extravertebral temperature exposure during spinal radiofrequency ablation: an experimental surrogate assessment of neural injury risk

　　

背景：射频消融术（Radiofrequency Ablation, RFA）已成为治疗疼痛性脊柱肿瘤及良性骨病变的重要微创手段。尽管其在椎体内的疗效已被确立，但邻近神经结构因意外受热而损伤的隐患仍受关注，且关于脊柱RFA过程中热量如何向椎体外部传导的实验数据仍较有限。本研究旨在通过受控条件下的离体实验，以椎体外温度暴露作为潜在神经损伤风险的替代参数进行评估。 方法：本实验采用4具新鲜冰冻人腰椎标本，使用市售RFA系统按标准临床方案操作，考察椎体内及椎弓根内两种解剖位置的消融。借助多支热电偶测量椎管及骨皮质边界等椎体外预设位点温度；另设不使用射频能量、采用电热加温系统的对照组以消除射频所致电磁干扰对测温的影响。温度数据作描述性分析。 结果：对照组各测点温度一致，最高未超过42 ℃。RFA期间温度记录受明显电磁干扰波动；椎弓根消融组温度于能量释放时渐升、术后回落，最高达44 ℃，虽偶见>42 ℃但任一椎体外位点均未出现持续>45 ℃的温度。 结论：在皮质骨完整的受控离体条件下，脊柱RFA的热量向椎体及椎弓根外的传导有限，未达或仅短暂超过与不可逆性神经损伤相关的温度阈值。结果表明在探头放置得当且骨质结构完整时，相邻神经结构发生有临床意义的热损伤风险较低；若涉及皮质骨破坏或椎体解剖改变，结果外推需谨慎。

论文解读：《Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery》——脊柱射频消融术中的椎体外温度暴露：神经热损伤风险的实验替代性评估

一、研究背景与立题依据

椎体转移瘤是晚期恶性肿瘤的常见并发症，约30–50%的癌症患者有脊柱受累，多源自肺、肾、前列腺、乳腺及甲状腺原发灶，半数以上伴有显著癌性疼痛及力学失稳风险。传统治疗含全身化疗、放疗、手术及药物镇痛，但开放手术并发症高、恢复慢，多用于预期生存期较长的患者。经皮椎体成形术（Vertebroplasty）联合射频消融术（Radiofrequency Ablation, RFA）——即脊柱RFA——可在微创下同时实现肿瘤减负与疼痛缓解，亦可用于骨样骨瘤等良性骨肿瘤的治疗。

RFA通过450–500 kHz交变电流致组织内离子振荡摩擦产热，使靶区升温至60–70 ℃以上产生凝固性坏死。然而脊柱毗邻脊髓与神经根，热能否经骨传导至椎管或神经孔引发热损伤（一般认为>45 ℃持续暴露可致不可逆性神经损伤，42–43 ℃长时间作用也可致神经功能异常）是临床关切的安全性问题。既往关于肝脏、肾脏RFA的温度分布研究较多，但描述脊柱RFA期间椎体外（extravertebral）热传导特征、特别是椎管及神经孔区域温度暴露的系统实验数据十分匮乏。因此研究人员开展此项离体（in vitro）实验，测定椎体及椎弓根RFA时椎体外多点温度，以温度水平间接评估邻近神经结构热损伤风险。

二、主要技术方法与实验设计

研究人员获取4具新鲜冰冻人腰椎标本（共20个椎体，排除严重退变、骨折、肿瘤及结构异常），置于恒温37±1 ℃循环水浴中以模拟体温及近似血流/脑脊液对流散热。采用Boston RF 3000发生器与LeVeen针电极按厂家标准方案行RFA，分别进行椎体（vertebral body）配置与椎弓根（pedicle）配置两种消融。各配置于椎体外预设5个位点布设K型热电偶（直径0.25 mm，采样0.5 Hz）：椎体配置测后纵韧带/椎管内缘、椎管内距后缘2 mm、左右侧皮质、头端终板；椎弓根配置测椎弓根内缘、椎管内距内缘2 mm、外侧皮质、上下方椎间孔区。为区分射频电磁干扰（Electromagnetic Interference, EMI）伪影，增设使用Electrothermal 20 S Spine System电热导管不加射频的对照组。温度—时间曲线做描述性分析，射频信号经25点滑动平均平滑仅供作图，不进行正式假设检验。

三、研究结果

Control setup（对照组）

使用无射频电热系统加热时，所有测点温度曲线均一、可重复，温度介于36.5–42.0 ℃，无一测点超42 ℃，证实后续RFA测温中的尖峰波动主要源于射频EMI而非真实温升。

Vertebral body configuration (setup 1)（椎体配置）

椎体内消融时各热电偶记录出现明显与能量释放同步的信号波动（EMI所致），经平滑处理后可见温度先升后降趋势，个别时点出现瞬态约50 ℃的读数，但信号含EMI伪影，不反映真实组织温度；整体椎体外各测点未见持续高温。

Pedicle configuration (setup 2)（椎弓根配置）

椎弓根内消融时温度—时间曲线较平稳，能量施加期温度逐渐升高、停止后缓慢回落，全测点温度范围37.0–44.0 ℃，部分位点偶超42 ℃，但所有椎体外位点均未测得>45 ℃的持续温度，箱线图显示温度分布集中、仅有孤立离群值（主要为EMI尖峰）。

四、讨论与结论翻译

讨论指出，皮质骨低导热性产生"烤箱效应（oven effect）"，使热量滞留椎体内而限制向外的热扩散，与本实验观测一致。本离体研究发现椎体外温度低于或与神经不可逆损伤阈值持平且仅短暂超标，提示在骨皮质完整、探头位置恰当的前提下脊柱RFA致邻进神经热损伤风险有限。局限性包括：离体模型无法完全模拟体内血流与脑脊液循环；仅用健康完整椎体，转移性皮质骨破坏可能促进热传导；热电偶受RF电磁干扰影响绝对峰值判定；未直接行神经组织学或功能检测，结论依赖文献热损伤阈值推演；数据为描述性汇总未校正同一标本内重复测量相关性。

结论（Conclusion）翻译：

在皮质骨完整的受控离体条件下，脊柱射频消融术（RFA）中椎体外温度暴露低于通常认为可致不可逆性神经损伤的水平，或仅短暂超过该阈值。椎体外未观察到持续达到危险温度水平的暴露，提示当RFA操作探针位置恰当且骨质结构完好时，邻近神经结构发生有临床意义的热损伤风险低。鉴于本研究为离体实验且使用健康椎体，将结果外推至伴广泛皮质骨破坏的临床情形时需谨慎；仔细的患者筛选及考虑实时温度监测仍对进一步提升操作安全性有重要意义。