三叉神经半月节电刺激镇痛技术的临床应用
面部疼痛十分常见,影响全球约10%的人口。除典型三叉神经痛(TN)之外,还包括带状疱疹相关三叉神经痛,如带状疱疹性神经痛、带状疱疹后神经痛(PHN),三叉神经病理性疼痛(TNP)、卒中后中枢性疼痛(CPSP),以及非典型面部疼痛综合征等。
其治疗包括药物治疗、神经阻滞、三叉神经周围支或三叉神经半月节射频、伽马刀、三叉神经根切断手术和微血管减压术(MVD)等,除有明确血管压迫神经的典型TN采用MVD或射频治疗有较好长期效果外,其他面部疼痛的管理仍是临床难题。
半月神经节(GG)又称三叉神经半月节,是三叉神经三个分支的汇合,半侧面部的感觉信息在GG进行初级处理,理论上可以通过刺激GG实现半侧面部的疼痛调控。电刺激已广泛应用于难治性疼痛的治疗中,三叉神经半月节电刺激(GGS)通过将电极置入GG并进行电刺激以减轻或消除疼痛。
1980年Meyerson等首次报道了5例GGS的病例,证实了GGS治疗TNP的可行性。随后越来越多的医师开始采用GGS治疗各种面部疼痛,但缺乏大样本随机临床试验评估,专用的GGS电极及刺激参数、标准化的手术治疗方案及适应症选择也有待完善。
GGS在国内目前只有零星短期测试用于带状疱疹相关三叉神经痛的治疗,本文在回顾国外大多数GGS文献基础上,针对GGS的治疗原理、适应症、手术路径及今后可能的发展应用前景进行探讨,为面部疼痛的解决提供一种新思路。
三叉神经半月节结构和功能
GG位于颅中窝内由硬脑膜形成的双层裂隙(Meckel腔)中,靠近颈内动脉和海绵窦,主要由假单极神经元的胞体组成,周围围绕着卫星胶质细胞(SGCs)。神经元的外周突聚合成三叉神经的3条分支—眼神经(V1)、上颌神经(V2)和下颌神经(V3),分别通过眶上裂、圆孔和卵圆孔向外发放,中央突向后汇聚为粗大的三叉神经感觉根从脑桥水平进入脑干。
三叉神经包含运动纤维和感觉纤维(Aα、Aβ、Aδ和C类纤维),伤害性信息主要由无髓鞘的C纤维和有髓鞘的Aδ纤维传递。Dasilva等研究发现,传入纤维在三叉神经根入脑干区(REZ)存在功能性分型重组现象,C纤维和Aδ纤维向延髓中三叉神经脊束核(STN)汇聚,其神经元沿颈髓背角(C₁~C₂水平)形成连续的功能柱结构。
这些二级神经元轴突经三叉神经丘脑束进行双侧性上行投射,通过腹后内侧核(VPM)的中继,最终在岛叶皮质及体感皮层完成伤害性信号的拓扑表征与情绪维度编码。GG还表达多种与疼痛调节相关的神经肽,如P物质、降钙素基因相关肽、血管活性肠肽等,与周围的卫星胶质细胞直接或间接相互作用,通过改变神经元活性参与疼痛的调节。
面部疼痛病理生理学机制
面部疼痛的病理生理学机制尚未完全阐明,其发生机制可能涉及外周敏化、中枢神经可塑性改变及神经血管交互作用等多因素。这一复杂性一方面解释了为何病人临床症状存在多样性(包括疼痛性质、发作模式及伴随症状的差异),另一方面解释了为何病人的临床治疗应答存在显著个体差异(如药物敏感性、介入治疗效果及预后转归等方面)。
典型TN主要由三叉神经根部血管压迫引发神经纤维脱髓鞘,导致异常电信号(异位冲动)产生所致。此外,原发性脱髓鞘疾病、中枢性疼痛相关回路致敏或功能障碍也会引起TN。TNP与三叉神经的手术、外伤或疱疹感染等原因造成神经纤维功能受损有关,组织损伤后会释放化学物质(如组胺、P物质、降钙素基因相关肽等)与外周伤害感受器或游离神经末梢相互作用,引起中枢疼痛通路改变。带状疱疹相关三叉神经痛则与中枢神经系统的可塑性变化密切相关。
GGS的镇痛机制
GGS缓解疼痛的潜在机制仍有待阐明。1956年,Melzack和Wall提出了“疼痛闸门控制理论”,指出Aβ纤维能抑制传递疼痛信号的Aδ和C纤维,这成为传统脊髓电刺激(SCS)疗法的理论基础。GG与背根神经节的结构和功能近似,在治疗机制上有相似之处。Samsam等研究发现大鼠接受GGS后,三叉神经核中的神经激肽A和P物质水平会发生改变。Willoch等研究则证实GGS会引起病人前扣带回皮质(ACC)以及额叶皮质区域的脑血流的显著增加。
GGS适应证探讨
使用GGS治疗面部疼痛的报道越来越多,但缺乏大样本随机临床试验评估及标准化的手术治疗方案。因此,在考虑GGS之前,仍应尽可能的按照指南优先使用非手术疗法,如药物治疗、物理治疗、神经阻滞、脉冲射频、肉毒素或针灸等。鉴于GGS仍有不确定性及高昂的治疗费用,大部分临床工作者通常将GGS考虑为最后的治疗方案。总结文献报道,目前GGS主要用于带状疱疹相关三叉神经痛、TNP及TN多次手术后复发病人。
凝血功能障碍、局部或全身感染、不受控制的精神障碍、卵圆孔解剖异常等因素应考虑为手术禁忌证。GGS虽可有效缓解疼痛,但其治疗机制主要针对神经传导层面,对肌肉挛缩、萎缩等无直接干预作用。因此术前需明确告知病人疼痛缓解与功能恢复的非同步性,使病人意识到疼痛的减轻可能不会带来功能的改善。
GGS除用于镇痛治疗外,对于创伤性脑损伤(TBI)也有益处,GGS可以激活延髓头端的腹外侧区升高血压,并通过三叉神经-脑血管系统和三叉神经-副交感神经反射引起脑血管舒张,以改善TBI引起的缺血、缺氧,还可以增加海马中多巴胺的释放,改善TBI带来的认知障碍。此外,Sayegh等研究表示GGS还可以治疗角膜神经痛;Schlaeppi等研究发现GGS对于预防和减轻蛛网膜下腔出血后的脑血管痉挛也有较好疗效。
GGS手术方法
GGS系统一般包括刺激电极、脉冲发生器及用于连接电极和脉冲发生器的电极延长线3个组件。手术大多选择在全身麻醉下进行。短期GGS一般采用CT引导下经皮卵圆孔穿刺的方式放置电极,在电极到达适合位置后通过缝线将电极固定在皮肤上,待病人清醒后连接外部刺激装置,根据病人的整体感受调整刺激参数,无需延长线及发生器的置入。完成刺激后拔除刺激电极,评估病人的感受及疼痛缓解程度。
长期GGS手术通常在为期7~14天的刺激测试(手术方式与短时程刺激类似)成功后进行,Meyerson和Håkansson最早选择经颞下入路的开颅方式,将双极电极固定在GG上方的硬脑膜,尽管报道的所有病人疼痛均有改善,但并不清楚这一方式置入的电极是否能有效地刺激GG。
Young改进了这项技术,通过经皮卵圆孔穿刺技术,将电极放置在半月节处,该技术与三叉神经球囊压迫术相近,年轻医师也能较快掌握,因此被广泛应用,但此技术依靠脸颊软组织锚定电极,病人张口、咀嚼时容易发生电极的移位。Mansano等则提出一种先在齿龈上方做切口,随后经卵圆孔穿刺放置电极,并将电极固定在上颌骨上,以防止电极迁移的新技术。
Kustermans等认为术中电极到达位置后可唤醒病人,用2Hz的低频刺激进行测试刺激,以确保电极到达合适的刺激位置并能完全覆盖疼痛区域。电极置入后,还需要完成延长导线和脉冲发生器的皮下埋入,脉冲发生器一般选择锁骨下区域置入,对于特殊体型或存在局部禁忌证病人,可选择腰椎区域置入。GGS电极放置位置见图1。

图1 GGS电极放置位置
GGS治疗模式
1.电极类型
从最初Meyerson使用的双极刺激电极,到Young使用的单极铂铱电极,在GGS发展过程中研发出各式各样的电极,也有部分研究者选择使用SCS或背根神经节刺激电极,然而所有电极均报道了移位和感觉异常的发生病例。Mehrkens等表示电极直径一旦超过1mm容易引起疼痛或感觉不适。随着材料学的进步,未来有望研制出更微型的设备以优化手术过程、改善刺激效果并减少并发症的发生。
2.短期GGS与长期GGS
GGS包括短期刺激和长期刺激,两者的选择目前尚无明确界限。短期GGS通常为1周,刺激完成后拔除刺激电极。长期GGS需要先进行1~2周的测试实验,主要目的是使病人习惯面部异常感觉,并评估疼痛缓解率。通常VAS评分改善超过50%或镇痛药物使用减少50%,并显示出一些功能的改善认为是测试成功,再考虑进行永久置入。目前尚无有效研究证实两者孰优孰劣。
3.GGS参数
目前GGS大部分采用开环设计,由临床医师调整刺激参数(如振幅、持续时间和频率等),一般频率范围设置在2~1000Hz,脉宽范围为60~1000μs,电压在0~10.5V,根据病人的整体感受进行调节。建议采用低频率(20~50Hz)、低脉冲宽度(60~250μs,偶尔450μs)和低电压(1.5~2V),通过减少能量的使用以延长电池寿命。Mansano等报道的1例GGS治疗TNP的成功案例中,其刺激频率为20Hz,脉冲宽度为300μs,振幅为0.025mA。Logghe等选择将频率设置为50Hz,脉冲宽度为450μs,2例TNP病人的疼痛也获得改善。
Gupta等认为病人对1000Hz的高频刺激耐受性更好(既缓解疼痛,又不会出现感觉异常),并提出高频GGS参数方案(1000Hz):初始电压从0.5V递增(最大3V)至病人出现异常感觉,随后改变脉冲宽度(60~220μs)以调节覆盖范围,当获得足够的覆盖时,再将电压回调0.5V。总而言之,刺激参数要尽量覆盖病人的面部疼痛区域,并在此基础上最大程度的减少异常感觉。
4.GGS手术并发症
GGS不良事件包括感染、电极和延长导线的故障(移位、断裂、松动、腐蚀)、电极或发生器置入部位的不适、疼痛缓解不充分及异常感觉等(见表1)。年轻病人容易对置入物发生排异反应,老年病人则存在遥控器使用方面的困难。Texakalidis等研究中报道了电极腐蚀、电极移位及感染等并发症。目前电极移位尚无有效的解决办法,仅Keifer等报道1例GGS病人因为车祸发生电极移位导致GGS失效,通过颞下入路开放手术的方式再次置入电极,在随后的随访中继续保持了无痛。
表1 相关并发症

与所有镇痛治疗类似,神经调控的作用可能会随着时间的推移而减弱,这可能与神经节、脑干、丘脑或皮质水平的神经元可塑性改变有关。此外,Knotkova等研究表明,神经系统对重复刺激的反应(适应不良的神经可塑性)、疾病进展、安慰剂效应减弱、电极导联迁移和其他并发症等原因均可能导致有效性降低。未来新型电极的研发及置入技术的更迭,这些并发症可能将得到解决。
总结
GGS在治疗面部疼痛方面展现出巨大的潜力,但相关机制的研究仍然不足,大多数已发表的用于评估GGS疗效和安全性的报告均是回顾性的,缺少随机对照临床试验研究,还需要更多可靠的证据评价其有效性及适应证。此外GGS电极需要进一步完善以解决当前由于设备本身所带来的各种并发症。随着术中可视化和立体定向导航的发展,更新的电极设备的出现以及置入技术的更迭,GGS作为一种新的微创治疗,可能将成为解决面部疼痛的独特方案。
来源:姜在莹 倪兵 杜涛 刘思宜 黄运健 祖伟 杨豆 朱宏伟.三叉神经半月节电刺激镇痛应用及进展[J].中国疼痛医学杂志,2025,(4):283~288.