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对隐静脉进行激光腔内治疗:使用不同波长的激光在临床应用中是否存在区别?
发布者: 发布时间:2021-04-09

原文标题:ENDOVENOUS LASER TREATMENT OF SAPHENOUS VEIND:IS THERE CLINICAL DIFFERENCE USING DIFFERENT ENDOVENOUS LASER WAVEL ENGHTS

对隐静脉进行激光腔内治疗:使用不同波长的激光在临床应用中是否存在区别?

关键词激光消融,隐静脉,腔内治疗,不同波长

摘要

研究目的:激光腔内治疗术治疗隐静脉功能不全疗效好、血管闭合率高。810nm980nm半导体激光治疗后的主要副作用是术后疼痛和瘀斑。最近波长更长的1470nm激光仪器(WLSWs)配合使用新型能量传输装置环形光纤似乎能减少之前报道过的副作用。本文研究目的是通过回顾比较现有文献以证明是否WLSWs激光在临床应用中存在优势。

方法:搜索MEDLINE数据库,回顾所有相关WSLWs的文献。

结果:我们发现了五个不同波长组的比较研究,分别是810nm980nm波长、940nm1320nm波长、810nm1320nm波长、980nm1500nm波长、980nm1470nm波长的比较。

这些研究都表明了相似的结果:波长更长的1470nm激光系统(WLSWs)产生的副作用更少。新型环形光纤也得到了发展。WLSWs和新型光纤配合使用明显减少了病人疼痛和瘀斑,改善了术后恢复情况。

结论:波长更长的1470nm激光(WLSWs))对术后长期疗效的影响尚无科学依据,但已被证实在术后短期内能明显减少副作用。

其他参数也同样重要;(LEED)能量密度和肿胀麻醉是非常重要的。另外不论何种波长的激光,配合使用的光纤的设计、能量发射方式(脉冲或连续)以及光纤的回拉速度都能影响如疼痛等并发症的发生率。

介绍

在西方静脉曲张是成年人常见病,约25%21.8%—29.4%)患有静脉曲张,约5%3.6%—8.6%)患有静脉水肿、皮肤病变或静脉溃疡。隐静脉回流是静脉曲张症状的根本原因。

治疗曲张静脉可以缓解症状,并且减少并发症的发生率。高位结扎和静脉抽剥手术曾是治疗大隐静脉曲张(GSV)的标准治疗方式;而小隐静脉曲张的传统治疗方式是在隐静脉节点结扎,通常不用剥离。近10年来,基于局部麻醉的门诊经皮治疗方案已经取代了外科结扎和抽剥术,其短期和中期疗效与外科结扎和抽剥术相似,但是术后疼痛少于外科结扎和抽剥术,且病人能更快恢复到正常生活中。最近血管手术协会和美国静脉论坛公布了静脉曲张患者的临床护理指导方案,同时推荐了激光腔内消融术,这种治疗方式比外科开放手术恢复快、疼痛少、并发症发病率低。

几年的术后随访证实了静脉腔内治疗术(EVLT)的成功率高于90%,而且并发症发生率低于传统的隐静脉切除术。

尽管EVLT治疗效果非常优秀,但是它的作用机制仍然未被确定。虽然一致认为EVLT对血管壁产生了热损伤,但是不确定热损伤是如何产生的。目前提出了几种潜在的作用机制:1,血管壁对发散的激光产生光热反应;2,血管壁对凝结的蒸汽泡产生光热反应;3,高温光纤尖端直接接触血管壁;4,血管壁对高温光纤尖端发散出的热量产生光热反应。

这种不确定导致了目前商业利益驱使下各种波长激光产品的问世。这些产品主要分为两类:一类对含氧血红蛋白具有更高的吸收率的(810nm840nm940nm980nm)短波长激光;另一类是优先被水吸收(1320nm1470nm1500nm1540nm)的长波长激光(图1)。尽管短期内不同波长激光影响了副作用的发生率,但尚无科学依据证明对长期治疗效果的影响。所有激光治疗后的常见副作用为瘀斑、局部疼痛、沿治疗血管方向的持续不适。这些副作用主要是由于治疗中光纤尖端直接与血管壁接触而引发的血管壁穿孔和能量在周围组织中散播引起的。

人们开始越来越关注如何在保持血管高闭合率的情况下减少术后疼痛和瘀斑。吸水性激光(WLWs)优先吸收水,血管闭合率高、术后瘀斑和疼痛明显减少。这表明了这种激光系统将血管壁穿孔机率降至最低,而且作用原理和血管壁的破坏方式与血红蛋白吸收性激光不同。但是证明数据很少。

本文中我们回顾了相关文献,尤其研究比较了不同波长的文献,以了解在治疗效果、术后并发症发生率和术后疼痛评分等各方面WSLW的临床优势。 

结果

结果显示在表1中,包含5个不同波长组的比较研究:810nm980nm940nm1320nm980nm1500nm980nm1470nm

2006年,美国静脉论坛委托卡布尼克进行了一项比较研究。这是一项随机、前瞻性的盲法研究,以确定810nm980nm激光治疗大隐静脉功能不全的疗效。这两种波长都是血红蛋白吸收性激光,但980激光具有一定的吸水性。参加研究的两组患者在年龄和性别分布上没有区别,术前症状、体征以及各项手术参数,如LEED49.2545.9)、回拉速度等都相似。980nm激光组发现的瘀斑明显810nm组少(P=0.0047)。在术后4个月的随访期,980nm组的术后疼痛也明显少于810nm组。(P=0.028)。810nm组治疗后常发生浅表性静脉炎,术后疼痛的主要成因就是浅表性静脉炎,而不是瘀斑。在第四个月的随访中发现980nm在静脉曲张评分比810nm组明显低(P=0.04)。这项实验和同时期的其他研究结果挑战了EVLT中血液扮演的角色。其实EVLT的治疗目标是血管壁,而不是血液。进行EVLT治疗时都采取了抬高病人腿部(特伦博格卧位)、血管周围肿胀麻醉、人工挤压等方式以排空静脉內腔。2007年一项实验研究在比较980nm1320nmEVLT治疗情况时发现血液吸收只发挥了轻微的作用。数学模式清楚地证明了由于更容易被血管壁中的水份吸收,1320nm只需更低的LEED就能破坏血管内膜。

这些数据也证实了Proeblstle等人的临床结果。Proeblstle等人比较了NdYag1320940半导体激光仪的治疗结果。病人被分为ABC三组,分别使用940nm(15W),940nm(30W) 和1320nm(8W)。各组均以连续方式输出能量,以恒定速度回拉光纤,并使用了局部肿胀麻醉。使用的平均LEED分别为246362/厘米。在术后第3个月观察到的闭合率分别为90.3%100%97%

1320nm组病人发生治疗引起的疼痛率为50%,止痛剂需求为36%,远低于940nm组病人。940nm组病人疼痛率为81%,止痛剂需求为67%C组(1320nm组)的瘀斑程度也远低于B组(940nm30W)P<0.05)。

然而研究中评估疼痛最困难的一点是不同病人对疼痛忍受程度的不同。对一个病人来说的剧烈疼痛也许在另一人看来只是重度疼痛。甚至记录止痛剂需求量的客观数据也会因每个病人对疼痛忍受程度不同而不同。对瘀斑数量的判断也具有高度的主观性,组间和组内观查者的观察结果会有很大不同。因此这些以及其他的一些研究中对疼痛和瘀斑的测量结果可靠性不高。
第三项比较研究以精明的办法解决了这个问题: 这项研究中选入的每位病人两条腿都患有静脉功能不全,每位病人都使用两种方式进行治疗:一条腿使用NdYag1320激光,另一条腿使用810纳米激光,使用的LEED都是80/厘米。两组疗效相同,但1320纳米组的术后疼痛和瘀斑评分都低于810纳米组。
然后科学界开始强调WSLWSs的优越性并开始试验两种新型激光:2009年的1470纳米激光和2010年的1500纳米激光。这两种新型激光的吸收率和散射系数至少是980纳米激光的5倍。它们可以在使用更少能量的情况下取得对血管壁更强的选择性破坏。
这些试验结果是振奋人心的。术后没有发现严重并发症,副作用也很少,1500纳米激光治疗后只有1%的病人感到轻度疼痛。有趣的是1470纳米组中9.5%的下肢治疗部位发生感觉异常。当作者比较LEED使用量低于100/厘米和高于100/厘米两种能量组时,发现第一组的感觉异常发生率为2.3%,远低于第二组的15.5%2011年进行了比较1500纳米和980纳米激光的试验研究。术后第六个月两组完全闭合率的差别不具有统计学意义。(980纳米组为95.5%1500纳米组为93.1%)。术后瘀斑程度也没有明显差别。(P=0.09)。1500纳米组治疗后血管周围硬块较少。(P=0.002),止痛剂使用天数较少(分别为1.8天和2.9天),并且术后生活治疗较高(P=0.018),但是两组病人的满意度指数区别不大。

我们搜索到的最后一项比较研究是980纳米激光以103/厘米治疗和1470纳米激光使用52/厘米治疗。1470组治疗后疼痛指数较低,但是两组间没有显著区别。

光纤领域也得到了发展。最近新型光纤(J头光纤、玻璃、金属、陶瓷、环形、郁金香形和球形尖端光纤等)相继问世。图2和图3为球形尖端光纤(Laser.com,Padua)和环形光纤(Eufoton,Trieste)。图4显示了不同光纤的能量发射方式。一项组织学研究显示了使用1470纳米激光和环形光纤治疗后血管壁没有发生接触性损伤,而是出现了环绕形的深度凝固,而且持续向血管壁组织深度延伸,这一结果与使用的LEED密切相关;但是使用普通光纤治疗时血管壁发生接触性损伤。

最近一项研究证实了,与980纳米激光和普通光纤系统相比,1470纳米和环形光纤系统治疗后病人的舒适度、满意度和接受度都更高,而且副作用更少。

讨论

最近几年来为了减少血管慢性疾病治疗的发病率和恢复时间,多种腔内微创技术应运而生成为传统外科手术的替代治疗方式:麻醉肿胀热效应技术(激光、射频、蒸汽)和非肿胀麻醉非热效应技术的化学疗法(泡沫硬化剂、丙烯腈)以及最近的机械化学消融法(clarivein)ELVT是最有前景的治疗方式之一。它的血管闭合效果高达95%ELVT成为大家关注的聚焦后,所有试验ELVT的研究者都报道了EVLT高闭合率、疼痛少、瘀斑少的治疗结果。

1470nm波长激光WLSWs(吸水性波长)的引入是EVLT一项革命性的发展,正如硬化治疗法中引入泡沫硬化剂。起初未经稀释的泡沫剂进入目标血管,代替血液与血管壁直接接触。R.Tournay曾说,起关键作用的不是针筒里硬化剂的浓度,而是血管里硬化剂的浓度。因此人们开始大幅降低硬化剂的浓度,同时也降低了副作用的发生率。同样由于WLSWs(吸水性波长)激光对血管壁的高选择性,可以降低LEED达到闭合血管的目的,同时降低副作用。

然而有些事项需要进一步考虑

Kabnic的研究里,两组术后的症状非常相似,只是在术后短期内出现不同(810纳米组术后一周时瘀斑更多),长期看不影响病人的恢复。瘀斑可能与麻醉的使用方式和激光能量造成的血管穿孔相关。多次注射麻醉剂时可能引起部分血液流入附近软组织区域从而造成淤青。(图6

从生理角度比较时,两组的术后疼痛和静脉曲张评分显著不同。然而这些不同只出现在随访期的某个时间点,不会引起并发症,也不需要另外处理。这些不同有可能是由某些未检出的疾病(如深度血管功能不全)造成的;另外需要进一步调查对术后疼痛的影响程度。

Proebstle的研究中1320纳米激光治疗后副作用小于940纳米激光。我们之前已经提到过了衡量疼痛这一参数的困难性在于将一个本身主观性的感觉客观化;然而这项研究本身就有一定的偏向性,1320纳米激光组的病人使用的LEED940纳米激光组的病人低很多,因为使用得能量少所以病人感觉疼痛少,同时也减少了副作用。

WLSWs闭合血管肯定是非常有效的,但是操作者必须十分熟练而且操作时必须很认真,否则会产生严重损伤。第一个研究中四分之一的病人接受1470纳米激光时使用了大于100/厘米的高能量,不足为奇发生了很多神经麻木的案例。之前已经报道过1320纳米激光的消光系数(生物组织对激光的吸收和发散系数)高于低波长激光;它不仅在血管壁中吸收更强,在周围组织尤其神经所在处中吸收也更强。这个试验也提示了,过高能量下,如果没有合理使用肿胀麻醉,WLSWs会对目标外的组织造成损伤。降低LEED可能会减少神经麻木,尤其时不要进入腿部远端;如果留有部分GSV功能不全,可以使用泡沫硬化完成治疗。

最后两个评级比较WLSWs治疗后瘀斑和疼痛情况的研究证明了波长不是影响技术上闭合血管的唯一因素,虽然WLSWs使用的能量更少。因此作者推断,能量不是决定术后并发症和术后疼痛的主要因素,肿胀麻醉的质量和光纤的回拉速度也是影响并发症和疼痛评分的重要因素。最近的两个试验研究证明了这些推测。第一个研究比较了980纳米和1470纳米激光,发现为了减少血管穿孔率,降低周围环境温度同时使用冷麻醉肿胀液比调节激光波长更有效。第二项研究提出了温度变化曲线与激光波长无关。该项研究的作者测试了940纳米和1470纳米,发现了降低回拉速度(2毫米/秒)和增加功率(至14瓦)都能产生更高温度,使血管组织更长时间暴露于高于胶原变性所需的温度之中,然而使用不同的波长不影响温度变化曲线。

与别的波长相似,使用WLSWs治疗时降低LEED也可能达到更高的闭合率。不过这还不确定需要进一步长时间的研究。    

光纤顶部尖端的设计可能也会对术后早期结果起重要的作用。

普通光纤从顶端直接释放出激光。这会增加血管壁穿孔的机率。最近研发的环形光纤或球形光纤从顶端环状释放出激光,直接作用于血管壁,激光辐射面积比普通光纤更多。另外这种光纤多血管壁产生均质的作用,减少了血管壁穿孔,从而减少疼痛和瘀斑。有些医生认为1470nm激光(WLSWs)配合使用这类新光纤对血管壁造成的破坏发生的炎症反应比血红蛋白吸收型激光和普通激光少。但是目前没有组织学证据。

结论

EVLT治疗隐静脉是安全有效的方式。当然无论何种波长的激光,病人的选择是对治疗结果最好的证明。
WSLWs的临床优势方面,试验和临床研究所报道的数据很少,而且其中有些还互相矛盾。尤其是WSLWs对长期疗效的影响没有科学证据,尽管证实了短期内WSLWs产生的副作用更少。

其他参数也很重要,比如LEED、冷麻醉肿胀非常关键;光纤的设计可能对EVLT治疗的成功起了重要作用;另外能量的传输方式(脉冲或持续)、光纤的回拉速度也都是影响并发症发生率和疼痛评分的因素。

使用较低功率和能量设置、配合新型光纤(如环形光纤和球形光纤)进行治疗的长期持续性结果需要进一步研究证实。 

感谢

在此我们感谢工程师Walter CecchettiLaser.com  EUFOTON公司的里亚斯特提供图片。


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表1:治疗方案及其疗效


11470nm半导体激光的吸收系数(cm -¹)和穿透深度

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2球形光钎(LASER.COM)从环形角度释放出能量,在光纤顶部远端形成均质的能量圆锥,另外在近端释放少量能量对血管壁起到预热的作用。

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环形光纤(Eufoton)。特别设计的高频光纤从尖端以360环状环形释放能量,光斑大小为200微米。

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4普通光纤(a)、环形光纤(b)和球形光纤(c)能量释放模式的简图。图片由w . Cecchetti制作并修改。

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5。显微镜显示治疗静脉段,苏木精伊红染色镜,2X-10X。一位病人接受1540纳米半导体激光仪治疗,能量模式设为连续,功率10瓦,LEED68/厘米。治疗后的血管取出固定并涂上福尔马林。

没有发现直接接触性损伤,只发现内膜组织被均质破坏(a),有许多空隙和裂缝(b),细胞浆看起来有高度嗜酸性,胶原蛋白为透明并有嗜酸性。

裂缝表示了血管壁细胞中水份(1540纳米激光的目标)的蒸发。除了热损伤,水份蒸发产生了额外的机械损伤。

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图6,大腿前副静脉功能不全和腿部静脉曲张。以1540纳米激光和球形光纤治疗1周后结果。沿血管方向在针眼周围出现瘀斑

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