Cirugía minimamente invasiva

viñeta Cirugía convencional
viñeta Quimionucleolisis
viñeta Nucleotomía percutánea
viñeta Láser
viñeta Prótesis de disco
viñeta Nucleoplastia electrotérmica
viñeta Ozonoterapia
viñeta Consentimiento informado
viñeta Anuloplastia o inyección de ozono en la discopatía
viñeta Minimally Invasiva Oxigene-Ozone Therapy for Lumbar Disk Herniation

 

Cirugía convencional

La discectomía quirúrgica es el método más eficaz para proporcionar un alivio rápido de la ciática en los enfermos que no han podido resolver su dolor con un manejo conservador. Existen diversas técnicas, pero ninguna ha demostrado ser superior a otra. La más reciente y extendida es la microdiscectomía, en la que se utiliza un microscopio para acceder y manipular la zona de la lesión. Bien indicada, acaba con el dolor en más del 95% de los casos.

Pero tampoco es la panacea. El éxito de la cirugía depende de la buena elección de los candidatos a la intervención. De hecho, un máximo del 5% de estas lesiones son operables. Los requisitos para que el paciente encuentre alivio en el quirófano son que sufra de ciática (dolor irradiado a la pierna), de una duración superior a las seis semanas y que las molestias sean suficientemente intensas como para afectar a su calidad de vida. Además, la lesión discal debe estar clara en la resonancia magnética.

El resultado de una cirugía mal indicada es nefasto,  parte de la mala fama que se le atribuye a la cirugía se debe, precisamente, al sobretratamiento al que se ha sometido a la hernia discal. Hay demasiada cirugía para un problema que en más del 90% de los casos se curará sólo.

Quimionucleolisis

Esta intervención ha pasado de la euforia al fracaso más estrepitoso. Se introdujo hace 20 años y amenazó con acabar con la cirugía. Bastaba con introducir una fina aguja e inyectar un producto enzimático (quimopapaína) en el disco enfermo para 'disolver' la hernia. Pero saltó la alarma cuando en EEUU fallecieron varios pacientes a causa de una reacción alérgica atribuida a la sustancia inyectada.

Desapareció de los quirófanos y hoy se usa de forma residual, a pesar de que los estudios demuestran que sus beneficios son equiparables a los de la microdiscectomía, si bien ésta última sigue siendo superior. Algunos profesionales tratan de rehabilitarla, aunque persiste el temor a la anafilaxia.

Nucleotomía percutánea

Se trata de otra intervención mínimamente invasiva. Para eliminar la parte del disco dañada que presiona sobre el nervio ciático, se usa una pequeña cánula que porta en la punta un bisturí y unas pinzas para cortar y aspirar el tejido 'enfermo'. No hay datos concluyentes respecto a sus ventajas sobre la microdiscectomía.

Láser

La fibra óptica se emplea para vaporizar el tejido herniado.

Prótesis de disco

Tampoco hay estudios que demuestren la utilidad de intentar aliviar el dolor ciático sustituyendo el disco por un implante artificial. Se utilizan en algunos hospitales públicos en otras dolencias de la columna, principalmente para pacientes con enfermedad discal degenerativa y como alternativa a una cirugía compleja, la fusión vertebral (o artrodesis).

La intervención para colocar la prótesis (un 'sandwich' formado por dos bandejas de metal que se clavan a las vértebras y un disco de plástico en medio) se realiza abriendo el abdomen y exige separar los grandes vasos sanguíneos, una operación delicada. Se desconocen los resultados del implante a largo plazo.

Nucleoplastia electrotérmica

El núcleo pulposo del disco afectado se elimina introduciendo un pequeño electrodo que emite energía por radiofrecuencia.

Ozonoterapia

El ozono es un componente natural de la atmósfera. Es un gas muy inestable, que se emplea en la industria desde hace décadas y que en los últimos años se ha comenzado a usar en la practica médica, como ozono medicinal (O3), en mezcla con O2 a dosis de 10 a 100 microgramos por milímetro de oxigeno. El ozono es un potente oxidante, analgésico, antiinflamatorio y germicida que actúa tanto al nivel de la raíz nerviosa como del núcleo del disco
 

La discolisis percutánea con ozono es una de las opciones más populares de tratamiento alternativo a la cirugía. La terapia consiste en inyectar una mezcla de oxígeno y ozono (4-5 cc) directamente en el disco intervertebral dañado, en los músculos paravertebrales, o en ambos. Igualmente, el número de infiltraciones puede variar de una a 12, administradas en un periodo de uno a dos meses.

Mecanismo de acción

El ozono tiene propiedades antiinflamatorias, analgésicas y regeneradoras. Cuando se inyecta en el disco ejerce un efecto deshidratante, reseca el núcleo pulposo del disco, que es rico en proteoglicanos que se degradan por la acción antioxidante del ozono, con lo que disminuye de volumen, y lo retrae. Este efecto tarda de 4 a 8 semanas. La resonancia magnética demuestra que regenera el disco.A nivel muscular combate el dolor al inhibir la acción de las prostaglandinas. A través de la liberación de enzimas antioxidantes (superóxido-dismutasa, catalasa, etc.) neutralizan la formación excesiva de radicales ácidos que intervienen en la producción de inflamación y dolor; Este efecto es inmediato.

EFECTOS DE LA OZONOTERAPIA EN LA HERNIA DISCAL

CAUSAS DEL DOLOR:

viñeta

Inflamación

viñeta

Reacción autoinmune

viñeta

Sustancias neurotóxicas

viñeta

Compresión de las raíces nerviosas

ACCIÓN DEL OZONO

viñeta

Oxigenación tisular

viñeta

Inhibición de los mediadores del dolor y la inflamación

viñeta

Mejora de la microcirculación

viñeta

Aumento de citoquinas inmunosupresoras

viñeta

¿Hidratación de mucopolisacáridos?

Técnica

La técnica consiste en la introducción de una aguja de 0,5 mm de diámetro hasta el centro del disco por la vía posterolateral con control radiológico. El paciente apenas nota molestias porque esta con anestesia local y sedación (no anestesia general). A continuación se comprueba que la aguja está correctamente situada en el disco mediante una discografía con ozono a baja concentración. Una vez hecha esta comprobación se introduce una cantidad (de 10 a 20 cc de mezcla de O2-O3 a una concentración de 40 mcg/ml).

Esta técnica ha de realizarse en un quirófano con todas las condiciones de asepsia de una cirugía. La sedación esta realizada por un anestesista y no necesita intubación. dura de 20 a 60 minutos y se hace en régimen ambulatorio. Normalmente, el paciente debe ingresar en el Hospital dos horas antes de la intervención y permanecer al menos una hora en observación, una vez finalizada esta.

También de deben realizar inyecciones intramusculares paravertebrales de ozono a baja concentración y de forma ambulatoria alrededor de tres o cuatro semanas pre y/o postoperatoriamente para reducir el componente de contractura muscular que contribuye al dolor.

 

Indicaciones

viñeta Hernias discales lumbares o cervicales que previamente hayan sido diagnosticadas con Resonancia o TAC, que no tengan déficits neurológicos por compresión aguda de la raíz que aconseje su descompresión para evitar la progresión de la sintomatología, incluso las extruidas en el canal.
viñeta Hernias de disco múltiples en personas de edad media-alta con claros cambios degenerativos en los estudios complementarios.
viñeta Hernias lumbares o cervicales en las que por motivos personales o médicos no quieran o no puedan someterse a los riesgos de una intervención quirúrgica
viñeta Está especialmente indicada esta técnica en trabajadores manuales, sometidos a importantes esfuerzos laborales en los que la cirugía, por mínima que sea, puede desestabilizar la columna.
viñeta También existen indicaciones para procesos articulares degenerativos de columna (síndromes facetarios, artrósicos, etc.) en aplicaciones locales y discolisis
viñeta En la Fibrosis epidural postoperatoria, proceso para el que existen pocas alternativas terapéuticas

Con esta técnica, si se realiza correctamente, alrededor del 75% de los pacientes evitan tener que ser intervenidos al mejorar o desaparecer los síntomas; pero de cualquier manera, si la mejoría no fuera lo suficiente transcurridas dos o más semanas no existe inconveniente para realizar cualquier otra técnica percutánea o una Microcirugía bajo anestesia epidural.

Contraindicaciones

La ozonoterapia intradiscal apenas tiene contraindicaciones (hipertiroidismo y fabismo) y tan sólo algunos pacientes refieren cefalea que remite transcurrido un breve período de tiempo.

Esta técnica no puede ser utilizada en casos de hernias discales calcificadas o espondilolistesis de Grado II o superior. Asimismo, su eficacia se ve limitada en casos de hernias con ruptura generalizada del anillo discal.

Efectos adversos

Los efectos adversos son mínimos, aunque existen. El más benigno es un dolor de cabeza transitorio tras las inyecciones; el más peligroso, una potencial infección por la infiltración intradiscal.

Ninguna técnica vale para todo. Lo importante es aplicar la idónea en cada caso, el ozono está más indicado para pacientes jóvenes, con hernias contenidas (que no han invadido el canal vertebral) y discos hidratados. En enfermos mayores cuyos discos ya están secos, es previsible que no respondan a la acción resecante del gas, aunque siempre se obtiene algún beneficio tras la ozonoterapia.

Las ventajas con respecto a la cirugía abierta son sin ninguna duda:

viñeta Miniinvasividad
viñeta Repetivitad
viñeta No riesgo de proceso cicatricial
viñeta No fenómenos de inestabilidad vertebral post-cirugía

Otras ventajas

viñeta Eficacia 75-85%
viñeta Bajo coste
viñeta Infraestructura baja
viñeta No interacciones farmacológicas. No deja residuos No excluye otros tratamientos
viñeta Resultados en 3-4 meses
viñeta La edad no contraindica la técnica

 

CONSENTIMIENTO INFORMADO

Declaro:

Que el Dr. me ha explicado que es conveniente proceder, en mi situación, a una Nucleolisis Percutánea con Ozono, por padecer Hernia(s) discal(es).

El propósito principal de la intervención , consiste en corregir el desplazamiento que ejerce el disco situado entre dos vértebras que forman parte de la columna vertebral y la descompresión, de las estructuras nerviosas próximas a él, que causan el cuadro clínico a tratar.

La intervención precisa del Servicio de Anestesia y los estudios preoperatorios que dicho Servicio estime necesarios.

Consiste en Inyección Percutánea del disco o discos a tratar con Ozono:

Toda intervención quirúrgica, tanto por la Técnica Operatoria, como por la situación vital de cada paciente (diabetes, hipertensión, cardiopatía, senilidad, anemia, obesidad, etc) puede llevar implícitas una serie de complicaciones comunes y potencialmente serias , que podrían requerir tratamientos complementarios, tanto médicos como quirúrgicos, así como un mínimo porcentaje de mortalidad.

Las complicaciones de ésta Técnica Operatoria, pueden ser :

  • Afectación de la estructuras internas (hueso, envolturas medulares, etc)
  • Lesión de algún nervio en las maniobras quirúrgicas
  • Persistencia de dolor residual
  • Hematoma
  • Infección
  • Fístula de LCR
  • Reproducción de la Hernia Discal
  • Complicaciones tromboembólicas y vasculares
  • Cualquiera de éstas complicaciones, puede requerir el uso de diferentes técnicas quirúrgicas abiertas y de distintos tratamientos medicamentosos.

Por mi situación vital actual, el médico me ha explicado que pueden aumentar los riesgos o complicaciones, como:

Si durante el acto quirúrgico surgiera algún imprevisto, el equipo médico podrá variar la técnica programada.

- He comprendido las explicaciones que me han facilitado los doctores, en un leguaje claro y sencillo y me han permitido realizar todas las observaciones y aclarar todas las dudas que he planteado.

- También comprendo que, en cualquier momento y sin necesidad de dar ninguna explicación, puedo revocar el consentimiento que ahora presto.

- Por ello, manifiesto que estoy satisfecho con la información recibida y que comprendo el alcance y los riesgos del tratamiento, y en tales condiciones,

CONSIENTO:

Que se me realice Nucleolisis Percutánea con OZONO.

 

ANULOPLASTIA O INYECCIÓN DE OZONO EN LA DISCOPATÍA

Francisco Javier Robaina Padrón. Jefe del Servicio de Neurocirugía y de la Unidad del Dolor Crónico No Neoplásico. Hospital de Gran Canaria Doctor Negrín. Las Palmas de Gran Canaria

Recientemente han llegado al campo del manejo del dolor en la patología discal lumbar una serie de técnicas como la nucleoplastia1, anuloloplastia2 y la denominada discolisis intradiscal con ozono3.

Las dos primeras consisten en la introducción de un electrodo en el interior del disco intervertebral. La nucleoplastia se basa en la introducción de una sonda de radiofrecuencia que calentando el núcleo vaporiza su contenido, disminuyendo así el volumen del mismo, aliviando de esa manera la compresión sobre la raíz nerviosa. La anuloplastia se realiza igualmente con radiofrecuencia, aplicada mediante un electrodo especialmente diseñado para permanecer en el interior del anillo fibroso y, al calentarse, destruir las terminaciones nociceptivas del anillo. La nucleoplastia está indicada en el dolor ciático por hernia discal contenida, y la anuloplastia está diseñada para el dolor discogénico por degeneración del disco. Las publicaciones que hacen referencia a estas dos técnicas, todavía mantienen en el aire la eficacia de las mismas, ya que han aparecido publicaciones con resultados contradictorios.

Por otro lado, el material fungible y los equipos de radiofrecuencia representan en estos casos una inversión de difícil justificación en nuestro país en la actualidad. Desde la I Guerra Mundial se conocían las propiedades del ozono como un gas derivado del oxígeno con propiedades germicidas y antiinflamatorias. Su uso tiene un especial interés en la patología discal, ya que se han llegado a publicar resultados altamente satisfactorios de su utilización en el tratamiento mínimamente invasivo de la hernia discal lumbar, entre otras aplicaciones menos contrastadas. La reciente publicación en USA3 de un estudio sobre 600 pacientes con patología del disco lumbar, fundamentalmente hernias discales contenidas, ha significado un aldabonazo muy importante para difundir su uso en nuestro país, tanto en la medicina pública como privada. En el Hospital de Gran Canaria “Doctor Negrín” contamos con un equipo de ozonoterapia desde hace cinco años, utilizado en el Servicio de Oncología Radioterápica, con el que se han realizado estudios sobre su aplicación en patología tumoral y circulatoria4.

Nuestra experiencia se concentra en un grupo inicial de 50 pacientes que o bien estaban en la lista de espera del Servicio de Neurocirugía para ser intervenidos de hernia discal o simplemente eran introducidos como nuevos en esa lista de espera. A todos se les ofreció la posibilidad de esta técnica durante la espera hasta ser llamados a cirugía; curiosamente, la discolisis fue rechazada por unos pocos pacientes. El tratamiento consiste básicamente en la inyección percutánea de pequeñas cantidades de ozono (4-5 cc) intradiscal y unos 8 a 10 cc paravertebral en el foramen a nivel de la raíz, complementándose con un pequeña dosis de metilprednisolona 40 mgr y bupivacaína 0,125% (1 cc de cada producto). El empleo del esteroide y del anestésico local reside en su mecanismo coadyuvante en el alivio del dolor ciático, aumentando el porcentaje de buenos resultados3. En otro grupo de pacientes se ha seguido un protocolo de varias inyecciones paravertebrales sin control radiológico, realizándose la técnica en la Unidad del Dolor Crónico, obteniéndose también buenos resultados, aunque a más largo plazo en comparación con la técnica intradiscal de una sola sesión.

Como consecuencia del procedimiento no se ha producido ninguna agravación de la patología, ni han aparecido efectos secundarios, salvo un caso de alergia a la vancomicina intravenosa, que administramos en todos los casos de intradiscales de forma profiláctica. En el 90% del grupo tratado y con un seguimiento medio de tres meses se han obtenido excelentes resultados, retornando el 75% de los pacientes a su actividad profesional o laboral previa. Un 10% fue intervenido quirúrgicamente por fracaso de la técnica. Inicialmente, hemos ofrecido discolisis con ozono a pacientes con protusiones discales (hernias contenidas) sin déficits neurológicos motores.

En definitiva, la impresión preliminar del uso de la ozonoterapia vertebral es que se trata de una técnica sencilla de realizar, muy segura, eficaz y de bajo costo, si la comparamos con la nucleoplastia y anuloplastia. La curva de aprendizaje para los facultativos involucrados habitualmente en el tratamiento del dolor mediante técnicas intervensionistas es mínima.

El tiempo dirá si estamos asistiendo a una revolución en el manejo quirúrgico de la hernia discal lumbar.

Bibliografía 1 KLEINSTUEK FS, DIEDERICH CJ, NAU WH, Y COLS. Acute biomechanical and histological effects on intradiscal electrothermal therapy on human lumbar discs. Spine 2001; 26:2198-2207. 2 Value of IDET still up in the air after rtwo randomized controlled trials arrive at conflicting results. The Back Letter 2003; 18, 7:73-80. 3 ANDREULA CF, SIMONETTI L, DE SANTIS F, Y COLS. Minimally invasive oxygen-ozone therapy for lumbar disk herniation. Am J Neuroradiol 2003; 24:996-1000. 4 CLAVO B, PÉREZ JL, LÓPEZ-SUÁREZ G, LLORET M, RODRÍGUEZ V, MACÍAS D, SANTANA M, MORERA J, FIUZA D, ROBAINA F, GÜNDEROTH M. Effect of Ozone Therapy on Muscle Oxigenation. Journal of Alternative and Complementary Medicine. J Altern Complem Med 2003; 9(2):251-256.

American Journal of Neuroradiology 24:996-1000, May 2003
© 2003 American Society of Neuroradiology

 

SPINE

Minimally Invasive Oxygen-Ozone Therapy for Lumbar Disk Herniation

Cosma F. Andreulab, Luigi Simonettia, Fabio de Santisa, Raffaele Agatia, Renata Riccia and Marco Leonardia

a Department of Neuroradiology, Ospedale Bellaria, Bologna, Italy
b Ospedale Policlinico, Bari, Italy

Address reprint requests to Marco Leonardi, MD, Servizio di Neuroradiologia, Ospedale Bellaria, Via Altura 3, 40139 Bologna, Italy


 

   Abstract

 
BACKGROUND AND PURPOSE: Oxygen-ozone therapy is a minimally invasive treatment for lumbar disk herniation that exploits the biochemical properties of a gas mixture of oxygen and ozone. We assessed the therapeutic outcome of oxygen-ozone therapy and compared the outcome of administering medical ozone alone with the outcome of medical ozone followed by injection of a corticosteroid and an anesthetic at the same session.

METHODS: Six hundred patients were treated with a single session of oxygen-ozone therapy. All presented with clinical signs of lumbar disk nerve root compression, with CT and/or MR evidence of contained disk herniation. Three hundred patients (group A) received an intradiscal (4 mL) and periganglionic (8 mL) injection of an oxygen-ozone mixture at an ozone concentration of 27 µg/mL. The other 300 patients (group B) received, in addition, a periganglionic injection of corticosteroid and anesthetic. Therapeutic outcome was assessed 6 months after treatment by using a modified MacNab method. Results were evaluated by two observers blinded to patient distribution within the two groups.

RESULTS: A satisfactory therapeutic outcome was obtained in both groups. In group A, treatment was a success (excellent or good outcome) in 70.3% and deemed a failure (poor outcome or recourse to surgery) in the remaining 29.7%. In group B, treatment was a success in 78.3% and deemed a failure in the remaining 21.7%. The difference in outcome between the two groups was statistically significant (P < .05).

CONCLUSION: Combined intradiscal and periganglionic injection of medical ozone and periganglionic injection of steroids has a cumulative effect that enhances the overall outcome of treatment for pain caused by disk herniation. Oxygen-ozone therapy is a useful treatment for lumbar disk herniation that has failed to respond to conservative management.


 

   Introduction

 
Noninvasive procedures, minimally invasive percutaneous injection, and surgery represent the gamut of treatments available in the management of lumbar disk herniation. Noninvasive treatments are plainly the first choice in most cases (1), but when patients fail to respond, minimally invasive percutaneous injection or surgery is warranted. Minimally invasive treatments were developed to offer good clinical results combined with a well-tolerated, low-cost procedure. In recent years, these procedures were further boosted by a growing number of reports of 5–20% treatment failure rate after surgical diskectomy, with failed back surgery syndrome in 15% of cases (2–9).

Oxygen-ozone therapy is one of the different minimally invasive treatments currently available (10–13). It is used in medicine to treat different conditions (14, 15) and is based on exploiting the chemical properties of ozone, an unstable allotropic form of oxygen with the symbol O3 and a molecular weight of 48 kDa. A vast bibliography on the topic can be found in a recent study on how oxygen-ozone therapy works (16).

A reduction in herniated disk volume is one of the therapeutic aims of intradiscal administration of medical ozone, as disk shrinkage may reduce nerve root compression (17). Another reason for using medical ozone to treat disk herniation is its analgesic and antiinflammatory effects (15, 18).

In the wake of reports on the efficacy of periganglionic administration of steroids to treat pain from disk herniation (19–22), we combined an intradiscal injection of medical ozone with subsequent periganglionic injection of a mixture containing a corticosteroid and an anesthetic in one group of patients.

We assessed the results obtained in treating 600 patients with oxygen-ozone therapy and compared the outcome in patients receiving medical ozone alone with that in patients who also received a corticosteroid and anesthetic mixture injected at the same session.


 

   Methods

 
From January 1999 to March 2001, 600 patients aged 20–80 years were treated with a single session of oxygen-ozone therapy. The patients observed in this multicenter study had not been randomized, nor was the treatment compared with an accepted reference standard since ethical constraints precluded a randomized blind study design (23). These patients represent a consecutive sequence of patients who presented with lumbar disk herniation during the 2 years and who were judged not to be surgical candidates for clinical or anatomic reasons. Informed consent was obtained from all patients.

Three hundred patients (group A, Bellaria Hospital, Bologna, Italy) received an intradiscal (4 mL) and periganglionic (8 mL) injection of an oxygen-ozone mixture with an ozone concentration of 27 µg/mL. The other 300 patients (group B, Anthea Hospital, Bari, Italy) received identical oxygen-ozone injections, followed by a periganglionic injection of corticosteroid (1 mL of Depo-Medrone 40 mg [Pharmacia & Upjohn, Milan, Italy]) and anesthetic (2 mL of Marcain 0.5% [Biologici Italia Laboratories, Novate Milanese, MI, Italy]) at the same session. The oxygen-ozone gas mixture was obtained by using a Multiossigen PM95 generator (Multiossigen s.r.l., Gorle, BG, Italy).

Intradiscal and periganglionic injection was administered by means of an extraspinal lateral approach, using a 22-gauge 17.78-cm Becton Dickinson spinal needle (Quincke Type Point; Becton Dickinson & Co., Franklin Lakes, NJ), as used for discography under fluoroscopic guidance (group A) (12, 24, 25) or CT guidance (group B) (26) (Fig 1), from the same side as the main location of symptoms. The gas mixture was injected by using a polypropylene syringe with the interconnection of a millipore filter (Fig 2). Time for injection was globally 15 seconds. A longer time is not suitable because of the unstable condition of medical ozone, which starts decaying (2 µg/mL) after about 20 seconds. No premedication or anesthesia was given to either group, and the procedure was performed at an outpatient facility. The L4–5 level was the most frequently treated (61.8%); L1–2, 0.7%; L2–3, 1.2%; L3–4, 8.7%; L5-S1, 27.6%.


 


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FIG 1. Puncture at L4-L5 performed under CT guidance.

 

 


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FIG 2. Injection of the oxygen-ozone mixture through a millipore filter.

 
Selection criteria for oxygen-ozone therapy were the following. Clinical criterion was low back pain resistant to conservative management (drugs, physiotherapy, and others), lasting at least 3 months. Neurologic criterion was low back pain with positive signs of nerve root involvement, with or without paraesthesia or hypaesthesia, with appropriate dermatome distribution. Neuroradiologic criteria were CT and/or MR evidence of contained disk herniation, in line with the patient’s clinical symptoms, with or without disk degeneration, and residues of surgical microdiskectomy with recurrent herniation.

Exclusion criteria for oxygen-ozone therapy were neuroradiologic evidence of disk prolapse or free fragments of herniated disk, and major neurologic deficit correlated to disk disease. In these cases, the patients underwent surgical treatment.

At the end of treatment, patients were advised to rest in supine decubitus position for 2 hours. All patients were discharged on the same day as treatment. On discharge, patients were instructed to gradually resume motor activity. All patients underwent follow-up examinations 2 weeks, 2 months, and 6 months after treatment.

Clinical outcome was assessed 6 months after treatment by applying the modified MacNab method (Table ) (8, 27). Results were evaluated by two observers (R.R., F.d.S.) who were blinded to patient distribution within the two groups, by using a questionnaire and direct patient interviews. Statistical analysis was performed by means of the {chi} 2 test.


 

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Modified MacNab method for assessing clinical outcome after oxygen-ozone therapy

 

 

   Results

 
Treatment was a success in 211 patients (70.3%) in group A and 235 patients (78.3%) in group B. In the remaining 89 patients (29.7%) in group A and 65 patients (21.7%) in group B, treatment was deemed a failure. The difference in outcome in the two groups was statistically significant at {chi} 2 test (P < .05).

Among the group A patients whose treatment was a success, outcome was excellent in 151 patients (50.3%) and good in 60 (20%). Among the patients in group A whose treatment was a failure, this was poor in 75 (25%) and poor with recourse to surgery in 14 (4.7%) (Fig 3). Among the patients in group B whose treatment was a success, outcome was excellent in 160 cases (53.3%) and good in 75 (25%). Among the patients in group B whose treatment was a failure, this was poor in 50 (16.7%) and poor with recourse to surgery in 15 (5%) (Fig 3).


 


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FIG 3. Therapeutic outcome 6 months after oxygen-ozone therapy. Light gray bars indicate group A (n=300); dark gray bars, group B (n=300). Numbers at top of bars are percentages.

 
Complications occurred in two group B patients, who presented with episodes of impaired sensitivity in the lower limb ipsilateral to the treatment; the episode resolved spontaneously within 2 hours.


 

   Discussion

 
The appropriate treatment of lumbar sciatica and disk herniation is a challenge, particularly because the concept of a disk hernia represents only a simplification of the problem. So many largely unknown or poorly understood factors are involved in the pathophysiology of this disease that the right treatment is very difficult to pinpoint; this is the main reason so many treatments are continuously proposed. In addition, many specialists are convinced that conservative treatment offers the same level of results, if checked at a late follow-up, with surgery being undertaken less frequently. In this setting, attention has focused on minimally invasive treatments. Our study addressed the use of an oxygen-ozone mixture, the least invasive technique currently available.

Oxygen-ozone therapy exploits the chemical properties of ozone, an unstable allotropic form of oxygen with the symbol O3 and a molecular weight of 48 kDa. Many biologic effects have been attributed to ozone: increased glycolysis (28); effects on red blood cells (29, 30); effects on rheology (31); bactericidal, fungicide, and virustatic (28); immunomodulating action (29, 32); and analgesic and antiinflammatory effects (15, 18). This broad spectrum of action explains the many indications for medical ozone administration (14).

The dose of ozone administered is crucial (33) and must not exceed the capacity of antioxidant enzymes (superoxide dismutase and catalase)and glutathione to prevent accumulation of the superoxide anion (O2-) and hydrogen peroxide (H2O2) (34–36), which can cause cell membrane degradation (33, 37). Free radicals are mainly formed by ozone in a medium with a pH higher than 8, whereas at a pH less than 7.5 the ozonolysis mechanism prevails, mainly leading to the formation of peroxides (35, 38).

In oxygen-ozone therapy, ozone is administered in the form of an oxygen-ozone gas mixture, medical ozone, at nontoxic concentrations varying from 1 to 40 µg of ozone per milliliter of oxygen (14). Empirical studies performed in vivo on rabbits and in vitro on resected human disk specimens have demonstrated that for intradiscal administration the optimal concentration of ozone per milliliter of oxygen is 27 µg. At this concentration, ozone has a direct effect on the proteoglycans composing the disk’s nucleus pulposus, resulting in its release of water molecules and subsequent cell degeneration of the matrix, which is replaced by fibrous tissues in the space of 5 weeks and the formation of new blood cells. Together, these events result in a reduction in disk volume (15).

In our series, these effects were confirmed in five histologic disk specimens removed during surgical microdiskectomy from patients who had received intradiscal injections of medical ozone at a concentration of 27 µg/mL. The specific feature of oxygen-ozone therapy noted in these specimens was dehydration of the fibrillary matrix of the nucleus pulposus, revealing collagen fibers and signs of regression (vacuole formation and fragmentation)—a sort of disk "mummification." The other findings such as chondrocyte hyperplasia at the lesion margin, proliferating and large, and signs of new blood cell formation accompanied by mainly lymphocyte inflammatory tissue are commonly encountered at histopathologic examination of a herniated disk not treated with medical ozone (39) (Fig 4). A reduction in herniated disk volume is one of the therapeutic motives for intradiscal administration of medical ozone, as a reduction in disk size may reduce nerve root compression (17). Disk shrinkage may also help to reduce venous stasis caused by disk compression of vessels, thereby improving local microcirculation and increasing the supply of oxygen. This effect has a positive effect on pain as the nerve roots are sensitive to hypoxia. Another reason for using medical ozone to treat disk herniation is its analgesic and antiinflammatory effects (15, 18), which may counteract disk-induced pain (40, 41). This action is correlated to inhibited synthesis of proinflammatory prostaglandins or release of bradykinin or release of algogenic compounds; increased release of antagonists or soluble receptors able to neutralize proinflammatory cytokines like interleukin (IL)-1, IL-2, IL-8, IL-12, IL-15, interferon- {alpha} , and tumor necrosis factor- {alpha} ; and increased release of immunosuppressor cytokines like transforming growth factor-ß1 and IL-10 (15, 18).


 


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FIG 4. A, Low-magnification photomicrograph of histologic specimen of the intervertebral disk shows chronic inflammatory infiltrate (hematoxylin & eosin stain; original magnification, x 4).

B, Higher magnification photomicrograph of histologic disk specimen discloses the lymphocytic nature of the infiltrate (hematoxylin & eosin stain; original magnification, x 10).

 
In the wake of literature reports on the efficacy of periganglionic administration of steroids to treat disk-induced pain (19–22), this study combined intradiscal injection of medical ozone with subsequent periganglionic injection of a corticosteroid and anesthetic mixture (group B) and compared the outcome to findings in patients receiving intradiscal ozone injection alone (group A). The mechanisms underlying the periganglionic administration of steroids are correlated to both the substance administered and the strategic role of the spinal ganglion in causing and transmitting pain (14, 42–44). Therapeutic outcome evaluated 6 months after treatment was a success in 70.3% of group A patients and 78.3% of group B patients, whereas the failure rate was 29.7% in group A and 21.7% in group B. Group B therefore presented a cumulative effect of corticosteroid and ozone effects that enhanced the therapeutic success rate. The combined intradiscal and periganglionic injection of medical ozone and periganglionic injection of a corticosteroid is thought to affect both the mechanical and inflammatory components of pain caused by disk herniation, enhancing the effect of periganglionic injection of steroids alone (19–22).

In our group B patients, anesthetic administration may have led to early improvement in pain, as most patients with an excellent or good outcome had a clinical course as follows: 1) immediate total or partial remission of pain, 2) stability or mild worsening of pain in the subsequent 2 weeks, and 3) a second improvement phase in the space of 6–8 weeks. The initial phase of immediate pain relief was much less evident in group A patients in whom symptoms improved gradually.

Comparison of our results with those of other percutaneous treatments for disk herniation indicates that the outcome in our series was satisfactory. In particular, our success rates are similar to those of enzymatic chemonucleolysis (5–7, 45, 46). This is important as these two procedures are similar, although oxygen-ozone therapy is less invasive for the following reasons: the needle used is narrower and hence less traumatic; there are no allergic or anaphylactic reactions (0.5% and 0.05%, respectively) and hence premedication is not required; discomfort after treatment and recommended bed rest are 2–3 days compared with the 1–2 weeks advised after enzymatic chemonucleolysis; and treatment can be repeated. Also, ozone has a well known antiseptic activity, reducing the risk of infectious complications (25).

The patients in our series who failed to benefit from oxygen-ozone therapy subsequently underwent surgery. In all cases, the previous oxygen-ozone treatment had no negative effect on the surgical procedure. The complications we encountered in two of our group B patients are thought to have been caused by the periganglionic injection of anesthetic.


 

   Conclusion

 
Our study provides evidence that the combined intradiscal and periganglionic injection of medical ozone and periganglionic injection of steroids has a cumulative effect that enhances the overall outcome of treatment. For this reason, oxygen-ozone therapy is an option to treat lumbar disk herniation that has failed to respond to conservative management, before recourse to surgery or when surgery is not possible.


 

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