DBS的应用基础与未来趋势 □刘献志
脑深部电刺激术(DBS)的出现,为特发性震颤、帕金森病、原发性肌张力障碍和严重强迫症提供了革命性的治疗选择,并为人类大脑生理学研究打开了一扇窗。 另外,DBS也可用于治疗慢性疼痛、阿尔茨海默病和精神障碍,例如难治性抑郁症和抽动秽语综合征。其临床成功为其他的神经刺激疗法打开了大门,也促进了对神经元环路的分析。 DBS应用基础分析 基底神经节是位于大脑基底部的神经核团,主要是整合和处理来自大脑皮层运动和认知信息的感觉运动输入,包括4个基本结构:黑质、纹状体、苍白球和丘脑底核。所有这些结构在大脑两个半球都有镜像区域。 黑质位于中脑,划分为两个功能不同的区域:主要为多巴胺能神经元的致密部和主要为γ-氨基丁酸能神经元的网状部;纹状体由尾状核和壳核组成,其主要功能是协调运动和动作,但也与其他认知功能相关(比如记忆)。另外,运动的直接通路和间接通路在纹状体也具有不同的路径。 苍白球位于双侧壳核内侧,接受来自直接通路和间接通路的抑制性γ-氨基丁酸传入。它分为外侧苍白球和内侧苍白球。两部分均由具有活性的γ-氨基丁酸能神经元组成。 丘脑底核位于丘脑深部,黑质之上,是DBS治疗帕金森病和严重强迫症的首选靶点。 之所以成为首选靶点,目前理论研究认为,丘脑底核是基底节控制系统的一部分,主要负责动作的选择。当面对同样的刺激,丘脑底核失调会使人的冲动性增加。 丘脑底核主要由投射神经元构成,通过基底神经节的一部分与外侧苍白球相连。内侧苍白球的活性受到外侧苍白球与丘脑底核的传入信号的影响。丘脑底核同时将轴突投送到另一个调节区域,包括大脑脚-脑桥复合体。因此,研究认为,外侧苍白球-丘脑底系统对帕金森病发作形式、发生和发展有重要的影响。 在临床实践中,DBS刺激丘脑底核是一种很有前景的治疗帕金森病的新型手术方式。目前,通过电极精确定位,能够将刺激的影响范围仅限于感觉运动回路。 DBS未来趋势 DBS第一个被批准的临床应用是用于治疗特发性震颤。DBS刺激丘脑腹中间核能改善特发性震颤症状,长期稳定且持续减震多年。比较毁损和丘脑,DBS在控制震颤的同时,伴随的不良反应更少。 DBS治疗特发性震颤的成功,为原发性肌张力障碍的治疗带来了希望。DBS治疗难治性原发性肌张力障碍主要靶点为GPi(葡萄糖6磷酸异构酶)。然而,局灶性脱髓鞘的存在或苍白球的神经退行性病变常伴有继发性肌张力障碍(所谓的获得性形式)也提示DBS刺激丘脑或丘脑底核可能同样有效。症状和功能稳定改善持续10年以上。 2009,美国食品和药物管理局批准DBS用于治疗对专业认知行为治疗和5-羟色胺再摄取抑制剂无效的严重强迫症。DBS刺激内囊前肢,可显著改善强迫症症状。随着时间的推移,DBS的首选靶点为腹侧纹状体的伏隔核。而治疗强迫症的最优靶点仍在探索中,约60%的患者接受DBS治疗成效显著,强迫行为和强迫观念均持续缓解。DBS治疗强迫症的成功,拓宽了DBS在其他相关精神疾病中的应用。 此外,DBS刺激丘脑前核或下丘脑后内侧也能显著改善癫痫发作严重程度。临床研究表明,DBS治疗后一两年,癫痫发作频率的典型降低可以达到40%。 目前,虽然尚未得到美国食品和药物管理局批准,但应用DBS治疗慢性疼痛的证据在文献中积累了很多年。脑室周围灰质区与体感丘脑是治疗伤害性疼痛和神经病理性疼痛最常见的靶点。一项对于由于某些病因如截肢和中风引起的慢性神经病理性疼痛的研究证明,DBS具有长期有效性。 (作者供职于郑州大学第一附属医院)
专家简介
刘献志,主任医师,教授,博士研究生导师,现任郑州大学第一附属医院外科医学部主任、神经外科主任;2004年以访问学者身份赴美国纽约大学学习脑血管缺血性疾病的治疗技术;获得河南省医学科学技术进步奖一等奖1次、二等奖3次,主持国家级科研项目10余项,获得国家专利3项,撰写论文百余篇,其中SCI(《科学引文索引》)论文10余篇。
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