
DBS程控参数对治疗效果的影响
最优化的DBS程控参数对治疗效果具有重要影响
调整DBS的治疗参数被称为程控。程控对DBS效果具有关键作用,专科医师需重视程控能力的提升。程控中有4个重要的参数:触点、刺激强度、频率和脉宽。触点对于疗效和不良反应有直接影响。通常在程控中应基于神经解剖、核团的亚区分布、术中电生理检查结果等,通过测试选择最优触点。刺激强度的调节主要通过控制电压或电流来实现。DBS具有恒压刺激(constant voltage)和恒流刺激(constant current)两种模式,恒压刺激是指输出的电压固定不变,电流随电阻的变化而变化;恒流刺激是指输出的电流固定不变,电压随着电阻的变化而变化。与恒压刺激相比,恒流刺激产生的电流强度可能更稳定均一、衰减更少。研究发现恒流刺激和恒压刺激对运动症状及非运动症状的改善效果并无显著差异。因此目前对于选择恒压刺激还是恒流刺激治疗并无明确推荐。
在DBS程控中,通常将治疗频率分为高频(>100 Hz)和低频(<100 Hz)。高频刺激和低频刺激对于运动症状的改善效果不一致。对于震颤,高频刺激效果更好,可能与高频DBS减少皮质-纹状体-丘脑底核环路中的低频β振荡耦联及抑制γ振荡有关。对于冻结步态,目前研究结果不一致。许多证据表明60 Hz的低频刺激对于步态冻结改善效果优于130 Hz的高频刺激。但是也有学者提出低频刺激仅在DBS刺激后短时间内对步态冻结效果良好,随访至1个月、5个月、15个月时,改善效果并不显著。因此,根据现有的研究结果,一般认为仅在患者步态障碍非常严重、高频刺激无法改善且没有严重震颤的情况下尝试低频刺激。结合不同刺激频率的不同优势,中国学者也研发了一种交替使用高频和低频电刺激的新程控模式——变频刺激,可以用于治疗单纯高频或者低频刺激均无法取得满意效果的患者。变频电刺激的相关研究数量有限,特别是高频刺激和低频刺激的持续时间、交替模式等有待更深入研究。
脉宽是DBS治疗的另一重要参数,用于帕金森病的脉宽值通常在60~450 μs的范围内,脉宽越高,发生不良反应的概率越高,DBS的治疗窗(产生临床效果所需的强度值与产生不良反应所需的强度值之差的大小)也越小。控制强直症状所需要的总能量随着脉宽的减小而减少,因此低脉宽可以延长脉冲发生器的电池寿命。若放置的电极位置相同,在临床上一般选用较窄的脉宽进行治疗。近些年随着DBS的发展,已经可以把脉宽降至60 μs以下,研究发现相比于60 μs的脉宽,30 μs的脉宽使治疗窗扩大了182%。低脉宽对在较低的刺激强度下就会产生严重不良反应的患者意义重大,关注低脉宽在临床中的应用是提高DBS疗效、减少不良反应的一个重要方向。
基于对复杂患者的程控经验,开发新型刺激模式和技术
传统的DBS产生不良反应的一大原因是刺激累及周围的组织,如内囊、丘脑底核非运动区等。针对这一问题,有一些新型的刺激模式和技术可以更加精准化地定位刺激范围,减少不良反应。这些技术为一些病情复杂(如常规DBS不良反应多、疗效不佳)的患者带来了新的机会。
交叉电脉冲(interleaving stimulation,ILS)是一种新的刺激模式,不同于传统方式的刺激模式,其通过在同一电极上的2个触点分别设置频率相同而脉宽、刺激强度不同的参数,对靶点施行交替电刺激,使刺激区域更加精准。关于LIS的研究仍较少,目前有限的研究表明LIS对异动、步态的改善效果可能更佳。
方向可控性DBS是另一种新技术。传统的DBS产生一个近似于球形的电刺激范围;而方向可控性DBS使用多触点电极刺激来代替传统的电极,通过激活一个或多个触点来产生特定方向的电刺激,从而使得对邻近组织刺激更有选择性。一项使用32个触点的DBS术中研究表明,方向可控性DBS可以使强直症状的治疗窗增加0.5~2.5 mA。此外,变频刺激也是一种新的刺激模式,对于病情复杂的患者提高疗效、减少不良反应具有显著的效果,如前文所述。近年来新提出的多源控流DBS使用多源、恒流模式,也达到了精准刺激范围的目的,且被证实对患者运动功能的改善效果良好。通过应用这些新型的刺激模式与技术,可以对常规DBS程控方式无法实现较好疗效或者出现严重不良反应的患者提供新的治疗选择。
一点小建议:患者如何选择自己适合DBS手术的医院
- 尽量选择距离合理(如当天能够往返家庭和医院)成熟的手术中心,同时保证手术质量和术后程控频率.
- DBS手术全程管理的经济性才是关键,不是单纯手术的环节,不能仅仅考虑医保覆盖的差异化。
- DBS术后一般一个月左右后才开机,术后半年左右调整到相对稳定模式。保证配合医生的术后随访,也是DBS手术最终成功,达到预期理想疗效的重要一环。

武汉同济医院 蒋伟
蒋伟,留德医学博士,博士后。同济医院神经外科立体定向与神经调控中心主任。副教授、副主任医师、硕士研究生导师,世界神经调控协会(INS)会员、中华医学会功能神经外科全国委员,中国神经调控联盟理事、中国医师协会神经调控专业委员会委员,神经再生与修复专业委员会委员,颅神经疾患诊疗学组委员、湖北省神经科学学会神经调控与修复学组主任委员、湖北省神经调控协会常务理事、武汉市功能神经外科学组副组长,武汉市中青年医学骨干人才。致力于微创和神经功能保护理念,带组常规开展各类高难度神经外科手术,具有丰富的临床经验。特别擅长帕金森病、特发性震颤、肌张力障碍、梅杰综合征的DBS手术和三叉神经痛、面肌痉挛的MVD手术以及植物人促苏醒SCS手术。 个人完成帕金森等DBS手术近千例,持续在华中地区保持领先。曾在德国弗莱堡大学进行基础研究及临床工作,在美国华盛顿大学圣路易斯医学院Barnes-Jewish医院学习手术技术及术中神经功能保护策略,长期奋战在临床一线,同济医院临床突出贡献奖获得者。承担研究生及留学生临床教学任务,屡获华中科技大学教学质量奖,同时主持国家自然科学基金项目,留学归国人员科研基金项目,湖北省自然科学基金项目,Robert-Bosch德-中科学交流基金项目,等。在Cell Transplantation、Journal of Neuroscience Research等国际著名神经科学期刊发表SCI论文十余篇,Journal of Clinic Neurology and Neurosurgery等杂志审稿专家,参编学科专著《神经外科疾病诊疗指南》、《神经调控技术与应用》、《神经重症学》、《颅脑损伤》、《癫痫外科学》、《小儿神经外科学》、《小儿癫痫外科学》等。
门诊时间:
武汉同济主院区 周二上午
武汉同济光谷院区 周二下午
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