蒋伟说帕金森 | DBS术后程控技术要点介绍

DBS治疗运动障碍疾病的优点除了手术创伤小、副作用少，最大的优点是疗效可以调控。可根据患者不同的临床表现和严重程度，通过调整刺激参数（电压、脉宽和频率）及不同刺激电极组合（单极刺激、双极刺激、交叉电脉冲等）达到最佳的疗效和最少的副作用。医生通过专业的程控仪对各种参数进行程控，患者也可以通过简易程控仪进行开关机和简单的刺激电压进行调整。DBS程控主要依靠医生丰富的临床经验，本文归纳相关的程控知识，主要通过介绍帕金森病患者DBS的程控要点，希望能给需要了解DBS程控技术的朋友提供借鉴和参考。

一、开启刺激器

开机（开启刺激器）是DBS术后程控中最重要的一个步骤。

开机时可测试植入电极每个触点在不同刺激电压的疗效及副作用，从而确定每个电极触点的“治疗阈值”，最终选择最佳的触点进行长期刺激。开机测试结果必须详细记录，包括各刺激触点的疗效和副作用，各个触点对不同的临床症状的改善情况（如哪个触点对强直改善较好，哪个触点对震颤改善较好等），并根据各个刺激触点的总体效果进行先后排序，该记录可作为患者长期随访调整刺激参数的重要指导依据。良好的开机测试结果是保证DBS长期疗效的重要因素，准确的开机测试记录可避免在以后的随访过程中毫无目的地更换电极触点，同时可作为设定和搭配不同刺激触点组合的重要依据。

1．开机时间 患者在植入脑深部刺激电极后，由于电极植入对核团的机械性毁损会出现“微毁损效应”，同时患者临床症状可稍有缓解，其作用类似毁损术效果。该效应和植入电极后周围细胞和组织的水肿有关。一般术后1～2周电极周围水肿消失，“微毁损效应”也逐渐减退。为避免“微毁损效应”对刺激疗效评估带来的影响，开机一般在术后数周进行（通常为术后4周）。部分患者临床症状较严重，药物控制欠佳，希望尽早开机，可在术后2周进行（经医生评估微毁损效应已消失）。

2．开机前准备 PD患者开机前需停用治疗PD的药物至少，以避免药物疗效的干扰，同时患者需存在较明显临床症状，以供测试时评估。开机最好选择在上午进行，夜间作为药物洗脱期可减少患者停药的痛苦，同时充足的睡眠可保证患者较良好的精神状态和配合，以保证开机测试的顺利进行。开机时最好选择较安静的场所进行，以减少开机测试给患者带来的疲劳和外界干扰。同时最好有较宽敞的场地，可以观察患者步态情况。

3．首次开机注意事项

（1）根据患者的手术靶点和主要症状（震颤、强直等）进行初次程控；

（2）检查患者的手术伤口；

（3）在第一次程控时，检查并记录设备的电阻值；

（4）先程控病情较重肢体的一侧，再程控较轻的一侧；

（5）确定每个触点的域值和副作用，从而确定每个电极触点的“治疗域值”；

（6）对于双侧程控，程控一侧时，另一侧最好保持关机状态，以避免对侧刺激可能带来的干扰。

4．电阻测试 首次程控时，检查并记录设备的电阻值，以保证设备的良好运行。操作界面中，测试电阻选择电极电阻（electrode impedance）进行所有电极触点组合的电阻进行测试。一般电阻值正常范围为50～4000Ω，电阻值＞4000Ω，提示连接断路（电极断裂等原因），电阻值＜50Ω则提示连接短路（电极故障等原因）。如电阻值测试存在异常，可再次将测试电压提升至3.0V进行重新测试。

5．开机流程（以PD患者为例）

（1）开机前评估：开机前先评估和记录患者各临床症状（强直、震颤、运动迟缓等）的严重程度，作为基线状态。调整电压后震颤和运动迟缓的改善通常较缓慢（数十秒至数分钟），同时容易受患者情绪（紧张时震颤加重）和配合程度（疲劳可加重运动迟缓）的影响。强直对调整电压后改善较快（20～30秒内），受外界因素干扰较少，是最稳定的症状（可随刺激开关重复出现）。因此，强直可作为疗效评价的可靠指标。如患者的强直症状不严重，可通过对侧肢体的镜像运动（伸握拳或手指拍打动作）来增高同侧肢体的肌张力。震颤、运动迟缓、步态也可作为疗效评估的症状。

（2）开机测试：开机测试过程中保持脉宽60μs，频率130Hz不变，主要以调整刺激电压为主，刺激方式为单极刺激：脉冲发生器（internal pulse generator，IPG）为正极，电极触点为负极。

（3）程控顺序：先程控病情较重肢体的一侧，再程控较轻的一侧。开机时通常从浅到深的触点的顺序，逐一测试各触点的疗效和副作用。

（4）刺激电压：刺激电压起始通常为1.0V，每次递增0.5～1.0V（根据患者的耐受情况），每次调整电压均记录各临床症状的改善情况及副作用，以确定电压治疗的域值和副作用。一般电压＜4.0V，且患者无明显副作用时可采用快速增加电压模式。如电压＞4.0V，或患者已经开始出现轻度副作用，则采用缓慢增加电压模式，以减少患者的不适感。测试中如增加电压后患者出现不能耐受的副作用，则需立即更换刺激触点；如增加电压后患者无明显副作用，一般电压增加至6.0V左右可更换刺激触点。

（5）疗效评估：调整刺激电压20～30秒后开始评估症状，记录时可采用“+～++++”描述各症状的严重程度并记录在不同电压时症状的变化，也可采用改善率的形式记录各症状在不同电压的改善程度。

（6）更换触点：更换刺激触点时，因前一触点较高的电压可能带来后遗效应，需等待数分钟待症状恢复至基线状态才开始下一触点的评估。

（7）副作用观察：记录副作用时，需记录过高电压刺激靶点所致的副作用（如异动、面肌抽搐等）和刺激周围组织所致的副作用（如构音困难、复视、胸闷等）。刺激出现异动副作用提示触点位置较准确，如出现刺激周围组织所致副作用则提示触点位置不佳。

（8）注意事项：所有触点测试结束后，综合比较各触点的疗效和副作用，把疗效电压阈值最低（开始出现疗效电压最低的触点）和副作用电压阈值最高（开始出现副作用电压最高的触点）作为最佳刺激触点。同时对各触点的优缺点进行排序，以便长期随访程控时作为参考。

双侧电极各选择一个最佳的刺激靶点开始长期电刺激治疗，起始脉宽60μs，频率130Hz，起始电压不宜过高，1.0～1.5V为宜，暂继续维持原来药物剂量不变，待患者逐步适应，2周后可嘱患者回访再适当增加电压。

二、程控参数设置

程控即通过控制和改变刺激参数（电压、脉宽和频率）及不同刺激电极组合（单极刺激、双极刺激、交叉电脉冲等）来调整DBS治疗效果。

程控的复杂性：①每侧电极有4个触点，理论上有＞64种的触点组合方式；②频率：2～250 Hz；③脉宽：60～450 µs；④电压：0.5～10.5 V。

实际上，常用的参数组合有以下几种：①单极刺激＞＞双极刺激；②通常使用一个触点，很少用两个相邻的触点；③频率：130～180 Hz(很少用到250 Hz)；④电压≤3.6 V(很少更高)；⑤脉宽60～90µs(偶尔120 µs)。

1．电极选择与搭配：每侧电极4个触点可设置为正极和负极，IPG可设为正极或取消设置，因此不同的电极搭配可形成不同的刺激环路。通常的设置可设置为单极刺激、双极刺激和双负极刺激。

（1）单极刺激：单极刺激是目前最常采用的刺激模式，即IPG为正极（C+），选择一个触点为负极，也称为单负极刺激。单负极刺激可在刺激点周围辐射形成一个圆形的电流扩散区域。单极刺激辐射范围较大，耗能小，疗效较好。

（2）双极刺激：即将同一根电极的一个触点设置为正极，另一个触点设置为负极，同时取消IPG正极。双极刺激辐射范围比单极小，在两个电极之间形成一个狭长的电流区域。因辐射范围小，故副作用较单极刺激小，尤其适用于异动症较严重的患者。但疗效较弱，因此要提高疗效，需要更大的电压或电流。

（3）双负极刺激：即IPG为正极（C+），选择相邻的两个触点均设置为负极（查看开机记录选择疗效最佳的两个触点）。双极刺激产生两个负极的叠加效应，故产生的电流能量更强，适用于单极刺激各参数均明显升高时仍不能较好地改善症状的患者。其缺点是耗电量较大，两个电极刺激辐射范围广，电流重叠区域能量较高，容易出现刺激相关副作用。

2．电压疗效：电压是DBS最常调整和最有效的参数，调整电压对患者症状改善最快，疗效肯定。升高电压可增加对神经纤维刺激的辐射距离，直接增加刺激电流，单极刺激电流幅度达到1mA时，对周围神经组织的刺激辐射范围可达到2mm。在医用程控仪中，操作者可随意设定电压参数，患者简易程控仪仅能在一定安全范围内调整，通常为±0.4V，每次按键调整幅度可设置为0.05V或0.1V。根据能量计算公式，DBS总体能量释放（total electrical energy delivered，TEED）=[(电压²×脉宽×频率)/电阻]×1秒，可见调整电压产生的能量最大，耗电量最少。电压很少调整到9.5V，一般调整范围为0.5～3.6V。当电压＜3.6V时，耗电量和电压成正比；超过3.6V时，耗电量陡然上升，耗电量指数倍数增加，而疗效却改善不明显。当电压超过3.6V时，则需考虑调整脉宽或频率进行程控。

3．脉宽疗效：DBS双侧刺激装置的脉宽可调整范围为60～450μs。时值（Chronaxies）是评估刺激神经纤维兴奋性和所有脉宽的依据。丘脑对DBS刺激所需时值为65μs，苍白球则为75μs。STN-DBS治疗PD研究中，有学者认为脉宽的疗效欠佳，而且耗电量较大，过高的脉宽可缩窄电压有效治疗窗，脉宽一般建议维持在60μs，当电压＞3.6V症状改善不佳时才进一步调整脉宽。近期不少研究发现，调整脉宽可改善震颤、强直症状；脉宽＞90μs可显著增加刺激容积，可适用于调整电压后疗效欠佳的患者。

4．频率疗效：调整频率只增加刺激强度，提高刺激效能，但并不扩大刺激范围。一般频率＞100Hz才使DBS达到稳定治疗效果。有研究表明，低频刺激（＜10Hz）可加重PD症状，刺激频率＞50Hz才逐步显现治疗效果，并在130Hz达到最佳治疗效果，频率超过130Hz时疗效增加较缓慢，并在200Hz形成一个平台期，超过200Hz后疗效不会继续提高。刺激参数中，电压和脉宽可以双侧电极各自调整，然而频率仅有一个脉冲发生器产生，故频率必须双侧同步调整，这样大大限制了频率的调整范围。综合以上因素，频率一般建议维持在130Hz，患者症状加重时，建议首先调整电压，其次调整脉宽，以上两个参数疗效欠佳或出现不能耐受副作用时再考虑调整频率。近期也有不少研究表明，高频刺激可改善震颤，而低频刺激（60～130Hz）可显著改善步态症状，但仍缺少大样本的研究进一步证实。在程控过程中需调整频率时，建议可适当增加/减少频率（30～40Hz），初步观察患者哪个调整方向有改善的趋势，再进一步细化调整频率。

5．参数调整建议：对于初步接触程控的，建议采用单极刺激，维持脉宽60μs及频率130Hz不变，以调整电压为主。对程控参数较熟悉的，如调整电压疗效欠佳，则可考虑适当调整脉宽、频率，或尝试改用双负极刺激、双极刺激等模式。参数调整的原则为：①最佳症状控制；②最小副作用；③延长脉冲发生器电池寿命（对使用可充电装置患者则不需要考虑电池寿命）。

6．程控流程常用的程控流程如下

（1）程控前准备：建议停药6～12小时，以观察单纯DBS的疗效；

（2）倾听患者主诉及评估患者症状（包括强直、震颤、迟缓、步态等）；

（3）打开程控仪，观察既往开关机情况，记录患者程控前参数；

（4）输入患者信息，以便保留数据；

（5）开始程控，以调整电压为主，必要时调整脉宽、频率或更改电极搭配（详见上述各参数疗效）；

（6）每次调整参数后评估和记录患者改善情况及有无副作用；

（7）设定最佳参数；

（8）嘱患者服药，观察药物联合DBS的治疗效果及有无异动等副作用；

（9）记录程控后参数；

（10）程控结束，交代患者注意事项（如调整药物等）。

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