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原创 深部脑刺激(DBS)治疗帕金森病

陈涛 副主任医师 好大夫工作室 神经外科
2013-09-27 2625人已读
陈涛 副主任医师
好大夫工作室

帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种原发、进展的神经变性疾病,主要症状表现为:运动迟缓或运动不能、震颤、僵直、姿势异常。最新一项调查显示我国帕金森病患者的患病率已达到发达国家水平,近1.7%的65岁以上的老年人患此病,日益成为公共卫生关注的焦点。

帕金森的治疗应坚持综合治疗的原则,包括药物治疗、手术治疗、康复治疗、心理治疗等,其中药物治疗是首选且是主要的治疗手段。早期药物治疗显效,而长期治疗疗效明显减退,同时出现异动症者或药物治疗难以改善者可考虑手术治疗。好大夫工作室神经外科陈涛

手术方法主要有神经核团毁损术和深部脑刺激术(Deep brain stimulation,DBS),神经核团毁损术破坏了正常的生理功能,虽有症状改善,但容易出现吞咽困难、平衡障碍、智能障碍、语言障碍等。并且毁损术后的患者,无法接受以后可能的新疗法,如DBS或者神经干细胞移植等。DBS因其相对无创、安全和可调控性而成为目前PD手术治疗的主要选择。手术靶点包括苍白球内侧核、丘脑腹中间核和丘脑底核,其中丘脑底核DBS对震颤、强直、运动迟缓和异动症的治疗效果最为显著。需要强调的是手术仅是改善症状,而不能根治疾病,术后仍需应用药物治疗,但可减少剂量。

(1)深部脑刺激(Deep brain stimulation,DBS)的定义与作用机制

1)定义:

通过植入在大脑中的电极,发放高频电脉冲刺激大脑中控制运动的相关区域,如丘脑腹中间核(Vim),苍白球内侧核(GPi)或者丘脑底核(STN),电刺激抑制大脑中这些区域异常的神经电活动,将运动控制环路恢复至一新的运动平衡状态,从而减轻运动障碍疾病的症状。深部脑刺激是一项新颖的手术方法,神经外科用来治疗帕金森病,其他运动障碍性疾病和顽固性疼痛等。深部脑刺激超越传统的破坏性手术最主要的优点是在于:深部脑刺激是其可逆性和可调性。深部脑刺激是不会破坏任何的大脑结构而且刺激器可以作调整,医师可以控制刺激参数,如果有不良的副作用甚至可以将刺激器摘除。深部脑刺激的另一个良好的功能是可以作刺激器调整的治疗计划,随时作改变,以符合最理想的临床结果。因此可以将临床效果推至最佳,同时也可以将副作用减至最小。美国食品药物管理署于1997年核准在帕金森病病人身上使用深部脑刺激。

2)DBS治疗PD的机制:

PD患者的一系列症状如肌强直、运动徐缓和震颤等,都是由于大脑深部一些特定的神经细胞群,如STN和GPi过度活跃引起的。抑制这些细胞群过度活跃是DBS治疗的目的。传统观点认为,帕金森症状的改善是由于高频电刺对神经核团的抑制;电刺激既可阻断周围神经元及纤维去极化过程而使他们失活。然而,目前的研究表明,在电刺激的作用下,神经核团会相应地发生电生理及生物化学的变化,如cGMP增加,谷氨酸释放增多等。总而言之,DBS治疗PD可以用抑制异常兴奋核团的放电来解释,但确切机制尚不明确。

(2)深部脑刺激器的应用条件:

手术适应证

相当多的被推荐至外科接受治疗的帕金森患者并不是适应症患者;相当多的适应症患者并没有得到推荐治疗

目前普遍认可的外科治疗选择标准:

①原发性帕金森病诊断明确;

②服用左旋多巴制剂反应佳(过去和现在);

③严重功能障碍的症状,即使经过最佳的药物调整;

④运动波动和(或)严重功能障碍的异动症;

⑤没有痴呆症状;

⑥合理的治疗期望及家庭支持治疗;

⑦能配合刺激参数的调整。

非DBS适应症:

①对左旋多巴反映不明显或者无反应;

②明显的认知功能障碍;

③未经治疗的抑郁症或其他精神疾病;

④未经治疗的高血压或出血素质者;

⑤不愿意或者不能配合手术当中的测试;

⑥不愿意或者不能配合术后的程控。

有争议的问题:

①年龄;

②认知障碍(程度?);

抑郁;

④药物感应性精神病;

⑤药物疗效减退(何时?);

⑥并存的其他疾病(哪些?);

⑦严重的姿势不稳。

一项研究表明,早期的患者(病程约6~8年,UPDRSⅢ,左旋多巴控制症状满意)行双侧STN电极植入,与单纯药物治疗相比,可明显降低“关期”时间,减少左旋多巴药量,降低药物所致并发症,提高患者生活质量。

(3)定位方法与靶点选择:

深部脑刺激的程序和毁损术相似,也会使用到立体定位架,CT或磁共振定位,计划系统辅助定位等。手术定位先采用影像学定位如MRI、CT等,然后在术中根据电生理反应做靶点校正。MRI具有较高的分辨率,能直接显示某些核团及周边结构的轮廓,可直接定位,避免了间接定位方法因个体差异所产生的偏差,但MRI可能会因信号漂移而产生误差。CT不存在信号漂移,精确度更高,但对核团显示不如MRI,如能结合CT及MRI,定位就能更加精确。即使有非常精确的影像定位,仍会因体位变动,脑脊液外漏等因素造成术中脑移位,从而使靶点位置发生偏移,因而术中靶点的电生理确认非常重要。目前进行DBS手术的常用特定靶点是:丘脑腹中间核(Vim),苍白球内侧核(GPi)和丘脑底核(STN)依据患者临床表现的不同选择其一或其二。

1)Vim:

是最早应用于临床的DBS治疗靶点,Vim的DBS治疗能有效抑制PD患者的震颤。Benabid等对80例接受Vim DBS治疗的PD患者6个月~8年的随访中,有88%的患者的震颤得到完全或几乎完全的控制。但Vim对肌强直及运动徐缓效果欠佳。

2)GPi:

GPi的DBS对左旋多巴所致的运动障碍最被肯定,对PD病人的运动缓慢、运动不能、开关现象、僵硬步态、姿势不稳等症状疗效较好,该靶点对震颤的改善作用不如Vim核,大多数患者不能减少左旋多巴剂量。

3)STN:

现在大约有95%的患者都选择STN作为刺激靶点,是目前DBS的最理想刺激靶点,STN在MRI图像上表现为扁的梭形核团,位于丘脑腹侧,内囊后肢内侧,红核的外侧,黑质的上外方,可以直接影像定位。在微电极记录时有特征性的背景噪音较高的多细胞放电。Benabid等报道STN刺激对于肌强直、运动徐缓、震颤均有效,与GPi相比,STN刺激尤其是双侧STN刺激对于中轴症状如步态、姿势及冻结现象等改善明显,但对于药物所致的随意运动障碍的效果则不如GPi。另外,初步结果显示,STN刺激可以减少PD患者的左旋多巴用量,部分患者甚至可以停药,提示STN刺激可能具有减缓或者逆转PD病程的作用。STN电刺激对震颤和僵直效果最好,对运动缓慢和异动症效果其次,对步态、姿势和平衡障碍效果较差,对吞咽、语言等症状无明显效果。近期的一项研究表明,针对75岁以下患有严重运动并发症的帕金森病病人,STN神经刺激效果好于单纯药物治疗。

(4)不良反应和并发症及预防处理措施

1)不良反应和并发症:

深部脑刺激术的不良反应和并发症有以下几个方面:

①与手术相关术中不良反应:术中有恶心、头晕、肢体麻木、肢体异动、言语不流利、肢体抽搐、同向凝视;颅内出血、癫痫、意识障碍等。术后患者有头痛、头晕、乏力、纳差及发热等症状;嗜睡、术后出血、偏瘫、昏迷甚至死亡,肺栓塞和颅内出血感染和切口愈合不佳。

②与植入装置相关:电极位置放置不准、电极移位、导线折断和脉冲发生器功能障碍需要进行第2次手术;局部感染、皮肤溃疡等。

③与治疗相关:由高频刺激引起的暂时性的副作用,其症状取决于刺激参数和电极位置。DBS临床应用引起持久的神经功能缺损相对少见。

2)预防处理措施:

①合适的病人选择,严格控制适应症。

②全程控制血压,做好围手术期处理。

③锐性切开穿刺点皮质的蛛网膜和软脑膜,避免在血管较多的脑沟穿刺。

④最佳的DBS电极植入,联合采用MRI图像和微电极,提高定位精度,在解剖定位准确的基础上使用电生理记录,减少微电极记录针道数。电极放置准确。

⑤轻柔旋转、缓慢插入刺激电极。

⑥加强手术无菌观念及预防性抗生素应用,避免异物植入并发感染和切口愈合不良。

⑦邻近结构受到刺激产生相关的并发症,多数可以通过调整刺激参数的大小和刺激的触点来调整,但也有少数病人的调整较困难。STN刺激引起的异动往往是暂时性的,随左旋多巴用量减少和每日缓慢增加刺激电压可逐渐控制。刺激器开启时对侧肢体麻木较常见,但程度轻微而短暂。

⑧合理的手术操作及术后病人管理,避免电极折断等硬件故障。

(5)DBS疗法的成功因素及远期效果

1)成功因素:

①恰当的病人选择;

②精确的外科手术植入DBS电极;

③最理想的DBS电极;

④与DBS疗法结合的药物治疗;

⑤治疗副作用;

⑥病人教育及支持治疗。

2)远期效果

尽管重度帕金森病接受双侧STN核团刺激的短期效果已得到完全证实,但长期效果还未知。相关单位以49位中晚期帕金森病患者STN脑深部刺激5年疗效随访,对STN核团进行双侧电刺激的帕金森患者作为连续样本,进行了一项为期5年的研究。利用UPDRS评分对患者进行1、3和5年的服药和停药状态的评估。有7为患者没有完成该项研究:其中3名死亡,4名失去随访信息。与基线水平相,患者五年间停药状态下的运动功能评分改善了54%(P<0.001),日常生活的运动评分改善了49%(P<0.001)。语言功能是停药状况下唯一没有改善的运动症状。可见,重度帕金森患者接受双侧STN电刺激以表明在五年间停药状态下的运动功能和服药状态下的异动症都有所改善。没有完全控制的症状组,但是五年间运动不能言语功能姿势平衡步态僵直和认知功能的恶化符合帕金森病的自然病情发展。

(6)展望:

帕金森病经DBS治疗的效果是肯定的:

①显著减少轴性运动症状;

②增加开期时间,减少关期时间,减少异动症时间;

③提供持久的治疗效果;

④优与持续的药物调整治疗;

⑤治疗可改善日常生活质量。

然而合适的病人选择、最佳的DBS电极植入、最佳的术后病人管理是DBS治疗帕金森取得良好效果的必要条件。目前我国已经进行DBS治疗PD近千例。当然,DBS治疗亦有其缺点,如刺激器较昂贵,且需更换电池,异物植入可能引起感染和排异反应等。DBS治疗及其与毁损治疗的费用‐疗效比还有待于进一步的临床论证。相信,随着对PD病理生理机制的更深入了解,将会探索更合适的手术方法和手术靶点。此外,DBS设备的国产化也是我们的努力方向。

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陈涛 副主任医师

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