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立体定向核团毁损术治疗帕金森病的发展与展望

发表者:刘伟杰 5303人已读

                                  刘伟杰

近年来、帕金森病(Parkinson’s disease,PD)的外科治疗是伴随着对功能结构和运动障碍疾病的病理生理深入了解和神经外科技术不断进步而发展起来的。主要的手术方式包括神经核(团)毁损术和脑深部电刺激(DBS)、其治疗机制在于PD病患者内苍白球(GPi)、丘脑腹中间核(Vim)和丘脑底核(STN)过度兴奋及输出而致,手术所要达到的目的就是精确定位上述核团并减少其过度输出。本文就核团毁损术治疗PD病的历史与现状进行简要的回顾和总结。吉林市化工医院神经外科刘伟杰

1   神经核团毁损术治疗帕金森病的发展

帕金森病的治疗在过去近一个多世纪里曾尝试了许多种外科治疗方法。皮层切除、皮质脊髓运动通路的多点损伤术虽然部份改善了帕金森病症状,但因并发症多致残率 高,这些技术不久就被淘汰了。20世纪40年代末SPiegeI和Wyci为了减少手术的创伤,将立体定向技术应用于帕金森病的治疗,奠定了立体定向和功能神经外科的基础[1]。其定位依据主要是、X线脑室造影,靶点位置基本上集中在丘脑腹外侧核(VC)。此后HassIer、Riechere和Cooper等都采用VC核切开术治疗PD病,病逐渐为多数神经外科医生所接受。但当时的核团毁损术也存在一些问题,如影像技术相对落后、靶点位置准确性只能依赖尸检证明,很少进行严格的长期随访;没有标准的PD病评定量表,手术疗效缺少统一的评价方法等。20世纪60年代末随着左旋多巴的问世和应用取得了惊人疗效,手术治疗走入了低谷。

20世纪90年代初期,左旋多巴的缺点逐渐暴露出来;疗效随病情发展逐渐降低,可引起严重的副作用(各种移动症、“开-关”波动现象、运动障碍等),常使病人难以忍受。目前随着神经生理和解剖学对基底节组成结构和功能的新发现,为外科手术治疗PD病提供了科学的依据。而神经影像与电生理技术和立体定向外科技术的发展进步,极大的提高了靶点的定位精度,手术更加安全可靠。

神经核团毁损术成功的关键在于靶点定位的准确性。CT与MRI的出现极大的推动了核团切开术影像定位技术的发展。高场强的磁共振具有无损伤,组织分辨率高等优越性,磁共振脑正中矢状位上可以清楚地显示脑内标志性结构—前连合(AC)与后连合(PC)。以AC-PC的连线为基准定位VL核、GPi与STN等核团的三维坐标,是目前广泛采用的解剖定位技术。使用MRI扫描与多层重建技术,可以根据手术需要取任何方向重建任意层次的影像,在最理想的层面上取靶点坐标数据。但也有影响坐标数据出现误差的可能,例如框架的机械精度、CT或MRI的扫描层厚及术中出现脑脊液丢失较多、脑组织移位的情况等,必须依靠电生理定位来进行调整和校正[2]。我们认为相对于解剖水平的影像定位、微电极记录和电刺激定位是生理水平的定位。虽然MRI的分辨率再不断提高,尚无法辨认基底节的各个核团,没有微电极导向技术的保障,不仅影响手术的有效率,还将带来严重的并发症[3]。微电极细胞外动作电位记录是最常用的电生理定位技术。我科采用尖端直径20-30µmm、阻抗100-500KΩ的微电极,将靶点及周围结构的细胞外放电信号引出经信号收集软件处理,根据靶点及周围组织放电特点的不同,从百微米数量级上对靶点进行功能定位。电刺激用于进一步检查或确定理想靶点的位置,运动刺激用于判断靶点与内囊或锥体束的关系;感觉刺激用于判断靶点与视束或感觉核团的关系。刺激参数不同、得出的安全阈值也不同。一般来讲,在一个较低的刺激阈值出现身体运动反应或感觉反应,则应相应地改变靶点坐标。影像学解剖定位与电生理的结合,使核团毁损术靶点定位精度有了很大的提高,也是PD病毁损术的以复兴的一个重要因素。

2   丘脑腹外侧核毁损术

近些年来,通过研究发现丘脑腹外侧核的震颤治疗效果主要来自于其后部的Vim核,单纯Vim核毁损术就可以可靠持久的缓解震颤。术中利用微电极对Vim核进行细胞外记录,发现Vim具有很高的自发性的震颤背景活动。Vim核的运动和感觉神经元呈一定的几何形分布,其反应不会发生叠加。电生理研究证实,躯体的不同部位在Vim核内具有特定的投射区,既下肢神经元偏外侧靠近内囊,面部和手指的神经元近中线,上肢的神经元居中。所以Vim核团不仅用于治疗PD的震颤、同时也是治疗原发性震颤、小脑性震颤的首选方法[4]。另外一个慎重的原因是,病人往往震颤并非局限于单侧肢体,一侧丘脑手术后,另一侧丘脑手术是危险的,这种情况下,深部脑点刺激术则是理想的选择。

2.1  立体定向丘脑毁损手术的适应症

(1)以震颤为主的PD,尤其是单侧症状患者伴有姿势性、动作性震颤或对左旋多巴无反应的静止性震颤、或者合并有原发性震颤影响生活和工作能力者。(2)左旋多巴类药物引起的异动症。(3)内科系统治疗无效。(4)年龄小于75岁、无严重全身性疾病、无明显认知障碍和严重脑萎缩、病人希望改善生活质量。

2.2  立体定向丘脑毁损手术的禁忌症

(1)症状较轻内科治疗效果较好。(2)以行动迟缓等中线症状为主的震颤患者、伴有PD叠加症状和严重的精神或智能障碍。(3)影像学发现有明显的脑部器质性病变。(4)一侧做过Vim核毁损术、已经出现认知障碍的PD病患者。

2.3 手术方法

(1)立体定向手术操作;首先病人应剃头消毒,在局麻下将定向仪框架牢固安装在头颅上。框架Y轴与颅内AC-PC联线水平面平行。(2)若用MRI扫描,扫描层厚3mm,无间距,FOV260-280。如果CT扫描,扫描层厚为2mm,不能大于5mm无间距。(3)我院MRI定位法;在T1中线失状片上找出AC-PC长度和大脑中心原点,靶点Y、Z在框架坐标值。在水平面质子像上或T1像上,求出靶点在框架上X坐标值。(4)参照;姚家庆、SchaItendrand et Ai、脑解剖标准图谱,然后进入计划系统,结合上述X、Y、Z坐标值求出后,若行Vim、VoP、ForeI-H、STN等核团毁损,钻孔点在眉间后11-12cm,中线旁开2.5cm。若行Gpi、杏仁核等核团毁损,钻孔点在眉后10-11cm,中线旁开3.5-4.0cm。如果第三脑室扩大,则旁开的数值要根据个体差异稍作调整[5]。采用高阻抗微电极做术中电生理记录,功能确认后行射频加热切开,治疗温度65℃-85℃。

a)丘脑最佳靶点的确定;微电极在行进过程中,神经元的电信号通过实时示波器显示。微电极采集信号时,间断给予微刺激,观察病人内囊及感觉核团的反应情况。进入Vc核时会出现特征性的运动相关细胞和震颤细胞,运动丘脑的后界是感觉丘脑Vc核,接受感觉传入纤维。如果微电极进入Vc核,通过手指、口周或舌部的轻触觉测试,可出现相关放电及背景噪音。因为Vim紧邻Vc核,其厚度在前后径约3mm,确定Vc-Vim边界后,通过简单计算,就可以定出Vim核的位置,电极刺激也可以判断Vim核的外界与后界。诱发肌肉收缩的最低阈值提示电极是否超过了Vim核与内囊的边界、既外侧界。引起麻木感的阈值提示电极是否超过了Vim核与Vc核的边界。另外、电刺激时病人震颤受到抑制也提示电极位置正确。但损伤Vc核将会出现偏身感觉异常[6]

2.4 手术效果;

多数丘脑核团毁损的靶点定位在Vim核,在长期随访中对于震颤的改善率可达到70%—95%,我院功能神经外科对20例合并顽固性震颤的原发PD病患者,实施同期苍白秋及丘脑Vim毁损术。术后顽固性震颤在“开、关”两种状态下均完全消失‘改善率98%。

c)并发症;单侧丘脑核团毁损术常规的并发症是舌与手的麻木、肌张力低下、对侧肌力弱、以及暂短性意识混乱。原因多数是切开部位的不准确或切开灶偏大。切开部位过于偏外有可能损伤内囊而造成对侧肢体力弱。切开太靠后、则可能损伤Vc核,导致对侧偏身感觉障碍,辩距不良,发生率约1%-5%。双侧丘脑核团切开术主要并发症有智能与精神障碍及构音障碍,临床上应尽量避免。如果有必须双侧同提靶点手术的患者,对侧Vim核以脑深部电极刺激术(DBS)是可共选择的方法[7]

苍白球毁损手术

苍白球毁损术治疗帕金森病,始于20世纪50年代初,当时将靶点定在内侧苍白球的前、背部,术后水能虽能降低病人肌张力,但对运动迟缓、姿势障碍、步态障碍等的改善效果较差。瑞典的LekseII将靶点移到内侧苍白球的腹后部(PVP)。并成功的为大量的PD病人实施了苍白球腹后部毁损手术,使病人的运动障碍得到明显改善,此外、它对药物引起的症状波动和异动症则有很好的效果,而且消除药物治疗不良反应,保持病人较好的生活质量。

3.1  苍白球手术的适应症与禁忌症

    1)适应症;经过全面系统的药物治疗有明显的疗效,出现症状波动或异动症等副作用,诊断为原发性PD病,病情为中度或重度HOHEN和YAHR分级三级或以上,病人在术中能和医生很好的配合。

2)禁忌症;苍白球毁损术对帕金森综合征、帕金森叠加综合征、进行性核上性麻痹、多系统萎缩、精神症状和痴呆、不能与医生合作、起病年龄轻、病程短、病情迅速恶化者、CT、MRI检查发现明显脑萎缩。

3.2  苍白球的手术方法;

(1)手术前病人必须停止服用左旋多巴12h以上,病人症状处于“关”状态,术中便于观察基底核细胞的病理变化,电生理定位的反应及手术疗效。(2)头架固定后行MRI扫描,确定靶点解剖位置时,要根据个体差异进行调整,一般取AC-PC连线中点前2-3mm、连线下4-7mm处、旁开17-23mm,然后进入计算机工作站行头颅影像三维重建,初步确定靶点坐标。(3)苍白球靶点位置的选择在GPi腹后部效果最好。术中微电极记录可分辨出内外苍白球、内囊、视束的特征性电活动,确定靶点区域神经元活动最异常的部位。在苍白球外侧部(GPe)可记录到低或高频(10-60Hz)自发放电及短暂快速的蔟发放电、有间歇期。在苍白球内侧部(GPi)可记录到高频基础放电(20-200Hz),极少放电停顿现象。(4) 毁损电极刺激是用于确定电极与内囊、视束相对位置的电生理学指标,可用低频和高频进行刺激,确定电极前端是否与内囊区域和视束靠近,以免损伤后引起偏瘫或视野缺损等并发症。当电量(<3V)、低频(2Hz)电刺激可以诱发出同步运动反应(面、舌、手)时,提示电极前端已临近内囊;高闪光或中心视野出现颜色提示已临近视束。所能诱发出运动或视觉反应的电压值为阈值。随进针深度不断增加,电极所测阻值不断增高,而运动、视觉阈值逐渐降低[8]。(5)毁损灶的大小有个体差异,测量也有很大的主观性。Lozano等提供的术后早期MRI显示[9],平均切开大小由44mm³—127mm³不等、直径在6mm—8mm之间。

3.3  苍白球手术效果;

    目前所有文献报道都肯定了PVP手术的疗效。为了客观的评价苍白球毁损术的临床结果,术前、术后必须采用标准的记分法进行评估。我科是采用Hoehn-Yahr分级评分法和UPDRS评分法。并对数十例PVP手术6个月—12个月随访显示,病人“关”状态改善率59%、“开”状态改善率47%,不仅对于PD病三大主征震颤、肌僵硬和行动迟缓改善良好,而且完全消除了对侧肢体的剂末现象、异动症及痛性痉挛[10]

3.4  苍白球手术的并发症;

PVP手术并发症的发生大部分多归咎于毁损灶的定位不当。视束损伤;①视术位于GPi的腹侧,GPm毁损时易损伤,发生率2.5%-14%。②面瘫和肢体轻瘫及偏身障碍;主要是毁损灶靠近内囊或水肿波及内囊引起,一般表现近期并发症,随着水肿的消退,症状会逐渐消失。③语言障碍;声音低下、发音不清、吞咽困难、流延及嗜睡,单侧毁损的发生率较低。④出血;发生率0-2.5%,大多发生在电极穿刺通道。

4   丘脑底核毁损术

大脑皮层、基底节、丘脑之间存在多个环路调节肢体的协调运动,其中基底节—丘脑—皮层运动环路尤为重要。近年来的基础和临床研究表明在丘脑底核(STN)和苍白球内侧部(GPi)的过度兴奋被认为是PD病的重要病理生理学特征。阻断来自STN的兴奋性传入,可以减弱GPi的高兴奋性,这样PD病人不仅震颤、强直和迟缓可以改善,起动困难和翻身及躯干强直也可缓解。这些是苍白球或丘脑毁损难以提达到的治疗效果。

4.1   丘脑底核毁损手术的适应症和禁忌症

1)原发性PD病患者、服用左旋多巴制剂疗效减退或出现副作用。2)有明显的起步困难或僵直。左旋多巴用量较大、超过每日1000mg者。4)一侧苍白球毁损术后、对侧肢体PD病症状加重者。双侧STN毁损术并发症多、视为禁忌。5)年高体弱、严重关节挛缩、明显精神障碍病人、严重心、肝、肾、糖尿病高血压恼动脉硬化者、影像学提示严重脑萎缩者。

4.2   丘脑底核的手术方法

患者术前12h停用左旋多巴类药物,处于关状态。局麻下安装头架固定行MRI扫描,确定AC—PC的坐标。取丘脑底核坐标为;X=10—12mm,Y=1—2mm,Z=-4— -6mm[11]。在到计算机计划系统进行三维脑图谱靶点确认。通过转换得到丘脑底核在LekseII立体定向头架上的坐标。局麻下常规手术钻孔,经微电极记录不同区域细胞活动的变化,作出丘脑底核位置判断。用射频加热法毁损。毁损电极直径1.1mm尖端暴露2mm,毁损温度60—85℃,时间60s。

4.3   丘脑底核手术效果

术前一周走和术后一周之内,对患者“开”“关”两种状态分别进行数次评估(UPDRS评分)。3个月后开始随访,手术后一周病人服药保持不变,以免影响对手术改善率的统计分析。AIveraz报道10例单侧STN毁损术同样发现PD病症状,特别是中线症状(起步、转身等)得到显著改善[12]。我们观察结果是;STN核毁损能够显著改善PD病的整体症状,且“关”状态的改善明显高于“开”状态,术后“关”状态时程明显说缩短,而“开”状态时程相应延长,“开、关”波动趋于平缓。STN核毁损术对起步困难或步僵的改善率为69.9%。而且术后可以减少左旋多巴类药物用量的15%—75%。

4.4   丘脑底核手术的并发症

常见并发症有偏身投掷症或称偏侧舞蹈病,对侧肢体的不自主运动、类似轻度“移动症”,出血和术后严重的水肿及感染。

5   总结

PD病是由于慢性选择性中脑黑质多巴胺能神经元缺失和纹状体多巴胺含量显著减少,引致中枢神经系统的退行性病变;以静止、僵直、行动迟缓以及姿势不稳为主要临床表现,可严重影响患者的运动功能和生活能力。我们目前治疗PD病是基于PD患者GPi和STN核团过度兴奋和输出,手术的目的是精确定位核团并减少其过度输出。降低核团活跃程度的办法有两个、毁损与DBS。在选择靶点时,应根据不同的症状、选取不同的靶点,在以震颤为主要症状时,最好的靶点是丘脑腹外核团中的Vim核、而以肌僵直和运动缓慢为主要症状时、选择苍白球内侧部GPi。对于双侧震颤和僵直病人也可选择一侧STN核团,如经济条件较好者应选择STN核DBS治疗,目前被多数学者认为是外科治疗PD病的最好的靶点,对PD的三大主要症状;肌僵直、运动缓慢和震颤均有效,同时也可以改善PD病引起的一些其他症状如快速轮替动作、步态和姿势异常等。

 

参考文献

 

1  Guridi J.Lozano AM.A brief history of paIIidotomy[J]、Neurosrgery ,  1997,41:1169-1183、

2   王忠诚主编、神经外科手术学、北京:科学出版社、2001、 637-638

3   高国栋、张华、张宝国、等、微电极记录技术在手术治疗帕金森病中的作用、中华神经外科杂志、1998、14:202-205

4   刘道宽,蒋雨平,江澄川,等,锥体外系疾病[M]、上海,上海科学技术出版社,2000,124-131

5   Lozano A.Hutchison W.Kiss Z.et Ai.Methods for microeiectrode guided postroventraI paIIidotomy[J]、J Neurosurg,1996,84:194-202,

6  李勇杰,等,帕金森病的外科治疗,实用老年医学,2002,16(5):236,

7  汪业汉,帕金森病立体定向术,见:王忠城主编,神经外科手术学,  

北京:科学出版社,2000,647

     8  Iacono RP.Shima F.Lonser RR.The resuIts.indications.and physioiogy Of posteroventraI paIIidotomy for patientswith Parkinson s disease[J].Neurosurgery,1995,36:1118-1127,

     9  Lozano AM.Lang AE.Gaivcz N Effccts of GPipaIIidotomy cn motor function in ParKinson S discase[J].Lancet,1995,9:505-510.

    10  李勇杰,运动障碍病1135例手术治疗报告[J],中华神经外科杂志,2001,17(6);350-353,

    11  凌至培,汪业汉,牛朝诗,等,丘脑底核与电刺激术效果关系的研究,中华神经外科杂志,2002,18(1):15-17,

   12  AIvarez L.Macias R.Guridi J.et Ai.DorsaI subthaIamotomy ,for Parkinson s. disease[J],Mov Disord,2001,16(!):72-78 .

 

作者;吉化总医院功能神经外科

              邮编;132022 地址;吉林市龙潭区大同路32号

 

 

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发表于:2008-09-24 16:21

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