定义和概述
深部脑刺激(DBS)是一种神经外科手术,通过立体定向地将微电极插入大脑的特定目标核团,并通过植入胸部皮肤下的植入式脉冲发生器(IPG)施加连续高频电刺激来控制异常神经回路活动。
自 Benabid 等人首次将其引入治疗震颤以来。 1987年,它对帕金森病、特发性震颤和肌张力障碍的有效性已在大规模随机对照试验中得到证实。 该手术已在全球超过20万名患者身上进行,并且其适应症仍在扩大。
原理及机理
作用机制
DBS 的确切机制尚不完全清楚,但据了解,高频(130-180 Hz)电刺激可调节目标区域的异常神经活动模式。 过去,它被解释为“功能性病变”效应,但现在提出了一种复杂的机制,包括抑制病理振荡、改变神经递质释放以及促进神经可塑性。
刺激目标
- 丘脑底核 (STN):帕金森病最常见的靶点。 能有效改善运动症状,减少药物用量。
- 苍白球内部 (GPi):用于控制帕金森病的运动障碍和肌张力障碍。
- 腹中间核(VIM):治疗特发性震颤的标准靶点。
适应症
帕金森病
最具代表性的适应症是中度至晚期帕金森病,该病在药物治疗后出现运动波动和运动障碍。 在 EARLYSTIM 研究中,即使对于患有早期运动并发症的患者,DBS 也显示出优于单独药物治疗的效果。
特发性震颤
VIM-DBS 对药物(普萘洛尔、扑米酮)无反应的严重特发性震颤有效,约 80-90% 的患者震颤明显减轻。
肌张力障碍
据报道,GPi-DBS 可改善全身性或节段性肌张力障碍的症状约 50-70%。 对于DYT1基因突变引起的原发性肌张力障碍最有效。
扩大适应症
针对强迫症 (OCD)、难治性抑郁症、抽动秽语综合征和癫痫的研究正在进行中,其中一些研究获得了有限的批准。
手术过程
术前评估
多学科团队(神经病学、神经外科、神经心理学和精神病学)综合评估手术的适宜性。 通过脑部 MRI 确认目标核的位置,并通过神经心理学测试评估认知功能。
电极插入
使用立体定向框架或机器人辅助系统将电极准确地插入目标核中。 使用微电极记录通过电生理学确认目标位置。 就帕金森病而言,传统方法是在清醒状态下进行手术以检查实时症状变化,但最近全身麻醉下的图像引导手术也在增加。
刺激器植入物
IPG被植入胸部和锁骨下方的皮下,并通过穿过头皮下方的延长线连接到大脑中的电极。
编程
手术后 2 至 4 周开始进行编程以优化刺激条件(电压、频率、脉冲宽度、刺激接触点)。 可能需要几个月的时间才能找到最佳条件。
治疗效果
帕金森病
在一项大型随机对照试验中,STN-DBS 在停药状态下将运动症状改善了约 50-70%。 给药下的运动障碍也减少约60-70%,左旋多巴的每日剂量可减少约30-50%。 即使在超过5年的长期随访中,对震颤和僵硬的影响仍然存在,但对行走和言语障碍的影响往往会随着时间的推移而减弱。
肌张力障碍
GPi-DBS治疗后,Burke-Fahn-Marsden肌张力障碍评分改善约50-70%,与帕金森病不同的是,效果在几个月内逐渐显现。
副作用和并发症
手术相关
据报道有颅内出血(1-2%)、感染(3-5%)、电极移位和皮肤糜烂。
刺激相关
根据刺激条件的不同,可能会出现构音障碍、肌肉收缩、感觉异常、平衡障碍等,但大多数都可以通过改变刺激条件来控制。 一些患者报告有情绪变化和冲动控制障碍,因此定期随访是必要的。
最新趋势
定向导联、自适应刺激(自适应 DBS、aDBS)和 MRI 兼容设备等技术进步正在迅速发展。 自适应 DBS 实时分析大脑信号,仅在必要时施加刺激,有望延长电池寿命并减少副作用。
