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如何正確開展腦深部電刺激(DBS)的臨床應(yīng)用 (原創(chuàng))

來源:泰然健康網(wǎng) 時(shí)間:2024年12月18日 22:31

深部電刺激(Deep Brain Stimulation, DBS) 是人們應(yīng)用“電”的手段將電極植入到人體內(nèi),改善生命質(zhì)量的生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)。早在1777年, Cavallo就報(bào)道了用電來治療癲癇、癱瘓、舞蹈病、耳聾癥、失眠等疾病。1947年Sipegel和Wycis嘗試用電刺激和高頻電凝治療帕金森病、癲癇、精神障礙等。1965年Melrack和Wall應(yīng)用神經(jīng)調(diào)控技術(shù)進(jìn)行疼痛治療后,脊髓電刺激(SCS), 皮層電刺激(MCS), 腦深部電刺激(DBS), 外周神經(jīng)電刺激(PNP)及迷走神經(jīng)刺激(VNS)相繼應(yīng)用于臨床。

腦深部電刺激(DBS) 是近20年來興起的,用來治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的一種神經(jīng)調(diào)控技術(shù)(Neuromodulation), 通過立體定向精確定位,將刺激電極植入到腦內(nèi)特定的核(團(tuán)),運(yùn)用體外”程控”方法,給予核(團(tuán))的一定刺激參數(shù),從而改變核(團(tuán))興奮性,患者相應(yīng)地出現(xiàn)臨床癥狀和體征改善。1987年法國(guó)學(xué)者Benabid等首次應(yīng)用DBS治療帕金森病患者,開始應(yīng)用CT導(dǎo)向法,以后用MRI導(dǎo)向,目前又用ROSA神經(jīng)外科機(jī)器人協(xié)助電極顱內(nèi)植入,達(dá)到安全,快捷、定位準(zhǔn)確。1997年美國(guó)FDA批準(zhǔn)DBS應(yīng)用于特發(fā)性震顫。相隔5年,2002年FDA推準(zhǔn)用于帕金森病;2003年批準(zhǔn)用于原發(fā)性肌張力障礙;2009年批準(zhǔn)用于強(qiáng)進(jìn)性精神障礙。由此看來DBS器植入顱內(nèi)治療功能性疾病越來越成熟。直到2014年底統(tǒng)計(jì),世界已超過10萬人進(jìn)行了DBS治療。因此, 在1989年于法國(guó)成立了”世界神經(jīng)調(diào)控”學(xué)會(huì),出版了”神經(jīng)調(diào)控”雜志。

而我國(guó)在1995年,安徽省立醫(yī)院先后派傅先明,凌至培兩位主任赴法國(guó)進(jìn)修學(xué)習(xí)功能神經(jīng)外科,了解DBS器植入技術(shù)。1998年8月安徽省立醫(yī)院和天壇醫(yī)院分別在兩地開展DBS植入治療帕金森病。并于2005年5月在福州召開第一次全國(guó)DBS學(xué)術(shù)研討會(huì);2010年10月正式成立了中國(guó)醫(yī)師協(xié)會(huì)下神經(jīng)調(diào)控專業(yè)委員會(huì),欒國(guó)明教授任該學(xué)會(huì)主任委員。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2005年5月前我國(guó)就有500例患者接受DBS治療;2007年約1100例;2011年9月達(dá)3200例;2014年底就有6500例帕金森病患者及其他運(yùn)動(dòng)障礙性疾病、藥物成癮、強(qiáng)迫性精神障礙性等疾病患者接受了DBS治療。此時(shí),我國(guó)已有60余所醫(yī)院可開展立體定向技術(shù),進(jìn)行DBS植入治療。

目前,我國(guó)自主研發(fā)國(guó)產(chǎn)DBS植入材料正一步一步走來,2004年清華大學(xué)開始研發(fā)DBS裝置,2006年動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。2009年進(jìn)行臨床驗(yàn)證時(shí),我國(guó)王忠誠(chéng)院士親臨現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),天壇醫(yī)院張建國(guó)教授為患者施行手術(shù),并順利成功。2012年雙通道可充電DBS系統(tǒng)臨床驗(yàn)證; 2013年國(guó)產(chǎn)DBS系統(tǒng)通過SFDA批準(zhǔn)單通道DBS臨床應(yīng)用; 2014年SPDA又批準(zhǔn)了雙通道可充電DBS系統(tǒng)可應(yīng)用于臨床。確立了我國(guó)DBS系統(tǒng)在世界上的地位,跨進(jìn)了世界先進(jìn)行列。

此時(shí),清華大學(xué)與天壇醫(yī)院成立了“神經(jīng)調(diào)控技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室”,天壇醫(yī)院躍居全球最大DBS治療中心。另外,我國(guó)景昱醫(yī)療有限公司,瑞神安醫(yī)療有限公司,也在進(jìn)行DBS、VNS系統(tǒng)開發(fā)研究,均已通過了動(dòng)物實(shí)驗(yàn),下一步將進(jìn)入臨床驗(yàn)證階段,我們正在期待中。

目前DBS治療功能性疾病在世界各國(guó)都已采用,治療人數(shù)已超過10萬余例,體現(xiàn)了DBS在臨床上治療功能性疾病重要性。因而,法國(guó)Benabid教授應(yīng)用DBS于臨床;Delong教授對(duì)DBS治療帕金森病作用機(jī)制上有獨(dú)特見解,獲得了2014年Lasker臨床醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

但是, DBS治療運(yùn)動(dòng)障礙性疾病的作用機(jī)制至今仍未明了,研究者提出了很多可能的機(jī)制。如電極刺激神經(jīng)核團(tuán),影響電極周圍的細(xì)胞體、軸突和通過該區(qū)域的神經(jīng)纖維,產(chǎn)生突出抑制作用;高頻刺激使得神經(jīng)遞質(zhì)耗竭, 阻礙突觸信息傳遞, 從而影響了電極周圍的神經(jīng)信號(hào)輸出;也有學(xué)者發(fā)現(xiàn),通過電流的、化學(xué)的或其它的調(diào)節(jié)途徑,DBS所控制的對(duì)象超出了局部細(xì)胞體、軸突、單突觸、多突觸等結(jié)構(gòu),其可以直接調(diào)節(jié)病理狀態(tài)下的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);再有DBS改變基底節(jié)區(qū)單個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)模式,并消除了皮質(zhì)和基底神經(jīng)節(jié)之間的異常節(jié)律震蕩;電流也作用于突觸,并激發(fā)相鄰星形膠質(zhì)細(xì)胞釋放鈣離子,促進(jìn)傳出神經(jīng)元釋放神經(jīng)遞質(zhì)(如腺苷和谷氨酸);刺激也會(huì)增加全腦血流量,并刺激神經(jīng)元再生。總之,DBS的治療作用取決于刺激參數(shù)(刺激的幅度和時(shí)間)、靶點(diǎn)的生理特性、電極的結(jié)構(gòu)、周圍組織特性和疾病的不同階段。DBS的作用機(jī)制極其復(fù)雜,目前對(duì)其了解甚少,有待進(jìn)一步研究。

腦深部電刺激(DBS)主要是治療帕金森病(PD)等運(yùn)動(dòng)障礙性疾病,精神障礙(強(qiáng)迫癥、抑郁癥、抽動(dòng)穢語(yǔ)綜合征),頑固性疼痛,藥物難治性癲癇,藥物成癮,植物人及肥胖癥等,均有一定療效, 長(zhǎng)期療效有待觀察。雖然DBS對(duì)于帕金森病及其它運(yùn)動(dòng)障礙性疾病治療已有20余年,術(shù)后運(yùn)動(dòng)癥狀改善率只有50%-80%左右,對(duì)于非運(yùn)動(dòng)性癥狀,效果更差。對(duì)于頑固性癲癇不能做手術(shù)切除者采用電刺激,可以減少發(fā)作次數(shù); 抽動(dòng)穢語(yǔ)綜合征進(jìn)行電刺激可減輕患者癥狀; 強(qiáng)迫性精神障礙DBS治療,其精神癥狀也有改善; 對(duì)植物人、老年癡呆、肥胖癥、慢性疼痛長(zhǎng)期療效尚不能肯定,有待大量臨床驗(yàn)證和探索中。

從目前科技水平分析,DBS治療功能性疾病只能改善癥狀,不能有效阻止病情發(fā)展,更無法治愈, 只是提高患者生活質(zhì)量有效治療措施之一。

三、如何開展DBS臨床應(yīng)用

對(duì)于一些具有創(chuàng)新性治療的任何一種手術(shù)技術(shù), 均具有一定風(fēng)險(xiǎn)和嚴(yán)重并發(fā)癥。我們要開展DBS臨床應(yīng)用,需要妥善解決手術(shù)科學(xué)性、安全性。DBS治療絕大多數(shù)是功能性神經(jīng)系統(tǒng)疾病,首先要診斷正確,手術(shù)入選病人完全符合標(biāo)準(zhǔn),然后制定手術(shù)治療計(jì)劃,再進(jìn)行術(shù)中DBS植入。此過程需要多學(xué)科協(xié)作,如神經(jīng)內(nèi)科、神經(jīng)外科、影像科、電生理、相互配合才能順利有效完成治療任務(wù),否則產(chǎn)生無效或嚴(yán)重并發(fā)癥。

另外,功能性神經(jīng)系統(tǒng)疾病臨床癥狀,體征易變,受很多因素影響,往往又是其他疾病的早期伴發(fā)癥狀和體征,難以正確診斷和鑒別。舉例: 帕金森病經(jīng)典運(yùn)動(dòng)四大癥狀,很易診斷。但是,PD非運(yùn)動(dòng)癥狀很早就出現(xiàn),臨床識(shí)別率、確診率只有50%,還有一些帕金森病綜合征,帕金森病疊加病給神經(jīng)外科醫(yī)師帶來的診斷、分型、鑒別診斷,其困難非同一般。易誤診、錯(cuò)治,往往給患者帶來嚴(yán)重影響,加重運(yùn)動(dòng)障礙、縮短壽命,降低生活質(zhì)量。所以,進(jìn)行DBS植入技術(shù)需要建立一個(gè)團(tuán)隊(duì),在神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)師協(xié)助下診斷明確,可幫助手術(shù)醫(yī)師選擇適當(dāng)手術(shù)時(shí)間窗。在影像科、電生理醫(yī)師協(xié)助下,便于靶點(diǎn)識(shí)別和靶點(diǎn)電刺激驗(yàn)證,確保手術(shù)順利,治療有效,病人安全度過手術(shù)期。

在開展此項(xiàng)手術(shù)科室有關(guān)人員,要參加培訓(xùn)學(xué)習(xí),嚴(yán)格掌握手術(shù)指征和學(xué)會(huì)制定手術(shù)治療計(jì)劃,科學(xué)地、安全地對(duì)待每一例手術(shù)。精于思考,善于探索,開展研究和總結(jié)。

四、DBS植入并發(fā)癥及其DBS應(yīng)用未來趨向

雖然DBS臨床治療方法基本成熟,還應(yīng)講科學(xué)的態(tài)度。因?yàn)?,手術(shù)相關(guān)并發(fā)癥仍不斷發(fā)生。根據(jù)我們經(jīng)驗(yàn)和文獻(xiàn)報(bào)道,發(fā)生顱內(nèi)出血在1.57%-2.2%之間,出血風(fēng)險(xiǎn)與患者術(shù)前高血壓、年齡密切相關(guān)。關(guān)于刺激裝置感染,電極移位,電極折斷, 癲癇,失靈等發(fā)生率分別為4.7%~8.7%,0.6%, 0.7%,2.4%,1.0%,其他并發(fā)癥極少, 如CSF 漏極為罕見。另外, 病人在給予不同參數(shù)刺激治療, 有時(shí)會(huì)出現(xiàn)程控治療相關(guān)的副作用, 如肌肉抽搐、眼球偏斜、運(yùn)動(dòng)障礙、頭痛、震顫、疼痛和感覺異常等?;颊哂袝r(shí)會(huì)岀現(xiàn)其它遲發(fā)性癥狀: 躁狂、抑郁、淡漠、恐慌、沖動(dòng)、焦慮、幻覺或自殺傾向。所以,術(shù)中仔細(xì)定位靶點(diǎn)、術(shù)后及時(shí)調(diào)整刺激參數(shù),可以使這些癥狀得到改善,如果以上措施仍無緩解可考慮停止治療。

目前DBS技術(shù)在臨床上已得到了認(rèn)可。但是,一個(gè)新技術(shù)能否在臨床上長(zhǎng)期應(yīng)用與保留,就看他發(fā)展趨勢(shì)。新技術(shù)有無前途,不但看他能否治療疾病,還要根據(jù)他對(duì)人體的損害利和弊,給患者的工作能力,生活質(zhì)量以及病人自身評(píng)價(jià)。

還有,DBS作為神經(jīng)調(diào)控技術(shù)發(fā)展是否有前途,是電刺激對(duì)人腦神經(jīng)元,神經(jīng)介質(zhì)等結(jié)構(gòu)作用,是否起到刺激神經(jīng)核(團(tuán)),填補(bǔ)神經(jīng)遞質(zhì)空隙,保護(hù)神經(jīng),誘導(dǎo)缺失神經(jīng)再生功能等這些作用機(jī)制,是否一一被發(fā)現(xiàn),逐步闡明。從目前神經(jīng)科技知識(shí)了解,DBS對(duì)腦內(nèi)核(團(tuán))刺激只改善疾病癥狀和體征,可提高生活質(zhì)量。所以,我們必需集神經(jīng)解剖學(xué),神經(jīng)生理學(xué),神經(jīng)生化學(xué),神經(jīng)影像學(xué),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué),生物醫(yī)學(xué)工程學(xué), 基因組學(xué)等多個(gè)學(xué)科共同努力,進(jìn)一步探明DBS作用機(jī)制,為人類造福。

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