玉泉医院帕金森病中心

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帕金森病的DBS治疗

随着近几十年来神经外科的不断发展、脑成像和生物工程技术的飞跃,帕金森病外科治疗成为现实。脑深部电刺激术(以下简称为DBS手术)是目前治疗帕金森病的最先进神经外科方法,是帕金森病中晚期患者的主要治疗手段。DBS手术对帕金森病患者的震颤、僵直和运动不能以及长期服药引起的副作用如剂末现象、异动症等都有显着的疗效。

对于考虑选择DBS的患者,不仅要了解外科手术预期效果,还要了解手术的局限性和风险,以及手术的治疗步骤。每一个帕金森病人都是独一无二的,所以DBS手术对每个患者目的也是不一样的。

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什么是DBS? 
DBS对哪些帕金森的症状最有效 
DBS,痴呆和抑郁
DBS手术的长期随访调查
适宜手术的患者有哪些?
不适宜手术的患者有哪些
DBS手术靶点
DBS术前准备
DBS手术步骤
手术当天
手术操作的目的
DBS手术计划
电池安装或更换
术后
DBS手术后药物的调整
刺激参数的调整
DBS手术风险
是否需要DBS手术?
DBS是一种能治愈帕金森病的方法吗?

什么是DBS?

DBS的手术原理是由植入脑内的电极向脑深部特定部位持续发放微电流刺激,来抑制神经元的异常电活动,从而改善帕金森病症状的一种外科手术方法。DBS的完整作用机制还不是非常明确,但是电刺激治疗本身是疗效确切的、无痛、安全的。

DBS临床治疗效果显着,同时具有可逆性、可调节性、微创性等优点。可逆性,指不会对大脑造成永久性损害;可调节性,即刺激作用可根据每位患者的病情进行设置;微创性,意味着不会对颅骨的完整性造成严重破坏。但需要知道的是,DBS无法根治帕金森病,也不能修复已损伤的脑细胞,而是针对帕金森症状进行的有效对症治疗。  [返回目录]

DBS对哪些帕金森的症状最有效?

DBS手术对于帕金森病的三大主症——震颤、僵直、运动迟缓,和长期用药的副作用——剂末效应和异动症等都有显着疗效,进而极大程度提高患者的日常生活质量。DBS术后病人存在的书写过小征、言语和运动功能障碍等也可能得到改善。此外,由于患者行动能力和独立性的增强,其自尊也会明显提高。另外,我们临床上也观察到,DBS术后患者能明显感觉到睡眠质量的改善。因为术后异动的减少,帕金森患者普遍反映体重有不同程度的增加。

医生可以根据药物对帕金森患者症状控制的情况,来预期DBS手术的效果。对于左旋多巴或其他药物敏感的帕金森患者,通过服药基本上可以完全控制症状,但是,长期用药后他们却遭受着僵直、运动不能和冻结的“剂末现象”,或肢体不自主运动的“异动症”。这些种种不适将因为DBS手术而得到改善。

对于左旋多巴药物不敏感的其余帕金森病症状,即使在药物控制的最佳状态时,也可出现不同程度的步态、平衡和言语障碍。这些症状的术后改善效果也不是很理想。例如一些服用左旋多巴后也不能独立行走的帕金森病人,在手术后依然不能独立行走;但是,严重的震颤是个例外—DBS手术能很好的控制严重的震颤症状,而药物却无法起到相同的作用。

年龄对于DBS手术并不做为一个重要的影响因素,但是高龄的帕金森患者术后往往伴随着认知损害、步态冻结和摔跤风险高等情况。高龄患者虽然不是手术的禁忌症,但最好选择在年轻一些时选择手术。    [返回目录]

DBS,痴呆和抑郁

DBS手术对帕金森病患者的情绪、行为和自尊心都有提高,但对记忆和思考能力不会有明显的改善。

一小部分的帕金森患者术后有认知功能减退,特别是那些年长并伴有痴呆前兆(文字识别困难、不能有序完成多个事件、空间判断异常和对事物漠不关心)的患者更容易发生。痴呆也不是DBS手术的绝对禁忌症,如果帕金森病人有震颤或者其他能得益于DBS手术的症状也是可以考虑手术的。但是,如果患者术前心理评估较差,就需要慎重考虑DBS手术的适宜性了。 [返回目录]

DBS手术的长期随访调查

DBS手术多年后会怎样?经过长期的临床观察,大部分帕金森患者在术后能逐步减少药物用量,而对于一些年轻的DBS术后患者甚至可以考虑完全停药。根据国内外专家的长期随访调查,极大部分DBS术后患者多年后的病情仍然很稳定。尤其是震颤能得到很好的控制,而僵直和运动障碍也有所改善,几乎不会再回到手术前状态。至于术后能生活自理的患者,一年后症状控制会稍微下降,但5年后,甚至更长的时间较术前仍有改善,DBS术后患者若想达到最理想的术后状态,需要和程控医师进行密切的联系和沟通,程控医师也要对每位患者的病情进行持续的跟进和追踪,以对用药或是程控参数进行调整。 [返回目录]

适宜手术的患者有哪些?

  • 典型的帕金森病症状:静止性震颤、肌强直和运动迟缓
  • 患者既往对左旋多巴药物反应良好,而近期却出现疗效减退,甚而产生副作用
  • 关”期运动障碍
  • 长期服用药物导致的严重异动症
  • 严重的震颤
  • 能耐受手术的,没有严重智力障碍和心理疾病的患者            [返回目录]

不适宜手术的患者有哪些?

  • 各种原因导致的帕金森综合征,如进行性核上行麻痹(PSP),多系统萎缩(MSA),皮质基底神经节变性(CGBD),脑中风或脑外伤引起的帕金森综合征。
  • 严重的失忆,精神错乱,幻觉和淡漠(手术可能加重上述症状)
  • 步态冻结,平衡问题和经常摔跤的高龄患者
  • 严重的精神疾病患者,如精神异常,抑郁,双相障碍,酒精中毒和人格障碍。
  • 严重的心肺疾病、高血压和严重出血倾向                           [返回目录]

DBS手术靶点

DBS手术的定位需要精确到脑深部特定的神经核团,这些神经核团我们称为手术靶点。常用的靶点核团是“丘脑底核(STN)”和”苍白球(GPi)”,对这两个靶点刺激可持续控制帕金森病的运动症状。这两个核团的功能非常相似,临床试验结果也表明对其进行微电击的置入十分有效和安全。第三个深部核团“丘脑腹中间核(VIM)”是针对震颤的主要靶点,常用于极个别药物不能控制的严重震颤的帕金森患者。

大多数病史较长的患者需要行双侧DBS手术来控制双侧肢体症状。一侧手术仅能控制对侧肢体症状(如右侧肢体症状需要选择左侧靶点)。如果患者仅有单侧肢体震颤和其他症状,考虑单侧手术即可。步态异常和异动症常常需要双侧DBS手术。DBS手术同样适用于较早的苍白球或丘脑损毁术后的患者。

  • 丘脑底核靶点

丘脑底核(STN)是在丘脑右下方的一大约6mm长的透明状组织(见示意图)。立体定向可精确定位丘脑底核位置,并帮助DBS电极正确的置入丘脑底核,就像一根牙签穿过橄榄核一样。刺激丘脑底核不仅可以改善震颤,对运动迟缓、僵直、异动、言语、书写和肌张力障碍也有帮助。如果研究筛选病人,STN靶点可减少约30-60%无药物控制状态下的帕金森症状。STN刺激术后将可大幅减少用药量,也有患者可以完全停药。STN刺激效果能与左旋多巴药物产生的治疗作用相同,却不能超越药物的最佳效果。行STN刺激最大的优势是能够改善因药物引起的剂末效应和异动症。

  • 苍白球靶点

苍白球是位于基底核中心的楔形神经组织。GPi位于苍白球的最深部,是已废弃的苍白球毁损术的选择部位,它是苍白球和丘脑的连接部分。苍白球比丘脑底核更大,且结构和内部环路也更加复杂。苍白球刺激与丘脑底核刺激的效果相似。可能由于神经外科医生的经验和手术偏好,目前较少选择苍白球为刺激靶点。但在随机对照研究中,约有30-60%的患者在接受苍白球刺激后,症状可以得到明显改善,由此推断,刺激双侧苍白球和丘脑底核的治疗效果可能相同。

在用药剂量方面相比,选择丘脑底核为治疗靶点的术后患者相比选择苍白球靶点的患者,可明显减少其用药量。刺激苍白球在改善异动方面有直接明显的效果;而刺激丘脑底核在改善异动的术后服药剂量上具有明显优势。

医生会依据患者的手术治疗目的不同,而相应做出手术靶点及方案的评估以及设定。 [返回目录]

DBS术前准备

当您决定要进行DBS手术时,需要做一系列的术前检查。其中包括一般体格检查、抽血化验、心电图、胸片、神经心理评估、头颅核磁共振以及病历建档等各项数据收集。如果各项指标正常,本人同意手术,即可安排手术时间。 [返回目录]

DBS手术步骤

DBS手术包含电极的植入-电极设备的每个部件必须植入帕金森病人身体的相应部位,手术过程必须按部就班。进行目标核团的定位是整个DBS手术中最复杂、最耗时的。这一步仰赖于对颅脑核磁共振资料的判读和仔细分析。具有双侧症状的患者需要对两侧进行手术治疗。有时两侧电极一次手术植入,也有相隔数星期或数月进行分次植入。另外,国外一些医生会先将DBS电极植入,余下的部分在往后的几周时间由门诊手术完成。

为了减少病人的手术次数和额外产生的费用,清华大学玉泉医院采用一次性植入所有的电刺激组件-包括电极、连接部件和可植入的脉冲发生器(IPG),这是一种耗时较长的手术方式。 [返回目录]

手术当天

每个医院进行此项手术所需的时间不尽相同,但是一般都需要耗时3-6小时。通常病人都是在清醒状态下(不服药和症状明显的状态)接受手术,这听起来很可怕,但是一般过程都很平稳,相安无事,没有不舒服的感觉。

手术操作第一步是安装立体定向头架(由一种金属条组装的一个开放的外框,在病人颅骨四个点上固定),框架的其余部件也是为了保持头颅在整个手术过程保持相对固定的位置。头架的安装是在局麻状态下进行的,尽管如此,少数病人在手术后期还是会出现头痛的现象。安装头架后的伤口疤痕非常小,是可以完全愈合的。

一般在手术日当天才安装立体头架,头架是固定在手术床上的,充当手术操作台;也有医生使用“无框架”方法,就是框架不安装在手术床上。然而,所有的方法都是以病人舒适为优先考虑。但最优先考虑的应该是靶点的精确性。 [返回目录]

手术操作的目的

(1)以微米的精度将电极准确植入脑深部特定核团。

(2)避免对脑血管等脆弱组织的损伤。手术成功的关键和风险在于是否准确无误的精确定位目标靶点。头架安装后,患者行脑影像学检查。头架与脑成像结合形成计算机脑地形图校正,然后测量和模拟电极植入脑内的计划路径。 [返回目录]

DBS手术计划:

1. 头架的安装
2. 用于靶点定位的术前脑核磁共振(MRI)扫描
3. 在局麻下切开头皮后钻骨孔
4. 使用超细微电极进行单神经元水平的电生理定位
5. 植入刺激电极
6. 术中测试电刺激治疗效果
7. 术中脑核磁共振扫描再次确认靶点
8. 可植入脉冲发生器(电池)置入胸壁
9. 胸壁下电极连接线的连接,制作到头皮下脑深部电极的颈部皮下隧道

由于需要与手术团队配合和交流,帕金森病人须在清醒状态下完成电极植入的部分。对于部分明显焦虑的患者,浅麻醉可以减轻其不适和躁动,然而在临床观察中,事后病人很少能回忆起手术中的痛苦。给予头皮局麻后,医生在一颅骨顶上钻一用于很小的开窗,俗称"骨孔",骨孔是植入脑内的刺激电极通道。因为脑组织是没有感觉的,所以余下的操作也是无痛的。在手术当中,神经外科医生和手术室人员与患者交谈察觉出他的症状和感受。

为确保外科靶点的精确性,我院在手术当中采取手术靶点的多重确认保障措施:靶点坐标使用多种方法计算与核对,避免误差出现;术中使用微电极直接采集靶点核团神经元的电活动,对丘脑、苍白球、丘脑底核和邻近脑组织的单细胞水平上的精确定位。微电极能接收脑深部特定核团的电信号,它比植入的电极更小更精致;术中给予体外的临时刺激作用,观察患者的症状改善情况与刺激引起的副作用表现,进一步判断靶点的准确性;术中核磁扫描则是通过图像直接观察靶点的最终植入位置。通过以上各种措施从而确保手术靶点的准确性和最终治疗效果。

对于有两侧肢体症状的患者需要植入双侧电极。待一侧电极植入之后,另一侧按照同样的方法植入。 [返回目录]

电池安装或更换

DBS电极需要电池供能。当电极置入后,剩下的外科工作就是植入电极延长线和电池(或者可植入脉冲发生器IGP)。这一步骤可以与脑内电极植入同期进行,也可以稍迟些进行。手术过程相对简单:即医生在胸壁上制造一个皮下肌肉囊袋,然后埋入电池。电池连接上延长线后,从颈部皮下隧道穿过至耳后上方切口,连接线头端和预先留置在耳后上方的电极尾端相接。这一过程无需全部切开植入,只需建立皮下隧道即可。这时整个装置就被植入到了皮下而耳后上方的伤口可以用缝线或皮钉缝合。术后患者的胸壁上会突出电池形状,消瘦的患者尤其明显。 [返回目录]

术后

DBS术后一般要求住院治疗2-3天。即使电池未启动和系统不工作的情况下,电极植入后有时患者能自觉症状出现显着的改善。这种改善是由于电极尖端脑组织水肿的效果。手术后,多数患者自述疲惫、迷糊,甚至有些许头痛。这些症状一般在24小时内好转。术后至开机之前大部分患者仍然保持术前的药物剂量,一些医院也会建议逐步减少药物剂量。患者一般在术后7~10天、待头皮伤口愈合后需要去医院拆除头皮缝线。

近几年,电池技术更加先进,电池寿命也更长,甚至可以进行循环充电。有更多种类的电池可以选择:一侧电池对一侧电极(单通道),一侧电池对双侧电极(双通道),可充电式电池等等。对于这些选择,患者可听从神经内科和神经外科医生的建议。对于已植入心脏起搏器的患者,可以选择在对侧胸壁或者腹部植入电池。

电池植入一般在全麻下进行,也可以门诊手术进行。一般病人手术醒来,会感到胸壁和颈部不适,必要时可服用少量止痛药。当电池和延长线连接后,即可开始运行脑深部刺激器系统。有时在电池植入后立刻开机,但是一般在术后一个月左右,这时手术植入电极的微毁损效应基本消失,治疗效果可能较好。电池植入后病人就可以出院,一周以后回到医院进行拆线或拆头皮钉。而在伤口愈合后,大部分病人是不会察觉到电池或延长线的存在。 [返回目录]

DBS手术后药物的调整

手术之后至开机之前,大部分病人还是需要保持术前的药物剂量。但是在刺激器开机或运行后,大部分病人可以减少他们的药量。此一过程需要术后程控专家的密切管理和及时的术后随访。在多数术后病人中,药物剂量可以明显减少,并可由此减缓药物的副作用。但需要明确的是,术后减药并不是DBS手术的主要目的,改善疾病症状、提高生活质量才是帕金森患者最主要的治疗目标。引起异动的药物可以在术后停止或减少服用,如恩他卡朋、信尼麦。引起幻觉、过度疲劳和反常行为的多巴胺激动剂也可以减少服用。服用左旋多巴的患者,在术后的前三个月到半年里往往需要经过多次程控参数的调整才能找到最佳电刺激参数和药物组合。 [返回目录]

刺激参数的调整

DBS术后病人需经过一段时间的刺激参数调整和数次的门诊随访。程控医师可以对刺激器参数进行调整:电极正负极选择、电极的频率、脉宽、电压。每一个帕金森病人的刺激参数和设置都是不一样的。大部分情况下,在刺激器开启后患者能立即感受到症状的明显好转。实际上,这种改善需要几周甚至几个月的时间来观察和逐步调整。当刺激器参数设置有变化时,就需要同步调整药物到相应的水平。

帕金森患者可能需要使用象电视机遥控器一样的手持设备(患者控制器)对脑深部刺激器进行检测。患者可以用厂家提供的患者控制器对刺激器进行开关的设置,如果设备在意外状态下关闭时,患者可以自主的使其重新开机。此外,患者控制器也可以在预调设置中来回切换。但是患者控制器不能调整模式和排除故障-也许将来可以做到这一点。现阶段来看,刺激器发生的许多硬件问题仍然需要致电或者直接去医院进行设备检查。

电池寿命由输出设置决定,一般在3-5年左右。清华脑起搏器可充电型号,目前可使用10年以上。电池能源耗尽时,电池效力降低,帕金森症状复现。患者可以用患者控制器或者医生程控仪检测余电量。为了避免DBS的治疗中断,及时更换电池是非常重要的。

更换电池一般在全麻下进行,大概一小时左右。重新打开胸壁或腹部伤口取出旧电池,断开延长线的连接,并将新电池连接上,最后重新缝合好伤口。使用可充电式电池可避免更换电池,但是它需要频繁的充电。 [返回目录]

DBS手术风险

DBS的手术风险可分为两类:外科手术风险和刺激器等硬件故障产生的风险。最严重的潜在风险来源于脑电极的置入。和所有的外科手术一样,医生的经验是手术风险的决定性因素,选择专业正规的帕金森病治疗中心,对降低手术风险和并发症至关重要。

  • 手术风险

DBS潜在的并发症有轻度头痛、疲乏,甚至可能发生更严重紧急情况,比方说脑中风和脑出血。一些帕金森患者,尤其是伴有轻度认知障碍的患者,可能会在手术后有短期的嗜睡、定向障碍、反应迟钝、积极性差和抑郁。这些症状一般在术后24-48小时内缓解,少数患者则需要更长的时间缓解。DBS手术病人出现中风和脑出血的风险小于5%。

由于DBS手术需要置入硬件,所以存在术后感染的可能性。尽管术者会采取各种方式来预防感染的发生,但是胸壁和腹部电池埋藏部位的皮肤感染还是有可能发生,甚至顺着颈部的隧道到达头皮。如果皮肤破溃,感染将侵袭到脑起搏器装置和它的延长线。

  • 刺激器的风险

刺激可能诱发平衡障碍、头晕、言语困难,和一些“无法精确定位”的不适感觉。还有少部分个别报道指出,DBS术后可诱发抑郁、绝望和冲动行为等等问题。DBS在术后短暂时间内会导致异动,这和左旋多巴引起的异动类似。

上述因刺激器诱发的问题都是暂时的,通过程控改变刺激参数后一般都可恢复。程控调整后需要在院观察,直到症状改善稳定后再出院。

DBS手术后患者可以参加一些体育活动,但是不能参加对电池或连接线直接施压或者参加对抗强烈的运动,如身体接触性的运动(篮球)和颈椎按摩推拿。重复挤压、摩擦连接头和电池部位的皮肤造成皮肤破溃时,需要及时回院就诊。

当患者穿过一个强磁场区域(比如机场安检和超市防盗装置等等)时刺激器可能会意外关闭。这个对于DBS术后患者来说不是永久性风险,当刺激器关闭时,帕金森症状会立刻复现。如果出现这种情况,可以用患者控制器自行开机。虽然产品经过了各种磁场的完善实验,在强磁场中延长导线和电极会产生感应电流,出于个别患者对电流敏感性考虑,建议患者少接触强磁场场所。

重要警示:DBS手术后患者不可行超声波透热治疗。这种治疗方法可加热连接组件。

另外建议DBS手术后患者在行MRI检查之前与您的神经科医生沟通,MRI将使患者暴露在一个高磁场的环境中。DBS手术患者做头颅MRI是安全的,但需要关闭电池并向MRI检查医师确认场强不高于1.5T。关于刺激器的问题,患者应该经常与主治医师沟通,建议返回医院进行设备的检测。希望新一代的DBS电极设备能完全兼容MRI。 [返回目录]

是否需要DBS手术?

全世界成千上万选择手术的帕金森患者,持久的减轻了那些令人痛苦的帕金森症状。有的患者不愿意接受脑科手术是因为觉得脑部手术是一件很恐怖的事情。对于早期的帕金森病人是否适合DBS手术是存在争议的,因为DBS手术能否减缓帕金森病病程,预防远期药物的副作用还没有明确地被证实。如今,DBS外科手术后配合合理的药物治疗在控制帕金森病症状方面将更加有效。

当您尝试了所有的帕金森药物之后,症状依然无法缓解,那么DBS外科手术将是目前您唯一的改善症状的方法,尽管它有上述提到的一些潜在风险。依据我国的法律规定,这些风险提醒会出现在手术同意书上面。 [返回目录]

DBS是一种能治愈帕金森病的方法吗?

DBS不是一种根治的方法。对于所有的疾病而言,治疗的手段总是滞后于疾病的发展,对于帕金森病也是如此。但毋须过分悲观,至少我们现在还有DBS手术这一革命性的治疗方法,它已经为成千上万帕金森病患者提高了生活质量。在未来的岁月里,更多的科研成果将会应用于临床,使得更多的帕金森病患者受益,一定要对未来充满信心。 [返回目录]

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