玉泉医院帕金森病中心

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优于传统DBS设备的新型试验性电极

优于传统DBS设备的新型试验性电极-清华大学玉泉医院

新的更小型的电极能向帕金森病人提供更加精细的DBS治疗,这个研究结果发表在2015年7月的Brain杂志上。这种仍处于实验阶段的电极能精确地控制大脑刺激的范围从而减少DBS的副作用。

DBS(脑起搏器)疗法现在已经成为原发型帕金森病的标准外科疗法,对于左旋多巴疗效下降并且出现异动(药物无法控制的不自主运动)的帕金森病患者几乎成为不二选择。传统的DBS电极植入人脑后,通过电极的触点向脑内靶点发送全向电脉冲进行刺激。它不仅刺激了脑内靶点,还刺激到了靶点附近的脑组织,这种刺激在较高的刺激水平时会影响到患者的步态、视力甚至发音。

由瑞士伯恩大学附属医院的Claudio Pollo博士主导的这项研究,旨在利用他们研发的新型电极来更加精细地控制脑内刺激。这个处于研究阶段的电极由瑞士Aleva公司制造,公司的创始人也是本研究项目的领导人:Pollo博士。实验中,有11名帕金森病患者植入了这种电极来刺激STN(丘脑底核)靶点,有2名特发性震颤的患者植入电极刺激相关的靶点。入组的患者平均年龄59岁,新型电极均为临时植入,实验完成后受试者最终都植入了现在已经批准的正式电极。

这种新型电极在植入受试者大脑后,逐步增大刺激电流,并由神经科医生对每位患者的运动症状进行了评估。每位受试者先以全向电流刺激(与传统DBS一样,电流全方向同时发送),然后再单独测试三个独立方向的电刺激。这四种刺激模式是随机试验的,并且测试过程是双盲的,即神经外科医生、评估医生和患者均不会事前知道刺激的模式。研究人员测量了治疗窗,试图了解四种刺激模式的最佳疗效。治疗窗是不发生副作用的电刺激电流参数范围,副作用包括异动、构音障碍等等。

结论

  • 与全方向(三个方向一起)刺激相比,一个方向进行刺激影响的脑组织范围更小,副作用也降低了;
  • 三个方向中有一个方向比其他两个方向的治疗窗范围更广,尽管具体到每位患者的最佳刺激方向是因人而异的;
  • 在不同的患者“最佳”刺激方向上,与全方向刺激相比,相同的疗效可减少43%的电流使用。

清华大学神经调控中心解读

研究表明,DBS电刺激的放电方向可控制的话,与传统DBS电极相比它影响的脑组织范围更小,相同疗效下更省电,副作用也更小。这种新型电极的治疗希望,旨在帮助DBS治疗的帕金森病患者,用更节电的方式来减少电池的消耗。可以更好的控制全方向刺激带来的副作用,也意味着在刺激副作用出现前我们可以使用更强的刺激参数来控制运动症状。

虽然现在的小规模试验显示出了它的成果,若能进行更大范围的临床试验则更佳。这项科研美中不足的是试验结束后志愿者均植入了传统的电极,所以它的安全性和长期有效性无法得到验证,还需更多的试验来补充验证。

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