[科普中國(guó)]-腦起搏器

腦起搏器，又稱腦深部電刺激術(shù) (DBS), 在腦內(nèi)特定的神經(jīng)核團(tuán)植入電極 ,釋放高頻電刺激 ,抑制了這些因多巴胺能神經(jīng)元減少而過(guò)度興奮的神經(jīng)元的電沖動(dòng) ,減低了其過(guò)度興奮的狀態(tài) ,從而減輕帕金森病癥狀。治療緩解帕金森病的三個(gè)主要癥狀 :震顫、僵直和運(yùn)動(dòng)遲緩 ,尤其對(duì)中線癥狀有很好的改善作用 ,如起步和翻身困難等。腦起搏器是一套精致小巧的微電子裝置 ,包括一個(gè)脈沖發(fā)生器、一根電極和一根延伸導(dǎo)線 ,這些部件均植入體內(nèi)。植入體內(nèi)的部件不會(huì)影響病人的日常生活。

分類(lèi)目前世界上共有兩種腦起搏器：

1．中樞型腦起搏器(DBS):由Brice教授發(fā)明，它的脈沖發(fā)射儀需通過(guò)手術(shù)植入人的胸大肌以下，導(dǎo)線則通過(guò)皮下進(jìn)入大腦，一對(duì)刺激電極在顱內(nèi)，所以稱為中樞型腦起搏器。

2．周?chē)湍X起搏器(VNS) :由Penry教授發(fā)明，它的脈沖發(fā)射儀和中樞型腦起搏器一樣，需通過(guò)手術(shù)植入人的胸大肌以下，導(dǎo)線經(jīng)皮下到達(dá)迷走神經(jīng)，一對(duì)刺激電極在迷走神經(jīng)上。因?yàn)槊宰呱窠?jīng)屬于周?chē)窠?jīng)，所以稱為周?chē)湍X起搏器。

特點(diǎn)中樞型腦起搏器

DBS技術(shù)比以往的手術(shù)方法有其特點(diǎn)。首先，DBS是可逆的和可調(diào)節(jié)的。手術(shù)不毀損神經(jīng)核團(tuán) ,只是使其暫時(shí)處于電麻痹狀態(tài)，改善神經(jīng)功能 ,神經(jīng)核團(tuán)麻痹的程度、范圍可通過(guò)設(shè)定腦深部電極的電流、電壓、頻率及電極位置等多個(gè)因素來(lái)調(diào)節(jié)。在術(shù)后漫長(zhǎng)日子里，還可隨病情變化而不斷調(diào)節(jié) ,可以長(zhǎng)期控制不斷發(fā)展變化的帕金森病癥狀。其次，DBS是可體驗(yàn)的。手術(shù)植入電極后 ,可通過(guò)臨時(shí)刺激的方法，給病人和家屬有幾天的適應(yīng)、體驗(yàn)和觀察的時(shí)間 ,再?zèng)Q定最終和最佳的手術(shù)方案。減少以往手術(shù)由于患者緊張等因素造成療效判斷不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。再次，DBS是可發(fā)展的。手術(shù)保留正常腦組織的神經(jīng)功能 ,為以后可能出現(xiàn)的新方法創(chuàng)造條件，也就保留了患者獲得新生的權(quán)利和希望。最后 ,DBS是雙側(cè)的。帕金森病患者的雙側(cè)都會(huì)受到影響，但毀損雙側(cè)蒼白球或丘腦 ,容易出現(xiàn)嚴(yán)重的并發(fā)癥。而DBS則很少出現(xiàn)副作用，這是病人樂(lè)于接受的重要原因。正由于上述優(yōu)點(diǎn) ,在美國(guó)、加拿大和歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家，已經(jīng)很少人去做毀損術(shù) ,接受腦起搏器治療的帕金森病患者越來(lái)越多，在國(guó)內(nèi) ,第四軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院等已經(jīng)治療了相當(dāng)多的病例。

適應(yīng)癥狀帕金森病的DBS手術(shù)適用于：1、原發(fā)性帕金森病 ,服用左旋多巴曾經(jīng)有效。2、藥物療效已逐漸降低或出現(xiàn)副作用。 3、疾病已開(kāi)始嚴(yán)重影響正常工作生活。4、沒(méi)有明確智力障礙 ,手術(shù)和隨訪合作良好。5、術(shù)中或術(shù)后的測(cè)試刺激能有效控制下?tīng)畹?。?dāng)然DBS技術(shù)還可以治療特發(fā)性震顫、扭轉(zhuǎn)痙攣、癲癇和強(qiáng)迫癥、嚴(yán)重抑郁癥、嚴(yán)重焦慮癥和恐怖癥、神經(jīng)性厭食癥、痙攣型腦癱等功能疾病。

手術(shù)步驟DBS的手術(shù)過(guò)程分以下幾個(gè)步驟:1、安裝立體定向頭架。立體定向頭架幫助神經(jīng)外科醫(yī)生確定放入電極的位置。此過(guò)程采用局部麻醉 ,除輕度的受壓感外，一般無(wú)明顯不適。 2、精確定位。通過(guò)CT或磁共振(MRI)檢查定向架位置 ,并根據(jù)需要，幫助醫(yī)生獲得植入腦起搏器部位的定位數(shù)據(jù)。 3、植入電極。根據(jù)前面的定位找準(zhǔn)刺激部位后,把電極放進(jìn)大腦。此過(guò)程的損傷很小 ,而且由于大腦本身沒(méi)有痛覺(jué)，因而不會(huì)感到疼痛。 4、效果測(cè)試。植入電極后,醫(yī)生會(huì)進(jìn)行初步的測(cè)試。先讓患者做一些簡(jiǎn)單的動(dòng)作 ,如拿杯子、伸展手臂、畫(huà)螺旋線等，然后根據(jù)患者的感受和癥狀改善程度 ,進(jìn)一步調(diào)整電極的位置和刺激強(qiáng)度，以取得最佳效果。 5、植入整個(gè)系統(tǒng)。如果測(cè)試中癥狀得到控制,醫(yī)生可進(jìn)一步植入整個(gè)腦起搏器系統(tǒng)。此過(guò)程可以立刻進(jìn)行 ,也可以觀察數(shù)日后進(jìn)行。具體的操作是在胸部的皮膚下面植入脈沖發(fā)生器，再經(jīng)皮下通過(guò)導(dǎo)給把脈沖發(fā)生器與電極連起來(lái)。術(shù)中 ,大部分時(shí)間患者是清醒的，因?yàn)樾枰颊叩呐浜蟻?lái)確定電極放置的位置和治療的效果。手術(shù)后的隨訪非常重要 ,術(shù)后傷口愈合后，醫(yī)生會(huì)采用計(jì)算機(jī)遙測(cè)技術(shù)在體外對(duì)脈沖發(fā)生器進(jìn)行調(diào)控 ,也是無(wú)痛苦的過(guò)程。

腦起搏器系統(tǒng)的電池一般可以使用5～ 10年，如果電池耗竭 ,需要更換脈沖發(fā)生器，電極和導(dǎo)線不需更換。這可以通過(guò)簡(jiǎn)單的外科手術(shù)進(jìn)行更換。

發(fā)展歷史1950s ， 多以丘腦切除(thalamotomy)與蒼白球切除(pallidotomy)來(lái)改善運(yùn)動(dòng)性疾病癥狀。

1968 ， 一般多以levodopa (L-dopa)這個(gè)藥物來(lái)治療帕金森病。到70年代晚期，神經(jīng)科醫(yī)師了解到長(zhǎng)期使用L-dopa會(huì)失去其藥效且可能加劇帕金森氏癥患者的癥狀。

1960s and 1970s ， 神經(jīng)科醫(yī)師以外科手術(shù)校正運(yùn)動(dòng)性疾病,同時(shí)也認(rèn)同顫抖可經(jīng)由植入電極來(lái)控制癥狀。

1980s ，神經(jīng)外科醫(yī)師開(kāi)始植入刺激性電極以治療運(yùn)動(dòng)性疾病。在此十年間陸續(xù)有不少關(guān)于以腦刺激治療各類(lèi)患者的論文發(fā)表。

1987 ， 法國(guó)神經(jīng)科醫(yī)師Alim-Louis Benabid教授與在 Grenoble大學(xué)的團(tuán)隊(duì)在患者腦內(nèi)植入一丘腦刺激系統(tǒng)以控制顫抖現(xiàn)象，于是開(kāi)始了一系列的試驗(yàn)性研究。

1992 8月 ， 歐洲多中心顫抖臨床研究首度將100多位患者納入試驗(yàn)。

1995 2月 ，丘腦刺激療法在歐洲，加拿大與澳洲通過(guò)，用以治療原發(fā)性震顫與帕金森病震顫。

1995秋 ， 在全球有18個(gè)利用丘腦底核或蒼白球刺激以控制重度帕金森病癥狀之Medtronic臨床研究中心首度將患者納入試驗(yàn)?？偣舶绹?guó)，歐洲，加拿大與澳洲共160位患者。

1997 7月 ， 腦起搏器震顫控制療法在美國(guó)通過(guò)，用以治療原發(fā)性震顫與帕金森病震顫。

1998 4月 ，腦起搏器帕金森病療法在歐洲，加拿大與澳洲通過(guò)，用以治療重度帕金森病的運(yùn)動(dòng)障礙。

2002 1月 ， 腦起搏器手術(shù)帕金森病控制療法在美國(guó)通過(guò)，用以治療重度重度帕金森病的運(yùn)動(dòng)障礙。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

胡春華 - 副教授 - 清華大學(xué)神經(jīng)調(diào)控技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室