脑深部刺激计划

DBS改善震颤和其他不自主运动，如运动障碍和肌张力异常收缩。在帕金森氏症中，它还能改善运动波动带来的缓慢和僵硬。

DBS的作用在与刺激相对的身体一侧最为显著。这意味着，对于主要有一侧症状的患者，植入一个脑电极。例如，治疗惯用手的震颤。

对于身体两侧都有症状的患者(大多数帕金森病和肌张力障碍患者)，植入两个脑电极(每侧一个)。

电极也可以分阶段植入，这意味着如果有必要，第二个电极可以随后添加。

在实验研究中，DBS还可用于治疗重度抑郁症、抽动秽语综合症、慢性疼痛和其他几种疾病。在这种情况下，电极被放置在不同的大脑目标，而不是运动障碍。

在大约1%的DBS患者中，脑出血(出血或中风)是最严重的潜在风险。大多数出血患者不会有永久性的问题，如果有症状的话，也只是短暂的症状。然而，在更严重的情况下，出血会导致永久性虚弱、语言障碍、中风的其他症状，甚至死亡。

手术期间或术后不久也会发生脑肿胀、癫痫和意识混乱，不过这些问题通常会在患者住院期间得到解决。脉冲发生器或脑导联感染更常见，约5%的DBS患者发生。这种情况最初可以通过口服抗生素进行治疗，但有时需要取出DBS设备和静脉抗生素。手术后的前三个月感染的风险最高，但任何时候都可能发生，包括更换电池后。

刺激本身可能会引起各种副作用，影响运动功能、言语、平衡、感觉、视觉、情绪和认知系统。通常，通过调整增产措施可以解决或最小化这些问题。

患者通常在前额上方的发际线有两个小肿块。对于那些前面没有头发的人，这些是可以看到的。从头顶连接到电池的延长线通常看不见，但在皮肤下可以感觉到。电池(脉冲发生器)，类似于心脏起搏器，通常被植入锁骨下的上胸部，但也可以放置在腹部。电池会产生一个可见的小凸起，在瘦子身上更明显。

DBS起搏器通常植入在锁骨下方的上胸部。

有几个大脑区域(或核)与运动功能有关。手术中针对的特定核取决于患者的特定症状。

对于原发性和其他形式的震颤患者，最常植入丘脑腹侧中间核(ViM)。

对于肌张力障碍患者，苍白球内肌(GPi)是最常见的靶点，但以震颤为主的肌张力障碍患者也可能受益于ViM DBS。

在帕金森病中，底丘脑核(STN)和GPi是最常见的靶点，但在某些情况下也可以使用ViM。

STN和GPi刺激具有相似的运动结果。然而，STN刺激通常允许更大的药物减少，而GPi可能更好地改善运动障碍和肌张力障碍。对于认知和/或情绪障碍已经受损的个体，GPi对认知和情绪的副作用可能更少。

最佳目标是由多学科小组会议在审查患者筛选试验结果后决定的。

脑MRI水平(轴向)横切面显示丘脑底核DBS电极

清醒的过程:

脑铅植入传统上是在手术室中轻度或中度镇静下进行的。这意味着病人在任何疼痛的部位都处于睡眠状态，比如割皮肤和钻头骨，然后被唤醒，进行大脑活动记录和测试刺激。

在记录大脑活动时，手术团队会移动醒着的病人的胳膊和腿，以验证电极是否在运动区。病人可能会被要求做一些简单的动作，如张开和握紧他们的手。定位目标后，植入DBS导线。

在测试刺激过程中，患者将被要求报告任何副作用，如刺痛、肌肉收缩、肌肉拉扯或说话困难。监测患者的副作用和症状改善与刺激。手术小组使用几种不同的方法来验证电极的正确放置。

整个过程每侧持续约3-4小时，清醒时间约1-2小时。

帕金森病或原发性震颤患者在手术当天不应服用帕金森病或震颤药物，以便检测运动症状。

睡着的过程:

最近，一种植入DBS电极的新方法在艾莫利大学得到了应用，病人在整个过程中都处于全身麻醉状态。因为整个手术过程都是在像手术室一样经过消毒的核磁共振扫描仪内进行的。由于外科医生能够使用连续的图像引导来放置电极，所以没有大脑活动记录或测试刺激。

这个过程的长度与清醒植入相似。

研究表明，当由一个有经验的团队执行时，这两种方法同样准确。然而，“睡眠”方法可能更适合儿童和其他患者，他们可能无法忍受清醒地躺在手术台上(例如由于肌张力障碍或慢性颈背痛)，或那些在停药时经历严重焦虑的人。“清醒”手术必须用于特发性震颤患者，因为对震颤的试验刺激对于最佳放置是必要的。

植入脉冲发生器(IPG或电池)通常在全身麻醉下放置，通常在脑导联放置后2周。

对于手术室的“清醒”手术，有两种方法来引导电极进入目标:使用框架或无框架。如果使用一个框架，也就是一个金属盒子或笼子，外科医生会在手术当天用局部麻醉把它钉进病人的头骨。然后将支架固定在手术床上，以固定病人的头部。虽然这是传统的方法，但它会在手术过程中产生一些不适，因为患者无法移动他们的头部或颈部。

无框手术包括在手术前1-2周将螺钉(基准标记)放入患者的颅骨，使其几乎不可见。然后为每个病人定制瞄准装置。在手术过程中，瞄准装置附着在颅骨螺钉上以引导电极。在这种情况下，患者可以在手术过程中移动头部，从而获得更舒适的感觉。然而，手术前几天由于螺钉固定到位，患者可能会有一些不适。

在这两种情况下，手术当天只剃掉一小块头发。

传统的手术框架(图左)是在手术当天连接到头部。无框手术(图右)包括一个定制的瞄准装置，它在手术当天安装在头部，并在几天前放置锚定螺钉。

患者可以选择每3-5年更换一次的不可充电电池，也可以选择持续使用15年，但每天需要充电2-3小时或20分钟的可充电电池。

充电是通过在电池植入的地方放置一个无线充电器来完成的(通常是在上胸部，锁骨以下)。对于快速用完不可充电电池(不到2年)的患者，可以在下次更换电池时切换到可充电电池(充电困难的患者则相反)。

放置两根脑导线的患者可以选择用一节电池为两根导线供电(双通道)，或用两节电池为两边的一根导线供电(单通道)。

双通道的优点是只需要更换或充电一个电池。

双通道电池的优点是，如果感染导致需要移除电池和铅，患者仍然可以通过另一侧接受部分治疗(直到受感染的一侧痊愈并重新植入)。由于单通道电池略小，它们可能更适合瘦的个人。

截至2019年初，美国有3家fda批准的DBS设备制造商;美敦力，雅培和波士顿科学公司。这三种DBS系统本质上是相同的，因为它们都使用一根细电极线向植入的大脑区域发送连续的电脉冲。不同之处在于每个系统的特性。

美敦力公司在20世纪80年代末开发了第一个DBS系统，并制造了最广泛的植入系统，提供可充电和不可充电电池。

雅培(前St. Jude)于2017年获得fda批准进入美国市场。它们提供了一个分段的大脑导线，这意味着电流可以被引导到一个首选的方向(例如远离产生副作用的区域)。他们目前只提供不可充电的电池。

波士顿科学公司于2018年获得fda批准进入美国市场。他们提供了一个导线，电流可以在8个触点上分馏，因此刺激体积可以更精确地形成，包括一个分段导线选项，他们提供可充电和不可充电电池。

可用的设备和功能(包括与MRI的兼容性)可能会改变，所以请与您的DBS提供商查询最新的更新。

在发展DBS之前，运动障碍的主要手术治疗是损伤性手术。它涉及在脑深部脑刺激治疗的运动区域制造一个小损伤或小孔，提供类似的临床疗效。损伤可以通过暂时插入大脑的金属探针进行射频消融，也可以通过伽玛刀或聚焦超声技术在不打开颅骨的情况下进行。

在某些情况下，患者可能会决定接受损伤性手术，而不是植入DBS系统。与DBS相比，损伤性手术的优势在于它不需要植入硬件，不需要编程或更换电池。缺点是，如果病变太小，就不能充分控制运动障碍，可能需要再次手术。如果病变太大，可能会造成永久性的副作用，如虚弱、麻木和说话困难。病变通常只在大脑的一侧进行，所以对于身体两侧都有症状的患者，只会治疗一侧。在这种情况下，脑起搏器可以放在另一边。

伽玛刀和聚焦超声等手术有时被宣传为“非侵入性”，因为用于这些方法的高能光束不需要钻孔就能穿透头骨。然而，这些手术会在大脑本身造成永久性损伤或空洞，使它们远非非侵入性的。

这些DBS的替代方案可能适合某些患者，所以讨论所有的方案是很重要的。

其他侵入性较低的方法——意味着它们不需要切口或损伤，如经颅磁刺激(TMS)、经颅电流刺激(tCS)和外周刺激——尚未显示对运动障碍有显著的长期益处。

重要的是要记住，任何将刺激或能量导向身体的干预都有能力影响它的结构和功能，无论是以理想的还是不理想的方式。

其他不涉及脑部手术的帕金森病高级治疗方法包括左旋多巴凝胶肠内灌注(如多帕泵)。持续输注左旋多巴和多巴胺激动剂(如阿普吗啡)的输送系统(如泵和贴片)目前正在开发中。

手术会使病人的精神(认知)能力恶化。这通常是暂时的，但在极少数情况下可能是永久性的。人们普遍认为，已经有记忆和思考问题的患者术后病情恶化的风险最大。如果神经认知测试的结果低于正常水平，精神恶化的风险就会增加，身体健康的机会就会下降。一般来说，老年患者比年轻患者术后精神恶化的风险更大。由于这种潜在风险，所有患者都要接受详细的神经认知测试，作为DBS筛查过程的一部分。

放置DBS后需要进行MRI的患者，通常可以在专门的DBS中心进行低能量MRI。这可能因DBS制造商的不同而不同，所以在进行任何MRI扫描之前进行检查是很重要的。在进行核磁共振扫描时，DBS需要关闭，所以让患者带他们的家庭DBS程序来进行扫描是很重要的。

除了核磁共振外，在进行心电图、肌电图和脑电图等常规医学检查时，也需要关闭DBS。

在不关闭DBS设备的情况下，可以安全地进行CT扫描、x光和超声波等医学检查和筛查。

病人绝不应该接受某些牙医为治疗牙齿疾病而提供的“透热疗法”。

如果正在进行其他手术，并进行了电击，接地垫不应放置在DBS附近。

如果手术靠近DBS硬件(例如，头皮上的皮肤癌)，在进行手术之前应该通知你的DBS外科医生。请确保让每一个健康护理专业人士知道你植入的设备。

DBS可调节大脑运动区域的电活动，从而改善PD的某些症状。典型症状如震颤、僵硬和运动障碍在手术后改善最大。动作缓慢也会有所改善，但有时程度较低。药物失效引起的运动波动也可以通过DBS来减少。一般来说，DBS的效果与左旋多巴的效果相似，但由于DBS一直在起作用，而药物是定期服用的，所以效果会更持久。唯一的例外是脑深部电刺激能改善震颤，即使左旋多巴不能改善震颤。

手术后，药物治疗可能会减少，但为了达到最佳效果，药物治疗需要继续。随着刺激设置的优化，DBS的效果可能需要几个月的时间才能实现。在特定情况下，效益的大小是无法预测的。在某些情况下，好处可能不大。实际上，我们所能期望的最佳反应是患者在对药物有良好反应的情况下通常能达到的反应，但运动障碍较少或没有，而且“恢复”的时间更一致。

DBS治疗并不能治愈。尽管最初有改善，但随着基础疾病的进展，术后帕金森症状会逐年恶化。据我们所知，不管是否进行DBS，受PD影响的脑细胞继续以相同的速度退化。

重要的是要记住，DBS的影响与左旋多巴的影响非常相似，因此，如果某种症状在服用一剂量左旋多巴后没有好转，那么DBS不太可能改善(震颤除外)。

平衡和言语是这一类的常见问题，遵循这个程序可能根本无法改善。

步态冻结在某些情况下可能会有反应，但个体之间差异很大。

在某些情况下可以减少帕金森病的用药剂量，并使用药时间间隔进一步拉大。这取决于个体对刺激的反应、特定的大脑目标(丘脑下核或苍白球)和潜在的症状。完全停止帕金森病药物治疗是不太可能的。

DBS可以调节大脑运动区域的电活动，从而改善震颤。震颤可能无法完全消除，但如果电极位置正确，应该会显著改善(通常为50-80%)。其目标是在不引起刺激相关副作用的情况下尽可能减少震颤。

大多数患者最初会放置一个电极来治疗颤抖最严重的一侧。只放置一个电极可能导致更少的副作用，如恶化的语言或平衡。所述对侧第二电极可根据需要在以后的时间添加。然而，头部和声音震颤可能需要刺激两侧。

随着刺激设置的优化，DBS的效果可能需要几个月的时间才能实现。在特定情况下，效益的大小是无法预测的。在某些情况下，好处可能相当有限。

DBS治疗并不能治愈。不管最初有什么改善，术后颤抖可能会逐年恶化，声音震颤可能不会改善，语言和平衡甚至会恶化。然而，这些副作用通常可以通过刺激调节来控制。

在一些ET患者中，平衡性可能逐步恶化，无论是否使用DBS装置作为基础疾病的一部分。

是的。大多数患者能够在手术后减少药物剂量，许多人能够完全停止抗震颤药物。

DBS可调节大脑运动区域的电活动，从而改善肌张力障碍的某些症状。通常情况下，异常的肌肉收缩在手术后会有所改善，但效果通常需要几个月才能达到。在特定情况下，效益的大小是无法预测的。在某些情况下，好处是相当有限的。在某些情况下，福利是不存在的。科学文献引用的进步通常在25%-80%之间。患者的预后取决于肌张力障碍的具体类型(全身性还是局灶性;原发性肌张力障碍、孤立性肌张力障碍与继发性肌张力障碍或联合肌张力障碍)、手术时患者的年龄以及手术前肌张力障碍存在的时间。患者应与神经科医生详细讨论这些问题。

脑起搏器不能治愈。不管最初有什么改善，术后肌张力障碍症状可能会逐年恶化。然而，周期性调整增产参数可能会带来额外的好处。

DBS不能治疗非运动性症状，如睡眠、记忆问题、头晕、情绪障碍和膀胱和肠道功能障碍。

大多数病人能够在手术后减少药物剂量，有些人能够完全停止抗肌张力障碍药物。