专访南方医科大学珠江医院张世忠:率先实现单电极异频同步覆盖ZI/STN/SNR三靶区 同时改善帕金森病患者运动症状与冻结步态_网状_丘脑底核_手术
景昱医疗特约
第7期
报道要点
南方医科大学珠江医院功能神经外科张世忠教授:我们团队于2025年3月初为一名复杂症状的帕金森病患者完成一例双电极六靶点(单电极异频)DBS手术。在国内外首次实现单电极路径同步覆盖未定带(ZI)、丘脑底核(STN)及黑质网状部(SNR)三大核心靶区,并以异频刺激技术同步改善患者运动症状与冻结步态。
本期专家访谈
探索复杂症状帕金森病治疗新方案
神外前沿:请您简单介绍最近一例帕金森患者为何选择8触点DBS手术方案?主要解决该患者哪些难题?
展开剩余92%张世忠:这是一名中年男性患者,帕金森病诊断明确已经有8年多,早期服药效果很好,最近几年主要是冻结步态问题,已严重影响了其生活。
以往关注帕金森患者,大家主要聚焦在抖和动作慢,在此前提下,无论是临床还是科研,现在越来越关注帕金森患者的冻结步态问题。
有观点认为,在丘脑底核上面的未定带和下面的黑质网状部与冻结步态都有关联,刺激两者,尤其对黑质网状部进行低频刺激,可以很好地改善冻结步态。恰好这例患者有此需求,不仅要改善他的颤抖、僵硬症状以及动作迟缓问题,还要改善其冻结步态。
传统DBS手术通常采用4触点电极,只有单中心刺激,当STN需要高频刺激时无法同时对黑质网状部进行低频刺激;8触点的电极DBS手术则能解决这个问题,它比原四触点电极长了一倍,每个触点有单独的刺激源,可以更好的解决高频区和低频区的程控需求。
神外前沿:这例患者帕金森病诊断明确8年多时间,之前做过DBS手术吗?
张世忠:这例患者是第一次做DBS手术。来评估时,我发现其冻结步态比较严重。目前这例患者的开机效果很好。
神外前沿:这例患者手术的时间和流程如何?手术的重点或关键点在哪里?
张世忠:这例患者在3月初完成手术,手术过程非常顺利,步骤与常规的4触点手术基本相同。只是到达STN时,要继续往下找到SNR黑质网状部,在电生理帮助下,这对于有经验的医疗中心和医生而言并不困难。因此,我们将8触点电极放到下面的黑质网状部、中间STN丘脑底核和上面的未定带区,相当于一根电极贯穿了三个靶点,实际上主要刺激两个核团,即丘脑底核和黑质网状部。
一根电极贯穿三个核团
神外前沿:目前国内外是否有一根电极贯穿这三个核团的相关研究和报道吗?
张世忠:我们也进行过术后检索,目前国内外尚无报道过:一根电极可以贯穿这三个核团。
其实,这也是基于我们中心,尤其是我的部分博士生,一直在研究未定带对步态的改善,加上STN是常规核团,目前8触点电极又关注黑质网状部,所以我们主要做丘脑底核和黑质网状部,上面未定带的刺激有一定的难度,未定带是一条灰质带,接受苍白球和大脑皮层运动前区的纤维,我们可能会刺激到纤维束的一部分。
神外前沿:两点成一直线。一根电极贯穿这三个核团,除每个核团选择多少区域范围外,还有入颅点等,在实际操作中,是怎样考虑和设计的?这几因素如何进行平衡?
张世忠:您提的问题技术含量很高。大家知道电极是直的,通常两个点形成一条直线,因此确定两个甚至多个点其实非常困难,包括入颅端,还要选择没有血管、没有脑沟,避开侧脑室的靶点,这样在1根电极上,需要关注的不止2个点,甚至可能是3到4个点,如何兼顾各个点,以哪个为准呢?
我们多年积累的经验,比如丘脑底核是一定要关注的主要部分,黑质网状部位于丘脑底核下方,范围较大,所以只要控制好电极的角度往下走就可以达到目的,因为下面通常厚度在3到4毫米是黑质网状部,它不是一个固定的点,而是一片区域。
目前我们可以做到这一点,通过术中电生理确定电极走出丘脑底核后,有一片静止区,然后到达黑质网状部,其里面有规律的放电(目前我们正在做这方面研究和总结文章),最后走到STN下方4毫米左右,其放电基本停止,我们认为这是黑质网状部。
其实,我们主要关注丘脑底核,其向下延伸是黑质网状部,至于STN上面的未定带,我们设计电极入路时候让它贯穿未定带纤维束。至于后续怎么程控,还需要术后可视化程控时的重建后进一步确认,不能保证每一例都能刺激到未定带其有效的部分。
神外前沿:一根电极贯穿这三个核团,这对电极有什么要求,如需要使用多长的电极?电极植入的深度多少?
张世忠:您提的这个问题又是我们一直很关注且非常重要的问题。丘脑底核是主要核团。如果想要设计的角度非常好,至少需要贯穿5毫米,有时甚至7毫米。以往治疗电极只有7.5毫米,刚好够STN核团需求。现在8 触点电极,长度15.5毫米,其长度可以贯穿整个STN核团,再往下走4毫米也足够,而未定带就在STN上方,上方两个触点就够了。所以8触点的15.5毫米电极非常适用,满足能够贯穿2个甚至两个以上核团作为治疗靶点的目的。
神外前沿:除了深度,一般两触点形成电极弧或者说刺激范围是多少?电极植入过深或者刺激范围过大等是否可能损伤到周边正常组织?
张世忠:我们通常选择一个正极和一个负极,只要频率在30 赫兹以下都算是低频刺激,跟电压、波宽、波频相关,形成的刺激弧所影响范围是几毫米,基本上是在靶点区域内。
神外前沿:目前一侧还是双侧都同时可以穿透三个核团吗?
张世忠:帕金森病通常是双侧发病,虽然一侧症状重一侧轻,但是治疗一般是以对称治疗为准,双侧进行。
神外前沿:在改善帕金森病冻结步态方面,这例患者用低频刺激黑质网状部,以前刺激丘脑腹中间核(Vim)和脚桥核(PPN)等,是否也考虑或者可能Vim、PPN等其他组合方案呢?是在一条直线上难以实现,还是该组合效果目前最好?
张世忠:以往认为PPN能改善患者的步态,但临床应用较少。一是它定位困难,另一方面缺乏有力的临床证据,而且PPN与STN核团距离较远,无法在一个直线通道内实现贯穿两个靶点。恰好黑质网状部就在丘脑底核下方,为通道设计提供了可行性。
所以现在临床上8触点电极主要用于刺激丘脑底核和黑质网状部,因为它们正好是形成上下的关系,只要把电极加长就可以穿透至少这两个核团。
开机和可视化程控
神外前沿:和常规情况一样,也是术后一个月左右时间开机?开机是否达到预期?
张世忠:现在所有帕金森患者术后一般先休息一段时间,比如2周或者4周,等身体微毁损恢复良好后再开机。
这例患者术后一个月即4月初来开机。开机后,先用刺激 STN 核团和 ZI 核,采用高频刺激来改善患者震颤和运动功能;随后又刺激 SNR 核团,采用低频刺激改善步态,尤其冻结步态改善效果显著,达到了预期目的。
神外前沿:在术后程控方面,8触点DBS手术提供了哪些新的视角或工具呢?
张世忠:这得说到了另一个技术,叫可视化程控。在开机时,有8 个触点,任意2个触点之间都可以形成刺激弧,即一个正极,另一个负极。在这种情况下,我们需要利用哪些点可以更好地刺激黑质网状区,比如最下面的3个点,选取2个点进行刺激,观察是否恰好位于其中,通过患者术后的电极植入和复查影像学,再跟核团形态实时重建,重建后电极在哪个核团内,且哪几个触点恰好在其中,一目了然,为临床开机提供了很大的便利性和准确度。这是目前景昱医疗一项新的技术:可视化程控。
神外前沿:与传统DBS术后程控相比,可视化程控能否帮助医生更精准地调整刺激参数以达到较佳治疗效果?这例多种症状的帕金森病患者(如震颤、僵直和冻结步态等),8触点DBS结合可视化程控如何实现多靶点协同干预的?
张世忠:您这个问题非常好。我开展DBS手术已经超过25年,早期做DBS时术后开机是很艰难的过程。那时别说没有可视化程控,甚至术后的核团重建也没有,所以根本不清楚电极插得有多深,电极的点是否都在核团里。那时程控医生只能去摸索,开一个点让患者去感受,如果不好再回头测试刚才那个点,有时一上午只能开一侧,有时一天才能完成一例患者的开机,疗效也不一定准确。
随着科技进步,尤其是设备的发展,包括影像学解剖重建等技术的出现,我们可以准确观察每根电极是否真正到达治疗所需的核团里面,因为有8 个触点,并非每个触点都需要使用,我可能用最下面的2个触点来刺激黑质网状部,用中间4到5触点刺激丘脑底核,这样可能在4到7触点形成刺激弧,把上面两个核团即丘脑底核和未定带形成高频刺激,下面2个触点对黑质网状部形成了低频刺激。这样,高频刺激可以改善患者的震颤和僵硬、动作迟缓;低频刺激可以改善患者的步态,让步态更加稳健。
所以这25年来,科技的进步使DBS手术对患者的治疗更加精准。
神外前沿:8触点DBS手术适应症拓展和前景如何?
张世忠:除帕金森病冻结步态外,8 触点电极也有应用于特发性震颤治疗,因为在8触点电极出现之前,我们就认为一个长电极可以贯穿多个核团,这对特发性震颤非常有效。我们中心已经尝试多年,选择 Vim和CZi与震颤相关的核团,设计好通道进行刺激。
另外,在精神外科领域的难治性强迫症、抑郁症等疾病,也可以通过一根电极刺激多个核团来达到治疗目的,但前提是这些核团必须与治疗通道相匹配,能够搭建起这个通道,并且在此过程中,对医生空间设计方面技术含量要求比较高。
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本期专家简介
张世忠,主任医师、教授、医学博士、UCLA博士后,南方医科大学珠江医院神经外科中心-功能神经外科学术带头人。广东省脑发育与脑病防治学会理事长、中国神经调控联盟副理事长、世界立体定向和功能神经外科学会中国区联系人、中国医师学会人工智能与神经调控学会副主委、中国医师学会功能神经外科委员会常委、中国医师协会脑胶质瘤专业委员会常委等。早年师从我国著名神经外科专家易声禹教授,从事神经外科临床工作30余年,擅长帕金森病等运动障碍疾病、颅脑肿瘤和脑血管病等手术治疗,是国内首批开展帕金森病外科手术治疗专家,所带领团队制定多个优化DBS手术技巧受到同行认可,曾赴北京天坛医院、上海华山医院和天津环湖医院等做帕金森病手术演示。第一作者主持国家自然科学基金面上项目4项,《脑深部电刺激治疗脑功能性疾病的体系建立于应用》荣获2021年华夏医学科技一等奖。
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发布于:北京市