神经调控技术与应用
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第五节 Vim电刺激治疗特发性震颤

深部电刺激疗法作为微创且可逆的神经调控术式,已成为目前公认的首选手术治疗方式。手术操作遵循立体定向手术的基本操作规范。目前的研究发现丘脑腹侧中间核(Vim)以及丘脑底核(STN)等核团的深部电刺激均可有效改善震颤,其中Vim核团是首选的手术靶点。
Vim核团位于丘脑外侧的腹侧中间部,研究显示其接受来自小脑的神经信息传递并与运动皮层功能密切相关,在DBS手术中Vim核团的记录长度可达6~7mm,按照投射部位区分,该核团由内至外依次对应于口面部、上肢和下肢。Vim核团定位模式图见图2-4-5-1。
图2-4-5-1 Vim核团定位模式图(Schaltenbrand)
Vim核团在磁共振等影像学显像中为不可视靶点,所以该处的初步定位依据经验靶点公式获得,综合目前国内外各团队的报道,靶点确认方式:首先在T 1或是T 2扫描下确认AC-PC平面。X轴坐标选取AC-PC中点MCP点旁边12mm,Y轴坐标选取PC点向前6~7mm,Z轴坐标选取AC-PC平面向下0~1mm,同时调整Arc角度为与中线成19°~20°,Ring角度与AC-PC平面成7°。华中科技大学同济医学院附属同济医院常规应用的定位策略:X轴坐标选取1/2第三脑室宽度+10.5mm(口面部)/11.0mm(上肢)/11.5mm(下肢),Y轴坐标选取AC-PC中点MCP点向后25%的AC-PC长度,Z轴坐标选取AC-PC平面,Arc角度为与中线成19°~20°,Ring角度与AC-PC平面成70°。此定位方式多能直接贯穿Vim核团同时尽量避免或减少了对丘脑背核VC的骚扰,结合术中靶点的调整策略后,震颤均能良好得到控制。Vim及周围核团定位关系与模式图见图2-4-5-2。
图2-4-5-2 VIM及周围核团定位关系与模式图
理想的穿刺轨迹是电极由丘脑腹嘴后核Vop的上缘斜向穿入Vim核团,在Vim和VC交界处前2mm穿出Vim核团。为了达到最好的植入效果,不同研究团队应用了不同的定位和调整策略,尽管目前对于微电极记录使用的必要性存在争议,笔者还是从技术角度介绍下微电极记录的特征以及电极植入时的靶点调整策略。
在微电极记录中,Vim核团电信号表现为震颤细胞诱发电位和主动/被动运动诱发电位,为簇状高幅棘波,背景细胞电活动强烈,其后的VC核团细胞与Vim基本相似,但VC富有感觉相关核团,对压力反应和肢体末端的触觉反应敏感,其与Vim在微电极记录信号上的鉴别取决于触觉诱发电信号的识别。而前方的Vop核团亦为簇状放电信号,但其幅度和背景波形均较Vim弱,且此处多为主动运动诱发信号,对被动运动诱发反应弱。那么,依据上述微电极记录信号的识别与宏刺激,理论上是可以进行初步位置确认的。如位置偏外侧,则反应为安静的内囊信号,低位进入Vim;位置偏前方则出现多的Vop簇状放电信号,低位进入Vim;位置靠内侧,则描记可较早出现Vim信号,从高位进入Vim;位置靠后方则出现类似Vim放电的VC信号。在描记过程中辅以诱发震颤及主动与被动运动诱发电位的方式进行甄别从而为靶点位置调整提供信息。基于特征细胞分布的微电极信号基础模式图见图2-4-5-3。
图2-4-5-3 基于特征细胞分布的微电极信号基础模式图(R.E.Gross et al.)
基于目前对微电极记录信号描记的争议,我们还是愿意把更多辨识重点放在电极植入时的效果与不良反应判断上。电极植入时,如位置合适,震颤可被良好控制且无感觉异常等不良反应。如果电极位置偏外侧,因内囊刺激而出现四肢和躯干的强直收缩及口面部抽搐,可有构音困难;如电极位置偏前,因进入Vop区域,高电压可获一定程度的改善,但在更前方的Voa区则无改善;在电极位置偏内时,刺激Vim核团内侧可获震颤的控制,但同时可能出现构音障碍,如更内侧触及中央中核CM或是束旁核PF则无反应;电极植入位置偏后,即直接进入VC区域,患者可出现随电压增大而增加的感觉异常。位置如偏深,可触及小脑的结合臂出现共济失调,骚扰内侧丘系出现感觉异常,深部内囊出现强直收缩与构音困难,刺激深面的未定带是否能控制震颤并或得良好治疗效果目前还存在争议。根据以上刺激效果和基于解剖学功能的不良反应识别可进一步确认和调整靶点位置。图2-4-5-4为理想的电极植入模式图。
图2-4-5-4 理想的电极植入模式图
诚然,目前的特发性震颤的DBS治疗还存在一些争议和待解决问题,如进一步精细化靶点的功能分区,克服Vim核团DBS治疗后的电压耐受问题,探索效果更佳的神经核团以及弥补Vim刺激环路对于多巴胺能环路的有限作用等问题。我们在临床工作中总结的经验和体会集中在以下几点:
1.术前明确无误的诊断和多学科评估是基础。
2.术中充分利用诱发震颤以及主动和被动运动诱发电位进行综合评判。
3.以电极植入的效果和不良反应作为靶点调整的最重要依据。
4.可能情况下充分利用微电极和宏刺激的提示功能。
(蒋伟)