[科普中国]-脑起搏器

脑起搏器，又称脑深部电刺激术 (DBS), 在脑内特定的神经核团植入电极 ,释放高频电刺激 ,抑制了这些因多巴胺能神经元减少而过度兴奋的神经元的电冲动 ,减低了其过度兴奋的状态 ,从而减轻帕金森病症状。治疗缓解帕金森病的三个主要症状 :震颤、僵直和运动迟缓 ,尤其对中线症状有很好的改善作用 ,如起步和翻身困难等。脑起搏器是一套精致小巧的微电子装置 ,包括一个脉冲发生器、一根电极和一根延伸导线 ,这些部件均植入体内。植入体内的部件不会影响病人的日常生活。

分类目前世界上共有两种脑起搏器：

1．中枢型脑起搏器(DBS):由Brice教授发明，它的脉冲发射仪需通过手术植入人的胸大肌以下，导线则通过皮下进入大脑，一对刺激电极在颅内，所以称为中枢型脑起搏器。

2．周围型脑起搏器(VNS) :由Penry教授发明，它的脉冲发射仪和中枢型脑起搏器一样，需通过手术植入人的胸大肌以下，导线经皮下到达迷走神经，一对刺激电极在迷走神经上。因为迷走神经属于周围神经，所以称为周围型脑起搏器。

特点中枢型脑起搏器

DBS技术比以往的手术方法有其特点。首先，DBS是可逆的和可调节的。手术不毁损神经核团 ,只是使其暂时处于电麻痹状态，改善神经功能 ,神经核团麻痹的程度、范围可通过设定脑深部电极的电流、电压、频率及电极位置等多个因素来调节。在术后漫长日子里，还可随病情变化而不断调节 ,可以长期控制不断发展变化的帕金森病症状。其次，DBS是可体验的。手术植入电极后 ,可通过临时刺激的方法，给病人和家属有几天的适应、体验和观察的时间 ,再决定最终和最佳的手术方案。减少以往手术由于患者紧张等因素造成疗效判断不准确的现象。再次，DBS是可发展的。手术保留正常脑组织的神经功能 ,为以后可能出现的新方法创造条件，也就保留了患者获得新生的权利和希望。最后 ,DBS是双侧的。帕金森病患者的双侧都会受到影响，但毁损双侧苍白球或丘脑 ,容易出现严重的并发症。而DBS则很少出现副作用，这是病人乐于接受的重要原因。正由于上述优点 ,在美国、加拿大和欧洲等发达国家，已经很少人去做毁损术 ,接受脑起搏器治疗的帕金森病患者越来越多，在国内 ,第四军医大学唐都医院等已经治疗了相当多的病例。

适应症状帕金森病的DBS手术适用于：1、原发性帕金森病 ,服用左旋多巴曾经有效。2、药物疗效已逐渐降低或出现副作用。 3、疾病已开始严重影响正常工作生活。4、没有明确智力障碍 ,手术和随访合作良好。5、术中或术后的测试刺激能有效控制下状的。当然DBS技术还可以治疗特发性震颤、扭转痉挛、癫痫和强迫症、严重抑郁症、严重焦虑症和恐怖症、神经性厌食症、痉挛型脑瘫等功能疾病。

手术步骤DBS的手术过程分以下几个步骤:1、安装立体定向头架。立体定向头架帮助神经外科医生确定放入电极的位置。此过程采用局部麻醉 ,除轻度的受压感外，一般无明显不适。 2、精确定位。通过CT或磁共振(MRI)检查定向架位置 ,并根据需要，帮助医生获得植入脑起搏器部位的定位数据。 3、植入电极。根据前面的定位找准刺激部位后,把电极放进大脑。此过程的损伤很小 ,而且由于大脑本身没有痛觉，因而不会感到疼痛。 4、效果测试。植入电极后,医生会进行初步的测试。先让患者做一些简单的动作 ,如拿杯子、伸展手臂、画螺旋线等，然后根据患者的感受和症状改善程度 ,进一步调整电极的位置和刺激强度，以取得最佳效果。 5、植入整个系统。如果测试中症状得到控制,医生可进一步植入整个脑起搏器系统。此过程可以立刻进行 ,也可以观察数日后进行。具体的操作是在胸部的皮肤下面植入脉冲发生器，再经皮下通过导给把脉冲发生器与电极连起来。术中 ,大部分时间患者是清醒的，因为需要患者的配合来确定电极放置的位置和治疗的效果。手术后的随访非常重要 ,术后伤口愈合后，医生会采用计算机遥测技术在体外对脉冲发生器进行调控 ,也是无痛苦的过程。

脑起搏器系统的电池一般可以使用5～ 10年，如果电池耗竭 ,需要更换脉冲发生器，电极和导线不需更换。这可以通过简单的外科手术进行更换。

发展历史1950s ， 多以丘脑切除(thalamotomy)与苍白球切除(pallidotomy)来改善运动性疾病症状。

1968 ， 一般多以levodopa (L-dopa)这个药物来治疗帕金森病。到70年代晚期，神经科医师了解到长期使用L-dopa会失去其药效且可能加剧帕金森氏症患者的症状。

1960s and 1970s ， 神经科医师以外科手术校正运动性疾病,同时也认同颤抖可经由植入电极来控制症状。

1980s ，神经外科医师开始植入刺激性电极以治疗运动性疾病。在此十年间陆续有不少关于以脑刺激治疗各类患者的论文发表。

1987 ， 法国神经科医师Alim-Louis Benabid教授与在 Grenoble大学的团队在患者脑内植入一丘脑刺激系统以控制颤抖现象，于是开始了一系列的试验性研究。

1992 8月 ， 欧洲多中心颤抖临床研究首度将100多位患者纳入试验。

1995 2月 ，丘脑刺激疗法在欧洲，加拿大与澳洲通过，用以治疗原发性震颤与帕金森病震颤。

1995秋 ， 在全球有18个利用丘脑底核或苍白球刺激以控制重度帕金森病症状之Medtronic临床研究中心首度将患者纳入试验。总共包括美国，欧洲，加拿大与澳洲共160位患者。

1997 7月 ， 脑起搏器震颤控制疗法在美国通过，用以治疗原发性震颤与帕金森病震颤。

1998 4月 ，脑起搏器帕金森病疗法在欧洲，加拿大与澳洲通过，用以治疗重度帕金森病的运动障碍。

2002 1月 ， 脑起搏器手术帕金森病控制疗法在美国通过，用以治疗重度重度帕金森病的运动障碍。

本词条内容贡献者为:

胡春华 - 副教授 - 清华大学神经调控技术国家工程实验室