1、深部脑刺激深部脑刺激(deep brain stimulation, DBS)1DBS概念和历史概念和历史l深部脑刺激深部脑刺激(deep brain stimulation, DBS)，俗称，俗称“脑脑起搏器起搏器”，是指通过在脑组织深部植入电极，发放，是指通过在脑组织深部植入电极，发放电脉冲至控制运动的相关神经核团，调控异常的神电脉冲至控制运动的相关神经核团，调控异常的神经电活动，达到减轻和经电活动，达到减轻和/或控制症状的目的。或控制症状的目的。l常用相关神经核团常用相关神经核团丘脑底核丘脑底核 (STN)苍白球内侧部苍白球内侧部 (GPi)丘脑腹外侧核丘脑腹外侧核 (Vim)u概念概念
2、2STNSNRNSTN identified on a T2-weighted MRI sliceSTN: sub-thalamic nucleusRN: red nucleusSN: substantia nigra3Horizontal View4u发展历史发展历史1950s1960s 提出提出DBSDBS设想设想 发现左旋多巴发现左旋多巴 第一篇有关第一篇有关DBSDBS治疗结果的科学刊物发表治疗结果的科学刊物发表 发现并描述左旋多巴的长期副作用发现并描述左旋多巴的长期副作用1970s1980s普遍运用毁损术治疗普遍运用毁损术治疗 第一例第一例DBSDBS初步研究成功初步研究成功 DBS
3、DBS很好地控制震颤很好地控制震颤5DBSDBS治疗治疗逐步逐步推广推广1990s2000s 全球超过全球超过7500075000名患者接受名患者接受DBSDBS治疗治疗 中国超过中国超过30003000名患者接受名患者接受DBSDBS治疗治疗DBSDBS治疗迅猛治疗迅猛发展发展6uDBS获获FDA批准治疗的病症批准治疗的病症 特发性震颤特发性震颤(essential tremor, ET) FDA 1997 帕金森病帕金森病(Parkinson disease, PD) FDA 2002 肌张力障碍肌张力障碍(dystonia) FDA (HDE*) 2003 强迫症强迫症(obsessio
4、n) FDA (HDE*) 2009HDE: humanitarian device exemption (人道主义装置豁免人道主义装置豁免), 即允许生产商提供即允许生产商提供比一般设备上市前相对较少的临床资料比一般设备上市前相对较少的临床资料, 以加速该产品的上市销售以加速该产品的上市销售7uDBS在中国的发展在中国的发展l1998年在我国首次应用年在我国首次应用l目前在国内开展的病症主要有：目前在国内开展的病症主要有：特发性震颤特发性震颤(ET)帕金森病帕金森病(PD)肌张力障碍肌张力障碍l 开展的单位已超过开展的单位已超过30家，主要在北京、上海、家，主要在北京、上海、广州、西安广州、
5、西安8DBS有关产品和仪器有关产品和仪器uDBS植入体内部分植入体内部分l电极电极l延伸导线延伸导线l神经刺激器神经刺激器 (脉脉冲发生器冲发生器/IPG/电池电池)Soletra 单通道输出单通道输出Kinetra 双通道输出双通道输出IPG: implanted pulse generator (neurostimulator) 9l电极电极电极电极 3387、3389、3387S、3389S型号型号 3389电极间距电极间距 0.5mm, 长长7.5mm用于用于STN、Vim型号型号 3387电极间距电极间距 1.5mm, 长长10.5mm用于用于GPi帽、环、导芯帽、环、导芯StimL
6、ock电极锁定装置电极锁定装置10l神经刺激器神经刺激器 (脉冲发生器脉冲发生器/IPG/电池电池)Soletra Model 7426重量重量: 42克克尺寸尺寸: 60mm X 55mm X 10mmKinetra Model 7428重量重量: 83克克尺寸尺寸: 76mm X 61mm X 13mm11uDBS体外部分体外部分8840 NVision临床医生用程控仪临床医生用程控仪Access病人用程控仪病人用程控仪Access 病人用控制仪病人用控制仪12uDBS相关仪器设备相关仪器设备1.5T MRI立体定向头架立体定向头架术中电生理记录系统术中电生理记录系统手术计划系统手术计划系
7、统术中术中C形臂形臂13l立体定向头架立体定向头架Leksell头架中点坐标为（头架中点坐标为（X/Y/Z=100/100/100)头架头架MRI定位框定位框直角线性坐标的原点在基环之外，位置在右后外上方。基环上坐标刻度均为正值。直角线性坐标的原点在基环之外，位置在右后外上方。基环上坐标刻度均为正值。好处：很容易分清左右侧。好处：很容易分清左右侧。14lLeadpoint微电极记录系统微电极记录系统1516Laptop powerMouseMotor / EncoderGroundLP PowerPC MCIAOptical LoopMotor / EncoderMotor powerPC M
8、CIAPower Switch171. 笔记本电脑与电源笔记本电脑与电源2. 电源接口电源接口3. 鼠标鼠标 4. 马达马达(动力动力)和解码器和解码器18Buttons match colors on screen for functionTrigger WheelSensitivitySweepTimePush button to toggle Sweep 100ms/.5ms19PC MCIA Card and CablePC MCIA Cable connection to LP BOX20Microdrive推进器推进器21Insertion Kit Components22Case
9、 1:Target localization as expected on image fusionTarget23TargetCase 2:Target localization as expected from image fusion24TargetCase 3:Targetlocated 5 mm above expected on image fusion25DBS的临床疗效的临床疗效u全面控制全面控制PD运动症状运动症状u减少异动，延长开期减少异动，延长开期u症状控制长期有效症状控制长期有效u提高生活质量提高生活质量u安全安全26UPDRS 评分改善百分比评分改善百分比 (%)按时
10、间顺序排列的各组研究结果按时间顺序排列的各组研究结果80706050403020100Krack1998Kumar1998Limousin1998Burchiel1999Moro1999Beijani1998Fraix2000Houeto2000Molinuevo2000Lopiano2001Obeso2001Volkmann2001Just2002Lagrange2002Martinez-Martin2002stergaard2002Tavella2002Thobios2002Vingerhoets2002Vaema2003UPDRS: 帕金森病统一评分量表帕金森病统一评分量表(unifie
11、d Parkinson disease rating scale)27DBS治疗减轻治疗减轻PD患者主要运动症状患者主要运动症状术前术前术后术后1、3、5年年0 02 24 46 6震颤震颤UPDRS UPDRS 评分评分75%*n=43n=43 n=40n=40 n=39n=390 05 510101515僵直僵直71%*n=49n=49 n=43n=43 n=40n=40 n=39n=390 05 5101015152020运动迟缓运动迟缓49%*n=49n=49 n=43n=43 n=40n=40 n=39n=39n=49n=4928DBS治疗治疗使使PD患者开期不伴异动的时间患者开期不
12、伴异动的时间从每天的从每天的27%提高到提高到74%术前术前(n=96)49%27%23%双侧双侧STN刺激，刺激，6月后月后(n=91)74%19%7%“开开” 期不伴异动期不伴异动“开开” 期伴异动期伴异动“关关”期期29DBS治疗治疗明显减少明显减少PD患者异动患者异动的的持续时间以及严重程度持续时间以及严重程度0 01 12 23 3异动持续时间异动持续时间UPRDS评分评分71%*n=49n=49n=43n=43 n=40n=40n=39n=390 01 12 23 3异动严重程度异动严重程度58%*n=49n=49 n=43n=43 n=40n=40n=39n=39术前术前术后术后
13、1 1、3 3、5 5 年年30DBS治疗治疗减少了减少了PD患者患者症状的波动症状的波动异动异动“开开”期期“关关”期期术前术前术后术后31DBS治疗能够长期减少治疗能够长期减少PD患者患者左旋多巴的服用当量左旋多巴的服用当量050010001500左旋多巴服用当量左旋多巴服用当量 (mg)1409518*术前术前手术后年份手术后年份1 13 35 5n=49n=49n=43n=43n=40n=40n=39n=3963%*32DBS治疗治疗明显改善明显改善PD患者患者的的日常生活质量日常生活质量0 0101020203030术前术前手手术后年份术后年份1 13 35 5UPRDS II评分评
14、分49%*n=49n=49n=43n=43n=40n=40n=39n=3933DBS的安全性的安全性uDBS治疗的副作用治疗的副作用 通常都是短暂的通常都是短暂的 大多大多能通过非侵袭性的调整加以消除或者减弱能通过非侵袭性的调整加以消除或者减弱u绝大多数病人都能迅速恢复绝大多数病人都能迅速恢复u手术风险和其它立体定向手术类似手术风险和其它立体定向手术类似 (13%) 颅内血肿颅内血肿 颅内、伤口感染颅内、伤口感染 电极偏差、移位，导线折断电极偏差、移位，导线折断34DBS的手术流程的手术流程安装头架安装头架MRI或或CT扫描扫描术前计划术前计划头皮切开头皮切开颅骨钻孔颅骨钻孔术中电生理测试术中
15、电生理测试进行术中测试进行术中测试植入并固定电极植入并固定电极植入脉冲发生器植入脉冲发生器35l安装立体定向头架：当天，局麻，约安装立体定向头架：当天，局麻，约15分钟分钟;lMRI定位：定位：MRI室扫描，定位，约室扫描，定位，约1小时小时;l植入电极：手术室，局麻，术中测试，约植入电极：手术室，局麻，术中测试，约2小时小时;l植入刺激发生器：全麻，约植入刺激发生器：全麻，约30分钟分钟;l整个手术过程大约整个手术过程大约46小时小时；l住院时间因人而异，通常围手术期住院时间因人而异，通常围手术期1015天天。36设定靶点设定靶点立体定向手术计划系统立体定向手术计划系统可辅助实现精确的靶点可
16、辅助实现精确的靶点解剖定位解剖定位37STNSTN边界边界/SN/SN10sec10sec10sec10sec10sec10sec80ms80ms80ms电极穿过丘脑的核团电极穿过丘脑的核团 边界边界微电极记录微电极记录可辅助实现精确的靶点可辅助实现精确的靶点电生理定位电生理定位38DBS术后程控术后程控l非侵袭的调节过程，最大化的非侵袭的调节过程，最大化的治疗效果，最小化的治疗副作治疗效果，最小化的治疗副作用用l可以通过调整刺激的触点，从可以通过调整刺激的触点，从而确定不同的刺激部位而确定不同的刺激部位l病人可以在医生设定的范围内病人可以在医生设定的范围内进行参数调整进行参数调整l一旦参数相
17、对固定以后，需要一旦参数相对固定以后，需要调节的次数很少调节的次数很少39DBS术后安全注意事项术后安全注意事项诊断性超声诊断性超声 如果直接用于植入部位，会损坏如果直接用于植入部位，会损坏IPG高输出超声高输出超声 碎石术会损坏碎石术会损坏IPG放射治疗放射治疗 钴钴60直接用于直接用于IPG上会损坏上会损坏IPG防盗装置防盗装置 可能引起可能引起IPG开或关，即使开或关，即使IPG处于关的状态，一处于关的状态，一 些病人也可能感到短暂的刺激增强，病人应小心些病人也可能感到短暂的刺激增强，病人应小心 地通过防盗装置地通过防盗装置 心脏起搏器心脏起搏器 可能会影响按需型心脏起搏器可能会影响按需
18、型心脏起搏器 MRI检查检查 可能引起可能引起IPG或电极移位，可能在电极中诱发电或电极移位，可能在电极中诱发电 压，产生不舒适的刺激；压，产生不舒适的刺激；MRI检查时刺激电压调检查时刺激电压调 零，并关闭零，并关闭IPG，MRI不超过不超过1.5T头线圈头线圈40透热疗法透热疗法 如果直接用于如果直接用于IPG上，会损坏上，会损坏IPG电凝术电凝术 会抑制会抑制IPG输出或重新调控输出或重新调控IPG，不要在，不要在IPG或电或电 极附近使用，应使用双极电凝器极附近使用，应使用双极电凝器强磁场强磁场 如立体声扬声器，会引起如立体声扬声器，会引起IPG开或关开或关工作环境工作环境 电焊设备，
19、感应炉，通讯设备如：微波中转站、线电焊设备，感应炉，通讯设备如：微波中转站、线 性功率放大器、高功率中转站，高压电线，如果性功率放大器、高功率中转站，高压电线，如果 距离过近，会产生电磁干扰，影响距离过近，会产生电磁干扰，影响IPG的运行的运行控制磁铁控制磁铁 可能影响计算机磁盘、信用卡及其他会受强磁场影可能影响计算机磁盘、信用卡及其他会受强磁场影 响的物件，建议远离这些物件响的物件，建议远离这些物件15cm以上以上病人去世病人去世 要进行火葬，应将要进行火葬，应将IPG移出移出41DBS治疗治疗PD的适应证的适应证u原发性原发性PDu曾对左旋多巴药物反应良好曾对左旋多巴药物反应良好u药物疗效
20、明显下降或出现严重的副作用药物疗效明显下降或出现严重的副作用u病史病史5年以上年以上(至少至少3年年)u年龄小于年龄小于75岁岁(可放宽至可放宽至80岁岁)42DBS治疗治疗PD的禁忌证的禁忌证u帕金森综合征帕金森综合征u痴呆或严重精神症状痴呆或严重精神症状u严重系统性疾病严重系统性疾病43DBS治疗疾病扩展治疗疾病扩展l运动障碍性疾病运动障碍性疾病: 帕金森病帕金森病、特发性震颤特发性震颤、肌张力障碍肌张力障碍、 扭转痉挛、舞蹈病、痉挛性斜颈、抽动秽语综合症扭转痉挛、舞蹈病、痉挛性斜颈、抽动秽语综合症l癫痫癫痫l顽固性疼痛顽固性疼痛: 癌性痛、内脏痛、幻肢痛癌性痛、内脏痛、幻肢痛l精神病精神病: 强迫症强迫症、躁狂症、焦虑症、抑郁症、厌食症、躁狂症、焦虑症、抑郁症、厌食症l戒毒戒毒l其它其它: 微小意识状态、阿尔兹海默病、肥胖微小意识状态、阿尔兹海默病、肥胖4445
