浙江大学医学院附属第二医院神经外科与美国康奈尔大学神经外科于北京时间2023年7月6日上午05:00-06:00(美国纽约时间2023年7月5日下午05:00-06:00)举办由双方神经外科同道共同参与的第四十八期神经外科Grand Round项目。本次主题为“Self-adjusting deep brain stimulation for Parkinson’s disease: conceptual foundations and clinical results”。本次Grand Round主讲者为美国加利福尼亚大学旧金山分校神经外科Philip A. Starr教授,他主讲的内容为适配性脑深部电刺激术治疗帕金森病:概念基础和临床结果。Philip A. Starr教授首先简要说明了帕金森患者为何需要神经外科干预。他指出,对于早期帕金森病(PD)患者,左旋多巴对于僵硬、运动迟缓、步态障碍症状具有良好疗效,对震颤则部分有效。而对处于病程中期的PD患者(5-10年),药物治疗仍然有益,但存在疗效短暂且不可预测性。并且,左旋多巴可引起运动过多或运动障碍状态。因此,此类患者波动于控制良好和控制不良状态中。常规的脑深部电刺激术(DBS)治疗可改善但非消除处于病程中期PD患者的运动功能波动。而适配性DBS拟根据脑部需求的变化以及脑内左旋多巴的浓度变化提供对应的电刺激治疗,以进一步减少运动症状的波动。Philip A. Starr教授也对适配性DBS临床早期富有前景的研究结果作了简要归纳。
随后,Philip A. Starr教授对于实际临床工作中植入的适配性DBS工作要求作了简要说明。首先,该类植入设备需要能同时感知脑活动和电刺激;其次,需要能追踪运动网络中实时DBS刺激需求的信号;再者,需要开发能根据神经信号动态调整的反馈机制;最后,需要展示适配性DBS相较传统DBS在改善PDS患者运动中能的优势。此外,Philip A. Starr教授展示了一些现有的富有前景的植入式传感器,讲述其大小、是否可获得、是否为充电式以及是否为适配性DBS作了解析。并且,他对信号传感方式也作了相应的解释,包括感受器和刺激器一体化或分开组装两种模式。
具体地,Philip A. Starr教授介绍了UCSF关于长期大脑信息采集记录及适配性DBS在运动障碍性疾病中的应用研究情况。他指出,在一项纳入共计20例PD或单纯肌张力障碍的患者研究中,以双侧丘脑底核或苍白球为靶点,利用双侧运动皮层中的探针感知信号,采用具有感知功能的脉冲发生器。截至目前,已实现了共计超过1000小时的八通道居家多点神经信号监测记录。此外,Philip A. Starr教授也展示了5例已接受常规DBS治疗后仍存在运动状况波动的患者采用适配性DBS的情况。他指出,对于此类患者,适配性DBS是在已进行标准的DBS治疗后进行的,期间接受了运动障碍方面专家至少6-12月的观察随访。必要时,其适配性DBS团队会对治疗参数再次进行优化,以确保入组患者并非是因为刺激不足或过度造成的效果不佳。Philip A. Starr教授也指出这样一个里程碑式项目开展过程中遇到一些挫折,包括Covid-19流行、设备平台的复杂性、电刺激本身对运动状态的神经生物标记的显著改变等因素的影响。
Philip A. Starr教授也进一步说明了开发适配性DBS的流程,目的是拟利用算法将个体患者存留的症状转化成个体化的生理标志物,涉及临床表征、生理标志物确认、适配性DBS的安全性和可行性以及居家的适配性DBS与常规DBS的比较。
Philip A. Starr教授介绍了其团队所开展的一项来自于单盲、随机测验患者的最令人烦恼的症状改善情况。在该组研究中,最令人烦恼的症状包括运动迟缓及肌张力障碍。结果显示,较持续电刺激相比,闭环DBS能显著改善该类患者遭受最令人烦恼的症状的时间。此外,在研究中,受试者可在工作、旅行或居家时接受该试验。没有患者能感知刺激幅度的变化,以保证受试者处于单盲状态。同时,监测指标涉及非运动性症状,特别是睡眠情况。特别地,Philip A. Starr教授团队研究发现,相较于常规DBS,适配性DBS能根据实际需要提供更为精准的刺激,以提供更多的总电能。
最后,Philip A. Starr教授对适配性DBS作了简要的总结和展望。他指出,常规DBS治疗在过去30年的临床治疗中被证实是非常有效的,但部分患者在治疗过程中存在治疗不足或治疗过度的情况。当前,在接受DBS治疗过程中监测刺激信号是可行的。其团队可根据“开-关现象”的神经信号标识设置个体化的控制策略。其单盲研究结果显示适配性DBS可进一步减少运动状态的波动并改善常规DBS治疗后存留的最令人烦恼的运动障碍状况。这些研究结果也提示类似策略可用于其他疾病的神经调控治疗。
(本文由吴海建主治医师整理,洪远主任医师审校,张建民主任终审)
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