2025年08月18日发布 | 1848阅读

言语与步态双赢,左右异频(AFS)DBS为帕金森患者带来全新解决方案

李殿友

上海交通大学附属瑞金医院

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01

隐形困境:帕金森患者的“沉默症状”

在帕金森病中,除了“看得见”的震颤、运动迟缓等症状外,还有一种“被忽视的沉默”——患者的言语与发声障碍,表现为声音微弱、音质粗糙、音调单一、语速与节奏异常以及发音不清。这些问题源于多因素的神经病理变化:早期脑干病变会影响舌咽神经和迷走神经,削弱喉咽肌及呼吸-发音协调;随后黑质-纹状体变性进一步加重相关肌群的运动迟缓和肌强直,同时感觉运动、情绪及认知障碍叠加,使言语功能进一步受损。


02

STN-DBS的言语挑战

丘脑底核脑深部电刺激(STN-DBS)作为晚期帕金森的成熟治疗手段,在改善运动症状方面效果确切,但对言语功能的影响存在争议,高频刺激尤其是左侧刺激被多项研究提示可能加重言语问题。此外,和运动症状一样,语言控制也可能存在大脑半球的功能差异,这意味着刺激左右两侧的效果并不相同。这一现象为个体化编程提供了思路——根据症状分布与大脑侧化效应,尝试非对称、频率特异的刺激组合,以在最大化运动控制的同时,减少对言语的干扰。值得注意的是,这种左右差异不仅体现在发声,还可能影响步态等轴性症状,而肢体症状的管理本身也常需要侧化调整。因此,在设计刺激方案时,应将语言、步态及全身运动表现一并纳入考量,形成综合的编程策略。


由上海交通大学医学院附属瑞金医院功能神经外科发起,比较不同频率组合(双高频、双低频及左右异频(AFS))对帕金森患者言语、发声及步态的影响,寻找既能保持运动控制又能改善语言质量的最佳刺激方案。结果显示,左侧低频、右侧高频的异频模式,不仅在言语和发声的客观指标上表现优异,还能与步态改善高度一致,实现功能平衡该成果发表于《Nature》子刊《npj Parkinson’s Disease》(影响因子:8.2/中科院1区TOP),为临床编程提供了有力的循证依据,也为未来个体化DBS策略打开了新的方向。



03

试验设计:双高频、双低频与左右异频(AFS)的正面对决

本研究共纳入33例以姿势不稳和步态障碍(PIGD)为主型的帕金森病患者,平均年龄约64.9岁,平均病程11.7年,均为右利手,且在接受STN-DBS术后平均16.7个月。所有受试者在最佳药物及刺激调整下仍存在步态问题。设备方面,患者植入的DBS系统包括美敦力(n=8)、品驰(n=2)及景昱(n=23),其中仅景昱装置具备左右异频(AFS)功能,最终有20例参与了异频测试


研究在停药状态下进行,分两部分:第一部分比较双侧高频刺激(Bi-HFS,130Hz)与双侧低频刺激(Bi-LFS,60Hz)对言语与步态的影响;第二部分在接受左右异频(AFS)的患者中,进一步评估左低频/右高频(L-LFS/R-HFS)与左高频/右低频(L-HFS/R-LFS),并与前两种模式对照。每种刺激状态下,患者在关闭刺激1.5小时后进行切换,以减少干扰。


研究设计流程图


评估涵盖言语、运动和步态三方面。言语部分包括客观声学指标——发声困难严重程度指数(DSI)、最长发声时间(MPT),以及主观评分——GRBAS量表、言语清晰度与自然度。运动功能通过MDS-UPDRS III评估,细分轴性症状、僵硬及运动迟缓。步态分析使用可穿戴传感器量化步幅、步速、转身时间及手臂摆动。所有测试在统一环境下进行,并由盲法评估人员评分,确保结果客观可靠。


04

第一阶段结果:低频刺激的全面优势

结果显示,在第一阶段中,双侧高频刺激(Bi-HFS)相比关闭刺激在发声困难严重程度指数(DSI)、最长发声时间(MPT)及主观评分上均无明显改善;而双侧低频刺激(Bi-LFS)则表现出显著优势:DSI由Bi-HFS的-2.1改善至-1.6,MPT由13.1秒延长至14.2秒,且在GRBAS总分、言语清晰度和自然度上均优于Bi-HFS和关闭刺激(均p<0.05)。其他声学指标如声压级、谐噪比、元音发音指数和基频等在三种模式下无显著差异。整体来看,低频刺激在改善患者发声能力和主观言语质量方面的效果更为突出,而高频刺激对这些指标几乎无积极影响。


第一阶段实验中关闭刺激、双侧高频刺激(Bi-HFS)和双侧低频刺激(Bi-LFS)条件下的言语与发声结果


05

第二阶段发现:左低频/右高频的平衡之道

在第二阶段的异频刺激比较中,左低频/右高频(L-LFS/R-HFS)在言语表现上优势明显:其发声困难严重程度指数(DSI)较双高频(Bi-HFS)显著改善(p=0.033),与双低频(Bi-LFS)相当;而左高频/右低频(L-HFS/R-LFS)不仅无此改善,反而较L-LFS/R-HFS和Bi-LFS均有所下降。最长发声时间(MPT)在L-LFS/R-HFS和L-HFS/R-LFS下均较Bi-HFS延长约2.4秒(均p<0.05),与Bi-LFS相近。声压级(SPL)方面,L-LFS/R-HFS显著高于Bi-HFS(65.1 dB vs. 62.7 dB,p=0.013),并呈高于其他模式的趋势。音节重复速率(DDK rate)在L-LFS/R-HFS和L-HFS/R-LFS下均显著快于Bi-HFS。整体结果表明,左低频/右高频不仅在关键言语指标上优于双高频,也避免了左高频带来的潜在负面影响。


第二阶段实验中关闭刺激、双侧高频刺激(Bi-HFS)、双侧低频刺激(Bi-LFS)以及异频刺激(AFS)条件下的言语与发声结果


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言语与步态的共振效应

研究发现,不同频率DBS模式下,言语改善与整体运动及步态提升高度同步。所有言语参数均与MDS-UPDRS III总分及轴性症状、肌强直、运动迟缓显著相关(如MPT:r=0.54,p<0.0001),但与震颤改善无关。更细化分析显示,MPT和音节重复速率(DDK rate)与步幅、步速、手臂摆动幅度和转身时间等关键步态指标均存在显著正相关,主观清晰度与自然度评分也与这些步态参数一致相关。这意味着,本研究中的言语指标不仅反映了发声功能的提升,也能作为运动功能改善的可靠“伴随信号”。


不同刺激条件下运动指标与声学指标变化的相关性


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临床启示与未来展望

本研究不仅验证了双侧低频刺激(Bi-LFS)在改善帕金森病患者言语和发声方面优于传统双高频刺激(Bi-HFS),还首次系统展示了左低频/右高频(L-LFS/R-HFS)的独特优势——它在保留步态和整体运动改善效果的同时,显著减轻了左侧高频可能带来的言语损害。这种“左右分工”的策略,为临床编程提供了新的平衡思路。从机制上看,左侧低频可能减少了对语言相关神经环路的干扰,而右侧高频则维持了对对侧肢体运动的控制。这种差异化设定,尤其适合在高频导致言语恶化、低频又因震颤加重而难以耐受的患者中使用


未来,左右异频(AFS)策略有望成为个体化DBS的重要组成部分。进一步的研究可在更大样本、多中心条件下验证其长期效果,并结合影像学定位优化电极刺激区域。此外,将言语、步态和其他非运动症状纳入同一套评估与编程逻辑,或许能让DBS从“改善运动”走向“全方位提升生活质量”。


专家简介

李殿友 主任医师

上海交通大学医学院附属瑞金医院

● 上海交通大学医学院附属瑞金医院功能神经外科中心主任医师,博士,硕士研究生导师

● 瑞典卡罗林斯卡医学院神经外科中心访问学者

● 中国医师协会第三届神经调控专业委员会常务委员

● 中国医师协会功能神经外科学术专家委员会委员

● 中国卒中学会神经调控分会第一届委员会委员

● 从事帕金森病、特发性震颤及肌张力障碍等运动障碍病神经调控治疗20余年,以第一作者和通讯作者在本专业主要学术期刊发表SCI论著三十余篇



END

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