帕金森病(Parkinson′s disease, PD)是一种以震颤、肌强直、动作迟缓、姿势平衡障碍为主要表现的中老年神经系统退行性疾病。早期PD的药物治疗显效明显,但经长期口服药物治疗后,逐渐出现疗效减退及运动并发症[1]。脑深部电刺激术(deep brain stimulation,DBS)于20世纪70年代出现,是在脑内核团或特定脑区植入刺激电极,通过脉冲电刺激调控相关核团或脑区的功能,达到改善症状的目的。1987年,法国Benabid将DBS应用于运动障碍性疾病的治疗,至今已逾30年。该疗法于1998年在我国首次使用,目前在国内已得到广泛开展[2]。
DBS疗法可显著改善PD患者的运动症状,提高患者的生命质量。随着我国老龄人口的增长,需要接受DBS疗法的患者将进一步增加。我国于2012年制订了《中国帕金森病脑深部电刺激疗法专家共识》[3],该共识对于规范我国DBS的开展起到了重要作用。近几年,随着相关研究的不断深入和我国2014年《中国帕金森病治疗指南(第三版)》[1]、国内外帕金森病诊断标准[4,5]等的制定,人们对神经调控治疗PD有了新的认识。为了进一步规范我国PD的手术治疗,提高诊疗水平,相关领域的专家经过充分讨论,更新和修订了本共识。
1.原发性PD,或者遗传性PD、各种基因型PD,对复方左旋多巴反应良好。
2.药物疗效已显著减退,或出现明显的运动并发症影响患者的生命质量。
3.出现不能耐受的药物不良反应,影响到药物疗效。
4.存在药物无法控制的震颤。
5.除外严重的共存疾病:(1)有明显的认知功能障碍。(2)有严重(难治性)抑郁、焦虑、精神分裂症等精神类疾病。(3)有医学共存疾病影响手术或生存期。
DBS术前需进行系统评估,评估PD患者的运动症状、运动并发症、非运动症状、生活能力等要素。
系统术前评估的主要目的:(1)评价患者是否符合DBS的适应证。(2)评价患者是否具有DBS禁忌证。(3)为神经外科医生选择靶点等提供信息。(4)预测DBS的术后疗效。(5)为围手术期治疗提供必要信息。(6)为术后药物调整和程控参数的确定提供依据。(7)为术后客观评价疗效提供参照。
对于多巴胺能反应性的评测,一般推荐应用急性左旋多巴负荷试验。在进行急性左旋多巴负荷试验时应用统一帕金森病评定量表(unified Parkinson′s disease rating scale,UPDRS)或MDS的UPDRS评分量表,在服药前基线和服药后连续评测,以最大改善率为评估指标。一般认为,改善率≥30%具有手术指征(详见附录1)。
原则上,病程≥5年的PD患者建议行DBS手术治疗。病程<5年,但符合原发性PD临床确诊标准的患者,手术适应证明确,建议病程放宽至4年。以震颤为主的PD患者,经规范的药物治疗震颤改善不理想且震颤严重,影响患者的生命质量,经过评估后建议放宽至3年。
有"开关"现象的症状波动患者,关期的Hoehn-Yahr分期为2.5~4.0期可以考虑手术治疗。
手术患者年龄通常<75岁,若患者身体状态良好,建议适当放宽年龄限制。
为了判断是否适合手术、手术的风险与近远期疗效以及确定最佳手术靶点,有必要建立一支DBS团队。团队至少由神经内、外科医生组成,必要时还应包括内科、心理科、精神科、康复科、影像科及麻醉科医生或相关技术人员等。
位于基底核环路的丘脑底核(subthalamic nucleus,STN)、苍白球内侧部(globus pallidus internus,GPi)是治疗PD的最常用靶点。随机对照试验表明,两者均能改善PD的运动症状,两者在改善药物疗效波动引起的运动障碍症状和提高患者生命质量方面同样有效[6,7]。STN-DBS的优势包括:对震颤、肌强直和运动迟缓具有良好的临床疗效,能改善运动障碍和运动波动,在减少多巴胺能药物方面更有效[8]。GPi-DBS对异动症的改善可能优于STN,但在减少多巴胺能药物方面不如STN[8]。以减药为目的患者建议优先考虑STN;有认知减退或情绪障碍的患者建议优先考虑GPi。
DBS手术以改善运动症状为主,可能同时在一定程度上改善部分非运动症状。STN-DBS与GPi-DBS对认知影响的差异无统计学意义[9]。GPi-DBS与STN-DBS对抑郁、焦虑的影响暂无统一结论[7,9]。DBS术后情感淡漠、躁狂、幻觉等症状的改变与疾病进展、长期药物作用、术后减药速度、程控参数等因素有关[10,11,12]。DBS有可能缓解PD患者的疼痛症状[13,14]。DBS可能通过改变膀胱容量、排尿反射等方式改善小便失禁[15,16]。对PD患者的睡眠时长及睡眠质量的影响存在个体差异,但对主观睡眠质量通常有效[17,18,19]。
值得注意的是,PD患者的非运动症状并非孤立存在,而是与运动症状相互影响、相互作用。DBS对患者运动症状有明显的疗效,可相应提高非运动症状的改善程度;而非运动症状的改善也可进一步促进患者的运动症状缓解。
丘脑腹中间核(ventralis intermedius nucleus,Vim)是治疗各种震颤,包括PD震颤的重要靶点。但Vim-DBS对PD患者的其他症状如肌强直、运动迟缓以及药物引起的异动症等无明显的治疗作用。
脚桥核(pedunculopontine nucleus, PPN)参与了运动的起始和维持。目前研究表明,该靶点对PD的步态障碍和跌倒可能有效,但对姿势稳定性的影响尚不明确。
DBS手术包括颅内电极植入和神经刺激器植入两大部分。其中,颅内电极精准植入到预定神经核团是DBS成功的关键(详见附录2)。颅内电极植入手术建议在有框架或无框架的立体定向仪器设备下进行,麻醉方式建议选择局部麻醉或者全身麻醉,术中靶点的确认及电极植入深度的确定可以根据微电极记录(microelectrode recording,MER)(单通道或多通道MER)结果、或术中临时电刺激疗效阈值和不良反应阈值测试进行综合分析,也可以应用术中CT、C臂机、O-arm或MRI扫描结果进行判断。其中局部麻醉下电极植入术中可观察患者的临床症状有无改善,再次确认靶点位置是否精准;而全身麻醉下电极植入后进行临时刺激,测试观察有无肌肉抽动等并发症,有助于再次确认靶点位置。对于局部麻醉的患者,为了术中观察患者临床症状的改善程度,术晨建议适量应用、酌情减少或停用治疗PD的药物。
神经刺激器植入手术一般在全身麻醉下进行,术区消毒、铺巾,制备皮下囊袋及隧道,最终植入神经刺激器,通过延伸导线与电极连接并固定,再次确认各部分连接无误、阻抗在正常范围内,缝合创口。
DBS术后当日,建议在患者麻醉苏醒后恢复术前服用的复方左旋多巴等药物(详见附录3)。
DBS的神经调控机制与药物作用机制不同,DBS并未改变药物治疗的原则[20,21]。与未接受DBS治疗的PD患者相同,PD患者接受DBS治疗后,用药原则也应遵照中国帕金森病指南、国际运动障碍学会的指南和推荐的共识[21,22,23],系统制定服药方案和调整药物方案。在DBS术后的药物治疗中建议遵循下列原则:(1)靶点和程控参数对PD症状的作用和长期变化。(2)注意药物与程控参数的相互影响和协同作用。(3)PD疾病进展情况下的参数和药物调整。(4)兼顾PD运动症状和非运动症状。(5)控制运动并发症。(6)改善PD患者的生命质量,尽可能延长获益期。(7)防治药物和程控导致的潜在不良反应等。
术后程控是DBS疗效的保证,规范程控可使患者长期获益。建议参照2016年《帕金森病脑深部电刺激疗法术后程控中国专家共识》[24]进行。
多于术后2~4周,患者的微毁损效应、脑水肿消退,一般情况良好即可开机[25]。开机前可复查MRI或CT薄层扫描以明确电极的位置;一般开机频率为130 Hz,脉宽为60 μs,应根据患者的反应来调整电压。对于震颤或其他症状较重的患者,为了缓解症状,也可在术后早期开机。
原则是缓解运动症状为主,避免或减少刺激引起的不良反应,调整药物剂量,最大程度地改善症状。程控初期建议采用单负极刺激模式,之后可根据患者的具体情况选择双极刺激、双负极刺激、交叉电脉冲刺激或变频刺激模式,还可应用程序组、远程程控等来改变程控模式。
术后康复治疗是PD术后管理的重要部分。DBS术后康复治疗重点关注的是DBS或药物难以解决的临床症状,如步态障碍、平衡障碍、语言障碍及吞咽障碍等[26]。有条件时建议采用物理治疗、作业治疗、言语及吞咽治疗、行为疗法及认知训练等方法,最大程度地改善患者的功能障碍,从而提高生命质量[26]。
关于对DBS治疗患者的教育,目前尚无标准化方法。患者的教育建议在术前评估过程中尽早开始,内容包括:(1)手术可能带来的实际收益和潜在的并发症。(2)手术有难以解决或改善的临床症状。(3)手术不能根治PD,手术后疾病仍会进展。(4)并非所有的患者术后均能减药。(5)接受DBS治疗后,PD患者及家人应详细阅读DBS患者手册。充分的术前告知能够使患者或家属对DBS有合理期望值,提高患者术后的满意程度。
DBS患者的术后护理首先是安全护理,包括预防跌倒和加强看护,比如穿防滑鞋、使用安全的辅助设备(助行器、轮椅等)、环境整洁无障碍物、外出活动需专人陪护(尤其在手术后-开机前期间)等。合理的营养搭配和饮食习惯应贯穿于PD患者的全程照护中。保持心情愉悦,适当参与社会活动,全方位的居家照护,可提高患者的生命质量。
DBS术后的常见并发症包括以下3个方面。
包括颅内出血、感染、术后癫痫等。文献报道颅内出血的比例大约为1%~4%。高龄、高血压、脑血管疾患、反复多次的微电极穿刺记录、穿刺针道与脑室过近被认为是发生出血的危险因素。手术路径建议尽量避免经过脑沟、脑室;术中严格无菌操作,尽量减少穿刺次数[27];术后应严密观察患者的血压及神经系统体征。颅内出血的处理原则类同其他病因的出血[28],若需要进行手术,术中应尽可能保留电极,减少移位,以便使DBS的预期作用仍可能实现[29]。
包括电极移位、感染、刺激器外露、电极或导线断裂等。肌筋膜下置入硬件有可能减少硬件相关的感染和皮肤破溃[30]。对于感染、刺激器外露的患者在必要的清创和抗感染治疗下,如不能有效控制,则建议尽早去除颅内电极、延伸导线或脉冲发生器,待感染得到有效控制后,再行相应处理。
DBS开机后,由于颅内电极刺激靶点及其周围结构出现的不良反应称之为刺激相关并发症。STN刺激有可能引起复视、感觉异常、肌肉痉挛、异动症等。GPi刺激可能引起构音障碍、发声困难、肌肉痉挛等。上述刺激相关并发症大部分可以通过调节刺激参数而改善。
共识专家组成员(按姓氏汉语拼音排序)陈海波(北京医院)、陈玲(中山大学附属第一医院)、陈生弟(上海交通大学医学院附属瑞金医院)、陈新源(台湾花莲慈济医院)、方伯言(首都医科大学附属北京康复医院)、冯涛(首都医科大学附属北京天坛医院)、富晶(首都医科大学附属北京天坛医院)、高国栋(空军军医大学唐都医院)、郭毅(中国医学科学院,北京协和医学院,北京协和医院)、胡小吾(海军军医大学附属长海医院)、靳令经(上海同济大学附属同济医院)、梁军潮(南部战区总医院)、梁战华(大连医科大学附属第一医院)、林圣皇(台湾花莲慈济医院)、凌至培(解放军第一医学中心)、刘春风(苏州大学第二附属医院)、刘军(上海交通大学医学院附属瑞金医院)、刘卫国(南京医科大学附属南京脑科医院)、刘艺鸣(山东大学齐鲁医院)、孟凡刚(北京市神经外科研究所)、牛朝诗(中国科学技术大学附属第一医院)、商慧芳(四川大学华西医院)、孙伯民(上海交通大学医学院附属瑞金医院)、陶英群(北部战区总医院)、万新华(中国医学科学院,北京协和医学院,北京协和医院)、王峰(宁夏医科大学总医院)、王坚(复旦大学附属华山医院)、王军(中国医科大学附属第一医院)、王丽娟(广东省人民医院)、王涛(华中科技大学同济医学院附属协和医院)、王伟(四川大学华西医院)、王学廉(空军军医大学唐都医院)、徐淑军(山东大学齐鲁医院)、杨治权(中南大学湘雅医院)、叶钦勇(福建医科大学附属协和医院)、张建国(首都医科大学附属北京天坛医院)、张凯(首都医科大学附属北京天坛医院)、张世忠(南方医科大学珠江医院)、章文斌(南京医科大学附属南京脑科医院)
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突
DBS术前评估包括PD患者的运动症状、运动并发症、非运动症状、生活能力等要素。
多巴胺能反应性评测对DBS患者的评估十分重要:(1)多巴胺能反应性是PD主要的支持诊断和排除诊断的客观指标。(2)多巴胺能反应性是预测DBS术后疗效的主要指标之一。
2006年,美国神经科学会质量标准委员会关于PD诊断的循证医学研究报告认为,正确评价患者的多巴胺能反应性,有助于鉴别PD和非PD的帕金森综合征。2015年,MDS原发性PD诊断标准强调了多巴胺能反应性在PD支持诊断和排除诊断中的重要性。
对于多巴胺能反应性评测,一般推荐采用急性左旋多巴负荷试验。在进行急性左旋多巴负荷试验时应用UPDRS或MDS-UPDRS运动评分量表评分,在服药前基线和服药后连续评测,以最大改善率为评估指标。改善率≥30%则具有手术指征。
多巴胺能反应性(包括疗效反应和潜在的不良反应)与左旋多巴药物的剂量直接相关。目前,对急性左旋多巴试验中药物剂量的选择尚缺乏共识。由于进展期PD患者通常合并异动症、直立性低血压和潜在神经精神症状的风险。因此,推荐应用急性阶梯式左旋多巴试验的方法,从较低剂量起始逐渐梯度增加剂量的方式,当基于UPDRS运动评分的最大改善率≥30%时,对诊断提供了明确的支持依据。从诊断角度分析,当左旋多巴剂量较低时,如果UPDRS运动评分改善率已经≥30%,可以不进行更大剂量的左旋多巴评测试验。目前文献报道的急性左旋多巴负荷试验中左旋多巴制剂的最大剂量为400 mg[31,32]。需要指出的是,该试验对难治性震颤疗效的预测价值可能不大。
头颅结构的影像学检查对于下列两方面具有重要意义:(1)PD的诊断和鉴别诊断。(2)预测DBS的术后疗效。推荐进行常规头颅MRI平扫。重点分析:(1)脑萎缩的程度和部位。(2)脑白质病变和脑腔隙性病灶。(3)脑室的体积。(4)其他。
应用MDS-UPDRS[33,34]、UPDRS评分[35]对行DBS的患者进行神经功能的整体评估。MDS-UPDRS评分包括非运动症状、日常生活能力、运动症状和运动并发症等。其中运动评分量表应包括开期、关期2个状态的评估。Goetz等[36]学者的研究中归纳了UPDRS与MDS-UPDRS评分的转换公式。
Hoehn-Yahr分期是评价PD疾病严重程度较为简易的量表。0期:无体征;1期:单侧患病;1.5期:单侧患病,并影响到躯干中轴的肌肉,或另一侧肢体可疑受累;2期:双侧患病,未损害平衡;2.5期:轻度双侧患病,姿势反射稍差,但是能自己纠正;3期:双侧患病,有姿势平衡障碍;4期:严重的残疾,但是能自己站立或行走;5期:生活不能自理,在无他人帮助的情况下,只能卧床或局限于轮椅中。
对于评估PD的剂末现象,剂末现象问卷-9项(wearing off questionaire-9, WOQ-9)和剂末现象问卷-19项(WOQ-19F)符合MDS推荐(recommended)标准;剂末现象问卷-32项(WOQ-32)符合MDS建议(suggested)标准。对于剂末现象程度的评价,PD患者日记可推荐用于评价程度,但要谨慎应用。建议也可以应用UPDRS和MDS-UPDRS评分评价剂末现象的程度[37,38,39]。
MDS推荐的异动症量表包括:异常不自主运动量表(abnormal involuntary movement scale, AIMS)、Rush异动症量表(Rush dyskinesia rating scale, RDRS)。MDS建议的其他量表包括UPDRS-Ⅳ、Obeso异动症量表(Obeso dyskinesia rating scale)、临床异动症评定量表(clinical dyskinesia rating scale, CDRS)、Lang-Fahn异动症量表(Lang-Fahn activities of daily living dyskinesia scale)。最新的帕金森病异动症量表(Parkinson disease dyskinesia scale, PDYS-26)和统一异动症量表(unified dyskinesia rating scale, UDysRS)也是有效可靠的量表[40]。其中UDysRS对治疗反应更加灵敏[41]。
痴呆在国际DBS相关指南和国际随机对照试验研究中被列为DBS禁忌证。对于尚未达到痴呆标准的轻度认知障碍,选择靶点也有重要意义。为了评估DBS对患者的疗效,必要时需系统评估各个认知域的功能。
MDS建议简易精神状态量表(mini-mental state examination, MMSE)作为PD认知功能的评价量表。这个量表的操作性好、用时短、有常模,其临界值经过验证;但缺乏对额叶认知功能,特别是执行功能的评价;还缺少视空间、结构功能的评估。更适合于痴呆的筛查检测,尤其对文化程度较低的痴呆患者更为灵敏[42,43,44]。
MDS推荐用于PD的认知功能评测量表包括蒙特利尔认知评测量表(Montreal cognitive assessment, MoCA)、Mattis痴呆评分量表第二版和帕金森病认知评测量表(PD-cognitive rating scale)。MDS推荐MoCA作为PD认知功能的评价量表。该量表与MMSE相比,灵敏度提高、评价认知域更全面、有执行功能评价。Mattis痴呆评分量表第二版对评估执行功能的灵敏度更高。
MDS推荐抑郁症状的筛查量表包括:汉密尔顿抑郁量表(Hamilton depression rating scale, HAMD)、Beck抑郁问卷(Beck depression rating scale, BDI)、医院焦虑抑郁量表(Hospital anxiety and depression scale, HADS)、蒙哥马利-阿斯伯格抑郁量表(Montgomery Asberg depr-ession rating scale, MADRS)、老年抑郁量表(geriatric depression scale, GDS)。MDS推荐评估抑郁症状的严重程度量表包括HAMD、MADRS、BDI和GDS。
HAMD是临床上评定抑郁状态时应用最为普遍的量表,可以筛查、评估抑郁程度和治疗效果。其评定方法简便、标准明确、便于掌握,应在DBS术前评估阶段完成。HADS和GDS包括有限运动症状评估,因此可能是最有价值的抑郁严重程度分级量表[45]。
未达到MDS推荐级别的PD焦虑量表,MDS建议的PD焦虑量表包括:贝克焦虑问卷、医院焦虑和抑郁量表、Zung自评焦虑和抑郁量表、Spielberger焦虑量表、汉密尔顿焦虑量表(Hamilton anxiety rating scale, HAMA)等。
其中HAMA可作为焦虑症的诊断及程度划分的依据,能较好地反映焦虑症状的严重程度。推荐在DBS评估阶段进行HAMA评估,并结合HAMA综合分析[46]。
MDS推荐淡漠量表(apathy scale, AS)用于评估PD患者的淡漠。UPDRS第四部分仅用于筛查淡漠,也属于推荐级别[47]。
MDS推荐神经精神问卷(neuropsychiatric inventory, NPI)作为有认知障碍的PD患者精神评估的量表。MDS推荐阳性症状评定量表(scale for the assessment of positive symptoms, SAPS)、阳性和阴性症状评定量表(positive and negative syndrome scale, PANSS)或简明精神科量表(brief psychiatric rating scale, BPRS)作为无认知障碍人群的精神评估量表[48]。Ardouin帕金森病行为量表是为了评测非痴呆PD患者的情绪和行为变化的量表[49]。
可用冲动控制障碍问卷进行筛查[50]。
有关自主神经功能的整体评价,MDS推荐自主神经量表SCOPA-AUT、PD非运动症状问卷(non-motor symptoms questionnaire, NMSQ)。非运动症状量表(nonmotor symptoms scale, NMSS)达到建议级别[51,52]。
直立性低血压是指直立后3 min内收缩压下降≥30 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),和(或)舒张压下降>15 mmHg。
MDS推荐自主神经量表、复合自主神经症状量表(composite autonomic symptom scale, COMPASS)用于评估直立性低血压的严重程度。MDS建议NMSQ用于直立性低血压的筛查工具。建议新版NMSS和直立性低血压分级量表用于评估直立性低血压的严重程度[53]。
直立倾斜试验(head-up tilt table test, HUTT)可提高直立性低血压的诊断灵敏度。HUTT检查包括基础试验阶段和药物试验阶段。在整个试验过程中同时监测心电图的变化,并且每间隔2.5~5.0 min记录心率和血压,直到出现阳性反应或达到监测时间。(1)基础直立倾斜试验为20~30 min,倾斜角度为60°~80°。(2)药物激发直立倾斜试验为10~20 min,硝酸甘油舌下含服300~400 μg[54]。
上、下消化道自主神经功能障碍症状(gastroin-testinal dysautonomia symptoms, GIDS)包括流涎过度、吞咽障碍和便秘的定量评估。共有3个流涎过度量表符合MDS建议级别:包括流涎程度频率量表(drooling severity and frequency scale, DSFS)、流涎评定量表(drooling rating scale)和PD流涎临床量表(sialorrhea clinical scale for PD, SCS-PD)。共有2个吞咽障碍量表符合MDS建议级别:包括吞咽干扰问卷(swallowing disturbance questionnaire, SDQ)和吞咽障碍特异性生活质量量表评分(dysphagia-specific quality of life, SWAL-QOL)。便秘量表Rome-Ⅲ便秘模块曾得到应用,但不符合推荐和建议级别[55],可使用Cleveland便秘量表进行便秘评分[56]。
MDS提出大部分量表在泌尿系统中已得到证实,但尚无一种在PD中得到特异性的证实。下列量表包括丹麦前列腺症状评分(Danish prostatic symptom score , DAN-PSS)、膀胱过度活动症问卷(overactive bladder questionnaire, OABq)、膀胱过度活动症问卷简表(overactive bladder questionnaire short form, OABq-SF)、膀胱过度活动症问卷-8项(8-item overactive bladder questionnaire,OAB-V8)和膀胱过度活动症评分(overactive bladder symptom score, OABSS),均达到了建议级别,但需附带注意事项[57]。
MDS推荐PD睡眠量表(Parkinson′s disease sleep scale, PDSS)和匹兹堡睡眠质量指数(Pittsburgh sleep quality index, PSQI)作为整体睡眠障碍的筛查和严重度评估的量表。
MDS推荐PD患者睡眠状况评定量表(SCOPA-SLEEP)作为整体睡眠障碍和日间睡眠障碍的筛查和严重程度评估的量表。MDS推荐艾普沃斯嗜睡量表(Epworth sleepiness scale, ESS)可作为日间嗜睡的筛查和严重程度评估的量表[58]。
快速动眼期睡眠行为障碍筛查量表(rapid eye movement sleep behavior disorder screening question-naire,RBDSQ)包括10个项目,总分为13分,其灵敏度较高,但特异度略低,可用于筛查快速眼动期睡眠行为障碍[59]。
对于DBS术前评估的患者,除了应用上述量表评测睡眠障碍,建议同时应用多导睡眠监测(polysomnography,PSG)。
MDS推荐应用King′s PD疼痛量表评测PD患者疼痛的严重程度[60]。
MDS推荐疲劳严重度量表(fatigue severity scale, FSS)作为PD患者疲劳的筛查和严重程度的评估量表[61]。
包括4个通用量表:包括欧洲健康指数量表(European quality of life, EuroQoL)、诺丁汉健康档案、健康调查简表(the MOS item short from health survey, SF-36)和疾病影响量表。5个专用量表包括:39项PD生活质量问卷(Parkinson′s disease questionn-aire-39, PDQ-39)、PDQ精简版、PD生活质量问卷、PD影响问卷和PD精神社会结局问卷达到MDS的推荐标准[62,63]。
MDS推荐的日常生活能力评估量表包括:功能状态问卷((functional status questionnaire)、Lawton-Brody日常生活量表(Lawton-Brody activities of daily living)、Nottingham日常生活量表(Nottingham activities of daily living)、Schwab and England日常生活量表(Schwab and England Activities of daily living)、PD伤残自我评价(self-assessment PD disability)、简短PD评价量表(short Parkinson′s evaluation scale/scales for outcomes in PD)、UPDRS-Ⅱ、MDS-UPDRS日常生活运动症状部分以及PROMIS和Neuro-QoL功能(PROMIS and Neuro-QoL physical function)[64]。
目前,各个DBS植入中心的手术步骤大致相同,但不同中心会根据自己的经验、偏好和设备类型进行选择,在具体操作细节上略有不同。目前尚缺乏直接比较这些技术之间的安全性与有效性差异的研究。但是,大部分专家对以下关键步骤已达成了共识,并推荐了一些操作细节。
主要包括,(1)一般性药物的用药管理:与大多数颅脑手术要求一样,DBS术前须停用影响凝血功能(如华法林)和血小板功能(如阿司匹林、氯吡格雷等)的药物。利血平或含有利血平的降压药物术前应停用10~14 d。恩他卡朋有可能引起术中顽固性低血压,建议术前1 d停用。术前抗PD药物的应用应以保障患者安全和手术需求为原则,既不影响术中刺激效果观察,又让患者尽量感到舒适,以配合手术的完成,同时要警惕撤药恶性综合征的发生。因此,术前抗PD药物的使用应根据患者的具体情况进行个体化实施。(2)术前影像学资料的准备:术前进行符合手术计划系统应用要求的MRI扫描,获得高质量图像是定位准确的前提。一般扫描的基础序列为:MRI T1加权序列和T2加权序列。有条件的中心可以选择一些辅助序列扫描:如磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging,SWI)[66]和定量磁化率成像(quantitative susceptibility mapping, QSM)[67],可以更好地分辨STN的边界。SWI的边界与神经电生理边界重叠度较高,但是由于成像原理与T2加权成像不同,其边界与T2加权成像描绘的边界可能有一定差异[68]。因此,基于SWI定位的电极植入精准度仍不确定。有证据显示,SWI可以帮助规避颅内静脉[69],增强MRI、磁共振血管成像(MRA)或时间飞跃法MR血管成像(time of flight magnetic resonance angiogra-phy, TOF MRA)也可以帮助更好地发现颅内动脉。弥散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI)可以帮助确认重要的神经传导束[70]。如果手术单位条件允许,更高场强的MRI可能提供更多的核团影像学细节[71] 。
主要包括,(1)术前定位扫描:患者于手术当日在局部麻醉下安装立体定向头架,或带标记的无框架定向仪进行头颅CT薄层扫描。也可以让患者佩戴定向仪框架行MRI扫描,但MRI直接定位存在MRI图像漂移的问题,如果不及时纠正漂移,其定位的精准度可能低于CT和MRI融合定位。手术机器人和无框架定向仪也可以达到经典的有框架定向仪的精准度,但尚无证据表明其精准度优于有框架定向仪。(2)影像注册、融合与获得坐标数据:定位扫描数据导入计划系统后,可以获得注册误差,一般注册的平均误差应<0.5 mm。如果注册平均误差>0.5 mm,应校验定向仪框架、指示器或扫描设置来降低误差。需注意,注册平均误差并非电极植入误差,不同计划系统的注册结果可能略有差异。(3)手术靶点定位与穿刺路径规划:在手术计划系统中完成靶点定位和路径规划,详见"靶点精准定位"部分。
主要包括,(1)患者准备与消毒铺单:患者一般取平卧头稍高位,固定头架。消毒铺单应符合神经外科无菌原则。(2)装配定向仪与标定头皮切口:根据定向仪的种类装配头架、确定坐标和穿刺角度,定位穿刺针应在皮肤的入口。(3)切口和颅骨钻孔:纵向直切口是最常用的切口设计,一些研究认为弧形切口可能减少术后切口皮肤破溃感染的机会[72,73] 。沿定向仪穿刺针的方向颅骨钻孔,显露硬脑膜,并可以安装固定颅内电极深度的装置。有研究认为,双层颅骨钻孔可以减少皮肤切口破溃和感染的风险[72]。(4)安装电极固定基环和切开硬脑膜:每个中心安装电极固定环和切开硬脑膜的顺序不同,即硬脑膜切开范围的大小足够电极植入即可。
确保定向仪上的各固定螺丝已锁紧,颅内电极限深器安装稳妥。在颅内电极植入之前,再次核对坐标、穿刺角度,确保准确无误。(1)电极外套管的植入:烧灼皮质穿刺点蛛网膜,并锐性切开蛛网膜和软脑膜,确保穿刺针可以顺利通过。缓慢推进穿刺针,到达后固定穿刺针套管,去除穿刺针芯。(2)术中MER定位和测试:插入微电极,记录微电极信号,进行微刺激。对MER有经验的医生可以根据单通道或多通道MER信号判断电极的位置或作出必要的调整。目前大部分中心采用MER,对靶点定位和边界确定有一定的帮助。详见"靶点精准定位"部分。(3)插入植入电极和宏刺激:拔除微电极,植入刺激电极,进行宏刺激。根据不同厂家的电极固定装置方法,妥善固定电极的深度。使用生物蛋白胶或其他方法封闭,可减少脑脊液的丢失和脑移位[74,75]。电极植入后进行宏刺激,术中宏刺激参数的设定尚无统一标准,主要以高频电刺激为主,用以评估电刺激对患者运动症状改善的疗效和不良反应。电刺激的不良反应相对比较客观,可以帮助术者判断电极与核团的相对位置。短时间的电刺激效果尚能确切代表术后长期的刺激效果,因为微毁损效应、电刺激效应及心理作用共同存在,并且术中刺激参数与术后刺激参数可能并不一致。(4)术中电极位置的确认和缝合切口:有部分中心使用术中C臂机透视,判断电极是否准确植入立体定向坐标点。需要注意的是,C臂机透视不能判断X轴上的偏移。术中CT和术中O-arm[76]图像再次与术前MRI图像融合也是术中电极位置确认的常用方法。头皮止血后,严密缝合额部切口,避免脑脊液漏。术中如果脑脊液丢失、颅内积气引起脑结构和电极移位,或应用术中MRI进行验证。如果没有术中MRI,可以带头架用1.5 T MRI扫描验证电极植入的位置[77,78]。如果有偏差,可以及时纠正,术中MRI和CT还可以快速发现颅内出血等并发症[79]。
DBS脑内靶点的最终定位由带有坐标系统的立体定向框架系统、无框架定位仪或手术机器人完成。在安装立体定向仪框架时,应尽可能使框架两侧Y轴与前联合-后联合(AC-PC)线在颅表的标记线平行,头架前后中线尽量位于矢状线。
靶点的定位方法包括影像学定位以及以影像学定位为基础的微电极辅助定位,两种方法相结合、相互验证可进一步提高靶点定位的精确度。
参照靶点核团解剖坐标,选取MRI影像学图片,在MRI轴位、冠状位和正中矢状位T1像、T2像或质子像来计算靶点的坐标,确定AC、PC和AC-PC线及其长度,其STN、GPi、Vim核团的一般解剖坐标值分别如下。
STN解剖坐标值:X=11.0~13.0 mm(旁开11.0~13.0 mm),Y=(-1.0)~(-3.0)mm (AC-PC中点后1.0~3.0 mm),Z= (-4.0)~(-6.0)mm(AC-PC平面下4.0~6.0 mm)。
GPi解剖坐标值:X=17.0~22.0 mm(旁开17.0~22.0 mm),Y=1.0~3.0 mm(AC-PC中点前1.0~3.0 mm),Z=(-3.0)~(-7.0)mm(AC-PC平面下3.0~7.0 mm)。
Vim解剖坐标值:X=13.0~15.0 mm(旁开13.0~15.0 mm),Y=(-4.0)~ (-6.0)mm(AC-PC中点后4.0~6.0 mm或者PC点前5.0~6.0 mm),Z=0 mm(AC-PC平面)。
根据患者的头颅大小、脑萎缩程度以及第三脑室的宽度等条件,调整合适的解剖坐标X、Y、Z值,MRI轴位、冠状位及质子像可以帮助确定靶点与周围组织、核团的关系。
主要包括,(1)STN靶点坐标:在MRI T2加权轴位序列中,选取红核最大、最清晰的层面用于STN靶点的计算,以红核前缘的水平线为参照,选取STN核心点作为靶点计算坐标。(2)GPi靶点坐标:在MRI T1加权或T2加权轴位序列中,找到两侧视束及乳头体均清晰的层面用于靶点的计算,做2个乳头体的连线,与视束相交点作为需要的靶点。或者利用MRI图像,先找到AC、PC,参照向后视束即将消失的脑层面,在视束上缘确定需要的靶点。(3)Vim靶点坐标:目前临床使用MRI影像尚不可见Vim核团,其定位方法可参考标准解剖定位方法。
主要包括,(1) CT与MRI图像融合定位:术前先行MRI扫描,将扫描数据导入立体定向手术计划系统。手术当日安装立体定向仪头架后,行头颅CT或MRI薄层扫描,扫描基线与框架平行。将扫描数据导入手术计划系统,与术前预计划的数据融合,计算靶点的X、Y、Z坐标值以及旁倾角和前倾角,实施个体化设计电极植入的路径。(2)MRI图像直接定位:手术当日安装立体定向仪头架后,行头颅MRI薄层扫描,扫描基线与框架平行。将数据导入手术计划系统,可参考上述"影像学可视化靶点定位"或"应用标准解剖坐标",计算靶点的X、Y、Z坐标值以及旁倾角和前倾角,实施个体化设计电极植入的路径。设计路径应避开脑室以及皮质血管等结构,并且使电极植入的轨迹尽可能与核团的长轴平行。
根据影像学定位,利用立体定向手术计划系统确定目标,找到在定向仪框架上的X、Y、Z坐标值的位置,以及电极植入的角度和轨迹,在定向仪导针引导下选择合适的入颅点。
MER不同于基于影像学分辨神经组织结构的解剖定位方法,是利用靶点区域参与特殊大脑功能活动的特点,记录和分析来自靶点及周围区域的神经电生理活动从而标定靶点的方法。MER辅助功能定位方法能够直接反映与脑功能状态、疾病症状、治疗相关的靶点功能区电生理信息,可以辅佐靶点的解剖定位,以减少因靶点区域小、解剖结构边界不清晰、影像扫描精准度不足而带来的定位误差。
目前,MER被用于DBS术中进行靶点位置的探测,验证和调整术前预设靶点未知和电极植入的路径。通过比较微电极在不同深浅、不同位置的电生理信号特征探测靶点功能区域,根据靶点的特征性放电确定目标核团的位置,从而指导DBS电极的植入。
当电极在STN上部结构Rt、ZI、H2记录时,背景噪音安静;当进入STN时,背景噪音突然增加,神经元电活动在嘈杂的背景噪音基础上非常活跃,表现为规则的紧张性放电、不规则的簇状放电及其与震颤相关的电活动;电极进入STN后,则表现为低背景噪音伴随高频的紧张性放电活动。
MER在描记过程中可记录到苍白球外侧部(external globus pallidus,GPe)、苍白球中间带及GPi的不同频率放电。GPe的神经元放电特点是较大的、自发性的单位放电,有两种特殊的波形,即低频放电(10~20 Hz)和慢频放电(平均40~60 Hz),偶尔出现放电暂停现象。当电极离开GPe进入到GPi途中会遇到宽1~2 mm的内髓板(苍白球中间带),其放电特点为有规律和频率较慢。电极从中间带进入到GPi后表现为突然出现的高活性、快速放电的神经元,平均放电频率为80~90 Hz,波幅高于GPe。GPi外侧紧张性放电频率为25~125 Hz,GPi内侧细胞放电频率为47~190 Hz。微电极继续向腹后部推进,离开GPi进入到苍白球传出纤维,动作电位突然降低或消失,再向前推进1~2 mm,到达视束。
Vim表现为高波幅的背景活动中出现高尖波放电,而丘脑腹后核呈中度背景活动。Vim自发性、节律性、集束性尖波放电与对侧肢体震颤同步。对侧肢体关节活动(主动或被动)可诱发神经元震颤同步的节律性活动。微电极不断推进过程中可记录到"震颤细胞"神经冲动。微电极进入到运动觉细胞区后,相应感受区的细胞可监测到中等强度的放电,继续进针到达丘脑触觉中继核深部可记录到更高强度的电活动,当微电极电信号逐渐衰减,表明微电极已进入到丘脑底部的纤维束。
DBS作为一种成熟的神经调控技术,已经成为治疗进展期PD的重要方法之一[82]。术后药物治疗是DBS手术成功的重要方面。目前仍缺少DBS术后的药物治疗指南以及相应的临床试验研究[83,84]。DBS是通过神经调控机制,与药物作用机制不同,并未改变PD药物治疗的原则[20]。因此,PD患者接受DBS治疗后,其用药原则也应遵照国内外的PD治疗指南和专家共识[21,22,23],系统制定和调整药物治疗方案。
DBS术后可包括术后早期阶段(围手术期、开机前期),也包括长期随访阶段(开机后期)。
DBS术后围手术期(术后1周内)包括术后当日至术后1周。DBS手术当日应在患者麻醉苏醒后尽早恢复术前服用的复方左旋多巴等药物。药物剂量需根据患者的术前情况决定。由于DBS电极植入后的微毁损效应,建议适当减少复方左旋多巴的剂量;对于术前有异动症的患者,可适当减少复方左旋多巴的剂量;对术前PD运动症状显著的患者,建议维持术前复方左旋多巴的药物剂量[85]。由于术后近期可能出现谵妄、嗜睡、精神症状恶化等风险,对于复方左旋多巴以外的其他抗PD药物(如多巴胺受体激动剂、金刚烷胺和盐酸苯海索等),若非术前控制运动障碍的主要药物,建议减少或暂停服用,以免出现相应的不良反应[24]。
DBS术后开机前期(1~4周),植入电极的微毁损效应逐渐消退,抗PD药物可逐渐恢复至接近术前的用药方案,建议此时仍以复方左旋多巴为主(特别是≥70岁的患者、术前有轻度认知障碍或神经精神症状的患者)。对于以震颤为主的PD患者,需综合术前药物测评的结果,结合PD治疗指南等综合确定,抗PD药物的左旋多巴等效剂量应接近术前。对于术前有异动症或术后继续出现异动症的患者,建议减少左旋多巴等效剂量。对于术前及术后剂末现象严重的PD患者,建议适度增加左旋多巴等效剂量或其他抗PD药物[21,23]。
DBS开机后的长期治疗期间,在应用常规DBS参数后根据患者的运动症状和非运动症状的程度决定抗PD药物的种类和剂量。如果常规STN-DBS参数已能够充分控制PD症状、患者可维持较好的生命质量、无显著的DBS直接相关并发症,建议逐渐减少抗PD药物的使用剂量。如果DBS参数达到常用参数范围的上限(如继续提高参数可能显著增加耗电等,但可充电式DBS除外),或者由于DBS相关不良反应不能提高DBS参数,建议在DBS程控达到稳定状态后,调整抗PD药物[21,23,24]。服用抗PD药物的种类和剂量应参考患者的年龄、职业、生活需求、术后的运动症状和非运动症状(特别是认知状态和体位性低血压等)以及运动并发症等因素综合分析。通常,STN-DBS术后左旋多巴等效剂量平均可减少约30%~50%。接受GPi-DBS的PD患者,术后左旋多巴等效剂量一般应与术前相似,不建议减少药物剂量[8,85]。
DBS与抗PD药物有协同作用。研究发现,STN-DBS术后,DBS和左旋多巴各自对PD患者运动严重程度的减轻程度相似,但二者的联合作用大于单独治疗。因此,从发挥两种疗法的优势、最大程度改善PD症状的方面考虑,应合理协调术后药物和程控参数,不宜过度强化DBS的治疗强度,而过度降低抗PD药物的应用。不推荐DBS术后停服抗PD药物[86]。在DBS参数达到合理、稳定的治疗范围后,根据DBS治疗的靶点、运动并发症、患者症状的类型和程度等因素,综合调整药物的种类、剂量和组合。
DBS术后随着PD症状的改善、运动并发症等方面的缓解,应考虑调整药物。从现有的研究分析,DBS并不能改变药物治疗的基本机制[20,83,84]。因此,DBS术后调整药物的顺序主要依据:药物的疗效(包括运动症状和非运动症状)、不良反应和运动并发症等方面综合考虑[21,23,24]。
DBS的主要适应证之一是改善严重的运动并发症(剂末现象、异动症),大剂量左旋多巴则是PD运动并发症的主要危险因素。因此,DBS术后的药物调整应在症状充分控制的前提下,首先调整左旋多巴的剂量。对于STN-DBS患者,可考虑适度减少左旋多巴剂量[87]。左旋多巴减少的程度与非运动症状显著相关[88];左旋多巴减量的速度应与术后DBS参数调整的速度相互匹配,过快减少剂量可能出现淡漠等神经精神症状[89]。对于采用GPi-DBS治疗的PD患者,一般不宜减量[8,86]。
研究发现,STN-DBS术后左旋多巴等效剂量可以减少,除左旋多巴外,多巴胺受体激动剂的剂量亦可适度减少。由于多巴胺受体激动剂的药代动力学更符合持续性多巴胺能刺激的治疗要求,因此,应在调整左旋多巴之后再酌情调整多巴胺受体激动剂的用量。过度减少或停服多巴胺受体激动剂,可能导致多巴胺受体激动剂撤药综合征的出现,需谨慎预防[90]。
合并直立性低血压的患者,应首先调整对血压影响较大的多巴胺受体激动剂和左旋多巴制剂。对于合并幻觉等神经精神症状的PD患者,建议按照下列顺序减少抗PD药物:如盐酸苯海索、金刚烷胺、多巴胺受体激动剂、B型单胺氧化酶抑制剂、左旋多巴制剂等。合并认知障碍的PD患者,术后应避免服用盐酸苯海索等药物[23]。
DBS术后抗PD药物的调整需逐步进行。由于DBS并未改变抗PD药物的治疗原则,持续性多巴胺能刺激仍然是DBS术后药物治疗的基本策略。DBS与抗PD药物有协同作用,不推荐完全停药。DBS不应以减少抗PD药物为目的,而应着重改善症状,提高患者的生命质量。DBS术后调整药物需要考虑的因素包括改善运动和非运动症状、改善运动并发症、药物与DBS的协同效应等。STN-DBS术后大多可以减少药物剂量;GPi-DBS术后一般不能减少抗PD的药物剂量。由于行DBS的PD患者主要是治疗严重的运动并发症(如剂末现象、异动症),而大剂量的左旋多巴是PD运动并发症的主要危险因素。因此,术后应在症状控制允许的前提下,首先减少左旋多巴的剂量。其他抗PD药物的调整也需根据患者的病情进行个体化管理。术前服用较大剂量的多巴胺受体激动剂且合并冲动控制障碍的患者,术后应注意防止多巴胺受体激动剂撤药综合征的发生。