脑起搏器技术新变革 | 为帕金森患者带来更好的治疗效果,更少的副作用
脑起搏器技术新变革 | 为帕金森患者带来更好的治疗效果,更少的副作用
帕金森病是一种常见的中老年神经系统退行性疾病,该病早期对药物治疗效果显著,但随着疾病的进展,药物疗效明显减退,或并发严重的症状波动或异动症,这时就需要考虑手术治疗。手术方法主要包括神经核毁损术和脑深部电刺激(DBS),DBS因其相对无创、安全和可调控性成为目前主要的手术选择[1],对帕金森病震颤、强直、运动迟缓和异动症均有显著疗效。
DBS,又被称为“脑起搏器”,可以针对性地基于神经环路进行调节,是帕金森病、原发性震颤和肌张力障碍的常规治疗手段,并已开始拓展应用于其他神经系统疾病,如重度抑郁和阿兹海默症。
电极是DBS调控神经系统的关键。传统的DBS电极植入人脑后,通过电极的触点向脑内靶点发送全向电脉冲进行刺激,在改善患者运动症状的同时,较高的刺激水平有时会带来一些副作用。在传统DBS疗法基础上采取一种更多刺激触点(方向性)电极和刺激程序,有助于寻找到更精准的刺激方法,减少刺激带来的副作用,并节约电能的消耗。
雅培(Abbott)作为方向性电极的发明者,旗下Infinity™ DBS治疗系统于2016年获FDA批准上市,也是首款获得FDA批准用于治疗运动障碍、帕金森病和原发性震颤等所有目标的定向DBS系统。如今,Infinity™ DBS治疗系统已获得国内医疗器械注册证,有望为国内患者带来更多治疗选择。
图1 Infinity™植入式脉冲发生器
Infinity™ DBS治疗系统主要包括Infinity™植入式脉冲发生器(IPG)、方向性电极、Guardian™ 颅骨钻孔外盖系统及程控系统。
Infinity™ IPG通过蓝牙无线技术,无需转介任何工具,连接到程控系统,体现零患者接触,使得程控更便捷更安全。同时该系统可在无需手术的前提下进行功能升级,不增加任何成本和负担。Infinity™ IPG配备大容量电池,使用寿命更长,为患者提供持续疗效的同时提高患者生活质量,无需充电,回归自在生活。
Infinity™ DBS治疗系统配备的方向性电极可助力精确定位大脑结构的特定区域,提升患者治疗效果。最大规模的方向性DBS研究的初步结果表明,Abbott方向性电极可以提供更优越的治疗窗(TW)。与传统刺激相比,90.6%患者通过方向性刺激扩宽了治疗窗(TW),方向性刺激产生的TW增宽35%,治疗电流强度(TCS)降低30%[2]。
图2 Abbott方向性电极
Guardian™ 颅骨钻孔外盖系统则采用自动锁定技术,一个动作即可牢固固定电极导线,整体设计与患者颅骨弧度更贴合,有效提高患者舒适度。
程控系统包括临床医生程控仪和患者控制器,医生使用IOS应用程序即可程控和查看脉冲发生器参数,1.5秒即可完成电极导线程控阻抗检查,为患者提供个性化的程控。同时患者也可以通过患者控制器对其症状表现和治疗效果进行实时监测和及时反馈。
左:图3 Guardian™ 颅骨钻孔外盖系统;右:图4 临床医生程控仪
DBS技术发展至今,技术日趋成熟。随着脑功能性疾病神经网络机制的不断揭示、设备工艺和程序的不断更新、神经调控靶点的不断探索、术后程控模式的不断优化以及DBS技术与人工智能、机器学习的交叉结合,相信在不久的未来,DBS技术可以实现对患者个体化、精准化、动态自适应性的治疗,惠及更多帕金森病患者。
参考来源:
[1]中华医学会神经病学分会帕金森病及运动障碍学组, 中国医师协会神经内科医师分会帕金森病及运动障碍学组. 中国帕金森病治疗指南(第四版). 中华神经科杂志. 2020;53(12):973-986.
[2]Schnitzler A, Mir P, Brodsky M, Verhagen L, Cheeran B, Karst E, Defresne F, Vesper J. “Directional or omnidirectional Deep Brain Stimulation for Parkinson's Disease: Results of a prospective blinded-comparison multi-centre study.” Poster presented at: 3rd International Brain Stimulation Conference; February 27, 2019; Vancouver.