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目的:
探讨丘脑底核(the subthalamic nucleus,STN)细胞电活动、脑深部刺激术(deep brain stimulation,DBS)电极触点与帕金森症状改善的关系。
方法:
30例帕金森病(PD)患者(男19例,女11例)接受了STN DBS治疗,16例行双侧DBS植入,14例行单侧植入。术中在立体定向靶点功能定位的同时应用微电极和肌电(electromyogram,EMG)技术记录神经元电活动和手术对侧肢体EMG。术前和术后采用帕金森病综合评分量表(Unified Parkinson’s Disease Rating Scale,UPDRS)对患者“关”状态的运动功能进行评分,主要是对震颤(20、21项)、僵直(22项)和运动迟缓(23~26项)进行评分,同时对出现左旋多巴诱导的异动症(Levodopa.induced dyskinesia,LID)的患者进行UPDRS中异动症部分(32~35项)的评分。通过单细胞分析方法甄别STN细胞电活动特点。相关性检验探讨细胞电活动与肢体EMG的关系;用配对t检验比较STN上、下部的不同放电模式的细胞分布差异和手术前后帕金森症状的UPDRS评分;比较DBS各刺激电极对帕金森震颤、僵直、动作迟缓的改善情况。
结果:
在这些患者中,对资料完整、刺激参数稳定达3个月以上,并且使用单极刺激的19例患者(双侧STNDBS植入10例,单侧植入9例)进行了重点研究。从这19例患者的29个针道中甄别出278个STN神经元,其中12.6﹪的神经元簇状放电节律与肢体的震颤节律高度相关(n=35,R=0.67,P<0.01),确定为“震颤细胞”;
32.7﹪的神经元为紧张性放电活动(n=91);54.7﹪为节律不规则的细胞放电活动(n=152)。进一步分析发现,多数震颤细胞(74.3﹪,26/35)分布在STN的上部,而紧张性放电活动(59.3﹪,54/91)和不规则放电活动(65.1﹪,99/152)主要分布在STN的下部,均有统计学意义(P<0.05)。 19例患者术后DBS刺激参数稳定达三个月时,“关”状态下手术对侧肢体的震颤、僵直和运动迟缓的UPDRS评分明显低于术前(t值分别为9.3,13.2,10.0,P值均小于0.01),改善率分别为78﹪、69﹪和52﹪。对29个DBS刺激触点的UPDRS疗效分析发现:由下至上的刺激触点(0/4,1/5,2/6,3/7)对震颤的平均改善率分别为50.0﹪,68.9﹪,83.2﹪,87.4﹪,对僵直的改善率分别为84.6﹪,82.4﹪,69.7﹪,55.2﹪,而对运动迟缓的改善率分别为66.1﹪,57.0﹪,54.1﹪,42.1﹪。即位于STN上部的电极触点对于震颤的改善更好,而位于STN的下部电极触点对僵直、运动迟缓有较好的改善.
结论:STN DBS对PD不同症状的改善可能是与高频刺激STN中不同放电模式的细胞群有关,STN中不同放电模式的神经元及其分布与PD临床症状有内在联系,为DBS的触点的选择和临床治疗供了可靠的依据。