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脑深部电刺激术治疗难治性癫痫

 Wdjljjfj 2017-08-18


精彩内容


随着医疗技术的不断发展,抗癫痫药物的不断更新,多数的癫痫患者可以得到有效控制,但是仍然存在一些患者对抗癫痫药物不敏感而选择外科开颅手术;而有一些患者不适合常规开颅手术治疗,如致痫灶位于大脑重要功能区、多灶性癫痫、患者无法耐受手术等,在这些情况下神经调控技术如脑深部电刺激(deep brain stimulation, DBS)、迷走神经刺激等为药物难治性癫痫患者的治疗提供了新的选择。

1973年Cooper等最早将DBS用于癫痫治疗的探索,在随后的几十年,大量的研究结果显示DBS在动物模型及临床实验中均有控制难治性癫痫的作用;自20世纪80年代以来,其他的一些初步研究表明通过刺激脑深部结构中的一些靶点能够有效减少癫痫发作频率;最近的研究关注于直接刺激致痫区,其结果表明发作间期的癫痫样电活动以及癫痫发作频率也减少。

DBS通过立体定向技术将电极植入脑深部组织,通过一定频率和强度的电流刺激,调节脑组织的功能活动从而达到治疗目的,具有相对安全、可调控、对神经损伤可逆等特点,但至今其控制癫痫发作的机制仍不明确,另外最佳刺激靶点和刺激参数尚有争议。由于DBS治疗癫痫的病例较少,各癫痫中心有关DBS治疗难治性癫痫的有效率的报道也不同,但是总体上来说,DBS可以减少部分患者的癫痫发作。




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DBS控制癫痫发作的脑网络机制

癫痫发作的起始和扩散与脑网络中的一些环路有着密不可分的关系。Papez 环路包括海马-乳头体-丘脑前核-扣带回-海马,与颞叶癫痫的起始和扩散相关。皮质-丘脑网络涉及颞叶癫痫的发作,并且与失神性癫痫发作也有着密切关系。虽然DBS控制癫痫的作用机制尚不明确,但也与Papez 环路、皮质-丘脑网络密切相关。已知的大多数靶点位于这些环路中,如海马、丘脑前核等,而DBS可通过电刺激调控某一局限区域的脑组织,从而调节环路中的其他结构甚至更广泛区域神经元的功能,降低神经元的兴奋性或者提高癫痫发作的阈值,达到减少癫痫发作的目的。




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DBS靶点选择及可能机制

DBS治疗癫痫的研究尚处于起步阶段,对何种癫痫类型选择何种靶点尚未达成共识。当前各种刺激频率已经运用于治疗癫痫,而刺激频率的选择很大程度取决于刺激的部位。DBS治疗癫痫的刺激靶点一般选择在既往被认为的癫痫触发点(扳机点)或被认为在痫性放电神经网络中扮演重要角色的结构,例如丘脑前核、丘脑正中核、杏仁核-海马、丘脑底核、小脑等。

①丘脑前核(ANT):丘脑前核被认为是癫痫传播通路上的一个门控结构,因此成为DBS治疗难治性癫痫的可选靶点。ANT位于丘脑的前中部,作为“运动丘脑”直接参与组成Papez环路,该通路由海马-乳头体-丘脑前核-扣带回-海马组成;ANT通过乳头丘脑束接受来自海马和乳头体的纤维投射,传出纤维投射至扣带回皮质和海马皮质,然后广泛地分布于大脑皮质,在调控大脑皮质与边缘系统活动中处于重要地位;当颞叶皮质、海马异常电信号向上传导时,ANT会记录到放电的变化,此时对ANT进行电刺激,电信号能够通过联络纤维传导至大脑皮质,对皮质脑电进行调节,从而减少癫痫发作。

②丘脑正中核(CMT):是上行性网状系统的一部分,与癫痫发作的病理生理过程有关。深部电刺激CMT控制癫痫发作的可能机制是去同步化和超极化上行性网状和皮质神经元。在一项对13例Lennox-Gastaut综合征的患者CMT电刺激治疗中,整体的发作次数降低了80%,同时明显提高患者的生活质量。

③杏仁核及海马:颞叶内侧癫痫的发作起始与杏仁核-海马密切相关,对颞叶内侧型癫痫,刺激靶点通常选择海马-杏仁核复合体。海马-杏仁核复合体电刺激治疗癫痫的具体机制可能是通过调节脑组织内兴奋性神经递质与抑制性神经递质的功能平衡来实现的。海马-杏仁核复合体是边缘系统的重要组成部分,构成Papez环路的起点和终点,在癫痫的发生发展以及传导中具有重要作用,常常被认为是中转站及放大器。当颞叶皮质、海马受到电刺激时,电信号能够通过Papez环路传导至大脑皮质,对皮质脑电进行调节。

④丘脑底核:丘脑底核DBS主要应用于治疗帕金森病等运动障碍性疾病,但是对癫痫也有一定的治疗作用。丘脑底核与黑质有着密切的联系,刺激丘脑底核能够激活抑制性GABA神经元,抑制兴奋性神经元的兴奋性,并能激活背侧中脑-上丘部位抗惊厥区域,从而发挥抗癫痫作用。

⑤小脑:小脑作为人体运动的重要协调部位,与大脑皮质及丘脑有广泛的联系,小脑浦肯野细胞还对产生广泛抑制性电荷所起的重要作用。目前认为小脑电刺激可能是通过作用于抑制性浦肯野细胞,抑制小脑传出到丘脑的兴奋性纤维,降低丘脑投射到皮质纤维的兴奋性,从而抑制皮质的兴奋性。对于小脑电刺激,一般使用的是条状或平板状电极,置于小脑表面进行刺激,而非现在DBS所使用的深部电极。

目前DBS治疗癫痫的机制仍不明确,而且DBS治疗癫痫的最佳靶点、最佳参数(如频率、电流、脉宽、波形等)仍需要进一步探索,不同类型的癫痫是否需要进行不同靶点的刺激也有待确认。




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DBS适应症与禁忌症

多数研究组常选择以下患者经行DBS 治疗:年龄> 18岁、足量应用2种或2种以上药物仍不能控制发作;致痫灶定位于中央区、语言区;多灶性癫痫,优势半球海马硬化或双侧海马硬化、全面性发作患者。对于以下患者则不宜或慎重选择DBS 治疗:未成年人、妊娠妇女、肿瘤患者、迷走神经刺激术治疗期患者。与常规切除性手术相比,DBS 具有微创、可逆性、可调节性、安全性高、术后并发症少等优点。




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有效性

尽管DBS对于癫痫的治疗是一种全新的治疗方法,但是仍然处于起步阶段,对癫痫患者来说,DBS仍然是一种姑息性的治疗方法,目前治疗耐药性难治性癫痫的最佳刺激靶点以及治疗中具体的刺激参数仍不明了,研究缺乏严格意义上的空白对照组。DBS治疗的长期有效性、副作用还有待进一步观察。总的来说应依据电生理检查、影像学检查、临床资料、患者具体情况进行综合考虑。

由于DBS治疗难治性癫痫的病例数较少,各家中心的报道有效率不一,但是整体上来说,对于部分病人是可以减少发作的。DBS已经成为控制和治疗癫痫的一种新趋势,关于DBS对癫痫治疗的机理、的研究也有很多,对于DBS是通过兴奋还是抑制发挥治疗作用,以及具体作用机制还存在着较多争议,也还有许多亟待解决的问题,如刺激参数、刺激靶点的选择以及DBS应用于癫痫治疗的远期疗效和安全性评价等问题,尚待更深层次的研究。







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