【原】【综述】伽玛刀治疗运动障碍

ICON伽玛刀 2022-03-07

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《Progress in Brain Research》杂志 2022年1月出版[268(1):379-384 ]挪威Haukeland University Hospital的Jeremy C Ganz 撰写的《运动障碍。Movement disorders》。

伽玛刀丘脑毁损术是治疗帕金森病震颤和特发性震颤（the tremor of Parkinson’s Disease and Essential Tremor）的有效方法。它对与多发性硬化症相关的震颤（the tremor associated with Multiple Sclerosis）也有效。到目前为止，伽玛刀苍白球毁损术（Gamma Knife pallidotomy）还没有得到专业的接受。

1引言

用消融技术治疗的最常见的运动障碍是震颤。震颤可能是由帕金森病、特发性震颤或多发性硬化引起的。在每一种情况下，靶区都是一样的，即丘脑中的一个核团。消融的另一个理由是拮抗肌群的持续收缩产生扭转重复的姿势或动作的肌张力障碍（Another reason for an ablation is dystonia, the sustained contraction of antagonistic groups of muscles producing twisting repetitive postures or movements.）。在需要手术的地方，毁损通常位于苍白球（ the globus pallidus）。由于外科医生关心的是异常运动的类型而不是其原因，（the type of abnormal movement rather than its cause）本章将继续介绍上述两种手术的信息，而不是讨论运动障碍的背景。

2丘脑毁损术

任何对放射外科感兴趣的人都知道，它是由Lars Leksell发明的，用来在大脑中产生小型消融来治疗运动和行为障碍，以及疼痛。他所关心的是能够在没有开颅手术风险的许多情况下对老年和体弱多病的患者（often elderly and infirm patients）进行治疗。然而，在控制帕金森病方面，1967年引入的多巴胺激动剂比早期药物更为有效，转诊接受丘脑毁损术的人数明显减少。这也影响到伽玛刀的转诊。在斯德哥尔摩进行GKNS治疗的前14年，177名患者接受了功能性适应证治疗，但其中只有5例患者患有帕金森病(Ganz, 2014)。在二十世纪末有很多犹豫不决的论文（hesitant papers）但最终有超过50例患者的临床系列成为可能。他们都与丘脑毁损术有关，但在某些情况下，帕金森病和特发性震颤(Kooshkabadi等， 2013；Ohye等，2012年；Young等，1997)。丘脑毁损术的位置为丘脑腹侧中间核(the Ventral Intermediate Nucleus，VIM)。然而，毁损的位置因论文的不同而稍有不同（the location of the lesion varied somewhat from paper to paper）。因此，西雅图的研究小组根据Schaltenbrand的图集计算出了y轴上的点。z轴上的点来源于冠状位MR图像，使毁损的下缘与丘脑的下缘重合（the inferior edge of the lesion coincided with the inferior border of the thalamus）。x轴点也来源于冠状位图像，使毁损的外侧缘与丘脑的外侧缘重合（the lateral border of the lesion coincided with the lateral border of the thalamus）。令人困惑的是，这篇论文并没有告知读者如何确定尚未存在的毁损的边界（how the border of the as yet non-existing lesion was determined）。日本的论文更容易理解。靶点位于连合间线上后连合前7mm处（7mm anterior to the posterior commissure on the intercommissural line）。z轴点位于同一冠状位平面背侧3 -4mm处（The z axis point was 3 to 4mm dorsal in the same coronal plane.）。x坐标为丘脑外侧缘内侧2mm（The x coordinate was 2mm inside the lateral boundary of the thalamus） (Ohye等， 2012)。与16年前同一组患者相比，该位置要更前方3mm，更外侧2mm (Ohye等， 1996)。匹兹堡的一篇论文以一种略微不同的方式再次计算出了这个靶区。y坐标位于AC-PC距离的25% +1mm后连合前方。x坐标为第三脑室宽度的50%，距离AC-PC线11mm。z坐标距AC-PC线上方2.5mm。

除了上述技术上的差异外，个体之间的解剖结构也存在差异。自从伽玛刀丘脑毁损术引入以来，这一直是一个令人担忧的问题，因为无法通过生理测试来确定靶区的正确位置。需要注意的是，丘脑毁损术在一个方面不同于其他最常见的功能性GKNS消融指征，即治疗OCD（强迫症）的内囊毁损术。靶区是在MRI上很容易看到的内囊前肢。丘脑毁损术的靶区是不可见的VIM。

到目前为止，已经尝试使用基于图谱和上面概述的各种措施来定位VIM。然而，利用磁共振技术的最新进展，还有另一种方法来确定核的位置，在这本书的“放射外科成像（“Radiosurgery imaging）”一章中提到过。这涉及一种叫做弥散张量成像(DTI)的技术。它的工作原理是通过DTI可以确定白质纤维的方向，并使用软件将该信息转换成剂量计划图像上可见的传导束。在丘脑毁损术的背景下，三个特别感兴趣的传导束是锥体束(the pyramidal tract，PT)，内侧丘系(the medial Lemniscus，ML)和小脑丘脑皮层束(the cerebellothalamocortical tract，CTC)。椎体束（PT）穿过VIM的外侧缘（PT passes lateral border of the VIM）。内侧丘系（ML）描述了VIM核团的后腹侧缘(The ML delineates the posterior ventral boundary of the nucleus, thus these two tracts identify its location)，因此这两个传导束确定了它的位置(Sammartino等，2016)。这个定界区域与小脑丘脑皮层束（CTC）之间的交汇点为丘脑毁损术提供了位置（The intersection between this delimited region and the CTC provides the location for thalamotomy.）。使用这种方法的研究已经证明了VIM位置的多变性，并凸显通过基于图谱的测量来定位永远不会是最佳的（Studies using this methodology have demonstrated the variability of the VIM location and underline how locating it from atlas-based measurements can never be optimal.）。匈牙利的Szeged在一篇有趣的论文中介绍了两例患者。两例都接受了开颅丘脑毁损术，使用图谱作最初的定位靶点，然后像往常一样，在手术过程中根据生理测试调整位置。术后DTI精确地将靶区放置在正确的位置。作者很痛苦地提到了丘脑解剖结构的多变性，并提供了纤维传导束造影优越性的证据，这当然是在没有生理确认的情况下进行定位的关键(Kinses等，2012)。然而，纤维束造影技术存在一些技术问题，目前许多作者强调该技术还没有准备好被常规应用(Gomes等，2016；Higuchi等，2017；Kinses等，2012；Sammartino等，2016)。

最近的一篇综述中提到了这一点，该综述还指出，尽管这不是常规做法，但纤维束造影术的发展可能会提高丘脑毁损术选择位置的准确性(Higuchi 等， 2017；Kincses等，2012)。其他的改进还包括磁共振成像技术的提高。因此，在1995年，一个3mm层厚的1特斯拉MRI是可以接受的(Young等， 1996)。到2019年，使用1.5特斯拉的1毫米层厚已成为标准。此外，根据几项现代综述，有可能认为，对于有效治疗和最小并发症的最佳组合，最佳剂量应在130 - 150Gy之间(Higuchi等，2017；Martinez-Moreno等,2019)。这些相同的综述表明，缓解震颤的成功率约为80%或更多，并发症发生率在1%至2.5%之间。关于并发症，由于邻近内囊，已确定该结构的暴露剂量不应超过20-25Gy (Higuchi 等， 2017)。最近一些论文的另一个特点是，研究结果采用了普遍接受的量表评分，如Fahn-Tolesa-Marin临床震颤评级量表(Raju等， 2017)。因此，尽管已知存在解剖学和治疗变异固有的困难，GKNS丘脑毁损术已经变得有效和可靠。

目前还没有适当的文献比较GKNS丘脑毁损术与开颅丘脑毁损术或深部脑刺激的效果。尽管如此,这方法从1997年从一个正宗的医疗中心发表在一个严肃的杂志的一篇论文起已经走了很长的路，该文章认为在可靠的无创生理靶点定位之前，伽玛刀苍白球毁损术和丘脑毁损术应局限于有高到不可接受的射频立体定向手术风险的患者（until reliable noninvasive physiologic target localization is available gamma knife pallidotomy and thalamotomy should be limited to patients with an unacceptably high risk for radiofrequency stereotactic operation ）(Bonnen 等,1997)。相比之下，最近发表的一篇关于34例伽玛刀丘脑毁损术(GKT)患者帕金森病(PD)的研究结果可以得出以下结论:虽然对有侵袭性手术高风险的患者伽玛刀丘脑毁损术(GKT)是安全有效的，但对于所有以震颤为主的PD（帕金森病）患者，都应该考虑使用伽玛刀丘脑毁损术(GKT)(Raju等，2017)。因此，30多年来，在许多地方，GKNS已被接受为帕金森氏症震颤或特发性震颤的常规治疗方法。国际立体定向放射外科学会（The International Stereotactic Radiosurgery Society）已经编写了GKNS丘脑毁损术治疗震颤的指南。这篇论文包含一个已出版系列的表格。其中16个研究系列包括20多例患者。震颤的平均改善率为82.5%。论文的结论是，如果使用先进的成像模式，该手术是安全的，耐受性良好，使用4毫米等中心，剂量在130Gy和150Gy之间。它还规定，VIM的定位应基于现有的立体定向地图集(Martinez-Moreno等， 2019)。

还有一种会引起需要丘脑毁损术治疗的震颤的情况就是多发性硬化症。文献有限，但有趣的是，同一材料发表了两次，一次随访中位数为23个月(Kooshkabadi等，2013年)，一次随访中位数为39个月(Raju等，2018年)。结果采用Fahn-Tolesa-Marin量表。这可以用来记录各种参数的严肃性。在这两篇论文中，分别讨论了前一篇论文中关于书写、震颤和饮酒的震颤程度，以及相同的参数加绘图。该量表测量了5个等级(表1)。在两篇论文中，MS震颤的平均异常接近但不完全是4。在最近的一篇论文中，异常值在1.5和2之间变化时，改善更大。15例患者中，13例震颤缓解。4例改善了3级或更高级。8例的改善在一到两级之间。其中一例改善不到一级。2例患者发生放射副反应(ARE)。其中一例在治疗后4个月出现对侧暂时偏瘫。另一例患者治疗8个月后出现下肢麻痹。第三例患者在丘脑毁损术的位置出现囊变，需要插入Ommaya储液囊。

表1 Fahn-Tolesa-Martin量表

分级	表现
0	正常
1	轻度异常
2	中度异常
3	显著异常
4	严重异常

因此，对大多数患者而言，对多发性硬化症进行放射手术丘脑毁损术是有益的。虽然DBS已成为最常见的治疗方法，但GKNS的优势是它不需要DBS所要求的持续调整和电池维护。没有发表的数据分析DBS的维护对MS患者的影响，但考虑到他们需要持续的护理，避免DBS维护性似乎是一个值得注意的获益。总之，有必要指出，丘脑毁损术对多发性震颤的改善明显小于特发性震颤或帕金森病(Kooshkabadi等， 2013)。

3 苍白球毁损术（Pallidotomy）

虽然丘脑毁损术对震颤很有效。苍白球毁损术也能改善震颤、运动迟缓和僵直。它是由Leksell引入的，他第一次尝试前背侧毁损（anterodorsal lesions），但并不令人满意。然后他将靶区移动到苍白球的后腹侧部分（the posteroventral part of the pallidum），这被证明是有用的。该技术在1992年被Laitinen重新引入用于治疗运动迟缓，并发表了结果(Laitinen等， 1992)。它有效性很好，并流行了好几年。然而，它却被DBS所取代，因为DBS在理论上具有可逆性和安全性的优势，而其实际的缺点是成本和维护(Gross, 2008)。

伽玛刀（GKNS）苍白球毁损术最热情的支持者是西雅图的Young。他报告了40例患者，其中29例为单侧毁损，11例为双侧毁损。靶区的选择是根据Laitinen的建议，并由与图集测量相关的图像解剖学定义。对这些进行电生理检查(Laitinen等，1992年)。结果采用统一帕金森病评定量表(the Unified Parkinson’s Disease Rating Scale，UPDRS)。运动功能、僵直、运动迟缓、震颤和药物运动障碍（motor function, rigidity, bradykinesia, tremor, and medication dyskinesias）均有改善。双侧手术改善了结果。当病变变得比预期的更大时，40例患者中有2例发展为永久性偏盲。其中一名患者出现了轻度对侧偏瘫，病情得到了很大改善(Young等， 2014)。因此，虽然有效且安全，但业内人士似乎对GKNS消融替代DBS手术并不热心。越来越多的报告是否能说服同事们使用这种方法还有待观察。