發布時間：2019-07-03
近年來，一種被稱為“深度腦刺激”（Deep brain stimulation, DBS）的技術受到越來越多人的關注。DBS技術是一種對大腦進行可逆性調控的手段，它通過手術將電極植入到大腦特定腦區，發送一定頻率的電脈沖，對異常的大腦放電進行調控，從而達到改善或治療疾病的目的。由于DBS的整個系統包括電極、脈沖發生器和導線，和心臟起搏器類似，因此DBS又被稱為“腦起搏器”。
今年年初，有多家媒體報道深圳市二醫院為一名患有“音樂家手”病癥的病人實施了“腦深部電刺激術”，患者邊彈吉他邊做腦部手術，引發網友熱議。故事的主人公李先生是一名退休警察，20多年前，他在大學主修吉他，后因患上“局灶性肌張力障礙”，不得不放下心愛的吉他。該病的癥狀是在重復一項平時極為熟練的動作時會肌肉僵硬，無法完成動作。由于這種疾病往往出現在演奏家身上，也被業內人士稱為“音樂家殺手”。深圳市二醫院的醫生在了解他的病情后決定為其實施DBS手術，在他的左腦丘腦腹中間核埋入類似于腦起搏器的一根微電極，通過電刺激的方式來恢復病人的腦功能。手術“立竿見影”，在意識清醒的狀態下，躺在手術臺上的李先生驚喜地發現，他原本僵硬的右手手指變得靈活起來（圖1）。
圖1.李先生在手術中彈奏吉他(南方日報記者 朱洪波 攝 )
對李先生采用的DBS手術，其過程相對比較復雜，主要可以分為兩個步驟，一是確定靶點腦區的立體坐標，二是進行 DBS手術。
確定靶點的坐標需要在患者頭部安裝金屬定向頭架，固定好后，通過核磁共振技術對患者的大腦進行成像，得到頭架的位置和患者的大腦三維結構圖，再對圖像進行一定的處理和計算就可以得到目標靶點的立體坐標，即電極放置的位置。DBS手術中使用的電極非常細，通常只有1.3毫米左右，細的電極可以盡量減少植入過程中對其他腦區的損傷，并且方便精確植入目標核團。
模擬好電極插入的路徑后，就可以開始進行手術了。首先對患者頭部進行消毒和局部麻醉，用顱鉆在顱骨上鉆出硬幣大小的小孔，將電極從小孔插入。為防止電極插入對大腦其它功能造成損害，在電極安放好后，醫生會喚醒麻醉中的病人，進行效果測試，比如做一些簡單的動作和計算等。測試過程中，患者隨時反饋電刺激時的感受，通過不斷地調整電極位置和刺激的強度，最終找到對癥狀改善最明顯的刺激靶點和刺激強度。所以在李先生的手術過程中，當電極插入指定坐標后，醫生將其從麻醉中喚醒，李先生需要在意識清醒的狀態下彈奏吉他，以便和手術前拍攝的彈奏畫面進行對比，查看改善效果，并確保手術沒有影響大腦其他功能。
如果測試中患者癥狀得到明顯改善，就可以進行其他裝置的植入了，主要包括將脈沖發生器植入鎖骨附近皮下，脈沖發生器通過皮下導線與電極相連。手術后，病人自己通過程控儀可以監控電池的電量情況和開關狀態，醫生也可以對其進行遠程隨訪，監控傷口愈合程度和治療效果，同時也可以根據病人的病情和反應調整設置合適的刺激參數（圖2）。
圖2.深度腦刺激所需元件示意圖，包括電極、導線、導線延長線以及脈沖發生器等。（蔣夢萍 繪制）
以上通過DBS技術對李先生的局部性肌張力障礙進行治療是臨床上DBS應用的一個非典型案例，在中國是第一例，世界第七例。目前臨床上應用最廣泛的是用DBS治療中晚期帕金森病患者。
帕金森病是一種常見的神經系統變性疾病，該病的患者運動功能失調，表現出震顫、肌強直、面具臉、短促步態等癥狀，平均發病年齡約60歲。15年前，我國的帕金森病患者就達到170萬，55歲以上的人患病率約為1%，據估算，我國每年的新增患者達10萬人之眾。帕金森病雖然難以治愈，但是通過積極治療，可以很好地控制病情，改善患者生活質量。
帕金森病是中腦黑質多巴胺能神經元的變性死亡導致的，臨床上，早期帕金森病患者通過服用左旋多巴胺治療。然而對部分患者而言，藥物治療的蜜月期很快就會過去，此時的最佳療法是DBS。
DBS 控制帕金森病癥狀的效果已在世界范圍內得到普遍證實，截至2013年，全世界已經有超過60000人接受了DBS治療。除了治療肌張力障礙和帕金森病，臨床上還在嘗試用DBS幫助腦損傷患者恢復意識。另外用DBS治療精神障礙的研究也越來越多，比如抑郁癥、強迫癥、厭食癥等，但是由于個體差異大、常伴有并發癥等原因，手術治療的效果還有待評估。
與傳統的永久性的不可調節和不可逆的大腦治療方法（如灼燒和切除）相比，DBS 技術實現了對大腦的可逆性調控，因此具有明顯的優勢。除了對大腦結構破壞小，可逆安全，DBS還可以隨著病人病情的進展進行長期調控。但是DBS手術過程復雜，需要經驗豐富的外科醫生。有高血壓、老年癡呆等并發癥的患者通常也不建議進行DBS治療。
在發達國家，DBS 已成為一種常規手術，但在我國由于手術費用昂貴（一臺手術的全部費用在20-30萬左右），讓很多人望而卻步。因此DBS往往是患者最后的“救命稻草”。
（審核：仇子龍、顧勇）
參考文獻
Mark K. Lyons.（2011）Deep Brain Stimulation: Current and Future Clinical Applications. Mayo ClinProc86(7): 662–672.
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