丘脑底核电刺激术治疗肌张力障碍

【摘要】

目的 探讨丘脑底核（subthalamic nucleus，STN）脑深部电刺激术（deep brain stimulation，DBS）治疗肌张力障碍（dystonia）的疗效。方法3例肌张力障碍患者，其中2例行单侧丘脑底核电刺激术，1例行双侧丘脑底核电刺激术。3例患者术前及术后3-22个月分别采用BFM肌张力障碍评分量表（Burke Fahn-Marsden dystonia rating scale，BFMDRS）进行评分。结果 3例患者开机后症状都有不同程度的改善，例1随访22个月改善97％；例2随访3个月改善63％；例3随访3个月改善37％。所有患者未出现手术相关并发症。结论STN是治疗肌张力障碍有效的靶点，可明显、长期改善肌张力障碍症状。

肌张力障碍（Dystonia）是主动肌与拮抗肌收缩不协调或过度收缩引起的、以异常的动作和姿势为特征的运动障碍综合征，具有不自主性和持续性的特点。按病因可分为原发性和继发性，按发生部位可分为局限性、节段性、偏身性和全身性，按起病年龄可分为儿童型、少年型、成年型。我科自2012年6月至2014年4月对3例肌张力障碍的患者采用丘脑底核（subthalamic nucleus，STN）脑深部电刺激术（deep brain stimulation，DBS）治疗，取得良好效果，报道如下。

一、临床资料

1、病例资料：例1女，49岁。因“右上肢及头部不自主运动伴抬头困难3年余”2012年6月入院。3年前无明显诱因出现右上肢不自主挥动、不自主摇头及抬头困难，伴言语欠流利、偶哽咽；右上肢挥动幅度大，多高过头顶。患者以右上肢从枕后抱头时可部分缓解不自主运动及抬头困难症状，但不能持久。卧位、坐位时症状不明显，站立、行走及精神紧张时症状加重，生活自理困难。服用安坦可部分缓解症状，药量渐增大至10片/日，因副作用明显而停药，曾行肉毒素注射未见明显疗效。既往无难产、缺氧、脑炎及头部外伤等病史。DYT1基因（dysfunctional tapetum）检查阴性。2010.5.20头颅MRI示：小脑蚓部萎缩（图1）。其他辅助检查无明显异常。诊断：原发性局灶性肌张力障碍（右上肢及头颈部）。

例2男，51岁。因“右腿行走不便50年，加重伴四肢僵硬、行动困难7年”于2014.3入院。1岁时家人发现行走时右侧足跟不能着地，行走不便。2007年起无明显诱因地出现双上肢晃动并进行性加重，伴行走困难。上述症状睡眠时消失，精神紧张时加重。服用阿普唑仑2片/次，3次/日，息宁1片/次，3次/日，每次服药仅部分改善症状约2-3小时。不能确定出生时有无窒息、缺氧史。未行DYTI基因检测。2014.3.29头颅MRI示：多发腔隙性脑梗塞。其他辅助检查无明显异常。查体：认知未见明显异常，言语欠流利，行走困难，行走时全身扭动，姿势步态明显异常：右足内翻跖曲伴足跟不能着地，左足拖曳；左上肢稍靠躯干，右上肢呈外展状，头向左侧偏斜，左手活动慢，肌张力：右上肢0级，余肢体II+。诊断：原发性全身性肌张力障碍。

例3女，65岁。因“左手、左上肢运动困难、僵硬渐重6年余” 2014.3入院。2008年无明显诱因地出现左小指及无名指麻木，后出现左手运动不灵活，渐发展到整个左侧上肢。2年前症状发展为左手不能伸开、左肘屈曲不能伸直及举左手不能过肩。曾服用氯硝西泮有改善，但疗效逐渐变差。服用安坦、美多巴、金刚烷胺、息宁等无效。既往于1990年右顶部被电风扇叶打伤。未行DYTI基因检测。2012.2.17头颅MRI示：右顶部（中央沟附近）皮质脑萎缩（图2）。其他辅助检查无明显异常。查体：左上肢肌张力高：左手4级（僵直），左肘关节、肩关节肌张力3级，左肘不能伸直，左手上举不能过肩。诊断：继发性局灶性肌张力障碍（左上肢），右顶叶脑挫裂伤后脑萎缩。

2.手术方法：例1患者行左侧STN-DBS，例2患者行双侧STN-DBS，例3患者行右侧STN-DBS。3例患者均在局麻下安装Leksell-G型头架（Elekta，Sweden），然后行3.0T MRI （Siemens Trio） 薄层定位扫描（层厚2mm，T2），STN在MRI下为可见靶点，选择STN显示好的层面测量并计算其坐标值。例1患者STN坐标为：x=11.5mm,y=- 2 mm,z= 5 mm，例2患者STN坐标为：x=12mm,y=- 3 mm,z= 6 mm，例3患者STN坐标为：x=11mm,y=- 2.5 mm,z= 5 mm。局麻后在眉间上11-300px、中线旁开3.5-4 cm做马蹄形皮瓣翻向额侧。颅骨钻孔后置入微电极 （Medtronic LeadPiont） 确认STN位置及上界和下界，然后植入治疗电极。例1及例3患者为3389型电极（Medtronic），例2患者为PINS L301型电极（清华品驰）。连接体外临时刺激器， 术中电刺激后病人肌张力障碍症状改善， 无不良反应，关闭切口后复查1.5T MRI确认电极位置位于STN核团内。全麻下在锁骨下方作大小约5x125px皮下口袋， 将脉冲发生器（例1及例3：Activa，Medtronic；例2：PINS G101，清华品驰）植入胸部皮下， 通过延长导线与治疗电极连接。例2患者开机后服用息宁时出现异动，降低刺激强度后症状消失。3例患者均未出现手术相关并发症。

3.疗效评估：术前和术后采用BFM肌张力障碍评分量表（Burke Fahn-Marsden dystonia rating scale，BFMDRS）进行评分，包括运动评分量表（ movement scale）和功能障碍评分量表（disability scale）。症状的改善率按如下公式计算：改善率=（术前评分-术后评分）/术前评分×100％。

二、结果

例1患者术后10天开启刺激器，选用单极刺激（C+，1-，2-），刺激参数：电压 2.5V, 频率130Hz, 脉宽 60μs。右上肢不自主运动及不自主摇头症状缓解，但仍存在头竖直较困难，术后1个月症状明显改善，与正常人无异，BFMDRS-M评分由术前15分降至0.5分，改善率为97％，12个月随访BFMDRS-M评分仍为0.5分。目前随访24个月，改善率仍维持在97％，症状控制满意，未再调节刺激参数。

例2患者术后12天开机，采用单极刺激（左IPG: C+，3-，150Hz，60μs，1.7V；右IPG: C+，3-，150Hz，90μs，2V），开机后肌张力正常，行走困难、姿势步态异常好转，停用息宁片。术后1月症状进一步好转，BFMDRS-M评分由54分降至25分，改善率为54％；术后2个月随访BFMDRS-M评分为20分，改善率为63％。停用息宁后症状无加重，基本恢复正常工作，工作时服用阿普唑仑2片/次、3次/日，休息时无需服用。患者行走、进食、穿衣、洗澡等基本生活行为均明显改善。

例3患者术后12天开机，采用单极刺激（C+，0-），刺激参数为：电压 2.6V, 频率150Hz, 脉宽 90μs。1周左上肢僵硬较术前稍缓解，肌张力高约3级。1月后改为双触点单极刺激（C+，1-，0-），刺激参数：电压 1.6V, 频率120Hz, 脉宽 60μs。术后1个月BFMDRS-M评分由17分降至9分，改善率为37％；术后2个月随访BFMDRS-M评分仍为9分。患者左手能部分伸掌，左手抬起可平肩，左肘可以伸直。

三、讨论

随着DBS在帕金森病治疗上取得明显疗效，人们开始将这项技术应用于治疗肌张力障碍。近10年来国外有大量的文献报道苍白球内侧部（GPi）DBS治疗肌张力障碍。Ostrem等[1]总结了截止2008年采用DBS治疗肌张力障碍的文献报道，原发性肌张力障碍的改善率在21-95％，多数报道改善率在60-70％。Gpi-DBS治疗肌张力障碍常常需要数月才能显现出效果，刺激电流一般也比治疗帕金森病时要大，多数报道用的脉冲宽度＞180μs，并需要较高频率（130C185 Hz）。因此，电池交换的时间通常为1-2年。Isaias等[2]报道30例Gpi- DBS治疗原发性全身性肌张力障碍患者：30例随访2年（82.5％），23例随访3年（85.5％），13例随访4年（84.7％），9例随5年（83％），5例随访7年（82％），1例随访8年（98.8％）。Egidi M等[3]回顾性分析了截止2005年在7个意大利神经外科中心接受DBS治疗的69例肌张力障碍患者，包括原发和继发性、全身性和局灶性，靶点为GPi，术前病程平均17年，术后随访3-84月，平均BFM改善率为42％（0-92％），改善率在原发性为45％、继发性为37％，DYT1基因阳性疗效较好；继发性患者中，药物引起者有非常好的疗效。术前病程与疗效呈负相关。Andrews等[4]对文献报道的209例接受DBS治疗的原发性肌张力障碍患者的meta分析发现：术前病程短、术前评分低（病情较轻）和DYT1+患者的改善率明显较高。91例DYT1+患者改善率为67.5％（53.3％-92.3％），108例DYT1基因阴性患者改善率为55.8 ％（38.6-79.3％），10例DYT1资料不明患者的改善率为51.9％ （20.8-71.4％），但无论DYT1+还是DYT1-患者均有明显改善。Holloway等[5]分析了有BFM评分的24篇文献共137例接受DBS治疗的患者，平均BFM改善率为51.8％（34-100％），刺激GPi效果较丘脑腹外侧后部好，脑瘫及脑炎引起者疗效较差，。Lee J等[6]总结文献认为，和DBS治疗帕金森病相比，DBS治疗肌张力障碍显效慢，需要更高的电压，刺激参数的设定也更加个体化。

鉴于STN-DBS明显改善帕金森病的运动失调、肌张力障碍的经验，STN-DBS治疗肌张力障碍近年引起广泛关注[7-9,11-12]。张建国等人[7]首次报道STN-DBS治疗迟发性肌张力障碍，患者随访3个月，改善率达92％。张等人[8]报道8例原发性肌张力障碍患者行STN-DBS，随访6个月，BFM改善率为40％-90％，疗效满意。近期曹春燕等人[9]对27例STN-DBS治疗原发性肌张力障碍患者的长期随访亦取得满意效果：随访1、3、10年的BFM改善率分别为55％、77％、79％；生活质量1月后明显改善，1年后进一步改善，以后维持稳定。虽然目前STN-DBS治疗肌张力障碍报道的病例尚不多，但结果普遍认为STN是治疗肌张力障碍十分有效的靶点。GPi-DBS 术后往往要数周至数月才出现肌张力障碍症状的改善，而STN-DBS 术后在体外临时电刺激阶段就表现出部分症状缓解，提示对STN-DBS的反应更加敏感，利于尽快选择最佳刺激参数。此外，STN体积小于GPi，刺激参数值设置低，延长刺激器的电池使用寿命，减少了患者的经济负担。Blahak C等[10]观察了20例采用GPi-DBS治疗的肌张力障碍患者，电池的平均寿命为 25.1 ± 10.1 （range 16-60） months，而STN-DBS治疗肌张力障碍患者电池的寿命在5.5±1.1年（个人交流）。

Schjerling 等[11]在一项12例病人的随机双盲交叉试验中发现：STN较Gpi刺激治疗肌张力障碍对BFM运动评分的改善更明显（STN 13.8分，n=12；GPi 9.1分，n=7，p=0.08）。由于病例数较少，作者认为尚不能结论STN较GPi更适合治疗肌张力障碍，但认为STN是治疗肌张力障碍的安全而有前途的靶点。我们的结果也显示，STN-DBS治疗肌张力障碍可取得明显疗效，并可长期维持。

术后程控方面，我们主要参考术后颅脑MRI电极位置以及测试触点刺激的效果来选择刺激触点；刺激参数设置原则为：不引起患者不适的最大刺激（刺激未见到明显改善时）及最小的有效刺激（刺激即可见到改善时）。Holloway等[5]分析了有BFM评分的24篇文献包括137名接受DBS治疗的患者，参数设置范围：电压1.5-5V, 频率130-140Hz, 脉宽110-210μs。Schjerling 等[11]在其随机双盲研究中，频率均为130Hz，GPi2.8±0.2V，116.3 ± 18.0msec；STN2.6±0.2V，60.0 msec。 我们的经验及文献均说明，DBS治疗肌张力障碍的参数设定更加个性化。