学术前沿
第42期
神外前沿讯，近期，中国医科大学附属第一医院神经外科王军教授、欧绍武教授等在世界神经调控协会官方期刊《Neuromodulation》上发表了题为《Comparison of Awake and Asleep Deep Brain Stimulation for Parkinson’s Disease: A Detailed Analysis Through Literature Review》的述评性文章。
脑深部电刺激术(DBS)术目前是神经外科领域治疗帕金森病等运动障碍性疾病的主要方法，国内外多数医疗中心实施该类手术是在局部麻醉下术中应用电生理记录等方法引导下进行的，这种手术方式也被称为“清醒”DBS手术(或局麻DBS手术)，其主要目的是术中对患者行临时刺激，测试，观察症状的改善程度及不良反应情况，进而决定电极植入靶点的最佳位置，但随着实施手术患者数量的增加，难以耐受“清醒”DBS手术的病例也随之增加，如患者难以耐受头部长时间地保持某一固定姿势、流涎较重反复呛咳、患者有焦虑或惧怕手术等而拒绝局部麻醉手术，因此，在局部麻醉DBS手术的基础上，有的医疗中心开始采取全身麻醉下的DBS手术，这对于很多适合DBS手术的PD患者而言也是一种非常希望选择的麻醉方式，而在全身麻醉下精准定位神经核团及其不同功能亚区是全麻DBS手术的难点。
为解决以上问题，王军教授至美国最大的神经调控中心之一—Barrow神经外科研究所神经调控中心进行学习，归国后该团队于2017年在东北地区率先成功开展了全身麻醉脑电双频指数监测(BIS)下的脑深部电刺激手术，目前该类手术累计完成近百例，由此积累了丰富的临床经验，并推广应用至国内多家DBS中心，该述评性论文正是基于以上临床工作经验、加之王军教授在国外学习的技术方法以及最新的文献复习等情况撰写的，文中详细的比较了局麻和全麻DBS手术在手术技术、治疗效果、手术并发症、手术费用等方面的异同，为临床开展全麻DBS手术提供理论及实践指导。
该论文通过详细分析比较，结果表明：全麻DBS手术可以显著的改善帕金森病人的运动症状，并且全麻DBS手术效果与局麻DBS手术效果无统计学差异，表明二者可同样显著的改善帕金森病人的运动功能，同时该论文还详细的分析了二者在手术技术、手术并发症、手术费用等方面的异同，结果发现二者在手术操作技术上不尽相同，但在术后并发症、手术费用等方面二者无统计学差异，最终结论全麻和局麻DBS手术二者可以获得一样显著的临床疗效，但值得指出的是，该论文还详细的比较了全麻和局麻DBS手术过程中的一些细节问题，这对临床手术操作提供了指导。
该论文还发现：对于颅内电极植入部分，清醒和麻醉状态下的操作流程类似，但具体细节有所不同，在清醒下颅内电极植入操作过程中，绝大多数的中心采取的是微电极记录引导下(MER)的颅内电极植入法，结合术中临时刺激测试结果决定电极植入的最终位点，而微电极记录也分为单通道微电极记录和多通道微电极记录，其中多通道微电极记录法在定位神经核团不同亚区中具有重要的意义，这也是颅内电极精准植入的关键，所以有研究发现多通道微电极记录引导下的帕金森病DBS手术，其术后患者的临床运动功能改善要优于单通道微电极引导下的DBS手术。全麻下颅内电极植入的操作流程不尽相同，有的中心采取的是术中CT（iCT）或MRI指导下的电极植入法，即颅内电极植入后通过术中CT或MRI扫描后与术前定位的MRI融合来确认靶点位置，而有的中心也采取同清醒下DBS手术一样的微电极记录引导下的电极植入法，有研究发现DBS术中应用MER一般会比不用MER多耗费40多分钟的时间，而且深入分析发现术中术中应用MER会增加术中电极植入部分手术时间以及总的手术操作时间，其中应用MER组，手术平均时间为2.99±1.24h，不用MER组为2.30±0.86h (p<0.01)，同时该研究还发现清醒和麻醉DBS手术总时间不同，其中麻醉DBS组手术时间为2.39±0.84h，而清醒DBS手术组为2.64±1.20h，其中P=0.03。一般而言，麻醉DBS术中扫描CT后再融合确认靶点耗费的时间较短，但术中应用MRI扫描一般耗费时间较长。有作者还通过文献复习的方法比较了麻醉DBS术中直接应用CT或MRI扫描的方法验证靶点的误差及应用MER后再扫描CT验证靶点的误差，结果显示应用术中CT扫描与术前定位MRI融合的方式确认其径向误差为0.8-1.24mm，应用术中MRI扫描确认靶点其径向误差为0.6-1.2mm，同时该作者也分析了其中心227例应用MER后再扫描CT验证靶点误差情况，发现其径向误差为1.2±0.2mm，以上研究表明，无论是清醒DBS术中应用MER方式确认靶点，还是麻醉状态下应用术中CT或MRI扫描方式确认靶点，其术后植入电极位置的精度都很高，误差都很小，且两组间误差差别不大。
其中王军教授团队全麻DBS手术方法与以上研究不同的是，在全身麻醉后首先应用BIS值监测大脑的觉醒程度，然后根据BIS值在适宜的麻醉深度下行MER。BIS值是经美国食品药品管理局(FDA)批准的用于监测麻醉深度的客观指标，数值为0～100。一般认为，BIS值在65—85时，患者处于镇静(或浅麻醉)状态；在40～65时，处于完全麻醉状态；<40时，大脑皮质处于暴发性抑制状态。王军教授团队研究通过术中调整麻醉药物的剂量，使BIS值维持在≥70(或降低BIS值至麻醉前患者基础BIS值的70％及以上)，可记录到清晰且典型的STN放电信号(图2)。相反，若BIS值较低，STN的放电将受到抑制，尽管此时电生理记录结果仍可能辨认出为STN核团放电，但其放电频率和波幅均与BIS值>70时或在局部麻醉下的STN电生理情况仍有差异。同时，值得指出的是，在记录完STN放电之后，继续提高BIS值，使之维持在>80时，多数患者可在耐受气管插管的同时较好地配合完成对临床症状及不良作用的刺激测试，此时患者仍携带有气管插管或喉罩，未与局部麻醉时一样处于完全清醒状态。因此，王军教授团队研究结果提示术中监测BIS值为何时开始记录STN放电情况提供了一个客观指标。
图2，BIS值维持在≥70(或降低BIS值至麻醉前患者基础BIS值的70％及以上)，可记录到清晰且典型的STN放电信号。
总之，清醒和麻醉状态下DBS手术步骤的主要区别是术中确认靶点的方法，主要集中在是应用MER引导法还是应用术中CT等影像指导法等。
该论文还发现：DBS术中患者的头位摆放水平也会影响到植入电极的精度，有作者通过误差分析发现，当患者的头位与地面的夹角为0度时，其植入的电极误差较30度时要低（图3），具体结果如下，当患者头位处于0度水平时，植入电极的径向误差(radial error)为0.8±0.4mm(n=121)，纵向误差(vector error)为1.0±0.5mm，而当患者头位处于30度水平时，其径向误差为1.1±0.5mm (与0度时比p=0.001)，纵向误差为1.4±0.7mm (与0度时比p≤0.001)，以上研究结果表明，DBS术中头位的摆放水平会影响到植入电极的误差，而清醒和麻醉DBS术中的区别之一就是在麻醉DBS术中患者的体位摆放自由度更高，基本都可以摆成0度水平，而在清醒DBS术中有时要受诸多因素的影响，如患者自身能否耐受不同体位等，很难统一都摆成头位0度水平，这也是清醒和麻醉DBS手术的区别之一。
图3，王军教授所在美国Barrow神经外科研究所神经调控中心Ponce教授发表在OPERATIVE NEUROSURGERY的研究论文表明当患者的头位与地面的夹角为0度时，其植入的电极误差较30度时要低。
清醒和麻醉DBS术中颅内积气情况
此外该论文还指出：DBS术中影响植入电极精度的另一重要因素就是气颅，脑脊液流失而气体进入颅内会不同程度的导致脑组织移位，从而影响植入电极的精度。有研究发现，清醒和麻醉DBS术中气体进入颅内的量有所不同，其中麻醉DBS术中进入颅内的气体量平均为1.2±6.2ml，而局麻DBS术中则为4.2±8.2ml，二者的统计学差异值p=0.05。同样，也有作者对371例DBS患者进行了系统的分析，结果发现清醒和麻醉DBS两组患者颅内进入气体量的平均体积分别为8.0ml和1.8ml，而脑皮层移位的距离分别为5.8和1.2mm，同时该项研究还系统的分析了除了麻醉方式对颅内积气体积的影响外，患者的头位水平也是造成颅内积气量不同的关键因素，如该研究发现当患者的头位水平分别为0度和30度时，其颅内积气量分别为0.4±2.1ml和4.2±9.6ml，二者具有统计学差异(p<0.01)，进一步推断，这也可能是导致如上文所述的颅内电极植入后误差有统计学差异的因素之一，当然该项研究作者也指出，DBS术中颅内积气量多少也受其它因素影响，如核团穿刺的次数、术者的经验等。总之，以上研究表明颅内积气量不同也是清醒和麻醉DBS手术的区别之一，而DBS术中颅内积气是影响颅内电极植入精度因素之一。
此外，该论文还系统的分析了全麻和局麻DBS手术在临床治疗效果、手术并发症、手术费用等方面的异同，结果发现，全麻和局麻DBS手术在以上各方面的结果研究没有统计学差异。
该论文最后预测：未来的研究需要特别关注PD病人非运动症状的改善以及该疗法对病人神经心理方面的影响，这也是深入比较清醒和麻醉DBS效果的异同需要关注的结果。
第一作者王军教授
通讯作者欧绍武 教授、主任医师，博士研究生导师，辽宁省特聘教授，日本鹿儿岛大学客座研究员，“王忠诚”中国神经外科医师年度奖获得者。
诊疗特长:主要从事各种复杂颅内肿瘤的诊治，特別擅长癫痫、面肌痉挛、三叉神经痛及舌咽神经痛等功能神经疾病的外科治疗，东北地区率先开展功能区肿瘤唤醒手术。
科研工作:主要硏究癫痫的外科治疗及其发病机制，特别是离子通道基因突变在癫痫发病中的作用，发表相关论文40余篇，其中SCI论文10余篇。学术任职:辽宁省抗癫痫协会第一届理事会副会长;世界华人医师协会、世界华人神经外科协会功能神经外科专业委员会委员;中国医师协会神经外科医师分会第四届委员会神经电生理监測专家委员会委员;中华医学会神经外科分会第六届委员会小儿神经外科学组委员;辽宁省医学会神经外科学分会第七届委员会委员;《临味转化神经医学(英文版》杂志编辑。
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