在癫痫治疗中,约有70%患者经药物治疗能得到较好的控制,但仍有30%的患者药物控制不理想,发展成难治性癫痫。外科手术切除病灶是这部分患者的另一个选择,但部分患者癫痫灶无法定位,或病灶位于语言、感觉、运动区等不宜手术部位,因此只有50%难治性癫痫患者适宜外科手术治疗〔1〕。对于药物控制不好又不适宜手术的癫痫患者来说,神经电刺激成为较好的治疗手段,其中脑深部电刺激(DBS)是一种新的治疗手段,已经受到广泛的关注。DBS是通过立体定位的方法进行精确定位,在脑内特定的靶点植入刺激电极进行电刺激,从而达到治疗目的的一种新方法。本文从DBS的刺激靶点和时机、参数选择及可能的机制、存在的问题几方面就近年来的研究进行阐述。
1 DBS治疗难治性癫痫刺激靶点和刺激时机、参数选择
出现癫痫临床症状之前,如能快速检测出发作,可相应地进行有效的电刺激终止发作,这就要求有特异性和敏感性强的检测方法。目前已可运用线性和非线性各种分析方法来确定发作前的临界状态,使利用这种发作前的算法来确认刺激时机已成为可能。但由于把癫痫发作预报算法装配到植入装置中还需复杂的计算机技术支持,所以目前还未能完全运用到实际的临床治疗中〔2〕。这种程序化、反应性电刺激终止癫痫发作的治疗效果取决于刺激的各种参数如电流强度、持续时间、刺激波形、脉冲频率、刺激周期等,同时电极放置的部位和阴阳极的选择也会影响刺激的效果。当前各种刺激频率已经运用于治疗癫痫,但人类治疗癫痫发作时适宜的刺激频率仍没有确切的结论,而刺激频率的选择很大程度取决于刺激的部位。通常刺激点选择在癫痫触发点或被认为在痫性放电神经网络中扮演重要角色的结构如丘脑底核、尾状核、丘脑前核、丘脑正中核、黑质、海马、小脑等。
1.1 丘脑底核( Subthalamic nucleus, STN) STN是癫痫黑质控制系统( the nigral control of ep ilep sy system,NCES)重要环节,通过电刺激抑制STN或是将GABA能受体激动剂注入STN,均发现能不同程度抑制黑质网状部,继而抑制中脑背侧抗惊厥带,达到抗癫痫的效果。对于刺激时间,Vercueil做了5 s组和10 min组研究, 5 s的双侧高频电刺激(130 Hz, 60 ms,强度为刚好在刺激引起运动障碍的阈值以下) STN,发现可以抑制遗传癫痫敏感大鼠失神癫痫发作和脑电图上显示的棘慢波,单侧刺激没有效果,双侧持续刺激STN 10 min后棘慢波放电被暂时抑制,但是在2 min内重新出现,刺激前和刺激后,棘慢波放电累积持续时间并没有显著的改变〔3〕。应用前者的刺激参数电刺激STN 10 min,对大鼠单侧杏仁核注射海人酸( KA)点燃的边缘叶癫痫模型同样有抗癫痫效果。有人认为STN的刺激效果是频率依赖型,Lado〔4〕使用了130 Hz, 260 Hz和800 Hz对氟替尔( Flurothyl)诱发的全面性强直2阵挛发作大鼠STN进行了电刺激,结果130 Hz可以提高致痫阈, 260 Hz没有影响, 800 Hz降低致痫阈。高频电刺激对STN的影响尚有争议。Lee〔5〕通过胞内纪录技术,发现高频电刺激STN,在刺激期间动作电位增加,且在100~140 Hz达到最大,刺激后出现抑制效应,刺激时间越长,抑制越持久。这反映了高频电刺激对STN的作用并不完全是抑制。由于已有电刺激STN成功治疗运动障碍性疾病的经验,同时又有较多的刺激实验动物STN抗癫痫模型的研究,使STN成为治疗癫痫可能的靶核。目前已经有较多的临床应用报道,而刺激参数目前大多沿用了电刺激治疗帕金森病的设置。
1.2 丘脑正中核(Centromedian nucleus of the thalamus, CMT) 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层神经元。在一项对13例Len2nox2Gastaut综合征的患者CMT电刺激治疗中,整体上发作次数降低了80% ,同时明显提高患者的生活质量〔6〕。虽然CMT电刺激在控制大发作的次数上有明显的作用,但对于复杂部分性发作疗效却不肯定〔7〕。