腦起搏器

腦起搏器，又稱腦深部電刺激術(DBS)，主要通過手術植入大腦中的電極，發放電脈衝至控制運動的相關神經核團，從而達到調控異常神經電活動的目的，治療緩解帕金森病的三個主要癥狀：震顫、僵直和運動遲緩，尤其對中線癥狀有很好的改善作用，如起步和翻身困難等。據上海藍十字腦科醫院帕金森病資深專家陳鴻耀教授稱，腦起搏器是一套精緻小巧的微電子裝置，包括一個脈衝發生器、一根電極和一根延伸導線，這些部件均植入體內，植入體內的部件不會影響病人的日常生活。

1950s ，多以丘腦切除(thalamotomy)與蒼白球切除(pallidotomy)來改善運動性疾病癥狀。

1968 ，一般多以levodopa (L-dopa)這個藥物來治療帕金森病。到70年代晚期，神經科醫師了解到長期使用L-dopa會失去其藥效且可能加劇帕金森氏症患者的癥狀。

1960s and 1970s ，神經科醫師以外科手術校正運動性疾病，同時也認同顫抖可經由植入電極來控制癥狀。

1980s ，神經外科醫師開始植入刺激性電極以治療運動性疾病。在此十年間陸續有不少關於以腦刺激治療各類患者的論文發表。

1987年，法國神經科醫師ALIM-Louis Benabid教授與在 Grenoble大學的團隊在患者腦內植入一丘腦刺激系統以控制顫抖現象，於是開始了一系列的試驗性研究。

1992年8月，歐洲多中心顫抖臨床研究首度將100多位患者納入試驗。

1995年2月，丘腦刺激療法在歐洲，加拿大與澳洲通過，用以治療原發性震顫與帕金森病震顫。

1995年秋，在全球有18個利用丘腦底核或蒼白球刺激以控制重度帕金森病癥狀之Medtronic臨床研究中心首度將患者納入試驗。總共包括美國，歐洲，加拿大與澳洲共160位患者。

1997年7月，腦起搏器震顫控制療法在美國通過，用以治療原發性震顫與帕金森病震顫。

1998年4月，腦起搏器帕金森病療法在歐洲，加拿大與澳洲通過，用以治療重度帕金森病的運動障礙。

2002年1月，腦起搏器手術帕金森病控制療法在美國通過，用以治療重度重度帕金森病的運動障礙。

2003年，腦起搏器療法獲得美國FDA批准用於治療肌張力障礙。

2009年，腦起搏器療法獲得美國FDA批准用於治療強迫症。

2018年，腦起搏器療法獲得美國FDA批准用於治療癲癇。

目前世界上共有三種腦起搏器。

由Brice教授發明，它的脈衝發射儀需通過手術植入人的胸大肌以下，導線則通過皮下進入大腦，一對刺激電極在顱內，所以稱為中樞型腦起搏器。

由孫國安教授發明，它的脈衝發射儀和導線均在體外，僅內電極植入顱骨內，需要治療時通過外電極把脈衝電信號傳遞到內電極，不治療時則取下，故稱為分離型腦起搏器。

由Penry教授發明，它的脈衝發射儀和中樞型腦起搏器一樣，需通過手術植入人的胸大肌以下，導線經皮下到達迷走神經，一對刺激電極在迷走神經上。因為迷走神經屬於周圍神經，所以稱為周圍型腦起搏器。

腦起搏器植入技術比以往的手術方法有其特點。

首先，可逆和可調節。手術不毀損神經核團，只是使其暫時處於電麻痹狀態，改善神經功能，神經核團麻痹的程度、範圍可通過設定腦深部電極的電流、電壓、頻率及電極位置等多個因素來調節。在術后漫長日子裡，還可隨病情變化而不斷調節，可以長期控制不斷發展變化的帕金森病癥狀。

其次，可體驗。手術植入電極后，可通過臨時刺激的方法，給病人和家屬有幾天的適應、體驗和觀察的時間，再決定最終和最佳的手術方案。減少以往手術由於患者緊張等因素造成療效判斷不準確的現象。

再次，可發展。手術保留正常腦組織的神經功能，為以後可能出現的新方法創造條件，也就保留了患者獲得新生的權利和希望。

最後，手術是雙側的。帕金森病患者的雙側都會受到影響，但毀損雙側蒼白球或丘腦，容易出現嚴重的併發症。而DBS則很少出現副作用，這是病人樂於接受的重要原因。正由於上述優點，在美國、加拿大和歐洲等發達國家，已經很少人去做毀損術，接受腦起搏器治療的帕金森病患者越來越多。在國內，上海華山醫院等已經治療了相當多的病例。

分離型腦起搏器

分離型腦起搏器又稱經顱磁電刺激術（Transcranial magnetic electric stimulation,TMES）由孫國安教授研究成功，是中國人自己發明的可在體外充電的腦起搏器，科技成果通過專家論證和鑒定，給予高度評價，建議臨床推廣應用。

分離型腦起搏器（TMES）由內電極、外電極、導線和脈衝發生儀四部分組成。一、內電極（磁場電極）內電極由極強的磁性材料組成，通過頭皮微創切口在顱骨上打磨一個空間植入其內，直徑6-11mm，高度（h）根據顱骨厚度不同一般3-7mm不等，數量（M)根據頭顱面積計算一般植入5-12個不等。

分離型腦起搏器(TMES)對癲癇、帕金森、帕金森綜合症、肌張力障礙（扭轉痙攣、痙攣性斜頸、書寫痙攣、梅傑氏病）、手足徐動症（家族性發作性肌張力障礙性舞蹈手足徐動症、發作性運動源性舞蹈手足徐動症）、肝豆狀核變性、進行性核上麻痹、少動性錐體外系病、多動性錐體外系病、舞蹈病（亨廷頓病、老年性舞蹈病）、共濟失調（繼發性共濟失調、家族遺傳小腦性共濟失調）、抽動穢語綜合症、發作性睡病、腦癱、腦萎縮、小腦萎縮、高血壓、重度失眠、腦梗塞、腦出血、偏癱、老年性痴獃、植物人等有顯著療效。

立體定向頭架幫助神經外科醫生確定放入電極的位置。此過程採用局部麻醉，除輕度的受壓感外，一般無明顯不適。

通過CT或磁共振(MRI)檢查定向架位置，並根據需要，幫助醫生獲得植入腦起搏器部位的定位數據。

根據前面的定位找准刺激部位后，把電極放進大腦。此過程的損傷很小，而且由於大腦本身沒有痛覺，因而不會感到疼痛。

植入電極后，醫生會進行初步的測試。先讓患者做一些簡單的動作，如拿杯子、伸展手臂、畫螺旋線等，然後根據患者的感受和癥狀改善程度，進一步調整電極的位置和刺激強度，以取得最佳效果。

如果測試中癥狀得到控制，醫生可進一步植入整個腦起搏器系統。此過程可以立刻進行，也可以觀察數日後進行。具體的操作是在胸部的皮膚下面植入脈衝發生器，再經皮下通過導給把脈衝發生器與電極連起來。術中，大部分時間患者是清醒的，因為需要患者的配合來確定電極放置的位置和治療的效果。手術后的隨訪非常重要，術后傷口癒合后，醫生會採用計算機遙測技術在體外對脈衝發生器進行調控，也是無痛苦的過程。

腦起搏器系統的電池一般可以使用5-10年，如果電池耗竭，需要更換脈衝發生器，電極和導線不需更換。這可以通過簡單的外科手術進行更換。

帕金森病的DBS手術可有效改善帕金森病人動作遲緩、肌肉僵直及震顫等癥狀。

適用於：

1、原發性帕金森病，服用左旋多巴曾經有效。

2、藥物療效已逐漸降低或出現副作用。

3、疾病已開始嚴重影響正常工作生活。

4、沒有明確智力障礙，手術和隨訪合作良好。

5、術中或術后的測試刺激能有效控制下狀的。當然DBS技術還可以治療特發性震顫、扭轉痙攣、癲癇和強迫症、嚴重抑鬱症、嚴重焦慮症和恐怖症、神經性厭食症、痙攣型腦癱等功能疾病。

目前腦起搏器已經獲美國FDA批准用於帕金森病、特發性震顫、肌張力障礙和強迫症等神經精神疾病的治療，2013年由清華大學研發、北京品馳醫療設備有限公司生產的腦起搏器成為首個獲批的國產腦起搏器。

臨床上腦起搏器也常被用於疼痛、癲癇、抽動穢語綜合征、亨廷頓舞蹈病、難治性抑鬱症、神經性厭食症、阿爾茨海默病、昏迷（促醒）等疾病的治療。

腦起搏器療法的確切作用機制尚不清楚，目前有多種假設試圖解釋其機制：

1）去極化阻斷：電流阻斷電極部位或附近的神經元輸出；

2）突觸抑制：通過激活與刺激觸點附近神經元的突觸連接的軸突末端來引起神經元輸出的間接調節；

3）神經元異常振蕩活動的去同步；

4）激活/阻斷遠端神經元或阻斷慢軸突。

目前，腦起搏器療法對腦細胞和神經遞質的生理的直接影響尚有爭議，但是通過將電脈衝發送到大腦的特定區域，可以減輕癥狀，並直接減輕治療帕金森病等神經精神疾病的藥物引起的副作用，降低用藥量，已經廣泛被臨床認可，全球腦起搏器累計植入患者已超過20萬例。