脑起搏器是干嘛的？

1. 脑起搏器是干嘛的？

2. 脑起搏器原 理是什么？

脑深部电刺激术（DBS），俗称“脑起搏器”，临床应用超过30年的历史，已成为帕金森病的首选外科治疗方法。

整套DBS系统由刺激器、电极和延伸导线三部分组成，还有体外的患者控制器和充电系统等部件，其中直接发挥治疗作用的是植入体内的部分。脑起搏器是如何发挥作用，治疗患者的呢？简而言之，它会通过植入大脑中的电极，发送电脉冲至控制运动的相关神经核团，调控异常的神经电活动，大大减轻或控制患者症状 。目前，全球有17.5万包括帕金森病在内的运动障碍患者接受了美敦力DBS疗法。宣武医院自1998年开展DBS手术后，目前每年维持300台左右手术量，造福患者。国际权威机构和指南都推荐脑起搏器疗法是中晚期帕金森病的主要治疗手段，证据级别也都在A、B级别，2014年具有“诺贝尔医学奖风向标”之称的拉斯克医学奖颁发给“脑起搏器之父”Benabid教授和阐明了脑起搏器治疗帕金森病机制的Delong教授，由此也可以看出，脑起搏器疗法的有效性已得到广泛认同和真实世界验证。

3. 为什么说千万不要装脑起搏器？

　手术过程中可能会出现哪些并发症？
　　安装脑起搏器是微创手术，手术过程中最有可能出现的并发症就是碰伤血管，导致脑出血，一旦发生将会引起严重的不良反应。这是术中最有可能出现、并能引起严重不良反应的并发症。若术前通过检查明确了血管的分布情况，就能最大限度地防止术中损伤到血管。
下面我们来具体说一下。

如果不小心碰到血管，会对患者带来哪些危害？
　　一旦脑血管受伤造成脑出血，血液就会占据大脑的组织结构，从而影响中枢神经的正常工作，可能会导致语言障碍、偏瘫等问题。但是脑起搏器手术发生这些并发症的情况比较少见。

哪些因素会影响手术的效果？
　　影响手术效果的因素包括以下几个方面：
　　1、要诊断明确：目前，主要是确诊为帕金森病或者肌张力障碍的患者，安装脑起搏器才会产生疗效。而帕金森病需要与帕金森综合征鉴别开来，因为帕金森综合征不适合安装脑起搏器，只有帕金森病才适合，这就需要神经内科配合进行鉴别。如果神经内科确诊为帕金森病，那么术后的效果就会很明显。
　　2、手术靶点要准确：只有手术靶点准确，才能保证良好的疗效。


　3、术后调控：手术只是把起搏器放进去，术后调控才是真正让它发挥作用的一个过程，因此，手术后就要把脑起搏器调节到合适的状态，并结合药物治疗，真正让脑起搏器发挥作用。
　　因此，术前的诊断、术中靶点的准确性以及术后的调控、调药，都是影响脑起搏器疗效的决定因素。鉴于此，医院成立了综合性治疗团队，包括神经内外科、神经心理科、神经康复科以及术后调控中心。

4. 起搏器的脑起搏器

 “脑起搏器”，医学上又称“脑深部电极刺激术”。该方式是近年来帕金森病外科治疗中的重大突破，目前已被医学界公认为帕金森病的有效治疗方案。“脑起搏器”是通过发送微弱电流，刺激脑内控制运动的相关神经，抑制引起帕金森病症状的异常脑神经信号，从而消除帕金森病的症状，使患者恢复自如的生活和自理能力。“脑起搏器”由一套精致小巧的微电子装置组成，包括一根电极、一根延伸导线、一个微电脑脉冲发生器（图1）。这些部件全部植入体内。植入体内的部件不会引起排异反应，不影响病人的日常生活。 ⑴原发性帕金森病患者⑵服用左旋多巴（美多巴）有良好的疗效⑶药物疗效已逐渐降低或出现副作用⑷患者已不能维持正常的生活、工作、社会活动⑸没有明显智力障碍、在植入过程和以后的复查中愿意并能够合作 90年代以来，在“脑起搏器”的帮助下，已使全球数以万计的帕金森病患者开始了崭新的生活，其疗效长期稳定：⑴控制帕金森病的主要症状：震颤、僵直、运动缓慢或不能、平衡障碍等⑵可减少药物的剂量⑶消除或减轻药物所引起的副作用⑷增加“开”的时间、改善“关”的生活质量、提高日常活动能力⑸可根据患者病情，进行体外无创性调整，长期控制症状⑹可双侧同期植入控制双侧症状，尤其是起立、开步、转身、翻身等中线症状 借助精确的立体定向定位，“脑起搏器”可被顺利地植入体内。这种手术安全性高，创伤小，不破坏脑组织。安装过程基本可分为以下几个步骤：第一步：安装立体定向头架：这是整个手术的基础。帮助医生定位和手术。此过程采用局部麻醉，除轻微的受压感外，一般无不适。第二步：精确定位：通过磁共振（MRI），帮助医生获得需要植入电极的核团位置参数。第三步：植入电极：根据位置参数，在患者头顶开一个1分硬币大小的孔，将1毫米粗细的电极准确放入大脑相应核团。此过程的损伤很小，而且由于大脑本身没有痛觉，因而不会感到疼痛。患者采用局部麻醉，始终清醒。第四步：效果测试：植入电极后，医生先进行初步的测试，调整参数，同时观察并检查患者症状的改善程度。根据患者的感觉和症状改善程度，进一步调整电极位置。如果测试中症状得到明显改善，患者本人也满意，医生就可进行下面的整个系统的植入过程。第五步：植入整个系统：如果测试中症状得到控制，医生可进一步植入整个“脑起搏器”系统。具体的操作是在胸部皮肤下面植入微电脑脉冲发生器，再经皮下通过导线将电极和微电脑脉冲发生器连接起来。安装“脑起搏器”与毁损手术的比较安装“脑起搏器”的一大优势在于手术过程中对脑组织的损伤很小，手术过程是可逆的，可以通过调整电极的位置达到最好的效果，并发症少。而且电极可以双侧植入，改善全身症状。从技术角度考虑，安装“脑起搏器”与作毁损手术的定位方法是完全一样的，在成功完成了一千多例帕金森病手术的基础上，我们对于安装“脑起搏器”的精确性是有充分把握的。但是目前国内安装“脑起搏器”的病人还不是很多，原因在于植入的电极价格昂贵，手术后大约半年内刺激参数还要反复调整。因此我们会综合考虑各方面的因素，同时也充分征求病人的意见，制定最适合的手术方案。 ⑴在手术中，大部分时间患者是清醒的，因为医生需要患者的配合来确定电极放置的位置和治疗的效果。⑵对于“脑起搏器”使用者来说，手术后的随访非常重要。术后一个月左右，患者各个方面恢复正常后，医生会采用计算机遥测技术在体外对埋入胸前皮下的“微电脑脉冲发生器”进行参数调控，这个过程称为“程控”。这是一个无创伤无痛苦的过程。还有病人程控器，患者可在医生限定的安全范围内，调节参数大小，协调自己的肢体运动（图3）。⑶程控在术后半年内，需要根据患者症状控制的情况，进行3次左右。通过程控，帮助患者达到最佳的症状控制。以后患者可根据自己的病情，到医院进行相应的检测和程控，平均每年1~2次。⑷患者在术后半年内，会出现症状的波动，这属于正常现象，原因主要是患者术后药物剂量改变，以及患者对“脑起搏器”有个适应过程造成的。只要与医生多沟通，调整好药物和刺激参数，症状将逐渐稳定。 “脑起搏器”是一种新型的治疗手段，高度的安全性是一大优点，很少有永久性副作用，极少数患者感觉肌力减弱、说话音调降低、一过性头晕和一过性麻木感，如果出现这些副作用，可以通过体外程控而减轻或消除。

5. 请问：脑起搏器咋样？

外科手术医生可以告诉你以下几点：越早进行手术，越能及时地控制病情，还可以让病情进展变得比较缓慢。手术的最佳时机，大概是在得病后三到四年左右。手术能够完全消除掉震颤、控制抖动、缓解僵直、使患者的关节和肌肉变得灵活。另外，因为帕金森患者，需要终生服药补充多巴胺，手术后可以减少药物的剂量，消除长期服药出现的副作用，提高患者的生活质量。

脑起搏器植入后可以一直工作，但需要电池供电，电池一般埋在胸前，通过埋植在耳后的导线和植入大脑中的电极相连。电池一般分为两种，不能充电的和可充电的。不能充电的电池有一定的容量，一般能用五年左右，电量耗尽后，仅需将埋植在胸前皮下的刺激器更换即可，已经植入在大脑中的电极则不需要更换。而可充电的电池，可以反复充电使用15年。脑起搏器植入之后，可以根据病情的变化，调整刺激参数。做手术时设定的刺激参数，并不是将来长期治疗的最佳参数。一般医生会要求病人在手术后三个月或者半年，进行规范的参数调整，这个参数调整好之后，可能两到三年都不需要进行调试。患者手里有一个摇控器，可以调整刺激的参数，但是建议患者尽量不要擅自调整，如果出现病情变化，或者觉得控制效果不好时，最好找手术医生进行正规的调试。

6. 脑起搏器能用多久？

就美敦力的脑起搏器来看，植入后可以一直工作，但需要电池供电，电池一般埋在胸前，通过埋植在耳后的导线和植入大脑中的电极相连。电池一般分为两种，不能充电的和可充电的。不能充电的电池有一定的容量，一般能用五年左右，电量耗尽后，仅需将埋植在胸前皮下的刺激器更换即可，已经植入在大脑中的电极则不需要更换。而可充电的电池，可以反复充电使用15年。美敦力的脑起搏器RC是经过FDA/CE/NMPA认证使用寿命最长的脑起搏器。全球25万植入了美敦力生产的可充电电池。目前尚未有出现一例的电池相关的失效事件。
脑起搏器植入之后，可以根据病情的变化，调整刺激参数。做手术时设定的刺激参数，并不是将来长期治疗的最佳参数。一般医生会要求病人在手术后三个月或者半年，进行规范的参数调整，这个参数调整好之后，可能两到三年都不需要进行调试。如此算来，只要电池电量充足，脑起搏器就可以保持使用状态。

7. 脑起搏器能用一 辈 子吗？

当然可以啊，如果想用时间久一点，最好选择可充电的脑起搏器。目前可充电脑起搏器，CE/FDA/NMPA三重认证过使用时间最久的脑起搏器叫美敦力，目前最久的患者已经用了15年。当然如果用电池款的脑起搏器，也可以在电池到期后，取出来换新的，都可以很好地控制症状，对帕金森病人来说，都是很好的选择。
国内外大宗临床病例总结证明：
第一，对于适合手术的帕金森病人，手术效果良好；第二，这种手术效果可持续终生，甚至有研究认为该手术对大脑神经元可能有保护作用；第三，适合手术的病人，手术+药物的治疗效果要优于单纯手术或单纯药物治疗。
但是，我们要清楚，目前而言帕金森病是不能治愈的，随着病程的延长，其临床症状会逐渐加重，而对于做完手术的病人，我们也可以通过调整脑起搏器的参数和药物两种手段来控制症状，提高临床治疗效果，从而改善生活质量。

8. 大脑也能装起搏器？

2013年，新西兰帕金森病人安得烈·约翰逊上传了一个视频：他平静地坐在镜头前，接着关掉了自己的深度脑刺激装置，数秒后他开始剧烈摇晃，肌肉颤抖，这是帕金森病的典型症状。几分钟后，他慢慢重新开启装置，震颤随之减轻、消失，他还能在镜头中较为轻松地走路。
这视频证明了帕金森病人在受到深度脑刺激后疾病的一些症状可以得到缓解。我们不禁好奇，何为深度脑刺激？它能治些什么病呢？

起搏器的变身记

深度脑刺激是一种神经调控技术。主要是通过植入大脑中的电极，放出高频电来刺激控制运动的相关神经核团，电刺激信号干扰异常的神经电活动，从而减轻患者运动障碍症状。而其又被称作“大脑起搏器”疗法。
一听说“起搏器”，我们一般联想到的是心脏起搏器。慢性心脏病患者依靠这种小小的起搏器继续活下来。随着新技术的发展，电池收缩，电极变得越来越小却更精确，心脏起搏器也越来越小却更复杂，医生还可通过无线遥测为了解病人心脏的实时状态，为病人制定健康计划。
如今，起搏器摇身一变，“进化”成“脑部的起搏器”——深度脑刺激术，用来治疗精神疾病。在美国，深度脑刺激术已被批准用于治疗帕金森病，它还能缓解其他病症，比如强迫症、抑郁症、慢性疼痛和癫痫，甚至有可能治愈阿尔茨海默症（老年痴呆）。
在说深度脑刺激之前，我们不得不提到另一种具有黑历史的治疗方法——前脑叶白质切除术。

神经科学的黑历史

20世纪30年代，人们对许多中枢神经系统疾病（俗称精神病）束手无策，对于一些极具危险性的精神病患者，医生只好使用大剂量镇静剂乃至鸦片，这些办法会导致病患成瘾而且只能暂时缓解疾病。
第二次世界大战后，医生们花了几十年的时间来发展精神外科手术，最后他们得出结论，治疗一系列精神病的最佳方式是“破坏”病人大脑的物理结构。其中最著名的是葡萄牙医生安东尼奥·埃加斯·莫尼斯发明的前脑叶白质切除术。莫尼斯的团队在病人颅骨上锯开一个口子，然后通过这个开口向前脑叶注射乙醇，杀死那一片的神经纤维，割断前额叶皮层和大脑其他部分之间的联系。
手术之后，病人活了下来，并且症状有所减轻，尽管病人最终没有恢复到能出院的地步，但是莫尼斯依然宣称他的手术取得了成功。接下来，莫尼斯做了更多类似的手术，非常幸运的是他的病人们都幸存了下来并且没留下太过严重的后遗症，虽然有反应迟钝以及性格变化等副作用，但仍处于可以接受的范围。
很快，前脑叶白质切除术被越来越多的国家所认可，安东尼奥·埃加斯·莫尼兹也因这项技术获得了1949年的诺贝尔医学奖。那时人们坚信只要做了这么一个小小的手术，那些狂暴的患者就会变得像小宠物一样乖巧。
然而，随着接受手术的病人越来越多，越来越严重的后遗症开始逐一暴露：这些病人变得像行尸走肉一般，迟钝、麻木，神情呆滞。副作用非常严重且永久难愈。成千上万术后病人，丢失了和家人和朋友之间记忆，甚至有些因严重后遗症而自杀。
在1970年前后，绝大多数国家相继立法禁止了这种危险的手术。

一条漫长而谨慎的道路

人们意识到，像前脑叶白质切除术这简单地割断前额叶皮层和大脑其他部分之间联系的手术，会对人的精神造成无法逆转的永久伤害。于是科学家开始关注不破坏脑结构的疗法，深脑刺激术应运而生。
事实上，人们是发现深度脑刺激术的过程实属意外。为了精确定位大脑的“病变区”，医生不经意间将电极直接插入到大脑中，突然发现可以得到与前脑叶白质切除术相似的效果，只是刺激停止后病人的症状再次复发。
不管怎样，这足够算是一个意外之喜。受到启发后，20世纪60年代，人们开始利用深度脑刺激技术进行实验，最初是用来治疗原发性震颤的，后来延伸到运动障碍性疾病，都得到了明显的疗效。
相比于前脑叶白质切除术的粗暴疗法，深度脑刺激只是用电刺激大脑深部的某些神经核，纠正异常的大脑电环路医生可以随时打开或关掉电刺激，也可以调节电击的强度。还可以利用脑电图扫描，准确查明放置电极的正确区域，从而将副作用减至最小。这种技术大大缩短了手术的时间，而且治疗的精确度也得到了提高。

希望的火花

如今，人们开始考虑更多和大脑中特定电路活动量相关的疾病：抑郁症、强迫症、妥瑞氏症（一种遗传性神经运动疾病）等。
在深度脑刺激的潜在应用中，其中一个最令人兴奋的是治疗阿尔茨海默症。
如果你发现自己是阿尔茨海默氏症早期患者、又不做任何治疗的话，你之后的生活会有相当大的麻烦，6至8年后就会出现失忆、认知能力下降的情况，生活不能自理，直至死亡。
我们知道，阿尔茨海默症是大脑“硬件”故障引起的，最明显的症状就是逐渐丧失记忆，而大脑中控制记忆的电路的“电力”最大。因此，假如将电极放到控制记忆的电路附近，就能增强电路活性，提高“电力”或许就能恢复病人的记忆。
此外，对于另一种常见的精神疾病——强迫症，深度脑刺激术也很有效果。
治疗强迫症的挑战在于，这种病的情况非常复杂。强迫症患者可能会产生不断侵入的想法，或者出现不断重复的动作，或者存在一种需要精确控制的习惯性行为，又或者同时具有以上多种症状。
最近的研究表明，深度脑刺激可以使患有严重强迫症的病人的病情减轻60%。如果要完全治愈，似乎要需要很长时间，但对于强迫症患者来说，这无疑已经是一个巨大的福音。

复杂层次带来的烦恼

我们似乎看到了深度脑刺激无限的前景和曙光，它像是一种非常诱人的灵丹妙药，一站式解决人类被搞砸了的大脑。不过，别开心得太早，因为现实情况总是比较复杂的。
例如，大脑有一种超能力——遭受创伤后能自我适应和重塑自己的能力。这种超能能力反而会给深度脑刺激造成困难。比方说某人不幸遇上车祸，需要重新学走路的时候，大脑神经可塑性是非常有用的。然而，对接受深度脑刺激的患者而言，大脑重新自我“接线”后，之前未愈的精神病症状还会再现。
而且，大脑的复杂性也增加了深度脑刺激的难度，因为人们还不知道在大脑众多结构中，起到治疗作用的是哪一片区域，或者电击同一个结构能否一下子治疗多种疾病。所以我们仍将继续探秘大脑的各种知识。
不过，医学家认为深度脑刺激虽然不是万能的，但对于吃药不太管用的精神病人，也算是一种有效的脑部特殊手术。

本文源自大科技*科学之谜 2016年第7期杂志文章、欢迎广大读者关注我们大科技的微信号：hdkj1997