隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展,抗癲癇藥物的不斷更新,多數(shù)的癲癇患者可以得到有效控制,但是仍然存在一些患者對抗癲癇藥物不敏感而選擇外科開顱手術(shù);而有一些患者不適合常規(guī)開顱手術(shù)治療,如致癇灶位于大腦重要功能區(qū)、多灶性癲癇、患者無法耐受手術(shù)等,在這些情況下神經(jīng)調(diào)控技術(shù)如腦深部電刺激(deepbrainstimulation,DBS)、迷走神經(jīng)刺激等為藥物難治性癲癇患者的治療提供了新的選擇。
1973年Cooper等最早將DBS用于癲癇治療的探索,在隨后的幾十年,大量的研究結(jié)果顯示DBS在動物模型及臨床實驗中均有控制難治性癲癇的作用;自20世紀80年代以來,其他的一些初步研究表明通過刺激腦深部結(jié)構(gòu)中的一些靶點能夠有效減少癲癇發(fā)作頻率;最近的研究關(guān)注于直接刺激致癇區(qū),其結(jié)果表明發(fā)作間期的癲癇樣電活動以及癲癇發(fā)作頻率也減少。
DBS通過立體定向技術(shù)將電極植入腦深部組織,通過一定頻率和強度的電流刺激,調(diào)節(jié)腦組織的功能活動從而達到治療目的,具有相對安全、可調(diào)控、對神經(jīng)損傷可逆等特點,但至今其控制癲癇發(fā)作的機制仍不明確,另外最佳刺激靶點和刺激參數(shù)尚有爭議。由于DBS治療癲癇的病例較少,各癲癇中心有關(guān)DBS治療難治性癲癇的有效率的報道也不同,但是總體上來說,DBS可以減少部分患者的癲癇發(fā)作。
1.DBS控制癲癇發(fā)作的腦網(wǎng)絡(luò)機制
癲癇發(fā)作的起始和擴散與腦網(wǎng)絡(luò)中的一些環(huán)路有著密不可分的關(guān)系。Papez環(huán)路包括海馬-乳頭體-丘腦前核-扣帶回-海馬,與顳葉癲癇的起始和擴散相關(guān)。皮質(zhì)-丘腦網(wǎng)絡(luò)涉及顳葉癲癇的發(fā)作,并且與失神性癲癇發(fā)作也有著密切關(guān)系。雖然DBS控制癲癇的作用機制尚不明確,但也與Papez環(huán)路、皮質(zhì)-丘腦網(wǎng)絡(luò)密切相關(guān)。已知的大多數(shù)靶點位于這些環(huán)路中,如海馬、丘腦前核等,而DBS可通過電刺激調(diào)控某一局限區(qū)域的腦組織,從而調(diào)節(jié)環(huán)路中的其他結(jié)構(gòu)甚至更廣泛區(qū)域神經(jīng)元的功能,降低神經(jīng)元的興奮性或者提高癲癇發(fā)作的閾值,達到減少癲癇發(fā)作的目的。
2.DBS靶點選擇及可能機制
DBS治療癲癇的研究尚處于起步階段,對何種癲癇類型選擇何種靶點尚未達成共識。當前各種刺激頻率已經(jīng)運用于治療癲癇,而刺激頻率的選擇很大程度取決于刺激的部位。DBS治療癲癇的刺激靶點一般選擇在既往被認為的癲癇觸發(fā)點(扳機點)或被認為在癇性放電神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中扮演重要角色的結(jié)構(gòu),例如丘腦前核、丘腦正中核、杏仁核-海馬、丘腦底核、小腦等。
?、偾鹉X前核(ANT):丘腦前核被認為是癲癇傳播通路上的一個門控結(jié)構(gòu),因此成為DBS治療難治性癲癇的可選靶點。ANT位于丘腦的前中部,作為“運動丘腦”直接參與組成Papez環(huán)路,該通路由海馬-乳頭體-丘腦前核-扣帶回-海馬組成;ANT通過乳頭丘腦束接受來自海馬和乳頭體的纖維投射,傳出纖維投射至扣帶回皮質(zhì)和海馬皮質(zhì),然后廣泛地分布于大腦皮質(zhì),在調(diào)控大腦皮質(zhì)與邊緣系統(tǒng)活動中處于重要地位;當顳葉皮質(zhì)、海馬異常電信號向上傳導(dǎo)時,ANT會記錄到放電的變化,此時對ANT進行電刺激,電信號能夠通過聯(lián)絡(luò)纖維傳導(dǎo)至大腦皮質(zhì),對皮質(zhì)腦電進行調(diào)節(jié),從而減少癲癇發(fā)作。
②丘腦正中核(CMT):是上行性網(wǎng)狀系統(tǒng)的一部分,與癲癇發(fā)作的病理生理過程有關(guān)。深部電刺激CMT控制癲癇發(fā)作的可能機制是去同步化和超極化上行性網(wǎng)狀和皮質(zhì)神經(jīng)元。在一項對13例Lennox-Gastaut綜合征的患者CMT電刺激治療中,整體的發(fā)作次數(shù)降低了80%,同時明顯提高患者的生活質(zhì)量。
?、坌尤屎思昂qR:顳葉內(nèi)側(cè)癲癇的發(fā)作起始與杏仁核-海馬密切相關(guān),對顳葉內(nèi)側(cè)型癲癇,刺激靶點通常選擇海馬-杏仁核復(fù)合體。海馬-杏仁核復(fù)合體電刺激治療癲癇的具體機制可能是通過調(diào)節(jié)腦組織內(nèi)興奮性神經(jīng)遞質(zhì)與抑制性神經(jīng)遞質(zhì)的功能平衡來實現(xiàn)的。海馬-杏仁核復(fù)合體是邊緣系統(tǒng)的重要組成部分,構(gòu)成Papez環(huán)路的起點和終點,在癲癇的發(fā)生發(fā)展以及傳導(dǎo)中具有重要作用,常常被認為是中轉(zhuǎn)站及放大器。當顳葉皮質(zhì)、海馬受到電刺激時,電信號能夠通過Papez環(huán)路傳導(dǎo)至大腦皮質(zhì),對皮質(zhì)腦電進行調(diào)節(jié)。
?、芮鹉X底核:丘腦底核DBS主要應(yīng)用于治療帕金森病等運動障礙性疾病,但是對癲癇也有一定的治療作用。丘腦底核與黑質(zhì)有著密切的聯(lián)系,刺激丘腦底核能夠激活抑制性GABA神經(jīng)元,抑制興奮性神經(jīng)元的興奮性,并能激活背側(cè)中腦-上丘部位抗驚厥區(qū)域,從而發(fā)揮抗癲癇作用。
⑤小腦:小腦作為人體運動的重要協(xié)調(diào)部位,與大腦皮質(zhì)及丘腦有廣泛的聯(lián)系,小腦浦肯野細胞還對產(chǎn)生廣泛抑制性電荷所起的重要作用。目前認為小腦電刺激可能是通過作用于抑制性浦肯野細胞,抑制小腦傳出到丘腦的興奮性纖維,降低丘腦投射到皮質(zhì)纖維的興奮性,從而抑制皮質(zhì)的興奮性。對于小腦電刺激,一般使用的是條狀或平板狀電極,置于小腦表面進行刺激,而非現(xiàn)在DBS所使用的深部電極。
目前DBS治療癲癇的機制仍不明確,而且DBS治療癲癇的最佳靶點、最佳參數(shù)(如頻率、電流、脈寬、波形等)仍需要進一步探索,不同類型的癲癇是否需要進行不同靶點的刺激也有待確認。
3.DBS適應(yīng)癥與禁忌癥
多數(shù)研究組常選擇以下患者經(jīng)行DBS治療:年齡>18歲、足量應(yīng)用2種或2種以上藥物仍不能控制發(fā)作;致癇灶定位于中央?yún)^(qū)、語言區(qū);多灶性癲癇,優(yōu)勢半球海馬硬化或雙側(cè)海馬硬化、全面性發(fā)作患者。對于以下患者則不宜或慎重選擇DBS治療:未成年人、妊娠婦女、腫瘤患者、迷走神經(jīng)刺激術(shù)治療期患者。與常規(guī)切除性手術(shù)相比,DBS具有微創(chuàng)、可逆性、可調(diào)節(jié)性、安全性高、術(shù)后并發(fā)癥少等優(yōu)點。
4.有效性
盡管DBS對于癲癇的治療是一種全新的治療方法,但是仍然處于起步階段,對癲癇患者來說,DBS仍然是一種姑息性的治療方法,目前治療耐藥性難治性癲癇的最佳刺激靶點以及治療中具體的刺激參數(shù)仍不明了,研究缺乏嚴格意義上的空白對照組。DBS治療的長期有效性、副作用還有待進一步觀察??偟膩碚f應(yīng)依據(jù)電生理檢查、影像學(xué)檢查、臨床資料、患者具體情況進行綜合考慮。
由于DBS治療難治性癲癇的病例數(shù)較少,各家中心的報道有效率不一,但是整體上來說,對于部分病人是可以減少發(fā)作的。DBS已經(jīng)成為控制和治療癲癇的一種新趨勢,關(guān)于DBS對癲癇治療的機理、的研究也有很多,對于DBS是通過興奮還是抑制發(fā)揮治療作用,以及具體作用機制還存在著較多爭議,也還有許多亟待解決的問題,如刺激參數(shù)、刺激靶點的選擇以及DBS應(yīng)用于癲癇治療的遠期療效和安全性評價等問題,尚待更深層次的研究。