微电极记录技术在手术治疗帕金森病中的作用
中华神经外科杂志 1998年第4期第14卷 论 著
作者：高国栋 张华 张宝国 贺世明 王庆丰 赵继培
单位：710038 西安，第四军医大学唐都医院神经外科
关键词： 帕金森病；微电极记录；定向；手术
摘要 目的：介绍微电极记录技术在治疗帕金森病中的作用。方法：采用微电极细胞电生理记录技术进行术中靶点监测，对100例帕金森病患者行苍白球腹后部(96例)和丘脑腹外侧核(4例)毁损术，患者术前及术后评估采用updrs积分，术中靶点更换率为87%。结果：手术效果优良，有效率100%，原有症状术后显著改善率平均达89.4%，无永久并发症。结论：微电极的应用能显著减少手术并发症的发生，提高手术效果。
the role of microelectrode recording in operation for parkinson's disease gao guodong, zhang hua, zhang baoguo, et al. department of neurosurgery tandu hospital of the fourth military medical university. xi'an 710038
abstract objective: to introduce the role of microelectrode recording in operation for parkinson's disease. methods:one hundred patients underwent pallidotomy and thalamotomy for parkinson's disease by means of microelectrode recording used as intraoperative target localization between oct. 1997 and apr. 1998. the patients were assessed by means of updrs. results: the change rate of targets is 87% and the outcome is excellent, every patient shows improvement and obvious relief of symptoms is about 87.4%. no patient shows permanent complication. conclusion: the author regards microelectrode recording can decrease the rate of complication and give a better outcome.
key words parkinson's disease microelectrode recording stereotaxy operation
帕金森病的定向外科手术治疗的效果与术中毁损靶点的精确定位有重要的直接关系。1997年10月至1998年4月我们应用微电极记录定向手术治疗帕金森病100例，现介绍如下。
临床资料与方法
1. 临床资料：男59例，女41例，年龄31～75岁，平均56.7岁。病程3～22年，平均7.1年，其中a型(震颤型)患者11例，b型(运动迟缓、僵直型)患者26例，ab型(震颤伴僵直型)51例，aj型(青少年型)12例。术前9例患者曾行其他手术治疗，其中丘脑定向手术3例，γ-刀放治疗4例，胎脑移植术2例。
95例患者行单侧苍白球毁损术，1例患者行双侧苍白球毁损术，4例以震颤为基本症状的患者行单侧丘脑腹外侧vim核毁损术。苍白球毁损术手术适应征包括：(1)对左旋多巴类药物有反应；(2)无法控制的异动症、肌痉挛、肌僵直及运动迟缓。震颤为基本症状的患者行丘脑vim核毁损术，手术对象不包括帕金森病叠加症患者及有严重痴呆者。
2.手术过程：手术使用crw立体定向系统，应用螺旋ct定位扫描，计算机工作站上进行图像重建定位，所有手术均在局麻下进行，患者处于关状态96例，开状态4例，苍白球靶点设在前连合与后连合线中点前2mm，连线下4～6mm，旁开中线17.5～19.5mm，丘脑vim核靶点取后连合前5mm，旁开中线15mm，取得靶点坐标值后，返回手术室，常规颅骨钻孔，安置微电极，进行苍白球细胞外放电记录。
3.微电极记录：细胞外放电记录从ct靶点上10mm开始，微电极记录通常记录1～3个针道，采用微电极阻值为200kω～300kω，微电极由微推进器控制推进，信号放大倍数为2万倍，滤波范围为100hz～2khz，从多细胞细胞外电信号中可以分离出单细胞信号，该信号类型可以通过放电频率及幅值确定。这些信号通过计算机软件进行分析，根据苍白球丘脑和邻近结构放电特点的不同，在0.1mm水平对靶点进行电生理功能确认，并将该靶点作为最后手术靶点。
4. 靶点射频毁损：采用1.1mm×2mm电极，分别于2hz及100hz进行电生理电刺激验证靶点，无误后进行射频毁损，毁损温度60℃～85℃，毁损时间50s～60s，毁损从苍白球底部开始，间隔1mm做6个毁损灶，丘脑vim核毁损视病人术中改善情况做一小毁损灶，毁损针道长度约为4mm～6mm，温度60～80℃，毁损时间50s～60s。
结 果
1. 术中手术靶点的变更：术中通过微电极细胞电生理记录，最后确定手术靶点(电生理靶点)，其中电生理靶点与ct靶点不符的有87例，变更范围为1～5mm。电生理靶点与原ct定位靶点更换率为87%。
2. 术后症状的改善情况：震颤消除或基本消除的改善率82.8%，僵直为95.8%，运动迟缓为89.6%。术后步态、语音音量、睡眠情况均明显改善，术前术后开关波动减少或消失，术后左旋多巴引起的异动症基本消失。原有症状术后显著改善率平均达89.4%，改善率的计算为：改善率=［术后(n+s1)—术前(n+s1)］/术前(m+s)，结果见表1。患者术前、术后motor updrs积分的统计显示术后关状态提高59%，开状态提高51%，结果见表2。
3. 并发症：2例术后3天出现一过性中央性视野缺损，1周后恢复正常。2例术后3天出现手术对侧肢体无力，经ct检查示针道有轻度水肿灶，经治疗2周后恢复。
表1 100例患者不同症状术前术后对比
症 状正常(n)轻工(si)中度(m)重度(s)
震颤术前6305014
术后276292
僵直术前046135
术后425440
运动术前224947
迟缓术后474382
表2 100例患者术前、术后motor updrs积分变化情况(±s)
开状态关状态
术前34.8±17.549.4±15.3
术后16.6±9.5*20.5±10.7*
*经统计t检验p＜0.01
讨 论
帕金森病的治疗在1955年至1968年间主要手段是定向外科手术治疗（1，2），所应用的术式多为苍白球毁损术和丘脑毁损术，然而由于当时条件和对帕金森病的认识有限，手术治疗靶点的确定基本处于较粗略的解剖定位水平，因此，疗效不甚满意。于是随着左旋多巴类药物的临床应用，外科治疗帕金森病走入了低谷。
随着现代科学技术的发展，立体定向手术治疗帕金森病在过去的几年中有了许多进步，这些进步主要体现在这三个方面：一是影像学上的进步，即ct和mri的影像学定位，二是复杂的微电极记录技术应用于治疗帕金森病的定向手术中。三是新的治疗靶点的发现（3，4）。这些进步使帕金森病定向手术较早年更安全，靶点更加准确，达到了细胞水平的精确定位，从而获得了较为理想的效果，显著降低了手术并发症。
微电极细胞电生理记录技术在帕金森病立体定向手术中所提供的精确定位是传统定位术所无法比拟的，它通过对帕金森病患者脑内核团细胞特异性放电的识别，在细胞水平进行靶点的确定，克服了个体在解剖和功能上的变异，从而使手术更为安全、可靠和有效（5）。很多学者通过苍白球毁损术中对苍白球进行微电极细胞电生理记录，发现苍白球内不同部位具有明显不同的放电特性（6，7）。例如：苍白球外侧部具有相对不规律或短暂爆发式自发放电，而内侧苍白球具有相对持续的高频放电，苍白球内部还存在着震颤细胞和运动相关细胞，与帕金森氏病症状具有一定的相关性，在丘脑vim核及其周围结构中亦存在明显不同的电生理特征，通过对这些不同结构的辨认，构画出相关核团的轮廓，即微电极制图，通过它来指导定位。我们发现定向术中微电极最后确定靶点坐标与ct定位坐标存在明显差异，变更率为87%。说明了个体在解剖和功能上存在着不可忽视的变异。我们还发现震颤细胞群和运动细胞群的分布与更正后的探道有更好的一致性。术中我们观察到震颤细胞群放电与患者震颤频律一致，而运动性细胞群的放电与肢体的主动或被动活动一致（6，8）。其中个别患者在原始ct靶点附近数毫米记录到视束电信号，停止进针，有效避免了视束损伤，87%的患者根据术中微电极记录情况最终毁损靶点较原始ct靶点移动1～5mm，从而达到了有效毁损，并且最大可能地避免了并发症的发生。我们发现术中针道电生理信号典型的病人，术后效果也相应良好。对于ct靶点变更的原因，我们认为除了个体在解剖和功能上的变异外，还与病人的体位和穿刺脑组织后脑脊液的流失造成的脑组织移位等因素有关。我们认为在苍白球毁损术中应当满足两个条件：(1)通过相关运动神经元电活动的识别对苍白球内侧部(gpi)中相应躯体区域定位；(2)确定苍白球下边界以保证内囊及视束不受损伤。对于丘脑腹外侧vim核毁损术则必须找到vim与vc核分界线，才能确保较理想的手术效果。
从我们的手术结果中可以看出，原始的ct靶点不能足以精确定位，在我们的手术中，电生理最后确认靶点多与其不相同。本组手术并发症为4%，而据laitinen等（9）报道，其靶点在电刺激诱导出现视觉反应的上方2mm处，并且旁开比我们大2mm多，但是其永久并发症同向部分视野缺损者有6例(共46例)占13%，而本组无一例永久性视野缺损。4例丘脑vim核毁损术无并发症，患者震颤完全消失。二次手术的9例患者亦均获得满意手术效果，并且无任何手术并发症发生。
据kishore 等（10）报道，术中未使用微电极记录，术后患者motor updrs积分下降为33%，开状态无明显改变，本组术后关状态59%，开状态为51%，明显高于kishore组。关于开状态下降大部分文献报道术前术后无明显变化，本组有明显改变，可能与国内患者服药量普遍较小与服药不正规对打分造成了系统误差所致，但该情况对关状态积分并无影响。
以上对比可看出，术中定位是决定手术成败的一个关键性问题，只有克服个体在解剖上和功能上的变异，才能使靶点个体化，从而使患者得到最大的手术收益和承受最小的风险，而微电极记录是术中定位的一个极重要的工具，对它认识的深入和应用的熟练程度，直接影响术者对功能靶点确定。
对于手术效果的影响还应加入术后药物治疗因素，它对手术效果的影响也较明显，药物治疗加手术治疗是现今治疗帕金森病的最新观点，因为手术不可能更正所有的异常神经传导，那么这部分仍然存在的异常应配合药物来治疗。手术对药物诱发的异动症的治疗效果较好，术后开关波动现象得以解除使得患者没有服药所带来的不可忍受的副作用。因此二者结合才是最有效的治疗。
通过我们的手术体会，我们认为微电极记录技术应用于帕金森氏病手术中可以明显降低手术并发症，达到生理靶点破坏，提高手术效果。
参 考 文 献
1 许建平，汪业汉.帕金森氏综合征.见：陈炳桓等主编.功能性及立体定向神经外科学.第1版.呼和浩特：内蒙古人民出版社，1988：461-466.
2 吴声伶.立体定向手术治疗507例震颤麻痹的经验.功能性与立体定向神经外科,1995，8(2)：7-9.
3 laiteinen lv. brain targets in surgery for parkinson's disease results of a survery of neurosurgeons. j neurosurg, 1985, 62:349-351.
4 lacono rp, shima f, lonser pr, et al. the results, indications and physiology of posteroventral pallidotomy for patients with parkinson's disease. neurosurgery, 1995, 36:1118-1125.
5 ohye c. stereotactic surgery in movement disoders: choice of patient. localization of lesion with microelectrode and long-term results. neurosurgery, 1987, 2:193-241.
6 jamal m, jacques f, thomas k, et al. tremor control after pallidotomy in patients with parkinson's disease: correlation with microrecording findings. j neurosurg, 1997, 86:642-647.
7 dogali m, fazzini e, kolodny e, et al. stereotactic ventral pallidotomy for parkinson's disease. neurology, 1995, 45:755-761.
8 dogali m, beric a, sterio d, et al. anatomic and physiological considerations in pallidotomy for parkinson's disease. stereotact funct neursurg, 1994, 62:53-60.
9 laitinen lv, bergeheim at, hariz mi. ventroposteral pallidotomy can abolish all parkinsnian symptoms. stereotact funct neurosurg, 1992, 58:14-21.
10 kishore a, turntull i, snow b, et al. efficacy statility and predictors of outcome of pallidotomy for parkinson's disease. brain, 1997, 120:729-737.
(收稿：1998-05-29)
