神经调控技术是指利用植入或非植入性技术,采用物理(电、磁、光、超声等)或化学手段,对中枢神经系统、周围神经系统和自主神经系统邻近或远隔部位的神经元或神经 信号的转导发挥兴奋、抑制或调解的作用,从而改善患者生活质量,提高患者神经功能的生物医学工程技术。在脑功能性疾病给全球带来严重负担的背景下,借助于神经科学和生物医学工程技术的进步,神经调控成为当前医学发展最快的领域之一,其种类激增,适应症不断拓展。南昌大学第一附属医院神经外科就当前临床应用较为普遍、具有代表性的DBS、SCS及VNS等植入性电刺激有丰富的临床经验和优秀科研成果。
(一)DBS是将电极植入脑内特定靶点,通过电刺激,调控特定神经环路的异常神经活动,从而治疗脑功能性疾病的一种神经调控技术。运动障碍性疾病(如帕金森病)是DBS的主要临床应用领域,对于严密评估的患者,DBS对运动症状的改善显著而持久。以帕金森病为例,长期回顾性临床研究指出,尽管帕金森病病程不断进展,双侧丘脑底核(STN)DBS术后15年仍可以稳定改善帕金森病运动症状,减少多巴胺能药量,提升生活质量。当前DBS已被广泛用于涉及运动、边缘系统、认知及记忆环路的各种脑功能性疾病的治疗和机制研究,如精神性疾病(重度抑郁症、强迫症、神经性厌食等),慢性疼痛,成瘾性疾病及阿尔兹海默症等,并取得了令人鼓舞的初步成果。
(二)脊髓电刺激术(SCS)是是近年来兴起的一种提高意识障碍患者意识水平的有创神经调控治疗方法,将电极植入紧邻脊髓后柱的硬脊膜外间隙,通过施加电刺激,在上颈段硬膜外腔置入刺激电极产生电流经颈髓向上传导至脑干,激活脑干网状上行激活系统,提高意识环路兴奋性。文献报道约40%患者经过长时程脊髓电刺激(lt-SCS)治疗有机会恢复意识,但短时程脊髓电刺激(st-SCS)能恢复意识的证据不足,无法成为促醒手段,但是可以把他成为一项新的评价手段。目前南昌大学第一附属医院神经外科将短时程脊髓电刺激与脑电图结合起来,可以综合评价意识障碍患者的意识水平及是否有机会恢复意识,为SCS技术的发展做出卓越贡献。
(三)VNS是将电极缠绕于患者左侧迷走神经主干,通过电刺激迷走神经,以达到调控、治疗脑功能性疾病目的的神经调控技术。VNS应用于临床超过30年,其临床疗效和安全性已被反复验证,迄今全球VNS治疗的患者近20万例。VNS作用机制非常复杂,目前认为包括但不限于VNS对迷走神经组成的复杂神经-内分泌-免疫 的急性刺激和长期慢性调节,包括神经活动的去同步化、调节神经递质、神经元重塑、抗炎作用等。近年来,随着VNS作用机制研究的不断深入及医学工程技术的不断进步,VNS的适应范围不断拓宽,从DRE和抑郁症逐渐拓展至心力衰竭、偏头痛、意识障碍、脑卒中、肥胖症、阿尔兹海默等疾病。VNS最常用于难以通过常规外科手术切除致痫灶的DRE,虽难以达到完全控制癫痫发作(8%~12%的患者VNS术后癫痫发作可完全控制),但持续刺激2年后,可使56%~63%的患者癫痫发作频率减少超过50%,并且随着刺激时间的延长,其疗效不断提升。