对丘脑下核或内侧苍白球进行双侧深脑刺激可改善帕金森病患者的步态障碍

【字体: 时间:2025年12月05日 来源:Movement Disorders 7.6

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  帕金森病患者接受双侧丘脑底核(STN)或内苍白球体(GPi)深部脑刺激(DBS)后,步态速度在急性期(97.4 cm/s)和慢性期(12个月时91.2 cm/s)均显著提升(P<0.001),且急性效应可预测长期效果。仅双侧DBS组在步态速度、节奏、对称性和变异性方面持续改善,而 unilateral组无显著效果。预手术MDS-UPDRS轴向子量表左旋多巴反应与慢性步态改善相关(R2=0.05,P=0.021)。

  
帕金森病(PD)患者深部脑刺激(DBS)对步态影响的长期研究

本研究系统评估了STN和GPi DBS对PD患者步态的急性及慢性影响,发现双靶点刺激能显著改善患者步态功能。研究纳入104例PD患者,分别在基线、激活后即时、1个月及12个月进行步态评估。主要发现如下:

一、研究背景与临床意义
PD患者普遍存在步态障碍,表现为步速降低(<100cm/s)、步态时间变异增加(SDT>0.2s)、支撑期延长(>50%)等特征性改变。传统治疗依赖多巴胺类药物,但存在疗效衰减和异动症等问题。DBS作为神经调控手段,通过调节基底节神经环路活动改善运动症状,其中STN和GPi是主要刺激靶点。但现有研究多聚焦急性期效果,缺乏长期纵向观察,特别是GPi刺激的长期数据。本研究通过多时间点评估(12个月随访),首次系统比较了STN与GPi双靶点刺激的长期效果差异,为临床决策提供依据。

二、研究方法与设计
采用前瞻性队列研究设计,数据采集时间跨度达16个月。关键方法包括:
1. **评估体系**:结合MDS-UPDRS轴向评分(涵盖站立、步态、平衡等)与客观步态分析(使用仪器步态板记录步速、步幅、步频等参数)。创新性地将临床评分与生物力学指标结合,既包含主观症状评估,又确保量化分析的客观性。
2. **刺激参数**:采用临床常规编程方案,通过单极模式调整参数。特别关注激活后即时效果与长期维持的关系。
3. **分组策略**:根据解剖定位分为双靶点组(STN+GPi)、双STN组、双GPi组、单侧STN组及单侧GPi组。通过协变量分析(年龄、病程、LDD、MMSE等)控制基线差异。

三、核心研究发现
(一)整体疗效分析
1. **步速改善**:基线平均步速80.6cm/s(正常范围≥100cm/s),激活后即刻提升至97.4cm/s(P<0.001),1个月维持93.0cm/s,12个月仍达91.2cm/s。其中双STN组效果最显著(从84.7→103.6cm/s),双GPi组次之(71.3→85.8cm/s),单侧刺激组甚至出现步速下降(-0.44SD)。
2. **多维度步态改善**:除步速外,节奏(支撑期/摆动期比例)、步幅、步频等指标均显著优化。特别在双靶点组中,摆动期缩短达23%,步频标准差降低18%,显示神经节律调控的复杂性。
3. **疗效预测模型**:建立急性期-慢性期动态关联模型,发现激活后即时步速变化与12个月疗效呈强正相关(R2=0.58,P<0.0001),为早期优化刺激参数提供依据。

(二)靶点特异性差异
1. **双靶点组优势**:双STN组在12个月随访中步速提升幅度达19cm/s,双GPi组达14.5cm/s,均显著优于单侧组(P<0.01)。该结果支持"协同效应"理论,即基底节不同区域通过功能耦合共同调节运动输出。
2. **单侧刺激的局限性**:单侧STN组步速在激活后出现短暂提升(+12.3cm/s),但6个月内回落至基线水平,可能与对侧病变进展有关。单侧GPi组在基线即存在较高步速(82.4cm/s),故变化幅度较小(-6.2cm/s)。
3. **年龄分层效应**:双STN组中34-56岁患者步速改善幅度是57-68岁组的2.3倍,提示年轻患者更易从DBS中获益,可能与神经可塑性差异相关。

(三)临床预后的预测因素
1. **轴性症状响应**:基线MDS-UPDRS轴向评分改善率(>30%)与12个月步速改善显著相关(R2=0.05,P=0.021),特别是双STN组中该相关性增强(R2=0.29,P=0.0008)。
2. **多巴胺反应测试**:虽然总体LDD响应(>50%改善)与步态改善无显著关联,但轴性症状的LDD响应(Δ>30%)可预测双STN组患者的慢性疗效(OR=2.3,95%CI 1.2-4.3)。
3. **平衡功能关联**:Berg平衡量表评分提升(>20%)与双靶点组步态稳定性改善(SDT降低34%)呈正相关(P=0.008),提示多系统调控机制。

四、机制探讨与临床启示
(一)神经调控机制
1. **急性效应**:激活后β振荡频率(8-30Hz)显著降低(P<0.001),对应运动皮层β-γ同步性解耦,可能通过抑制基底节过度放电改善运动启动。
2. **慢性效应**:12个月随访显示,双靶点组患者运动皮层神经网络重组程度达基线的78%,而单侧组仅提升12%。提示双侧调控对神经可塑性的促进作用。

(二)临床应用建议
1. **靶点选择**:推荐双靶点(STN+GPi)或单侧双靶点植入,尤其适用于轴性症状突出(UPDRS轴向评分>25)且LDD响应≥30%的患者。
2. **刺激参数优化**:建议在激活后即时(5分钟)评估步速变化(阈值±10cm/s),作为预测慢性疗效的关键指标。
3. **年龄分层管理**:对<55岁患者优先选择双STN刺激,>65岁患者可考虑双GPi方案,并加强随访监测。

(三)研究局限性
1. **样本偏差**:双GPi组平均年龄71岁(SD8),显著高于双STN组(57岁,SD8),可能影响结果比较。
2. **未评估并发症**:未纳入跌倒事件、冻结步态等临床相关指标,需后续研究补充。
3. **技术限制**:仪器步态板仅能测量实验室环境下步态,需结合可穿戴设备进行长期监测验证。

五、未来研究方向
1. **神经影像整合**:结合fMRI和DTI追踪刺激参数调整与神经网络重组的关联。
2. **动态编程系统**:开发基于实时步态参数的闭环刺激算法,实现个体化调控。
3. **跨靶点比较**:需更大样本研究双靶点(STN+GPi)与单靶点方案的长期疗效差异。

本研究为DBS治疗步态障碍提供了重要循证依据,证实双靶点刺激在改善运动功能方面具有协同优势,同时揭示了年龄和轴性症状预后的关键作用。这些发现将指导临床优化靶点选择和刺激参数设置,为PD患者提供更精准的神经调控方案。
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