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基于概率映射的STN-DBS对帕金森病步态改善与恶化的靶点定位研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Parkinsonism & Related Disorders 3.1
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针对帕金森病(PD)患者接受双侧丘脑底核深部脑刺激(STN-DBS)后步态障碍的临床难题,研究者通过概率映射技术分析98例患者数据,发现刺激靶点的空间分布与步态改善(LOOCV R2 =0.45)或恶化显著相关,首次揭示了STN亚区对步态调控的双向作用,为个体化DBS编程提供了影像学指导。
帕金森病(PD)患者在接受丘脑底核深部脑刺激(STN-DBS)后常面临一个矛盾现象:虽然震颤和强直等核心症状显著改善,但约20%患者会出现步态恶化甚至新发冻结步态(FOG),这种"步态-运动症状分离"现象长期困扰临床。传统"试错法"编程耗时费力,且无法解释为何同一靶点刺激会产生截然相反的步态效应。德国维尔茨堡大学医院团队在《Parkinsonism》发表的研究,通过创新性概率映射技术,首次绘制出STN区域"步态改善热区"与"恶化热区"的精确空间图谱。
研究团队回顾性分析2011-2019年间98例接受双侧STN-DBS的PD患者数据,核心方法包括:(1)基于MDS-UPDRS III量表的3.10/3.11项将患者分为步态改善组(n=42)、恶化组(n=7)和无变化组;(2)通过GuideXT软件融合术前MRI与术后CT重建电极位置;(3)计算体积组织激活(VTA)并标准化至MNI空间;(4)构建步态改善与恶化的概率热图;(5)采用留一法交叉验证(LOOCV)评估预测效能。
【临床特征】
步态恶化组出现症状的中位时间为术后19.7周,其VTA中心在垂直轴上显著偏腹侧(p=0.017),与改善组形成3.2mm的垂直间距。值得注意的是,恶化组整体运动症状改善仍达49.5%,证实步态恶化独立于全局运动疗效。
【热图模型】
概率热图显示:步态改善区位于STN背外侧运动区(R2
=0.74),而恶化区位于腹侧非运动区(图1)。LOOCV验证显示,基于VTA的热图模型可预测45%的步态变化(p<0.01),但对全局运动改善无预测力(R2
=0.01),证实步态调控存在独立神经环路。
【机制探讨】
研究者提出三重假说:(1)腹侧刺激可能通过ansa lenticularis通路异常激活脑桥脚核(PPN);(2)背侧刺激优先调控fasciculus lenticularis通路改善步态;(3)黑质网状部(SNr)的意外激活可能干扰运动整合。该发现颠覆了传统"甜区"概念,揭示STN存在症状特异性调控拓扑。
这项研究为临床带来三大突破:首先,确立概率映射作为个体化DBS编程的客观工具;其次,发现7%患者存在"步态恶化风险区",需避免 ventral刺激;最后,提出"网络特异性调控"假说,为未来闭环DBS系统开发奠定基础。研究者特别指出,当前模型仍需前瞻性验证,且未考虑低频刺激等替代方案对步态的潜在益处。这项研究标志着DBS治疗从经验性编程迈向精准神经调控的重要一步。
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