GPi与STN脑深部电刺激治疗颈肌张力障碍的优化靶点定位与神经网络机制研究

这篇研究通过多中心回顾性分析，首次系统绘制了颈肌张力障碍（CD）患者接受苍白球内侧部（GPi）和丘脑底核（STN）脑深部电刺激（DBS）的优化靶点图谱，揭示GPi-DBS的甜点位于后腹内侧区，STN-DBS位于背外侧区。研究结合结构/功能连接组学，发现两靶点通过调控运动皮层（M1）、小脑等共享神经网络改善症状，并建立可预测临床疗效的跨靶点统一模型，为精准神经调控提供新策略。

　　

引言

颈肌张力障碍（CD）作为最常见的局灶性肌张力障碍，以颈部肌肉异常收缩导致头颈部不自主运动为特征，严重影响患者生活质量。尽管肉毒毒素是一线治疗，约30%患者疗效不佳。基底神经节（尤其是GPi和STN）作为DBS治疗CD的关键靶点，其精确作用机制及网络调控规律尚不明确。本研究通过多中心数据整合，首次系统比较两靶点的空间定位与神经环路特征。

方法

研究纳入中国4个医疗中心的38例CD患者（GPi-DBS 22例，STN-DBS 16例），共分析76个刺激参数。采用Lead-DBS工具箱重建激活组织体积（VTA），基于多模态影像构建概率刺激图谱（PSM），并结合HCP标准化连接组进行结构/功能连接分析。临床疗效采用多伦多西部痉挛性斜颈评定量表（TWSTRS）评估，通过留一法和外部验证检验模型预测效能。

结果

临床数据

两组患者TWSTRS总分均显著改善（p<0.0001），非运动症状如汉密尔顿焦虑量表（HAMA）评分亦下降。STN-DBS组所需电压显著低于GPi组（2.116±0.3803V vs 2.811±0.3713V，p<0.0001），但疗效无统计学差异。

靶点定位

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  GPi-DBS：甜点集中于后腹内侧运动区，与苍白球外侧部（GPe）重叠区域为"酸点"

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  STN-DBS：最优靶点位于背外侧感觉运动STN，其PSM模型内部验证显著预测疗效（R_i=0.70）

神经环路特征

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  结构连接：GPi-DBS阳性纤维通过后梳系统投射至M1和小脑，阴性纤维连接枕叶；STN-DBS阳性纤维同时调控辅助运动区（SMA）和背外侧前额叶（dlPFC）

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  功能连接：两靶点共享小脑和运动皮层的正性连接，但STN-DBS特异性激活前额极区

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  跨靶点模型：联合数据集的结构/功能连接模型均能预测疗效（结构模型R_e=0.61，功能模型R_e=0.46）

讨论

研究发现GPi与STN-DBS通过差异化又部分重叠的神经网络改善CD症状：

1. 1.

   GPi靶向性：主要调控基底 ganglia-丘脑-皮层环路，尤其通过后梳系统影响M1可塑性

2. 2.

   STN多靶向：除运动环路外，还能通过超直接通路快速调节SMA，并增强小脑-丘脑-皮层通路功能

3. 3.

   小脑枢纽作用：两靶点均与小脑形成功能连接，支持基底节-小脑环路失调假说

创新与局限

研究首次建立跨靶点的统一预测模型，但受限于样本量，未来需结合患者特异性纤维追踪验证。电压差异提示STN可能更具能效优势，需长期随访验证。

结论

该研究为CD的精准神经调控提供重要依据：GPi-DBS适合后腹内侧靶向，STN-DBS优选背外侧刺激；开发的小脑-运动皮层网络调控策略，或为新型非侵入治疗提供靶点。