帕金森病深部脑刺激过程中的左旋多巴相关生理标志物

《npj Parkinson's Disease》：Levodopa-related physiomarkers during deep brain stimulation in Parkinson’s disease

　　

摘要

自适应深部脑刺激技术可以利用生理生物标志物来根据帕金森病患者的药物使用状态调整刺激强度，但目前尚不清楚不同患者是否存在共同的生物标志物频率。我们在52名帕金森病患者（100个大脑半球）的丘脑下核局部场电位记录中，分析了在主动深部脑刺激过程中左旋多巴引起的频谱变化（2–100?Hz），此时刺激强度的中位值为2.0?mA，四分位数范围为[1.6, 2.4]。通过基于聚类的排列检验，我们确定了每个大脑半球在左旋多巴摄入前后频谱功率变化最显著的频率作为该患者的个性化生物标志物，左旋多巴的常用剂量为中位值150?mg，四分位数范围为[100, 200]。总体而言，α/低β波段（9–20?Hz）的功率下降最为常见，占所有生物标志物的35%，其次是受刺激影响的γ波段（SEG，62.5?Hz）的功率上升，占比19%。其他生物标志物则出现在θ波段（4–8?Hz，8%）、高β波段（21-30?Hz，9%）、低γ波段（31–59?Hz，10%）或高γ波段（66–100?Hz，12%）中，其中大多数在左旋多巴摄入后功率有所上升。后续的k均值聚类分析显示，较低的刺激强度与α/低β波段生物标志物相关，而较高的刺激强度以及更长的疾病病程则与SEG生物标志物相关。这些研究结果表明并不存在单一的、可普遍应用的生物标志物频率，反而支持根据个体情况选择合适的生物标志物。