脑深部电刺激(DBS)是一种外科治疗,包括电流的传递到一个或多个大脑的目标。这项技术已经迅速扩大解决运动神经和其他障碍。星展银行的发展创造了一个适合神经学家,在手术室和诊所。自DBS并不总是深,不是大脑,而且并不总是简单的刺激,更准确的术语这一领域可能是电神经网络调制(运用)。奖学金可能会在未来几年内发展他们的范围包括其他技术,和其他神经系统以外的地区典型DBS疗法。
历史
电刺激神经系统的治疗在过去的2000年里。1然而,现代神经刺激有其起源的并行扩展功能神经外科,主要集中在烧蚀脑损伤的位置(例如,pallidotomy,丘脑切开术,subthalamotomy, cingulotomy)解决禁用运动和神经精神障碍的症状。2立体定向头的发明和改进框架在1947年由明镜等。1,- - - - - -,3允许外科医生在几毫米的目标区域,并引发一个爆炸性的增加在这些类型的外科手术,一般是在1950年代和1960年代中执行。后,成像和神经生理学的进步(微电极记录)进一步细化目标和准确性,和该领域迅速发展雇佣星展银行和其他新技术的使用。手术适应症也受到药物疗法的进步,以及药物治疗的局限性,以及药物应用哲学的变化。4
慢性刺激的运动障碍直到1987年才被广泛利用,当Benabid et al。5发表丘脑DBS对地震的影响。治疗后获得食品和药物管理局在1997年批准为特发性震颤,2002年对于帕金森病,肌张力障碍的2003年,在2009年为强迫症。星展银行也被应用在治疗上和实验对各种神经和神经精神障碍(图雷特综合症、抑郁症、癫痫、丛集性头痛,创伤性脑损伤,遗忘认知障碍的阿尔茨海默病,慢性疼痛,步态/冻结,高血压,肥胖,饮食失调,和其他人)。1,6DBS并不总是深,因为类似的电流可以应用表面上运动皮层刺激和其他地方在中央,外围,自主,以及神经系统覆盖物。的作用机制仍然未知,但包括抑制和激发,发射率和模式的变化,神经化学的变化,血流量的变化,可能影响星形胶质细胞和神经元,神经可塑性。4,7考虑正在探讨神经保护机制。8效应引起的DBS的总和,使得它有可能机制包括影响广泛的神经网络,涉及多个基底神经节/边缘运动和nonmotor通路。
因此,这个治疗设备帮助塑造一个新的角色的DBS在运动神经和神经精神障碍。当前和未来的一代又一代的神经病学家必须专家诊断、医疗管理、术中放置,DBS的DBS编程和管理硬件相关的问题。
技术方面
古典DBS装置由一个quadripolar电极插入目标利用立体定向和大脑生理指导。内部脉冲发生器(IPG),也称为inc .,锁骨下腹部(有时)和连接线连接和运行皮下电极和IPG之间。
DBS神经病学家和神经外科医生一起将选择一个安全的轨迹向目标区域。间接目标执行使用标准图集坐标,可以进一步完善从微电极记录获得的神经生理学。微电极映射过程包括通过一个小,通常铂铱,glass-tipped(或钨)调查大脑。通过推进微电极1毫米,神经学家和生理学家的位置可以确定特定的脑细胞和地区通过注意听觉和视觉模式通过扬声器和观察示波器。纹状体、丘脑、苍白球外苍白球interna (GPi)、丘脑核(STN),伏隔核,PPN,和黑质pars网状带签名的发射模式,被specialty-trained眼睛和耳朵。到达预定目标,神经学家可以继续在地图上标出一个感觉运动区域。被动(kinesigenic)或主动运动的侧(有时侧)肢体关节可以通知的手,胳膊,腿表示目标结构中,当一个相应的放电模式的变化观察到细胞或细胞群。这些变化可以用于识别特定的大脑STN和谷歌等目标。在丘脑,主动和被动运动,深刻的触觉,轻触觉动作可以帮助映射丘脑subnuclei之间的分歧。几个微电极通过一个单独的目标站点可以创建一个地图选择DBS领先的最佳位置。 This technique can, in expert hands, improve target accuracy, and overcome potential errors in DBS lead location. Microelectrode recording can also aid if there has been a brain shift. Stimulation can be applied through the microelectrode to identify the proximity to the internal capsule (observing contralateral limb contraction), sensory pathways (paresthesias), or other regions. Similarly, light stimulation can be applied to determine proximity to the optic pathway. Identification of these regions is important to avoid chronic adverse side effects of DBS when a final lead location is selected. Once the recording is complete, the DBS lead is placed and macrostimulation can be applied. Some recent DBS targets (e.g., nucleus accumbens region) have not required microelectrode mapping, though in some cases firing rates and patterns can be decoded. In most cases, patients are awake for the surgery and off their medications, in order to preserve firing rates and patterns, and also to preserve clinical signs which may be masked by anesthesia or symptom-suppressing medications.
DBS-trained神经学家的一个主要角色是术前评估。潜在的DBS候选人都经过精心挑选后多学科和专业评估确定风险-效益比。DBS候选人必须被视为对传统药物试验和,在某些情况下,行为疗法。病人预期仔细权衡在每种情况下,决定是否呈现星展银行将有可能影响一个或多个个体疾病患者禁用症状。这个评估包括药物和行为治疗的优化,以及记录标准症状评定量表进行验证。DBS评估当前的最佳实践是由一个多学科小组评价,由DBS-trained神经病学家和神经外科医生在立体定向和功能神经外科专业,包括神经心理学家,精神病医生、物理治疗师、职业治疗师、言语治疗师,在某些情况下,社会工作者或财务顾问。每个专业都单独评估潜在的DBS候选人,开会讨论重要问题(病人的期望、症状的目标、风险/收益比率,单边和双边、vs单操作,救援领导DBS失败,或硬件问题)。一旦董事会决定已经呈现,病人通常是联系讨论细节,如果合适,安排手术。清楚地了解病人的所需的时间承诺,家庭,手术前和医疗团队是至关重要的,通常会有多个访问未来6 - 12个月。此外,对于许多患者会有一生致力于设备管理。
DBS术后神经学家发挥积极作用,确认正确的领导位置,通常通过成像的解释。他们也记录受益症状和副作用的阈值在每个接触点在每个DBS领导为了证实影像学表现。星展神经学家必须善于识别最好的设置参数(电压、电流、脉冲宽度、频率,将刺激,慢性刺激)。病人通常是每月第一6到12个月,然后定期之后,检查设备。术后DBS治疗包括药物管理重要方面,先发制人的电池寿命结束计划,设备故障排除并发症和咨询/治疗疾病进展。
培训机会
首页神经学奖学金提供正规的DBS(运用)训练开始出现大约十年前,通常作为运动障碍的一个扩展奖学金。前正式的奖学金,神经学家学会了DBS学徒,这种想法已经从早期的先行者那里特别的基底神经节生理学(例如,德龙,Vitek),并通过临床经验(例如,Benabid et al。5)。2,9更正式的奖学金的经历已经进化,主要作为运动障碍训练计划的一部分。最常见的训练场景建立运动障碍奖学金提供接触DBS编程和管理,并在某些情况下,术中体验。运动障碍奖学金和DBS奖学金都是non-Accreditation研究生医学教育委员会的认可。少数项目提供专用的一年或两个DBS奖学金(有时后运动障碍的一般年奖学金)或者一个完整的体验。组件的一个全面的DBS(运用)奖学金经验通常包括以下:
候选星展银行评估的经验对于典型适应症(帕金森病、特发性震颤、肌张力障碍),以及其他更多的新颖的迹象
参与多学科跨学科选择委员会会议/ DBS董事会(直接交互神经外科、神经心理学、精神病学、物理/职业/语言治疗)
术中直接和间接瞄准训练和星展银行和微电极记录/ macrostimulation(至少每周一次)
评价术后成像(铅和测量位置)
管理多个目标的初始和后续DBS编程也DBS患者药物治疗调整
经验评估患者的失败或次优DBS的结果
一年期DBS-dedicated奖学金在只有少数专家机构。有时这些项目将运用过程(运动皮层刺激、脊髓刺激、中央、周围,和自主刺激),或包括泵的植入和管理技术(Duodopa,巴氯芬,阿朴吗啡,疼痛泵)。DBS专科训练并不局限于运动障碍神经学家,并利用神经外科医生,精神病学家、物理治疗医师和其他神经病学subspecialists(如神经肌肉专家、epileptologists,行为神经学家)。首页
美国神经病学学会(长)的网站有一个全面的运动障碍首页奖学金列表,和本网站包括一个选项来搜索DBS-specific奖学金。医学的不断Education-accredited课程提供在河畔,运动障碍社会,立体定向和功能神经外科学会和美国等。有几个潜在的赞助商奖学金(例如,机构、基金会和行业),尽管已经有一个整体担心这些关键的经验是资金不足。
筛选和管理的日益复杂,随着越来越多的DBS目标网站和迹象,导致了对训练DBS专家的需求。星展银行管理是一门艺术和科学,需要经验和耐心。技术的演进和硬件,和改善安全,巩固了DBS神经病学家的重要作用。全球有超过80000个神经植入到目前为止,这个数量将继续增加。10因此,我们期望对专业知识的需求在可预见的未来仍将保持高位。
研究
星展银行,和更广泛的运用,将提供神经兴奋和小说研究的机会。DBS的机制和运用越来越清晰,但仍然是完全定义。了解电刺激对电动机的影响,边缘,和认知电路将重要的发展改进的技术。随着领域的发展,可能会有一个转变,从symptom-specific疗法(即针对疾病的治疗。,更个性化医疗的方法)。例如,未来星展银行将寻求治疗病人呈现一组特定禁用症状或症状(如地震),而不是仅仅因为一个特定的疾病(如帕金森病)。DBS设备将继续变得更小、更复杂,并可能会增加远程“tele-capabilities”,使编程更提供给那些生活在偏远地区。在未来,计划和响应技术将取代基本慢性刺激,尤其是在对特定签名的大脑模式出现症状或行为。许多疾病和症状缺乏前瞻性试验,和未来的DBS试验需要有虚假的刺激手臂。DBS和运用将饲料研究流行病学、公共卫生和健康结果。此外,能够打开和关闭的设备将促进重要研究疾病机制。
讨论
DBS /运用已成为一个重要的附属专业内运动和神经精神障碍。专业发展到包括的不仅仅是基底神经节和运动障碍。最新DBS奖学金是嵌入运动障碍项目,但是一些专家机构提供更多的专门经验,尤其是在第二年的奖学金训练。爆炸装置植入物的全球扩张,在新技术,可能会巩固DBS,运用奖学金作为重要的培训机会,将支持至关重要的公共卫生和研究的需要。
作者的贡献
哈桑博士和奥肯做出了实质性的知识贡献概念化的手稿和起草和修改手稿。
研究资金
没有针对性的资金报告。
信息披露
答:哈桑收到全国帕金森基金会教学酬金和奖学金资助的社会运动障碍和美国神经病学学会。首页m·奥肯作为全国帕金森基金会的顾问,并已收到国家卫生研究院的研究资助,NPF,迈克尔·j·福克斯基金会帕金森联盟Smallwood基金会,佛罗里达大学的基础。奥肯博士的机构,而不是接收来自美敦力公司拨款和ANS /圣。裘德,π没有经济利益在这些赠款。奥肯博士也参加了一个网站π和/或共同几个NIH,基金会,以及多年来参加试验,但没有收到个人谢礼。去首页Neurology.org为充分披露。
脚注
去首页Neurology.org为充分披露。资金信息和披露认为作者相关的,如果有的话,年底提供这篇文章。
- ©2013美国神经病学学会的首页
