脑深部电刺激程控:机制、原理与实践

第1章 概 述 .................................................................. 1 基本原理仍然适用 ....................................................... 2 快速有效程控的原理 ................................................... 3 DBS效果的基础 .......................................................... 3 第2章 电学和电子学原理 .............................................. 5 电 学 ........................................................................... 5 电子学 ......................................................................... 11 关于阻抗的说明 ......................................................... 14 第3章 电生理学原理 .................................................... 16 治疗机制与疗法的实现 ............................................. 16 神经元 ......................................................................... 17 神经元电子学 ............................................................. 18 电压门控离子通道与动作电位 ................................. 23 下游继发效应 ............................................................. 25 第4章 电荷流动的控制 ................................................ 29 电力线的方向 ............................................................. 29 动作电位的顺向传导和逆向传导 ...................................................................... 32 轴突的直径 .......................................................................................................... 35 电极设置 .............................................................................................................. 35 单极和双极电极设置中的电流强度 .................................................................. 39 分段DBS导线 .................................................................................................... 45 第5章 DBS的安全性 ............................................................................................ 48 安全性问题的讨论范围 ...................................................................................... 48 电力继发损伤 ...................................................................................................... 48 医疗并发症 .......................................................................................................... 51 神经网络激活相关的不良反应 .......................................................................... 51 DBS可能造成的社会心理影响 ......................................................................... 52 第6章 神经系统对DBS的反应 ........................................................................... 53 神经系统反应与作用机制的相关知识 .............................................................. 53 神经元细胞膜上电压门控离子通道介导的作用 .............................................. 55 超极化后的反弹兴奋作用、去极化阻滞和神经递质的耗竭 .......................... 56 动作电位起始部、树突和细胞体效果的不同 .................................................. 59 DBS的网络效应 ................................................................................................. 59 关于解释神经系统对DBS反应的重要说明 .................................................... 61 可重入传播和共振 .............................................................................................. 64 神经元之间的同步化 .......................................................................................... 68 内在神经元机制中DBS脉冲间的相互作用 .................................................... 78 对行为相关内在神经元动力学的影响 .............................................................. 80 神经系统反应的时间演化 .................................................................................. 83 第7章 脑深部电刺激对运动控制的作用 ............................................................. 87 运动单元活动的协调 .......................................................................................... 89 不同时间尺度上运动单元调动和去调动的协调 .............................................. 94 要吸取的教训 ...................................................................................................... 95 第8章 病理生理机制 ............................................................................................. 96 苍白球内侧部频率理论 ...................................................................................... 97 过度的高β振荡 .................................................................................................. 97 神经元活动的过度同步化 .................................................................................. 99 过度爆发放电 .................................................................................................... 100 系统振荡器理论 ................................................................................................ 100 第9章 程控的方法 ............................................................................................... 107 电池寿命 ............................................................................................................ 107 DBS触点的命名 ............................................................................................... 108 DBS程控前准备 ............................................................................................... 111 何时进行程控 .................................................................................................... 113 概念性程控方法 ................................................................................................ 114 单极刺激测试的重要性 .................................................................................... 117 识别刺激反应至关重要 .................................................................................... 122 程控以获得 疗效且无不良反应 ................................................................ 123 程控不良反应的处理 ........................................................................................ 126 退出DBS程控 .................................................................................................. 129 0章 临床评估 ................................................................................................. 132 不同疾病的临床评估 ........................................................................................ 132 帕金森病的临床评估 ................................................................................ 133 特发性震颤和小脑传出性震颤的临床评估 ............................................ 136 肌张力障碍的临床评估 ............................................................................ 138 运动增多性障碍的临床评估 .................................................................... 140 抽动症的临床评估 .................................................................................... 141 皮质脊髓束和皮质延髓束受刺激的临床评估 ................................................ 141 言语、语言和吞咽的临床评估 ........................................................................ 143 有关临床评估的提示 ........................................................................................ 144 1章 底丘脑核DBS程控方法 ....................................................................... 145 底丘脑核的局部解剖 ........................................................................................ 145 DBS导线偏离底丘脑核时的不良反应 ........................................................... 146 DBS导线偏内 ........................................................................................... 146 DBS电极导线偏前 ................................................................................... 149 DBS电极导线偏腹侧 ............................................................................... 150 DBS电极导线偏外侧 ............................................................................... 152 DBS电极导线偏后 ................................................................................... 152 底丘脑核DBS治疗帕金森病 .......................................................................... 154 底丘脑核DBS治疗其他疾病 .......................................................................... 156 2章 苍白球内侧部DBS程控方法 ............................................................... 157 苍白球内侧部的局部解剖 ................................................................................ 157 DBS电极导线偏离苍白球内侧部时的不良反应 ........................................... 157 DBS电极导线偏腹侧 ............................................................................... 157 DBS电极导线偏后 ................................................................................... 159 DBS电极导线偏前或偏外侧 ................................................................... 161 苍白球内侧部DBS治疗帕金森病 .................................................................. 161 苍白球内侧部DBS治疗肌张力障碍 .............................................................. 162 苍白球内侧部DBS治疗运动增多疾病 .......................................................... 163 3章 丘脑腹侧中间核DBS程控 ................................................................... 164 丘脑腹中间核的局部解剖 ................................................................................ 164 DBS导线偏离丘脑腹中间核时的不良反应 ................................................... 164 DBS电极导线偏后 ................................................................................... 164 DBS电极导线植入方向不佳 ................................................................... 166 DBS电极导线偏外 ................................................................................... 169 DBS电极导线偏腹侧 ............................................................................... 169 DBS对言语、语言和吞咽的影响 ................................................................... 170 丘脑腹中间核DBS治疗震颤 .......................................................................... 171 4章 选择电极设置和刺激参数的方法 ......................................................... 173 5章 程控过程的有用提示 ............................................................................. 182 恒定电压DBS的使用 ...................................................................................... 182 进行单极刺激测试 ............................................................................................ 183 始终增加电流/电压直至明确不良反应 ........................................................ 183 根据制造商的建议检查IPG的治疗阻抗 ....................................................... 183 确认患者可控制的参数在安全范围内 ............................................................ 184 系统记录所有DBS刺激参数和电极设置下的临床反应 .............................. 184 复位数据和不稳定反应的故障排查 ................................................................ 184 建议患者、家属和护理人员在患者就医时携带DBS控制器 ...................... 185 程控时患者和程控师需要耐心和毅力 ............................................................ 185 有疑问时关闭IPG并等待 ............................................................................... 186 故障排除 ............................................................................................................ 186 6章 振荡器基础知识 ..................................................................................... 189 7章 离散神经振荡器 ..................................................................................... 198 神经振荡器在神经系统功能中的重要性 ........................................................ 198 连续性谐波振荡器 ............................................................................................ 201 离散振荡器 ........................................................................................................ 205 单一可重入式离散振荡器 ................................................................................ 208 离散振荡器之间的相互作用 ............................................................................ 211 离散神经振荡器 ................................................................................................ 214 多个现实神经元构成的振荡器 ........................................................................ 215 系统（离散）振荡器理论 ................................................................................ 220 附录：补充材料 ........................................................................................................ 224 术语表 ........................................................................................................................ 225 参考文献 .................................................................................................................... 230