【摘要】：目的:腦深部電刺激術(deep brain stimulation,DBS)是治療運動障礙性疾病的有效方法,也是研究腦功能的有力工具。當前研究已表明,多靶點DBS能夠同時刺激多個神經(jīng)核團,改善與不同神經(jīng)核團功能相關的不同癥狀,是未來值得研究的重要方向。然而,目前多靶點DBS的臨床研究還很少,臨床應用價值還不甚明確,且目前的植入方法,還做不到任意地將單枚電極同時植入多個顱內目標靶點。因此,本研究的主要目的為:1.通過薈萃分析,對比丘腦底核(subthalamic nucleus,STN)DBS、橋腳核(pedunculopontine nucleus,PPN)DBS及聯(lián)合STN-PPN-DBS對帕金森氏病(Parkinson’disease,PD)患者的運動癥狀及軸性癥狀的療效,明確同時刺激兩個不同神經(jīng)核團相較于僅單獨刺激其中一個神經(jīng)核團,是否對帕金森氏病患者的運動癥狀及軸性癥狀具有更好的療效。2.通過薈萃分析,明確軸性癥狀之一的凍結步態(tài)(freezing of gait,FOG)在PD患者中的總體發(fā)生率。由于左旋多巴藥物治療和STN-/內側蒼白球(globus pallidus internus,GPi)DBS對于軸性癥狀的治療效果均不顯著,PD患者中伴有FOG等軸性癥狀的患者可能會是多靶點聯(lián)合DBS的適用人群。本研究擬先期通過這兩項薈萃分析,來明確同時對顱內的多個不同神經(jīng)核團進行刺激是否具有臨床應用價值。3.如果上述兩項薈萃分析證實了同時對顱內不同的神經(jīng)核團進行刺激具有臨床應用價值,則擬提出將單枚弧形電極植入人的任意兩個顱內靶點的方法及配套立體定向裝置,也許能夠成為現(xiàn)有電極植入方法的有益補充;4.并擬進一步提出將得單枚弧形電極植入大鼠/小鼠的任意兩個顱內靶點的方法及配套裝置,以拓展腦功能研究的實驗方法。根據(jù)4個目的,本研究擬分為四個部分�；诟髂康牡闹匾�,正文部分將先行闡述目的3和目的4的相應研究。方法:對應前述的研究目的,所采用的方法分別為:1.遵循Cochrane干預措施系統(tǒng)評價手冊的原則進行薈萃分析。在MEDLINE/PubMed、EMBASE和Cochrane圖書館上搜索發(fā)表于2015年9月1日之前的所有研究,檢索詞為subthalamic、pedunculopontine、deep brain stimulation和Parkinson。所有對比PPN-DBS、STN-DBS和聯(lián)合STN-PPN-DBS對PD患者的療效的文獻均納入分析,療效評估指標采用統(tǒng)一帕金森病評定量表第三部分(Unified Parkinson’s Disease Rating Scale III,UPDRS III)的運動癥狀評分和軸性癥狀亞組評分。2.遵循系統(tǒng)綜述和薈萃分析計劃書優(yōu)先報告的原則進行薈萃分析。在MEDLINE/PubMed上搜索發(fā)表于2016年7月10日之前的所有研究,檢索詞為freezing of gait和Parkinson。納入所有報道了PD患者的FOG發(fā)生率的文獻,薈萃分析PD患者的FOG總體發(fā)生率,以及不同病程和疾病程度的PD患者的FOG發(fā)生率。3.通過數(shù)學模型,確定同時經(jīng)過選定的任意兩個顱內靶點的“電極軌道平面”和“弧形電極軌道”的理論位置。進而提出弧形電極植入到兩個顱內靶點的方法,并設計該電極植入方法所需的新型立體定向系統(tǒng)。隨后,制作出該新型立體定向系統(tǒng),并借助內設目標靶點的3D打印顱骨模型,驗證該方法和裝置的準確性。4.結合現(xiàn)有的大鼠/小鼠腦立體定位圖譜和立體定位儀,通過數(shù)學模型確定同時經(jīng)過選定的大鼠/小鼠任意兩個顱內靶點的“電極軌道平面”和“弧形電極軌道”的理論位置。隨后選擇以大鼠為對象,以“右側STN+右側GPi”或“右側STN+左側STN”作為目標雙靶點,實驗組向雙靶點植入一枚弧形電極,對照組向雙靶點各植入一枚弧形電極。電極植入后,以水迷宮試驗對比各組大鼠的學習記憶能力。之后灌注固定,取出大鼠腦部,切片鏡檢是否電極準確地植入到目標核團。結果:對應前述的研究目的和方法,結果分別為:1.薈萃分析得出,STN-DBS在“關”階段改善PD患者UPDRS III評分的效果明顯優(yōu)于PPN-DBS;而在“開”階段改善PD患者UPDRS III軸性癥狀評分的效果明顯低于PPN-DBS。聯(lián)合STN-PPN-DBS改善UPDRS III評分的效果與STN-DBS無明顯差異,明顯優(yōu)于PPN-DBS;其改善UPDRS III軸性癥狀評分的效果明顯優(yōu)于STN-DBS。2.薈萃分析得出的PD患者的FOG總體發(fā)生率為40.8%(95%CI 34.7%~46.9%)。PD病程及嚴重程度都與FOG的發(fā)生有明顯的相關性。病程10年,5~10年,和5年的PD患者,FOG平均發(fā)生率分別為72.3%、56.2%和23.1%;HoehnYahr評分≤2.5和≥2.5的PD患者,FOG發(fā)生率分別為25.9%和70.6%。3.本研究提出將弧形電極植入人的任意兩個顱內靶點的“電極植入曲線法”。設計并制作了植入弧形電極所需的立體定向系統(tǒng),借助Excel表格公式制作了植入過程中所需參數(shù)的自動運算程序。以3D打印顱骨模型為對象進行的初步應用結果表明,該方法及配套立體定向系統(tǒng)具有很高的準確性,植入弧形電極的平均矢量誤差為0.70±0.24 mm。4.本研究提出了可結合立體定位儀及大鼠/小鼠腦立體定位圖譜使用的將弧形電極植入雙靶點的“電極植入曲線法”及輔助裝置。借助Excel表格公式制作了植入過程中所需參數(shù)的自動運算程序。以大鼠為對象進行的初步應用結果表明,該方法及配套立體定位儀輔助裝置可將弧形電極準確地引導到目標雙靶點。且對比弧形電極植入組和直線形電極植入組大鼠的水迷宮試驗結果,未發(fā)現(xiàn)各組大鼠在學習記憶能力上存在差異。結論:通過兩項薈萃分析,可見對顱內的多個不同神經(jīng)核團進行刺激具有臨床應用價值及研究前景。可將單枚電極同時植入到顱內多個目標靶點的“電極植入曲線法”及配套裝置也許能夠成為現(xiàn)有電極植入方法的有益補充。本研究提出了將單枚弧形電極植入任意兩個顱內靶點的方法,并針對人及大鼠/小鼠分別設計了配套裝置及所需參數(shù)的自動計算程序。借助3D打印人顱骨模型的初步應用結果表明,應用于人的新型立體定向系統(tǒng)具有很高的精準度,弧形電極植入的平均誤差不高于現(xiàn)有文獻報道的采用當前立體定向系統(tǒng)植入直電極的誤差。大鼠的初步應用結果也表明,在合理設計“弧形電極軌道”的前提下,弧形電極植入具有良好的安全性。
【學位授予單位】：福建醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R651.1
【圖文】：

后經(jīng)枕葉至枕骨，并非電極植入的常規(guī)入顱點。如選擇右側 STN 和左側 ST作為目標靶點，靶點一和靶點二的坐標分別為（12，-3，-5）和（-12，-3，-5）如采取“電極軌道平面”與矢狀面呈 90°夾角，經(jīng)過雙側 STN 并垂直于 AC-P平面，則 XOY 平面與 AC-PC 平面平行時，電極入顱點位于頂部，此時可以通過調整定位框的位置來改變電極入顱點的位置，如果在安裝定位框時，將定位框前傾 40°，則電極入顱點位于額部（圖 1 d-f）。

圖 2. 弧形電極植入應用于人時的配套立體定向框架系統(tǒng)設計圖Figure 2. The proposed stereotaxic system for implanting a curved lead to huma(a) 定位框，包括底邊框、立柱和顱骨釘；(b) 在圖 a 的基礎上安裝轉接座（黑和垂直板（黑色燕尾箭號）；(c) 在圖 b 的基礎上安裝水平板（黑色三角形）和黑色燕尾箭頭）；(d) 在圖 c 的基礎上安裝定位桿（空心箭頭）；(e) 在圖 d 的基定位套管（空心三角形）；(f) 在圖 e 的基礎上安裝帶管芯的穿刺套管（空心燕；(g) 從左到右依次為：定位套管、穿刺套管穿經(jīng)定位套管、穿刺套管管芯、和穿刺套管穿經(jīng)定位套管；(h) 從上到下依次為：定位柱和偏轉角度測量盤。.1.1 定位框 與目前常見的框架系統(tǒng)（如 Leksell 立體定向儀）的定位同設計，包括底邊框、立柱和顱骨螺釘（圖 2a）�？捎谟跋駥W掃描時 坐標定位板或 MRI 定位框。.1.2 三維坐標軸 X 軸、Y 軸和 Z 軸相互垂直。X 軸刻度尺建立在水

圖 4. CT 圖像所示 6 個內置靶點的位置Figure 4. The locations of the six inner targets on the CT images.(a~c) 6 個內置靶點在 CT 軸位圖像上的位置。借助 CT 定位板在 CT 圖像上的顯影，可在CT 軸位圖像上計算目標靶點的坐標。(d~h) 6 個內置靶點在 CT 冠狀位圖像上的位置。6個內置靶點均為圓環(huán)狀，根據(jù)成像角度不同，在 CT 圖像上可表現(xiàn)為一個完整的圓或僅表現(xiàn)為兩個點。表 2. 6個內置靶點的坐標Table 2. The definitive coordinates of the mid-points of 6 inner targetsTargets* X(mm) Y(mm) Z(mm)L1 113.5 135.6 100.0L2 126.9 110.6 112.0L3 115.4 96.2 117.0

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;低熔中堿全代鉑坩堝結構與電極位置[J];玻璃纖維;1972年02期

2 李萬青;聞紹巍;劉靜巖;何永亮;袁野;;電渣爐電極位置檢測與控制[J];鑄造;2010年07期

3 高搏;蔣刈;王強;吳麗華;蔡劍鳴;戴樸;;Otoplan重建在人工耳蝸植入術前評估和電極選擇中的應用[J];中華耳科學雜志;2018年06期

4 王滔;張陳誠;孫伯民;李殿友;;帕金森病腦深部電刺激電極位置的回顧性分析[J];診斷學理論與實踐;2017年02期

5 滿朝;吳筱敏;高忠權;孟祥文;黃佐華;婁玉峰;;不同位置電極附近溫度與焰后區(qū)離子電流的關系[J];內燃機學報;2011年03期

6 伍玉軍;陳登明;馮永;賀楚峰;梅凌云;蔡鑫章;陳紅勝;;數(shù)字X線攝片對人工耳蝸植入電極位置的評估[J];中國耳鼻咽喉顱底外科雜志;2008年01期

7 段新昱;在心內電勢評估中對于腔內電極位置不確定性效應的評價[J];國外醫(yī)學.生物醫(yī)學工程分冊;1993年01期

8 劉復華;;32位單片機80960KB及其應用——(十三) 電弧煉鋼爐電極位置控制系統(tǒng)設計[J];電氣自動化;1995年05期

9 吳江;磷爐停爐時電極位置的處理方法淺析[J];貴州化工;1995年03期

10 歐陽旭;賈俊波;李奇;;基于不同電極位置的PEMFC運行特性研究[J];電源技術;2012年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 鄭U

本文編號：2778934