功能神经外科专注于研究与治疗大脑功能性疾病,如癫痫、帕金森、肌张力障碍及卒中后肢体功能障碍等,这些疾病常导致患者生活质量大幅下降。首都医科大学附属北京朝阳医院的刘长青教授在功能神经外科领域深耕多年,尤其在神经调控技术方面取得了显著成果。神经调控技术,如迷走神经刺激(VNS)、脑深部电刺激(DBS)及脊髓电刺激(SCS)等,以其可逆性、微创性和体外参数可调性,为功能神经外科疾病的治疗带来了革命性的变化。
本文中,刘长青教授将分享他在功能神经外科实践中所获得的感想与体会,详细介绍神经调控技术在各类功能神经外科疾病中的应用情况及其对患者治疗的积极影响。同时,他还将展望神经调控技术的未来前景,探讨其在闭环刺激、脑机接口等新技术背景下的应用潜力,助力功能神经外科疾病治疗更上一层楼。
脑医汇-神外资讯:
刘教授,您好!您在功能神经外科领域深耕多年,能否分享一下您在功能神经外科实践中所获得的感想与体会?特别地,能否谈谈贵科室在神经调控技术方面的应用情况及其对患者治疗带来的积极影响?
刘长青教授:
本人接触功能神经外科已近20载,起初致力于癫痫的外科治疗。初时,癫痫因其涉及复杂解剖、微小病变的核磁定位、脑电图、PET及脑磁图等专业知识,入门颇为艰难。然而,随着对癫痫的深入理解,我们发现其是研究大脑功能的良好模型,尽管核磁共振表现正常,但功能上的异常导致癫痫发作。此过程促使我们更精细地划分大脑区域,如Brodmann分区,进而深入理解大脑功能及其网络运作。大脑网络涉及语言、听觉、视觉、空间感、记忆提取及决策等多方面,各区域相互协作,形成复杂网络。了解此网络后,我们得以明确患者症状的根源,即网络中某节点功能异常。类似现象亦见于帕金森、肌张力障碍等疾病,皆因大脑结构无明显异常,而功能网络节点异常所致。
基于此认识,功能神经外科发展了神经调控技术,来替代以往直接开颅的手术方式。通过立体脑电植入,我们得以清晰描绘大脑网络,进而采用如VNS、DBS等精准治疗手段,实现更小的创伤与更佳的疗效。比如帕金森脑深部电刺激与丘脑梗塞出血后疼痛的运动皮层电刺激(MCS)治疗,均针对关键节点进行神经调控。神经调控技术的优势在于:
01
其一,可逆性
可根据患者症状实时调整刺激参数,如帕金森患者震颤严重时调高参数,症状缓解时减少,甚至症状改善后可完全关闭刺激,体外可以无线关闭及打开机器,具有可逆性。
02
其二,微创性
03
其三,体外参数可调
根据患者症状变化,体外无线调整刺激参数。例如,对于植物人患者,采用脊髓电刺激疗法可逐渐改善其意识状态,直至苏醒。苏醒后,若面临肌张力过高的问题,我们可调整参数以降低肌张力;肌张力降低后,若力量不足,则再次调整参数以增强力量,并与康复治疗相结合。
综上,神经调控技术以其可逆性、微创性和体外参数可调性,为功能神经外科多种疾病的未来治疗带来巨大帮助。
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神经调控技术是否是目前功能神经外科的当家技术,以及包括DBS、VNS、MCS和脊髓电刺激(SCS)在内的神经调控技术是否都已纳入医保报销范围?
刘长青教授:
最初接触神经调控技术可追溯至十多年前,中国医师协会神经调控专业委员会由我的导师栾国明教授创立之时。彼时,神经调控技术在中国尚属新兴领域。因此,我们曾赴美国、加拿大等国学习,发现国外在此领域已有诸多成果,这可能与经济水平及医保政策相关。而在国内,该技术费用高昂,且不在医保报销范围内,加之实践经验匮乏,故业界对其调控效果尚存疑虑。近年来,随着国产神经调控设备的涌现,价格有所下降,同时医保政策也相应调整,实现了对该技术的报销。同时,业界经验的不断积累,神经调控已成为功能神经外科的主流技术手段。
目前,全国大部分地区医保已覆盖神经调控技术,但仍有少数省份未纳入,且存在报销适应症限制。例如,迷走神经刺激目前仅癫痫适应症可报销,而国外已扩展至重度抑郁症、偏头痛及卒中后偏瘫等多个适应症。我国正积极拓宽适应症范围,开展多项临床试验,如卒中后偏瘫、难治性抑郁症等。未来,迷走神经刺激的适应症有望增多。
同样,DBS的应用也从帕金森、肌张力障碍向更多适应症发展。国外脊髓电刺激(SCS)的应用场景远超迷走神经刺激(VNS)和脑深部电刺激(DBS),尤其在疼痛领域。近年来,脑机接口技术逐渐进入临床,应用于卒中后偏瘫、截瘫患者,结合脊髓电刺激,未来可能发展为脑-脊髓接口(BSI),进一步拓宽电刺激技术的应用场景。
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您在本届大会(2024NMPC)上,带来了《神经调控在卒中后肢体功能障碍的应用》主题讲座。能够简要谈谈本次讲座的亮点及您希望通过它向同行们分享哪些重要信息?以及贵科室在适应症的选择和治疗策略上有哪些探索与经验?
刘长青教授:
脑卒中作为神经科重大疾病,具有高发病率、高致死率及高致残率。北京朝阳医院神经外科手术中,脑卒中占比超半数。尽管临床绿色通道完善,部分患者经溶栓、介入取栓等治疗后恢复良好,但高龄及延误治疗(如到院时间久、睡眠中发生卒中)的患者常遗留严重后遗症。为帮助此类患者进一步恢复并回归社会,我们选取脑卒中后经过半年至一年规范康复治疗且近期无进展的患者,根据其适应症实施神经调控技术,如迷走神经刺激、脊髓电刺激、运动皮层电刺激及脑深部电刺激。结合传统康复,这些技术显著促进了患者肢体活动恢复,极大提升了其生活质量。
近年来,国际上卒中后偏瘫迷走神经刺激和脊髓电刺激等神经调控技术的临床研究日益增多,但多中心临床试验仍显不足,各研究中心经验各异。我们的经验体会,脑深部电刺激,特别是针对小脑齿状核的电刺激疗法,更适宜于基底节无梗塞而皮层有梗塞且相对局限的患者。此类患者接受治疗后,改善效果可能更佳。原因在于,小脑电刺激需投射至基底节,若基底节存在梗塞,则难以有效发挥作用。迷走神经刺激则更适用于上肢缺血性卒中患者,能显著改善手腕和手的活动能力。
当前我们实施的迷走神经刺激疗法,主要针对上肢缺血性卒中患者。此类患者卒中后,腿部行走功能尚可,上肢肌张力适中,但手腕与手部活动能力显著受限。迷走神经刺激有望显著改善手腕与手部活动能力。由于手部功能在大脑运动区的代表区域占比颇大(1/3甚至近一半),卒中后手部功能恢复尤为困难,部分患者甚至难以完成系扣、系鞋带等日常活动。迷走神经刺激可能为这些患者带来手部功能的较大改善。此外,脊髓电刺激疗法针对卒中后肌张力增高的问题,可在较短时间内有效缓解肌张力及伴随的疼痛,为后续的传统康复治疗创造条件。在肌张力降低后,结合电刺激与康复训练的参数调节,逐步恢复患者力量。针对偏瘫患者,我们采用颈膨大和腰膨大同时放置电极片的策略,以改善上肢与下肢功能。此策略旨在避免单一刺激导致的功能恢复不平衡,使患者能更快回归正常生活。
近期,我们对一批患者实施了脊髓电刺激和迷走神经刺激治疗,随访时间最长近一年。大部分患者肢体活动得到改善。术后常规接受1~2个月康复训练,根据Fugl-Meyer评分评估上下肢精细活动、Ashworth评分评估肌张力变化及生活质量评分,3个月及6个月随访结果显示,患者功能和生活质量均有明显提高。
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您作为功能神经外科亚专科负责人,请您介绍一下亚专科的特色和未来规划有哪些?
刘长青教授:
当前,我们功能神经外科团队已常规开展各类功能神经外科疾病的诊疗工作,涵盖癫痫、三叉神经痛、帕金森病等的外科治疗,并计划拓展至糖尿病周围神经病变及卒中后肢体活动功能障碍(含脊髓损伤后截瘫)的治疗领域,病种覆盖相对全面。然而,我们亦致力于形成自身特色,以三叉神经痛治疗为例,鉴于高龄患者众多,最大年龄已超九十岁,传统微血管减压术不再适宜。因此,我们主要采用球囊手术,结合机器人技术,术前精心规划,精确避开血管,直达三叉神经半月节。术中,机器人引导下精准穿刺,依据术前规划及计算大约所需的造影剂量与压迫压力、时长,期望通过积累病例数,为老年患者制定标准化治疗方案,依据患者疼痛时间、评分等因素确定个性化治疗参数。此外,针对疱疹后三叉神经痛患者,鉴于球囊或射频治疗效果不佳,我们尝试采用电刺激疗法,同样借助机器人辅助穿刺至三叉神经半月节进行刺激。部分患者经短暂临时刺激即可缓解疼痛并拔除电极,而部分患者则需持续刺激,考虑永久植入电极。
另一方面,我们针对面部及头部疼痛,尤其是偏头痛与枕神经痛等,以及部分由颈椎问题引发的颈大神经、枕大神经及枕小神经等区域的疼痛,实施了周围神经电刺激疗法。该疗法通过刺激上述神经区域,包括眶上神经,已取得了显著成效。对于病情较轻的患者,经过一段时间的治疗,其症状得到明显改善。例如,近期我们治疗了一位60多岁的老年女性患者,她长期遭受枕神经痛及后头部疼痛的困扰,已持续十余年,每日均感精神恍惚。经过约十天的神经电刺激治疗后,她在撤除设备时感受到前所未有的清爽与舒适。
由于我们北京朝阳医院周边老年患者众多,且头痛、头面痛病症频发,我们致力于开发并推广那些操作简便、疗效显著且适合高龄患者接受的治疗技术,以期为他们带来更大的福音。此外,我们正积极研究卒中后肢体功能障碍的康复方法,并期望未来能在技术与经验上不断积累与提升,甚至实现与脑机接口技术的融合,从而加速患者的康复进程,提高康复程度。
当前,脑卒中作为高发病症,其发病率随着人口老龄化及高血压、高血脂、高血糖等慢性病患者数量的增加而不断攀升。据估计,中国目前至少有三四千万卒中患者,这一数字远超癫痫与帕金森病患者总数。未来,随着老龄化的加剧,卒中后偏瘫患者数量可能会进一步增加,给社会和家庭带来沉重的负担,包括经济压力和时间成本等。因此,我们计划在卒中后偏瘫康复领域投入更多精力,力求为患者带来更多的福音。
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随着治疗理念与医学技术的不断进步,您觉得神经调控技术未来还会有哪些治疗场景?
刘长青教授:
当前所采用的神经调控手段,以及传统的调控方式,均属于开环刺激范畴。以脊髓电刺激为例,若肢体活动不便,便采用固定时长的刺激,如每三分钟刺激三十秒或每五分钟刺激一分钟,但这种刺激模式与个体的实际需求并不完全匹配。例如,在治疗癫痫时,若仍采用每三分钟刺激三十秒的方式,可能在这三十秒内癫痫并未放电,刺激因此无效,而放电时却未给予刺激。
未来的神经调控必将向闭环调控发展。以癫痫为例,当探测到放电时,再给予刺激,并增强刺激的力度,直接作用于关键节点。这种方式既高效又节能,且能避免在不需要刺激时产生刺激。对于肢体功能的改善,我们期望通过脑-脊髓接口,将大脑发出的运动信号传输至相应部位,再给予刺激,并结合机械手外骨骼,实现肢体的运动。这将是一个更为闭环且有效的刺激方式。若能实现这种闭环有效的刺激,将在许多治疗场景中取得显著效果。例如,对于帕金森病患者,当其病情严重,出现步态冻结时,改善手的震颤和僵硬可通过DBS取得良好效果,但步态问题却难以解决。此时,若结合脊髓电刺激,可能更有效地改善患者的全身症状。
我坚信,未来神经调控技术将广泛应用于各个系统疾病的治疗中。例如,欧洲已批准脊髓电刺激用于治疗心绞痛,对于长期使用呼吸机的患者,通过训练也可改善其呼吸力量,有助于患者脱离呼吸机。此外,神经调控还可用于改善下肢糖尿病的周围神经病变,如疼痛、麻木、下肢发凉以及皮肤破溃不愈等症状。由于身体各部位均由神经支配,因此神经调控技术未来将在呼吸、消化、泌尿等系统中发挥重要作用。
脑医汇-神外资讯:
未来有哪些研究方向或项目是您特别期待能够推进的?
刘长青教授:
我们期望神经调控设备可以耐受3.0核磁,这对未来研究大有裨益。此外,若能将脑电与刺激器相连,形成闭环刺激,将更具意义。未来,我们计划参与多中心临床研究,旨在拓宽脊髓电刺激适应症以治疗卒中后偏瘫,从而惠及更多患者并争取医保报销。同时,我们也希望参与迷走神经刺激对重度抑郁症及卒中后上肢功能障碍的临床试验,以简单手术为患者带来更多益处。
专家简介
刘长青 教授
首都医科大学附属北京朝阳医院
博士,主任医师,首都医科大学附属北京朝阳医院神经外科副主任,教授,博士生导师
中国医师协会神经调控专业委员会青年委员
中国医师协会神经修复专业委员会委员
中国抗癫痫协会青年委员
中国人体健康科技促进会神经调控与功能修复专委会委员
中国生理学会脑节律专委会委员
北京医师协会疼痛分会副会长
从事功能神经外科近20年,收治功能神经疾病患者3000余例,完成癫痫切除手术及功能疾病的神经调控手术2000余例
擅长难治性癫痫、三叉神经痛、面肌痉挛的外科治疗,功能区肿瘤的外科治疗,颅内病变机器人活检,帕金森、肌张力障碍、顽固性疼痛、慢性意识障碍、糖尿病足、梅杰综合征、痉挛性斜颈、抽动秽语综合征的神经调控治疗,脑外伤、脑出血、脑肿瘤及脑血管病的外科治疗
主持科技部十四五课题、十三五课题、首都卫生发展专项,首都临床特色应用研究等国家级、省部级课题10余项,科研经费1000余万
在Brain science、Frontiers in neurology、Frontiers in surgery、Journal of neuro-oncology、中华神经外科杂志、中国微侵袭神经外科杂志等SCI及核心期刊发表学术论文30余篇
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