鄧信平，趙娜，王玨

杭州師范大學(xué)認(rèn)知與腦疾病研究中心，杭州 310015

帕金森氏病(Parkinson's disease，PD)是一種在老年人群中常見(jiàn)的中樞神經(jīng)退行性疾病，其主要表現(xiàn)為靜止性震顫、肌強(qiáng)直、運(yùn)動(dòng)遲緩和姿勢(shì)步態(tài)異常等運(yùn)動(dòng)障礙，同時(shí)伴有大量非運(yùn)動(dòng)癥狀。帕金森病作為一種低病死率、高病殘率的中樞神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，其主要病理改變是黑質(zhì)致密部多巴胺 (dopamine，DA)能神經(jīng)元變性、死亡，形成路易小體。目前帕金森病的治療方式主要為藥物治療與手術(shù)治療，其中發(fā)病早期藥物治療效果較好，隨著病程增加，患者產(chǎn)生耐藥性，同時(shí)藥物副作用也會(huì)逐漸積累變大，因而手術(shù)成了晚期帕金森病的主要治療手段。早期手術(shù)治療普遍采用損毀方式，用微電極植入深部腦區(qū)，對(duì)特定靶點(diǎn)實(shí)施損毀。由于損毀的不可逆性，隨著技術(shù)發(fā)展，具有可逆可調(diào)性的深部腦刺激術(shù)(deep brain stimulation，DBS)逐步替代了腦損毀術(shù)，深部腦刺激手術(shù)采用埋置微電極，配合植入式刺激發(fā)生器，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定靶點(diǎn)的持續(xù)電刺激，從而達(dá)到治療目的。無(wú)論是損毀術(shù)還是深部腦刺激術(shù)，其手術(shù)效果與靶點(diǎn)位置的選擇及定位準(zhǔn)確性存在密切相關(guān)，甚至是決定性的。1987年，法國(guó)醫(yī)生Benabid首次采用DBS刺激丘腦腹外側(cè)核團(tuán)治療PD震顫癥狀取得良好療效[1]。目前以丘腦底核(subthalamic nucleus，STN)及蒼白球內(nèi)側(cè)部(globus pallidus internus，GPi)為靶點(diǎn)的腦損毀術(shù)及深部腦刺激術(shù)是手術(shù)治療PD常用方法。有研究表明，以STN或GPi為靶點(diǎn)治療帕金森氏病的DBS手術(shù)在改善患者運(yùn)動(dòng)癥狀上無(wú)顯著差異，不過(guò)相比GPi，STN術(shù)后產(chǎn)生情緒與認(rèn)知副作用的比例更高，而且產(chǎn)生一般性副作用的人數(shù)也更多[2]。另外，GPi靶點(diǎn)定位相對(duì)困難，因此筆者重點(diǎn)回顧性總結(jié)了近20年帕金森氏病GPi手術(shù)的發(fā)展及靶點(diǎn)定位，力圖為后續(xù)帕金森氏病的研究提供一定的參考與指導(dǎo)。

1 手術(shù)發(fā)展

1.1 立體定向手術(shù)

立體定向手術(shù)是一種利用定向儀和導(dǎo)向器把操作器械，如電極、腦室鏡、穿刺針等精確送達(dá)靶點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)治療或者診斷的方法。治療PD的立體定向神經(jīng)外科手術(shù)始于20世紀(jì)40年代，歐美醫(yī)生將微電極埋入蒼白球或丘腦等靶點(diǎn)實(shí)施毀損術(shù)取得了良好的療效。一直到60年代，腦立體定向手術(shù)都是PD治療的重要手段，隨后由于左旋多巴藥物治療方法的興起而被逐漸放棄。但是近年來(lái)毀損術(shù)，深部腦刺激等外科治療再次成為PD治療的主要手段，其主要原因有：(1)長(zhǎng)期服用左旋多巴制劑后藥效減退及伴隨藥物產(chǎn)生的副作用[3]；(2)有研究發(fā)現(xiàn)PD導(dǎo)致行動(dòng)遲緩等癥狀可能與蒼白球細(xì)胞異常放電有關(guān)；(3)腦影像技術(shù)及微電極細(xì)胞外記錄等電生理技術(shù)的發(fā)展使得靶點(diǎn)定位更準(zhǔn)確，手術(shù)治療更安全有效。

1.2 損毀術(shù)與深部腦刺激術(shù)

相比于深部腦刺激術(shù)，損毀術(shù)出現(xiàn)時(shí)間較早，傳統(tǒng)損毀術(shù)利用埋置微電極確定靶點(diǎn)位置，隨后對(duì)靶點(diǎn)進(jìn)行逐步加熱，直至損毀。20世紀(jì)40、50年代蒼白球和丘腦毀損術(shù)被應(yīng)用于手術(shù)治療PD[4]。60年代左旋多巴胺藥物治療開(kāi)始興起，其治療效果明顯，并且相對(duì)于毀損術(shù)更為安全，因此逐步取代了損毀術(shù),成為主要治療手段。然而，由于應(yīng)用左旋多巴胺治療帕金森氏病的十年內(nèi)，其局限性漸漸顯現(xiàn)，使得手術(shù)治療再次成為熱點(diǎn)[3，5]。

深部腦刺激術(shù)，也稱“腦起搏器”，是一種可植入設(shè)備。深部腦刺激術(shù)通過(guò)立體定向技術(shù)在深部腦區(qū)特定部位植入微電極，配合皮下植入的脈沖發(fā)生器，給予神經(jīng)核團(tuán)連續(xù)脈沖刺激。20世紀(jì)50年代，在采用電刺激術(shù)對(duì)腦深部結(jié)構(gòu)進(jìn)行電生理學(xué)定位時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)頻率超過(guò)100赫茲時(shí)可抑制由帕金森氏病引起的震顫及緩解運(yùn)動(dòng)障礙。這一發(fā)現(xiàn)成為深部腦刺激術(shù)誕生的契機(jī)，后經(jīng)不懈探索，70年代初深部腦刺激術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于臨床治療PD，該時(shí)期手術(shù)靶點(diǎn)均選擇丘腦核團(tuán)，但部位差異較大，臨床效果也不一致。

損毀術(shù)治療成本低，見(jiàn)效快，但損毀部位不可逆，術(shù)后并發(fā)癥發(fā)病率高，且治療效果會(huì)隨時(shí)間逐漸衰退。相較于損毀術(shù)的局限與缺點(diǎn)，深部腦刺激存在可控可調(diào)，對(duì)腦組織幾乎無(wú)損傷，副作用小，治療效果明顯且療效長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為目前PD外科手術(shù)治療的最佳選擇。

1.3 Atlas-based定位方法與MR imaging-based定位方法

隨著技術(shù)手段的不斷發(fā)展，靶點(diǎn)定位的方法也在不斷變化。由最初根據(jù)人腦解剖圖(the atlases of Schaltenbrand and Talairach)[6]進(jìn)行定位到運(yùn)用磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)定位掃描、粗電極刺激和微電極記錄相結(jié)合的手段進(jìn)行定位。新近研究表明，DBS手術(shù)可以通過(guò)運(yùn)用術(shù)中CT監(jiān)測(cè)技術(shù)或介入性MRI技術(shù)，結(jié)合高分辨率MRI安全，準(zhǔn)確地進(jìn)行[7]。

基于人腦解剖圖，計(jì)算靶點(diǎn)與內(nèi)部參照點(diǎn)距離來(lái)確定坐標(biāo)，通常參照點(diǎn)選取為前聯(lián)合(anterior commissure，AC)與后聯(lián)合(posterior commisure，PC)并以AC-PC連線中點(diǎn)(midpoint，MP)作為坐標(biāo)原點(diǎn)，此類(lèi)方法為Atlas-based定位方法。由于人腦解剖圖樣本量大小的限制，采用此類(lèi)間接方法定位存在較大偏差。伴隨技術(shù)進(jìn)步，采用高分辨率MRI已經(jīng)可以準(zhǔn)確分辨出靶點(diǎn)核團(tuán)位置，相對(duì)于間接定位法，在高分辨率MRI上直接確定靶點(diǎn)坐標(biāo)的方法稱為MR imaging-based定位方法。2002年Vayssiere等[8]系統(tǒng)比較了兩種定位方法，MR imaging-based與Atlas-based其根本的區(qū)別在于靶點(diǎn)坐標(biāo)是否參照前后聯(lián)合等大腦解剖標(biāo)志點(diǎn)借助先驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)推斷而來(lái)。在相關(guān)技術(shù)的支持下，MR imaging-based方法能有效降低個(gè)體解剖差異引起的靶點(diǎn)定位誤差，并能簡(jiǎn)化手術(shù)流程，縮短手術(shù)時(shí)間。

2 靶點(diǎn)定位發(fā)展

蒼白球位于基底神經(jīng)節(jié)中豆?fàn)詈说膬?nèi)側(cè)部，以內(nèi)髓板為分界，較大的外側(cè)部分為蒼白球外側(cè)部，較小的內(nèi)側(cè)部分為蒼白球內(nèi)側(cè)部。蒼白球內(nèi)有許多有髓纖維穿行，是紋狀體的主要輸出部分，參與運(yùn)動(dòng)功能的調(diào)節(jié)。有研究表明，起源于中央運(yùn)動(dòng)區(qū)的基底節(jié)-蒼白球-丘腦皮質(zhì)下環(huán)路與手術(shù)治療PD密切相關(guān)[9]。

20世紀(jì)50年代，Talairach和Cooper等采用蒼白球損毀術(shù)治療PD取得一定療效，隨后Hassler等[10]以丘腦腹外側(cè)核為靶點(diǎn)進(jìn)行損毀術(shù)對(duì)PD震顫癥狀起到良好控制效果，丘腦腹外側(cè)核逐步取代了蒼白球成為損毀術(shù)的主要靶點(diǎn)。幾年后人們發(fā)現(xiàn)，中晚期PD病人除了震顫，運(yùn)動(dòng)遲緩、步態(tài)及語(yǔ)言障礙逐漸成為主要癥狀。1985年，Laitinen等[11]主張以蒼白球內(nèi)側(cè)部作為PD手術(shù)治療靶點(diǎn)，取得了較好效果，逐步被研究者接受和采用。

1992年Laitinen等[4]，采用立體定向儀結(jié)合計(jì)算機(jī)斷層掃描(computed tomography，CT)技術(shù)實(shí)施蒼白球損毀手術(shù)治療38例運(yùn)動(dòng)功能衰退PD病人，采用Atlas-based方法確定蒼白球后腹側(cè)靶點(diǎn)坐標(biāo)報(bào)告如下：MP中點(diǎn)前方2～3 mm，第三腦室旁開(kāi)18～21 mm，前3例病人AC-PC連線下方3 mm，其余35例病人AC-PC連線下方6 mm。同時(shí)該研究探討了靶點(diǎn)與內(nèi)囊及視束的相對(duì)位置關(guān)系。因損毀靶點(diǎn)尤其靠近視束，如定位不準(zhǔn)確極易造成副作用，進(jìn)而影響病人視覺(jué)。其后續(xù)跟蹤研究表明，盡管術(shù)中運(yùn)用了電極電刺激試圖精確定位損毀位置，仍然有6例病人出現(xiàn)視覺(jué)障礙。

1999年，Guridi等[12]比較了采用微電極記錄確定的最終GPi坐標(biāo)與用術(shù)前MRI影像間接獲得的GPi坐標(biāo)位置差異。研究分析了50例接受微電極記錄引導(dǎo)蒼白球損毀術(shù)的病人。首先通過(guò)MRI定義AC-PC線，再以此為參照間接確定手術(shù)GPi靶點(diǎn)的理論坐標(biāo)。初始GPi坐標(biāo)引自Laitinen等[4，13]的研究，相對(duì)原點(diǎn)MP為：旁開(kāi)20～22 mm，前方2～3 mm，下方5～6 mm。該研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)MRI定義的理論靶點(diǎn)位置與實(shí)際損毀靶點(diǎn)位置存在相對(duì)差異。多數(shù)情況下，實(shí)際損毀區(qū)域相對(duì)于MRI得出的理論區(qū)域處于后方及側(cè)面。微電極記錄顯示實(shí)際靶點(diǎn)與理論靶點(diǎn)位置在矢狀面及冠狀面坐標(biāo)方向上分別存在(2.3±1.55) mm及(3±1.9) mm的偏差。理論靶點(diǎn)位置與實(shí)際損毀靶點(diǎn)位置只在45%的病人中重疊。Hiner等[14]研究表明，采用微電極記錄技術(shù)引導(dǎo)，70%病人的最終損毀區(qū)域進(jìn)行了調(diào)整。Azizi等[15]研究表明，在25%的病例中，理論靶點(diǎn)坐標(biāo)比實(shí)際損毀區(qū)域坐標(biāo)偏離達(dá)5 mm以上。另外，該文章還分析了MRI確定靶點(diǎn)坐標(biāo)的誤差來(lái)源。主要分為兩個(gè)，一個(gè)為成像過(guò)程中產(chǎn)生的變形，無(wú)論采用何種靶點(diǎn)確定方式都不可避免；另一個(gè)是個(gè)體解剖變異，同時(shí)手術(shù)過(guò)程中打開(kāi)硬腦膜也會(huì)造成相應(yīng)變異，尤其是老年患者。

Vayssiere等[8]于2002年比較了基于腦解剖圖集定位及基于MRI定位的肌張力障礙立體定向DBS手術(shù)。該研究共包括35例接受雙側(cè)GPi深部腦刺激手術(shù)的病人。通過(guò)三維MRI可視化確定GPi靶點(diǎn)，并用相應(yīng)軟件記錄靶點(diǎn)坐標(biāo)，再通過(guò)轉(zhuǎn)換矩陣將其坐標(biāo)換至AC-PC坐標(biāo)系。同時(shí)，分別參照Schaltenbrand腦解剖圖集和Talairach腦解剖圖集相應(yīng)腦組織結(jié)構(gòu)確定上述GPi靶點(diǎn)坐標(biāo)。隨后對(duì)運(yùn)用兩種方法得到的同一GPi靶點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較分析。研究表明[16-17]，借助立體定位框架，嚴(yán)格制定MRI掃描程序，可有效評(píng)估術(shù)前術(shù)后MRI變形，無(wú)需要依靠術(shù)中微電極記錄技術(shù)，從而縮短手術(shù)時(shí)間及降低復(fù)雜程度。對(duì)比采用基于人腦解剖圖集的間接方法進(jìn)行定位，由于個(gè)體間差異較大，其得出靶點(diǎn)坐標(biāo)往往是一個(gè)范圍而不是精確值。因此該文作者認(rèn)為有必要比較Atlas-based和MR imaging-based之間的差異?；赟chaltenbrand腦解剖圖集得出的GPi靶點(diǎn)坐標(biāo)被Svennilson等[18]廣泛地應(yīng)用，其AC-PC坐標(biāo)報(bào)告如下：旁開(kāi)18～21 mm，MP前方2～3 mm，AC-PC連線下方4～6 mm。幾年后Laitinen等[19-20]報(bào)告了相同坐標(biāo)位置，從此該坐標(biāo)位置成了多數(shù)神經(jīng)外科醫(yī)生實(shí)施蒼白球手術(shù)時(shí)的參考目標(biāo)。Vayssiere等[8]的研究中，通過(guò)MR imaging-based直接定位確定的70個(gè)靶點(diǎn)平均坐標(biāo)位置如下：旁開(kāi)(17.5±1.8) mm，MP前方(4.2±1.9) mm，AC-PC線下方(1±1.6)mm；通過(guò)Schaltenbrand腦解剖圖集得到的靶點(diǎn)坐標(biāo)如下：旁開(kāi)20 mm，MP前方2 mm，AC-PC下方4 mm；通過(guò)Talairach腦解剖圖集得到的靶點(diǎn)坐標(biāo)如下：旁開(kāi)18 mm，MP前方4 mm，AC-PC下方4 mm。同時(shí)該研究探討了MR imaging-based直接定位靶點(diǎn)坐標(biāo)的個(gè)體差異，發(fā)現(xiàn)個(gè)體間存在很高的解剖位置變異，校正后最大變異矢狀面達(dá)10.5 mm，冠狀面達(dá)11.5 mm，軸狀面達(dá)7.3 mm；同時(shí)，對(duì)比左右兩半球MRI靶點(diǎn)坐標(biāo)并未發(fā)現(xiàn)顯著差異，但是AC-PC連線的長(zhǎng)度與冠狀面方向的靶點(diǎn)坐標(biāo)位置存在正相關(guān)，即AC-PC長(zhǎng)度越長(zhǎng)，靶點(diǎn)相對(duì)MP越靠前。該研究對(duì)照兩種方法定位GPi的坐標(biāo)后發(fā)現(xiàn)：對(duì)于給定的病人，由MR imaging-based直接定位的GPi靶點(diǎn)坐標(biāo)與經(jīng)由腦解剖圖集間接得到的GPi靶點(diǎn)坐標(biāo)相比差異顯著(P＜0.01)[8]。據(jù)此該文作者指出，運(yùn)用3D高分辨率MRI可視化GPi靶點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行直接定位的方法要優(yōu)于采用腦解剖圖集的間接定位方法。

1999年，Guridi等[12]的研究與2002年Vayssiere等[8]的研究存在一定聯(lián)系。前者對(duì)比了微電極記錄定位方法與根據(jù)MR圖像上AC、PC的位置對(duì)靶點(diǎn)進(jìn)行推算的間接定位方法的差異，后者對(duì)比了MRI可視化直接定位與人腦解剖圖集間接定位的差異。根據(jù)Guridi等[12]研究中對(duì)靶點(diǎn)相對(duì)AC、PC位置進(jìn)行間接定位的描述：由MRI計(jì)算AC-PC長(zhǎng)度，根據(jù)該長(zhǎng)度對(duì)Schaltenbrand解剖圖進(jìn)行調(diào)整以適合病人腦結(jié)構(gòu)[21]，最后參照解剖圖集確定靶點(diǎn)坐標(biāo)。對(duì)比Vayssiere等[8]的研究中對(duì)人腦解剖圖集定位的描述，可認(rèn)為Guridi等[12]研究中所指利用MRI定位的方法即為Vayssiere等[8]研究中所指的人腦解剖圖集定位方法，同屬于間接定位靶點(diǎn)的方法。值得注意的是，Vayssiere等[8]研究中所指MRI定位方法為通過(guò)高分辨率MRI直接定位GPi靶點(diǎn)，屬于直接定位靶點(diǎn)的方法。Guridi等[12]和Vayssiere等[8]的研究均表明參照解剖圖集間接定位靶點(diǎn)的方法存在一定誤差，其精確性存疑。

2006年，Starr等[22]及其同事系統(tǒng)介紹了微電極引導(dǎo)蒼白球DBS手術(shù)治療肌張力障礙，共包括23例病人。其用于治療肌張力障礙的DBS靶點(diǎn)坐標(biāo)與治療PD的靶點(diǎn)坐標(biāo)相似[23]。關(guān)于靶點(diǎn)位置確定，該研究運(yùn)用微電極引導(dǎo)技術(shù)所定GPi靶點(diǎn)AC-PC坐標(biāo)如下：旁開(kāi)20.0 mm，MP前方2.5 mm，AC-PC下方5.8 mm。Starr研究中按照術(shù)后療效繪制了標(biāo)準(zhǔn)化后的靶點(diǎn)坐標(biāo)示意圖(圖1)。由該圖可以看出，不同個(gè)體間靶點(diǎn)坐標(biāo)存在較大差異，且鄰近靶點(diǎn)位置對(duì)于不同個(gè)體術(shù)后療效不盡相同。另外，Bereznai等[24]研究了6例接受雙側(cè)GPi-DBS手術(shù)的肌張力障礙患者，其術(shù)后療效良好，其平均坐標(biāo)報(bào)告如下：旁開(kāi)20.5 mm，MP前方2.8 mm，AC-PC下方5.3 mm。

2014年，Starr等[25-26]及其同事發(fā)展了一套能夠?qū)崿F(xiàn)術(shù)中實(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)圖像監(jiān)測(cè)的MRI介入導(dǎo)航定位系統(tǒng)，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)手術(shù)需要在病人清醒狀態(tài)下利用生理學(xué)方法(主要為微電極記錄及術(shù)中電刺激)確認(rèn)靶點(diǎn)位置而產(chǎn)生的不足。因免去了生理學(xué)方法確認(rèn)靶點(diǎn)坐標(biāo)的操作，使得手術(shù)流程得以簡(jiǎn)化，時(shí)間縮短，同時(shí)適用范圍也加大了。這套系統(tǒng)被稱作ClearPoint，提高了機(jī)械控制精度，并配有一套整合軟件，以便精確定位靶點(diǎn)坐標(biāo)。作者應(yīng)用ClearPoint系統(tǒng)實(shí)施了6例肌張力障礙手術(shù)，病人處于麻醉狀態(tài)，術(shù)中未采用生理學(xué)方法確認(rèn)靶點(diǎn)位置，10個(gè)GPi平均靶點(diǎn)坐標(biāo)報(bào)告如下：旁開(kāi)19.00 mm，MP前方3.13 mm，AC-PC下方3.52 mm。作者報(bào)告手術(shù)后療效理想，靶點(diǎn)定位誤差小，較傳統(tǒng)方法有顯著優(yōu)勢(shì)。

3 GPi靶點(diǎn)坐標(biāo)總結(jié)

本文涉及GPi靶點(diǎn)坐標(biāo)匯總見(jiàn)表1、圖2。

可以看出，隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的進(jìn)步，核團(tuán)靶點(diǎn)坐標(biāo)的確定由最初通過(guò)腦解剖圖集的間接方法發(fā)展到運(yùn)用高分辨率MRI或介入性MRI等技術(shù)的直接方法。綜合上述文獻(xiàn)，間接方法確定GPi靶點(diǎn)一般采用Laitinen等[4]所報(bào)告坐標(biāo)：旁開(kāi)18～21 mm，MP前方2～3 mm，AC-PC連線下方3～6 mm。2002年及以后普遍采用微電極記錄等與MRI相結(jié)合的方法直接確定靶點(diǎn)坐標(biāo)。2014年開(kāi)始采用介入性MRI技術(shù)，在不運(yùn)用生理學(xué)方法進(jìn)行靶點(diǎn)確認(rèn)的情況下實(shí)時(shí)監(jiān)控以確保精準(zhǔn)定位。由于采用MR imaging-based直接定位方法精度較間接定位方法高，報(bào)告多為一個(gè)平均坐標(biāo)點(diǎn)，經(jīng)總結(jié)6篇研究GPi靶點(diǎn)坐標(biāo)范圍如下：旁開(kāi)17～22 mm，MP前方2～4 mm，AC-PC下方1～6 mm。

圖1 Starr研究中GPi手術(shù)靶點(diǎn)坐標(biāo)散點(diǎn)示意圖。Starr研究中基于標(biāo)準(zhǔn)化蒼白球邊界前后聯(lián)合平面上的手術(shù)靶點(diǎn)目標(biāo)示意圖。左半球?qū)?yīng)圖的左側(cè)。星號(hào)表示平均靶點(diǎn)坐標(biāo)；實(shí)心方塊表示術(shù)后出現(xiàn)副作用或療效不好需要重新定位的靶點(diǎn)坐標(biāo)；虛線表示參照Schaltenbrand-Wahren人腦解剖圖集確定的蒼白球后邊界?？招膱A表示術(shù)后6個(gè)月內(nèi)療效提升至少70%的靶點(diǎn)坐標(biāo)；空心方塊表示術(shù)后6個(gè)月內(nèi)療效提升50%至70%的靶點(diǎn)坐標(biāo)；實(shí)心圓表示術(shù)后療效提升低于50%手術(shù)靶點(diǎn)。征得作者同意允許轉(zhuǎn)載 圖2 文獻(xiàn)GPi靶點(diǎn)坐標(biāo)匯總示意圖。直角坐標(biāo)系單位mm，原點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)空間AC-PC連線中點(diǎn)，蒼白球邊界采用標(biāo)準(zhǔn)空間AAl模板確定，根據(jù)相對(duì)AC-PC連線中點(diǎn)距離描出各文獻(xiàn)GPi靶點(diǎn)坐標(biāo)示意圖Fig. 1 Scatter plots of GPi target locations in the study of Starr. Scatter plots of GPi target locations in the study of Starr at the level of the inter commissural plane, plotted with respect to a normalized pallidocapsular border. Left hemisphere is on the left side. Asterisk denotes mean lead location, black squares, leads that required surgical repositioning due to low thresholds for stimulation-induced adverse effects and/ or poor ef ficacy, dotted lines, the latter border of GPi, drawn based on the Schaltenbrand-Wahren human brain atlas,open circles, leads associated with at least a 70% improvement in within a minimum 6-month follow-up period, open squares, leads associated with 50% to 70% improvement within a minimum 6-month followup period, small filled circles, leads associated with less than a 50% improvement. Cited with permission of the author. Fig. 2 Scatter plots of GPi target locations of six reference articles. Units of the Cartesian coordinate is millimeter, midpoint of AC-PC line as the origin of coordinates, the border of GPi was determined based on AAL template. Scatter plots of GPi targets was drew based on target distance related to midpoint of AC-PC line.

表1 GPi靶點(diǎn)坐標(biāo)Table. 1 GPi target locations

4 GPi的MR imaging-based靶點(diǎn)定位

上述文章部分主要回顧了技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的GPi手術(shù)靶點(diǎn)精準(zhǔn)定位的發(fā)展，下面著重介紹MR imaging-based相關(guān)技術(shù)在GPi靶點(diǎn)定位中的運(yùn)用及發(fā)展。MR imaging-based定位方法通過(guò)高分辨率MRI圖像進(jìn)行定位，區(qū)別于Atlas-based定位方法，前者為直接定位，后者為間接定位[27]。

傳統(tǒng)深部腦刺激手術(shù)實(shí)施時(shí)需要進(jìn)行術(shù)中電極放置位置的神經(jīng)生理學(xué)確認(rèn)，藉此提高電極放置的精準(zhǔn)性，但是術(shù)中進(jìn)行神經(jīng)生理學(xué)電極確認(rèn)這一步驟存在諸多弊端。諸如：微電極的植入會(huì)增加顱內(nèi)出血的概率[28]；植入更多記錄通道會(huì)因腦脊液滲漏，顱內(nèi)壓改變導(dǎo)致更為嚴(yán)重的顱腦變形[29-30]；術(shù)中保持清醒會(huì)對(duì)病人心理造成極大壓力，對(duì)于不能忍受清醒狀態(tài)下手術(shù)及不適合清醒手術(shù)病人術(shù)中神經(jīng)生理學(xué)確認(rèn)并不適用[26]；神經(jīng)生理學(xué)電極確認(rèn)會(huì)延長(zhǎng)手術(shù)時(shí)間，同時(shí)也增加了手術(shù)難度。

鑒于術(shù)中神經(jīng)生理學(xué)電極確認(rèn)的上述弊端，直接依據(jù)MR圖像，免去神經(jīng)生理學(xué)電極確認(rèn)步驟更為精準(zhǔn)的MR imaging-based定位方法成為研究者探索的熱點(diǎn)。同時(shí)，隨著現(xiàn)代MRI技術(shù)的進(jìn)步，已經(jīng)能夠在高分辨率MRI上直接分辨出目標(biāo)靶點(diǎn)來(lái)[8，27，31]，從而為MR imaging-based定位方法的實(shí)現(xiàn)打下基礎(chǔ)。早在2007年，Patel等[32]報(bào)道了未進(jìn)行術(shù)中神經(jīng)生理學(xué)電極確認(rèn)對(duì)處于全身麻醉狀態(tài)下病人實(shí)施Leksell框架結(jié)合導(dǎo)航管道的DBS手術(shù)，手術(shù)電極放置準(zhǔn)確，效果良好。Zrinzo等[33]于2012年的研究同樣得到了類(lèi)似結(jié)果。近期多項(xiàng)研究報(bào)告了非神經(jīng)生理學(xué)電極確認(rèn)高分辨率MRI結(jié)合術(shù)中CT的DBS手術(shù)準(zhǔn)確性及效果。2013年，Burchiel等[34]的研究表明：無(wú)框架高分辨率MRI結(jié)合術(shù)中CT的直接定位手術(shù)靶點(diǎn)定位的準(zhǔn)確性良好；Mirzadeh等[35-36]于2014年及2016年分別報(bào)告了運(yùn)用無(wú)框架術(shù)前高分辨率MRI結(jié)合術(shù)中CT技術(shù)的DBS手術(shù)定位方法靶點(diǎn)定位與術(shù)后效果均十分理想。因此，多項(xiàng)研究表明，MR imaging-based定位方法是一種可行有效前景廣闊的DBS手術(shù)方法。

2010年，Starr等[37]開(kāi)發(fā)了一套無(wú)框架DBS手術(shù)定位系統(tǒng)(ClearPoint?，MRI Interventions，Inc)，該系統(tǒng)包括配套軟件，可以實(shí)施術(shù)中MRI實(shí)時(shí)(intraoperative MRI，iMRI)定位。前文提到2014年Starr等[26]運(yùn)用這一套系統(tǒng)對(duì)不適合清醒手術(shù)的兒童肌張力障礙患者實(shí)施了DBS手術(shù)治療，取得良好效果。2015年，Ostrem等[38]評(píng)估了臨床上運(yùn)用這套系統(tǒng)對(duì)PD病人實(shí)施DBS手術(shù)的有效性和安全性，該研究評(píng)估了26個(gè)PD病人的術(shù)后效果，指出相較于有框架DBS手術(shù)方法，運(yùn)用ClearPoint介入性實(shí)時(shí)MRI定位系統(tǒng)能獲得更精確的靶點(diǎn)定位及優(yōu)良的術(shù)后效果。2016年，Sidiropoulos等[39]運(yùn)用ClearPoint系統(tǒng)對(duì)12例晚期PD患者植入了STN或GPi電極，該研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用純MRI導(dǎo)向方法植入DBS手術(shù)電極前景廣闊，相對(duì)于傳統(tǒng)微電極導(dǎo)向方法，MRI導(dǎo)向方法至少在有效性和安全性上不存在劣勢(shì)。 同時(shí)該研究指出，ClearPoint系統(tǒng)相比基于CT的MRI直接定位方法一個(gè)可能的優(yōu)點(diǎn)是該系統(tǒng)能夠在術(shù)中實(shí)時(shí)連續(xù)掃描，從而有效校正因顱腦變形引起的電極偏移。

不同掃描序列對(duì)獲得的圖像質(zhì)量影響十分顯著，特定序列能滿足特定的成像需求，對(duì)于識(shí)別GPi或STN等微小的神經(jīng)核團(tuán)，Nowacki等[40]于2015年研究了采用MDEFT (Modified Driven Equilibrium Fourier Transform)掃描序列對(duì)提高M(jìn)R imaging-based靶點(diǎn)定位DBS手術(shù)準(zhǔn)確性的影響。該研究表明，MDEFT MRI序列可以提供高分辨率及良好的對(duì)比度，通過(guò)MDEFT序列成像，能夠精確可靠地定位GPi等微小核團(tuán)，同時(shí)該序列還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)GPi的3D分割，從而更好地分析DBS手術(shù)中電極放置的準(zhǔn)確性。

除了不同掃描序列會(huì)對(duì)MRI成像質(zhì)量產(chǎn)生影響，不同磁場(chǎng)強(qiáng)度也是一個(gè)重要的影響因素。2016年van Laar等[41]對(duì)比研究了不同磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)DBS手術(shù)準(zhǔn)確性的影響。該研究分別比較了1.5 T、3.0 T及7.0 T場(chǎng)強(qiáng)條件下進(jìn)行DBS手術(shù)的靶點(diǎn)定位準(zhǔn)確性，發(fā)現(xiàn)7.0 T MRI顯著提高了目標(biāo)靶點(diǎn)的可視化程度，但是對(duì)于DBS手術(shù)的臨床效果提高并不顯著。

基于上述文獻(xiàn)研究，可以看出，MRI技術(shù)在DBS手術(shù)中的運(yùn)用研究主要基于以下三個(gè)方面：(1)開(kāi)發(fā)專(zhuān)門(mén)的手術(shù)系統(tǒng)(ClearPoint)，配套專(zhuān)用軟件及磁共振兼容設(shè)備實(shí)現(xiàn)手術(shù)過(guò)程中MRI的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而提高手術(shù)準(zhǔn)確性及術(shù)后效果。(2)研發(fā)特殊的掃描序列，增強(qiáng)圖像質(zhì)量，提高對(duì)微小神經(jīng)核團(tuán)的分辨度，提高手術(shù)效果。(3)探索不同磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)圖像質(zhì)量的提高效果，能否對(duì)優(yōu)化手術(shù)效果提供幫助。

從目前的研究結(jié)果來(lái)看，MR imaging-based定位方法優(yōu)于傳統(tǒng)定位方法，具有廣大的運(yùn)用前景及臨床價(jià)值。

5 確定一般適用GPi靶點(diǎn)坐標(biāo)的意義

由于GPi解剖位置個(gè)體間差異較大，對(duì)于要求精確定位的DBS手術(shù)而言，必須制定個(gè)體化的定位計(jì)劃，避免因定位不準(zhǔn)造成手術(shù)效果降低甚至相反效果。確定一般適用的GPi坐標(biāo)對(duì)實(shí)際手術(shù)僅能提供粗略的參考，指導(dǎo)意義十分有限，筆者認(rèn)為這也是多年來(lái)沒(méi)有學(xué)者系統(tǒng)研究大樣本GPi位置坐標(biāo)的原因。筆者回顧了近20年來(lái)涉及GPi坐標(biāo)以及GPi手術(shù)定位發(fā)展的研究，綜合確定了一個(gè)大致GPi坐標(biāo)范圍，為以后DBS手術(shù)細(xì)微神經(jīng)核團(tuán)定位提供一定參考。雖然GPi坐標(biāo)個(gè)體差異較大，但是群組水平上得出的平均坐標(biāo)具有一定代表性，因此本文所總結(jié)坐標(biāo)可用于群組水平上的數(shù)據(jù)分析。

志謝 衷心感謝導(dǎo)師臧玉峰教授在本文撰寫(xiě)過(guò)程中提供的指導(dǎo)與幫助

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