
专家访谈
第1103期
凌至培教授新春致辞
凌至培:值此马年春节,我们向神外前沿的广大读者、神经外科同道,以及一直关心支持我们的朋友和病友们,致以马年新春祝福,祝大家新春快乐。
观点摘要
原解放军总医院功能神经外科主任医师、中国健康管理协会神经调控全程管理分会主任委员凌至培教授:2024—2025年DBS技术取得了三大关键突破:3.0T磁共振兼容、方向性电极,以及感知与闭环调控系统的临床落地。目前所说的“闭环”,现在通称为“脑机接口”。脑机接口的核心概念,是记录并解析脑部信号,再通过系统给大脑相应的反馈,形成内部环路的闭环。所以,我们最新一代的DBS组合的脑起搏器,就是真正应用于临床的脑机接口。不过,这方面的工作,后续还需要进一步加强。目前临床上,硬件已经具备相关功能,软件还在完善中,期待闭环的软件功能早日开放,让患者获益。
本期专家访谈
展开剩余89%DBS的39年进化之路
神外前沿:DBS技术从诞生到现在已有近40年,我国引进也有28年,请您谈谈DBS技术的整体发展变化?
凌至培:脑深部电刺激(DBS)技术由法国Benabid教授于1987年应用于临床,已发展近四十年;在中国,DBS技术自1998年引进后,也经历了从无到有、从粗放到精准的跨越式发展。
我作为亲历者与主要推动者之一,基本全程参与了DBS技术从学习、引进到临床普及的全过程,尤其见证了近期DBS技术取得了三大关键突破:3.0T磁共振兼容、方向性电极,以及感知与闭环调控系统。
三十多年前,做一台DBS手术要12小时甚至更久,效果却不理想;如今随着影像、定位、手术技术升级,其应用范围拓宽,安全性和有效性显著提升,已成为一项成熟且普及性技术,硬件和软件升级也改善了患者体验。
1、3.0T磁共振兼容的意义
神外前沿:2024-2025年DBS技术有哪些关键突破?对临床有何实际价值?
凌至培:近期DBS技术核心进展之一是3.0T磁共振兼容技术,打破了术后患者磁共振诊疗的限制。
定位精准是DBS手术成功的关键,早期X光片、CT或1.5T磁共振定位,图像分辨率低,无法清晰显示如丘脑底核(STN)这类毫米级靶点,导致早期治疗效果波动大,副作用多。
如今,国内外主流DBS系统均已实现3.0T磁共振兼容的功能。3.0T MRI提供更高清解剖图像,使靶点可视化成为可能,极大提升了术前规划和术中定位的精准度,且目前已广泛普及,打破患者术后复查限制。
神外前沿:这种兼容性除了提高手术精准度,对患者术后的长期管理有什么实际意义?
凌至培:意义非常重大。过去的老款DBS设备(如仅兼容1.5T的起搏器),患者植入后,如果因为其他疾病(比如怀疑脑梗、肿瘤复查)需要做磁共振检查,会受到极大的限制。因为很多医院现在主流磁共振设备已经升级为3.0T,老款设备无法兼容,这就导致患者无法接受最先进的影像学检查。
而现在,随着3.0T磁共振设备的普及,以及新款DBS设备的全面兼容,患者术后无论是因为神经系统疾病复查,还是因为其他老年病(如关节、脊柱问题)需要做MRI扫描,都可以安全地进行。这极大地拓展了DBS患者的适用范围,也让他们在未来的医疗选择中不再受限。这是硬件进步带给患者的直接红利。
2、方向性电极减少副作用、提升疗效
神外前沿:2025年DBS电极有哪些改进?如何提升治疗效果?
凌至培:DBS系统主要由四部分组成:植入颅内电极、植入胸前的脉冲发生器(“电池”)、连接两者的导线,以及体外的程控设备。其中,电极是DBS系统核心,2025年改进显著。
传统的电极为环形设计,有四个触点。它刺激的范围是360度全方位的,就像一个灯泡发光,照亮四周。但在实际治疗中,我们的治疗靶点非常小,而周围往往紧邻重要的神经结构(如内囊)。如果电流刺激范围过大,或者电极位置稍有偏差,就很容易刺激到这些非目标区域,导致患者出现言语不清、肢体无力等副作用。
而新一代方向性电极将每个触点分为三个120度扇形区域,实现360度内的定向刺激。即使电极位置不理想,我们也能关闭朝向敏感结构的方向,仅刺激治疗区域。这不仅避免了副作用,还显著提升了有效刺激的精准度。过去遇到这种情况,医生只能降低参数(导致疗效不足),甚至需要二次手术。
神外前沿:除了方向性的控制,电极触点的数量也在增加,这对复杂病例有什么帮助?
凌至培:确实如此。传统的四触点电极对于治疗帕金森病的丘脑底核等小靶点是足够的。但对于一些形态不规则、范围较大,或者需要同时刺激两个相邻靶点的疾病(如强迫症、抽动秽语综合征等涉及前扣带回和伏隔核的疾病),四触点可能就不够用了。
八触点电极在有限的电极长度内,增加了更多的刺激位点。它可以在一个手术通道内,覆盖更长的脑区范围,或者对两个相邻的靶点进行组合式刺激,医生能够根据患者复杂的症状,制定更个体化、更精细的刺激方案。
从四触点到八触点,从360度环形到120度定向,电极技术的进步让DBS真正进入了“毫米级”精准调控的时代。
总体而言,电极升级体现在两方面:刺激模式从360度环形到3×120度定向,触点从4个增至8个,让DBS治疗更精准、个性化。
3、感知与闭环刺激 迈入脑机接口临床应用阶段
神外前沿:您提到DBS已进入脑机接口时代,这是否有些超前?其感知功能让DBS有了智能?
凌至培:传统DBS是单向刺激,医生凭经验设定和调整参数,设备持续输出固定刺激,无法感知大脑实时状态。疗效评估完全依赖患者主观反馈或临床观察,存在滞后性和不确定性。
而新一代DBS系统具备双向能力:在发放电刺激的同时,电极还能记录靶点周围的局部场电位(LFP),以帕金森病为例,其脑部β波震荡信号强度与症状正相关。通过长期监测,我们可以绘制出患者个体化的“脑电-症状”动态图谱。例如,某患者每天9点β波激增,对应手抖加重;16点药效减退,僵硬再现。基于此,医生可精准调整用药时间,甚至让DBS系统自动响应。这就是闭环刺激:当系统检测到异常β波超过预设阈值,便自动启动或增强刺激;症状缓解后,又自动降低输出。整个过程无需人工干预,真正实现“按需治疗”。
这种“感知-分析-反馈”的闭环机制,本质上就是脑机接口(BCI)的核心逻辑。
神外前沿:闭环刺激DBS开始在临床中应用?
凌至培:目前所说的“闭环”,现在通称为“脑机接口”。脑机接口的核心概念,是记录并解析脑部信号,再通过系统给大脑相应的反馈,形成内部环路的闭环。所以,最新一代具有闭环刺激功能的的脑起搏器,就是真正应用于临床的治疗型脑机接口设备。不过,这方面的工作,后续还需要进一步加强。目前临床上,硬件已经具备相关功能,软件还在完善中,期待闭环的软件功能早日开放,让患者获益。
本期专家简介
凌至培教授,主任医师,现海南医科大学第二附属医院国际医疗中心运动神经功能障碍性疾病诊疗中心主任、神经外科首席专家。原解放军总医院第一医学中心神经外科学部功能神经外科(北京)主任医师、教授、博士生导师。中央保健委员会会诊专家,北京高博医院功能神经外科及磁波刀治疗顾问。学术任职:中国健康管理协会神经调控全程管理分会主任委员,中国医师协会神经调控专业委员会常委,中国老年医学学会认知障碍分会常委,中华医学会神经外科分会功能学组副组长,中国医师协会神经外科分会功能神经外科专家委员会委员,中国抗癫痫协会理事,中国抗癫痫协会立体定向脑电图与脑定位学专业委员会委员等。从事以帕金森、癫痫等疾病为代表的功能神经外科治疗40年。1996~1997年留学法国学习脑起搏器(DBS)治疗技术,1998年8月在国内率先开展帕金森病的脑起搏器(DBS)治疗;2011年2月在国内开展第一例立体定向脑电图(SEEG)癫痫定位;参与国产脑起搏器的研发,并于2014年12月成功实现了脑起搏器远程程控技术的临床应用,2015年4月在国内最先开展老年痴呆的脑起搏器微创外科治疗的研究,是2018年国家科技进步一等奖《脑起搏器关键技术、系统与临床应用》的获奖者之一;2019年3月16日完成了世界首例基于5G通信的脑起搏器远程手术治疗,7月16日实现了国内首次5G实时高清的视频、音频交互的远程门诊。同年11月5日实现了5G神经外科睿米机器人远程手术。2020年9月9日,开通了全球首个5G+全息远程诊疗平台(门诊),2023年7月20日,完成我国首例感知型脑起搏器的植入,2024年6月14日完成我国首例方向性电极+感知型脑起搏器的植入;2020年12月8日完成我国首例国产方向性电极脑起搏器临床试验的电极植入,并于2024年8月29日实现了我国首例上市后国产方向性电极脑起搏器的临床植入。是多本杂志的编委,并主编《立体定向和功能神经外科手术学》。是第三届“国之名医”获得者和海南省“银发精英”计划成员。
神外前沿-中国神经外科新媒体;投稿邮箱:gouxinyu@neurochn.com(恕不接收一稿多投全国前三股票配资,投稿后作者不可审改稿,神外前沿自行修改并择期发布);任何媒体、网站等机构如需转载或引用,须获得书面授权。
发布于:北京市华泰优配提示:文章来自网络,不代表本站观点。