走进手术室:两根电极植入颅内,为帕金森患者“除颤”

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原创2021-05-21 15:40

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医院手术室是大众眼中的陌生地带,手术室内医生的工作情况很少被大众所熟知,手术室外家属们复杂的心理状态也很少被记录……手术室的一道门,将里外分割成了两个世界,这道门聚集了焦急等待的目光,也承载了无数医学工作者的追求与付出。

南方都市报推出“走进手术室”专题策划,聚焦无影灯下的医护人员,用文字、影像、视频记录白衣天使们精湛的医学技术和手术室内外的温情故事。

年近七旬的老万,退休还没有10年,却有7年多的时间在震颤中度过。他患的是一种神经退行性变疾病原发性帕金森病疾病的起因和脑黑质多巴胺能神经元凋亡有着莫大的关联。究其原因,莫衷一是,但肯定和年龄有关联,流行病学调查显示,在我国,每百名65岁以上老年群体中,就有近1.7名罹患这一疾病。在我国日渐进入老龄化社会的当下,帕金森患者数量正在不断上升。并渐渐成为继恶性肿瘤、心脑血管疾病之后,危害中老年生命的“第三杀手”。

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不吃药,或者药效过去的时候,老万就会止不住地震颤,从手臂到脸、嘴角。

老万和多巴胺类药物治疗的“蜜月期”早就过去了,这决定了老人即便将药物的用量调节到最大的每天五次(间隔时间3小时),冒着严重的药物副反应的威胁,老人能够控制住自己手臂、嘴角、眼睑不颤的时间也就是6个多小时。凌晨时段,老人会因为严重的震颤将自己震醒。然后手部不由自主拍打着床板,惊醒一旁照护的老伴。

药物的效果日渐微弱,老万辗转来到了广州,求于中山大学附属第一医院神经外科刘金龙教授。期望通过深入颅内的电刺激,来破解全身震颤之忧。

初见老万

一天五次抗帕金森药物,让他有了尴尬的便秘

老万是兄弟省份的退休干部,本来性格开朗,热爱运动和交际,时常和老同事们聚会。退休第二年开始出现帕金森症状后,老人开始变得渐渐封闭,小区里溜圈散步,都特别害怕别人知道他的病情。日常的朋友聚会,出席得越来越少。

4月13日,老万已经在中山一院完善了各项术前检查。南都记者第一次在病房见到他时,老人的药劲刚刚过去。躺卧床头或者坐在床边的凳子上时,左手剧烈颤动,牵扯着整个面庞、身躯都在随着固定的频率抖个不停。

“一开始,是左手不受控制,颤抖,然后就是嘴角、眼部,最后来牵扯到右手。”老伴刘阿姨,对其的病情经过十分了解,因为运动功能的衰减,步态的不协调,并不老迈的老万已经一步也不能离开她。

“刚刚发病的那两年,使用药物还是效果非常好的”,刘阿姨告诉南都记者,这个病可恶的地方就在于,一旦药物“蜜月期”一过,控制效果就越来越差。多巴胺类药物用到了单次最大剂量,服用次数增加到了五次,白天每间隔3小时服药一次可每一次服药最多也就能控制住一个半小时,剩下的一个半小时就陷入了无序振动模式下。老人很想极力控制住自己的这种抖动,可即便手臂已经僵直,依然不受控制。

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中山大学附属第一医院神经外科刘金龙教授团队为老万手术。

“几点了,是不是该吃药了”,在经历了一番艰难却徒劳的挣扎后,老人又把控制手臂的希望,寄托在了每天五次的药物上。

多巴胺类药物的一大副反应就是会带来较为严重的排便不畅、便秘。“每天五次,已经是最高上限了,再吃,人受不了。每到夜晚药效一过,那才是最痛苦的,他也痛苦,家人也痛苦。”

治疗原理

运动相关核团里出现乱放电 电刺激可进行纠正

在刘金龙教授负责的病区里,类似老万这样的病例有好几个。当黑质多巴胺能神经元开始凋亡,绝大多数病例会像老人一样出现无法控制的震颤和运动功能低下,步态失调。也有一些表现为全身僵直,最严重的一位患者,甚至连拖步行走都难。需要一跳一跳的如同青蛙般行进。

“除了药物治疗,神经外科领域已经发现了此类患者的外科干预手段,那就是通过植入脑起搏器(DBS)电刺激相关的核团区,来纠正、干扰大脑发出的错误指令。”刘金龙告诉南都记者,如果将大脑比喻成一个中枢的话,其发出的指令往往是通过电信号来传递的,而这些电信号一旦紊乱,也就是大脑内“乱放电”,于是就产生了一系列的神经系统疾病,比如癫痫、帕金森。

虽然现代科学对于人体大脑的开发、研究也就是在30%左右。但对于帕金森病人致病因素还是有了非常深入的了解。那就是大脑某些部位发生退行性变,导致神经递质分泌不足,控制运动的相关神经核团(比如苍白球内侧部-GPi、丘脑底核-STN等)出现了异常的神经电信号活动,从而出现不受控制的症状。

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深受帕金森困扰的老万。

“发现了这一点很关键,我们可以通过特殊的仪器,将电极深入到这些核团里去进行高频放电,打乱这种控制环路或神经递质出现的电信号紊乱,从而达到治疗的效果。”实际操作中定位这些关键的运动控制中枢,难度不小。

在老万完善检查的4月13日下午,刘金龙教授花了一个多小时在电脑前反复比对着CT、MR影像检查得到的相关数据。并将两套影像数据叠加,重构,形成了一套三维重建系统。并根据影像数据得出的X、Y、Z轴,反复推敲着手术的路径,如何确保植入的电极最大限度地深入核团内。

因为这些核团位于脑深部,而目前的DBS电极有4个触点,至少确保3个以上触点能在核团内释放电信号,有利于保证术后疗效。如果电极植入的稍有偏差,不仅控制不了震颤,还可能带来其他刺激相关并发症。

“电极进错了其他功能区放电,可导致手足肌肉强直、眼球运动障碍、半身感觉功能异常等等,负伤害就会很多。将一个贵重的设备植入后,肯定要确保患者能够得到最大的获益。”

此外,即便再纤细的电极针,经由颅骨、大脑皮层向深部前进的过程中,都有可能伤到脑内的小血管、造成脑出血,轻者不影响术后恢复,重者可造成严重神经功能障碍。所以刘金龙在设计手术入路,也就是电极针进入通道时,需要反复推敲避开这些高危区域。

再精密、准确的影像检查,都难保不出现细微的误差。所以往往手术前,老万还需要戴上一个立体定向头架,再扫一遍脑部CT。将磁共振可视靶点图像和CT图像进行融合,确认靶点坐标。“这样做,就是要将影像检查中的误差最小化,确保手术的精度。”

直击手术

左右两次电极插入,均一针穿越到关键靶区

4月14日一大早,老万就在震颤中起来,准备当天的手术。正如程序设定的那样,老人在7点40分时,戴上了一个科幻感颇强的立体定向头架。8点20分开始接受最新一次的定位辅助下的CT扫描。

在仔细比对了新旧影像学信息没有明显误差。“定位必须精准,这样能确保植入的电极进入准确区域,人体大脑里容不得差之毫厘”。

9点40分,老万进入到全麻状态。此时,老人即便没有药物的控制,也不再震颤,捣乱的电信号,在麻醉药物的抑制下,变得不起作用,患者的全身肌肉松弛,连呼吸都是靠呼吸机在维持。

刘金龙胸有成竹地走上了手术台,手术的每个关键步骤,从定位手术入路点到、颅顶钻孔,再到纤细电极针的脑深部插入,都由他全程操作。

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患者老万术前戴上立体定向头架。

和国内外其他神经外科中心患者多采用局麻或手术中唤醒患者以配合检测手术效果不同。老万接受的DBS植入手术,会在全程麻醉状态下进行。“这样可以减少患者手术中的痛苦感,至于检测植入效果,我们将交给全程进行的神经电生理监测来完成,这些电生理监测图形,会告诉我们是否植入准确。”

因为有了精准定位、电生理全程检测信号来确定进针通道和深度,刘金龙教授目前一针到位的准确率超过90%。也就是一次,就能确保植入电极进入核团内进行高频放电,解决患者的震颤。“如果一次没有插准,反复进行针道探索,会延长手术时间,加大患者的手术副反应。”

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中山大学附属第一医院神经外科刘金龙教授团队为老万手术。

手术开始,专用的手术电钻掘开老万的颅骨,在这个人体最坚硬的骨骼上,需要打开两个小孔,以确保两根电极针能够在刘金龙教授的操纵下深入大脑深部,并将关键的电极触点放置在核心的区域。

因为之前的手术设计十分精细,钻孔的点位和进针的角度都经过仔细、反复的摸索,这一部分工作完成得很快。10点20分左右,刘金龙开始打开一盒电极针的封装,准备开始对老万右侧脑深部的核团进行电极植入。

手部谨慎、细致地推送着电极,眼睛不时望向电生理监测信号屏。如果说影像设备是通过射线、磁场、超声波来进行定位的话,电生理监测则是通过接收到的电信号图形来反映现实。“一个好的神经外科医生,往往也要成为电生理监测方面的专家。”

探针继续向前,电生理监测的波形变化反馈着电极针进入不同区域后回传的信号。刘金龙教授坐到了电生理监测的屏幕前,仔细研读着每一个波峰、波谷的变化,背景噪音的变化,通过信号变化过程,可以了解到进入核团和出核团的整个有效针道。

一切的一切,都在证明这一针直达靶区。控制左侧肢体活动的右侧大脑核团,已经被准确植入电极针。

手术操作的时间不长,但精细的电生理监测研读则耗费了大量的时间。当刘金龙用特殊的生物胶,将老万右侧颅顶的小孔进行封闭好时,时间已临近下午1点。

下一步,将是深入到左侧核团植入电极,将上述严谨、细致的工作再重复一次。

这一次,又是一针进入到靶区,但进入靶区的电极针数量不够,于是刘金龙做了一次细微的针道调整。

两根40多厘米长的电极针一头进入了靶区,另一头则连接在了一个盒子——脉冲发生器,这个盒状的东西,能无线充电,能适时释放电信号,并能接受遥控装置的开机指令。随着材料学的不断进步,这个小盒子将被埋入患者右侧锁骨处皮下后,使用期限可以长达15-20年。

下午3:40,手术顺利完成。见证DBS的“除颤”功效,则要等上一段时间。“毕竟纤细的电极针刺入,对大脑也是一个损害,过早开机释放高频电信号,并不利于患者的康复和手术效果的评估。”刘金龙告诉南都记者,一般情况下,类似手术的患者,需要在手术后四周,即第28天才开机。期间也可以根据具体情况进行临时开机测试,但也需要等上七天,术后康复得不错时才能进行。

等待开机的这段时间,老万的手、脸、眼部的震颤已经有明显改善,这是手术后的微毁损效应,也代表以后程控会有较好的效果。因为没有开机,仍需靠药物来控制。

测试性开机

不用药物,也能精准指到自己的鼻子

一周之后的4月21日,老万终于达到了康复期出院的标准。为了测试植入DBS的效果,刘金龙教授给他约来了设备调控人员,以临时测试性开机检验效果。

为了观察疗效。老人特意没有吃药,起床后的老万很快又回到了“振动”状态,任凭如何极力地想控制住震颤,都是徒劳。

刘阿姨带着已经烦躁不安的老万在病区里溜达了一圈。老万问得最多的是“设备调控专家们什么时候到?”。

上午10点,两名设备调试人员来到病区。其中一人开始逐一检测老万的手臂、腿部的肌张力状态,并观察手、眼、嘴角的抖动状态,并要求做一系列的精细动作。比如让老万用颤抖的左手,稳、准地指向自己的鼻子。

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老万和老伴儿紧紧手牵手。

可这么简单的动作,对于一名帕金森患者而言基本上是不可能完成的任务。老万有点沮丧,但依然极力配合调控人员的指令。

此时,另一名专家则在一台平板电脑上输入着不同的数值,当一切检验性程序完成。DBS已经悄然开机。

老万最能体会到设备释放出干扰电信号带来的变化,眼部不抖了,嘴角不抖了,手部不颤了,手指开始能准确指向自己的鼻子,随后又准确地去追踪到记者悬空的手指,轻轻地,准确地碰到了手指。

“这一刻,感觉自己的手终于又回来了。将来开机了,好了,我要和老朋友们多聚聚,打打牌,运动运动。”

老万亲生见证奇迹的同时,刘阿姨也开始检测开机带来的变化。她熟练地给老伴进行着手臂、腿部的肌肉松解。而原本僵硬的手臂、腿部,已然松弛。

老万继续配合着调控师去完成着各种各样的动作,比如手臂平举、步行。而刘阿姨则长吁了一口气,这个设备带来的治疗效果,老两口都能直观体会到。

两人真正期待的是,21天后的正式开机。

出品:南都健康联盟

采写:南都记者  王道斌  通讯员  彭福祥 梁嘉韵

摄影/视频:南都记者 刘嘉琳


编辑:王道斌,游曼妮

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