七氟烷与帕金森病：丘脑底核神经元活动与脑深部电极 植入术的临床结局

背景

丘脑底核深部电极植入术（Deep brain stimulation,DBS）对于症状波动的帕金森病患者是一项有效的治疗手段，但临床预后主要依赖于电极的精准放置。局麻下清醒患者微电极记录有助于丘脑底核精准定位。但某些帕金森患者可能无法耐受局麻下行立体定向手术，如严重震颤、严重肌张力障碍、高度紧张患者。对于此类患者全身麻醉是可行的替代方案，但是全麻药可能降低微电极记录质量。因此搞清不同全麻药对单个及群体神经元影响至关重要。七氟烷目前广泛应用于全身麻醉。尽管七氟烷对脑电图影响已被描述过，但其对患者单个神经元活动的影响尚不清楚。我们本次试验主要比较帕金森患者七氟烷麻醉与局麻下行DBS术丘脑底核的电生理特征。

材料与方法

患者选择：我们选取2006.03-2009.02共19例行丘脑底核DBS术的帕金森患者，所有患者具有相似疾病严重程度。所有受试者均符合DBS手术指征，麻醉方式由医疗团队和患者共同选择。

麻醉方法：全麻组诱导插管，诱导用药：芬太尼（1-2μg/kg），丙泊酚（1-2.5mg/kg），肌松药（罗库溴铵0.6-1.5mg/kg或顺式阿曲库铵0.15-0.2mg/kg）。待患者失去意识后即停止注射丙泊酚，以七氟烷维持，在电生理记录前维持1.0-1.2MAC，电生理记录时维持在0.5-0.6MAC。术中避免使用静脉麻醉药与镇痛药。密切观察患者血压心率，如血压较高，以尼卡地平或拉贝洛尔控制。

微电极记录与刺激电极定位：在目标位置上方10mm处开始记录，微电极以200-500μm幅度前进，在获得稳定的神经元放电位置停止，每个位置至少记录10秒。两组均在微电极记录期间测试对侧肢体被动运动反应。两组术后均行CT检查是否颅内出血并确定电极位置。脉冲发生器通常术后1周植入。

丘脑底核锋电位离线分析与数据分析：原始锋电位数据使用自定义脚本MATLAB分析。采用Wilcoxon秩和检验比较两组患者的临床评分、DBS导联坐标、刺激参数和电位特征。P＜0.05被认为有统计学差异。

结果

七氟烷组10名患者（4名女性/6名男性，平均年龄47±8岁），局麻组9名患者（2名女性/7名男性，平均年龄45±11岁），两组人口学特征相似。术后我们进行5年随访（七氟烷组：62±8月；局麻组：60±13月）。七氟烷组从发病到DBS手术平均时间为11±5年（平均手术年龄为57±6岁），局麻组为12±9年（平均手术年龄为57±5岁）。两组之间运动功能障碍与多巴胺治疗反应性均无显著差异，见table 1。两组之间手术靶点及刺激接触点解剖坐标和微电极数量均无差异，见table 2。

Table 1 Preoperative Dopaminergic Medication Response between General Anesthesia (n = 10) and Local Anesthesia (n = 9) Group

Table 2  Surgical Coordinates, Subthalamic Nucleus Recording Length, and Microelectrode Recording Tracts between General Anesthesia (n = 10) and Local Anesthesia (n = 9)

我们分析了两组患者术中丘脑底核自发性电活动。两组平均标准化均方根值（灰质锋电位活动单位）无差异（七氟烷组，2.3±0.8；局麻组，2.2±0.9，P=0.39，Fig 1A）。接着我们研究两组锋电位序列振荡特征，七氟烷全麻使丘脑底核锋电位振荡向低频方向移动。全麻状态下，δ、θ和α波段的光谱功率均显著高于局麻组（七氟烷组和局麻组，平均值±标准差；δ：13±7.3% vs 7.8±4.8%；θ：8.4±4.1% vs 3.9±1.6%；α：8.1±4.1% vs 4.8±1.5%；P<0.001）。局麻组的高频β和γ波段振荡比七氟烷全麻组更明显（七氟烷组和局麻组，平均值±标准差；β：12.7±5% vs 18±6.1%；P<0.001；γ：53.6±11.3% vs 62.5±9.7%；P<0.001）。局麻组中，我们观察到沿记录轨迹从背外侧（感觉运动）到腹内侧（边缘系统）丘脑底核的β带功率下降的特征性梯度（平均值±标准差；β带功率的背侧和腹侧：20.5±6.6% vs 15.4±4.3%；P<0.001），七氟烷全麻组我们并未观察到此变化(fig. 1B, fig. 2)。另外不同麻醉状态下神经元放电特征无显著差异（Fig.3）。术后5年随访，两组帕金森术后改善相仿（详见本文补充材料）。

Fig. 1. Group analysis on power distribution of subthalamic nucleus firing.

Fig. 2. Two illustrative cases from local anesthesia (left column) and general anesthesia (right column) groups.

Fig. 3.Group analysis showing comparable subthalamic nucleus spiking characteristics in both general anesthesia (n = 10) and local anesthesia (n = 9) groups.

讨论

我们的研究表明与局麻相比，七氟烷全麻对帕金森病DBS术中记录丘脑底核的放电特征没有临床意义的影响。七氟烷确实会导致丘脑底核神经元的功率谱向β亚带（δ、θ和α）移动，但这些变化并不影响刺激电极放置的准确性、脑深部刺激参数、术后5年临床疗效。目前为止尚无一种全麻药可保留电极植入靶点关键电生理特征。右美托咪定即使在低剂量下也能降低丘脑底核簇放电并改变锋电位速度。丙泊酚能保留丘脑底核放电模式，但大剂量可影响分辨丘脑底核与苍白球电位特征。增加颅内压与术后精神症状限制了氯胺酮的使用。因此，对于不能耐受局麻的患者，七氟烷似乎是较好的选择。