天坛张建国---神经调控的规范、研究平台与方法

神经调控的规范、研究平台与方法张建国神经调控技术国家工程实验室神经电刺激北京市重点实验室首医大北京天坛医院功能神外汇报提纲背景资料神经调控的规范神经调控的研究平台神经调控的研究方法单位：万人阿尔茨海默病药物成瘾抑郁症神经病理性疼痛癫痫肌张力障碍特发性震颤帕金森病500500300016009004620002002011年统计结果脑功能性疾病发病率高、患病人数多神经调控在脑功能性疾病中的应用价值运动障碍疾病•特发性震颤（DBS）、•帕金森病（DBS）、•肌张力障碍（DBS）、舞蹈病癫痫•顽固性癫痫（VNS,DBS）疼痛•神经病理性疼痛（SCS）精神疾病•强迫症（DBS）、抑郁症（VNS）•抽动秽语综合症其他脑功能性疾病•阿尔茨海默病、肥胖症FDA批准神经调控技术脑深部电刺激（DBS）迷走神经电刺激（VNS）脊髓神经根电刺激（SCS）……1987Firstsystemtocontroltremor1992EUstudyfortremor1993-1995CEapprovalforETandPDtremors1997FDAapprovalforETandPDtremors2002FDAapprovalforAdvancedPD2003HDEandCEmarkfordystonia*Long-termbenefitsforPDreported2009FirstrechargeableDBSdeviceHDEforOCD*CEapprovalforOCD2010CEmarkforepilepsy†2012HealthCanadaapprovalforepilepsy†背景资料—DBS发展历程1998FirstDBSinChina2001AdvancedPDefficacyandsafetydatapublished2013EarlyDBSforPD2013SFDAapprovalforPINSDBSdeviceinChina2015PINSMRIcompatibleDBSandAdaptiveDBSdeviceinChina•神经调控技术治疗疾病谱在不断拓宽，在功能性疾病治疗领域中逐渐显现其优势，全国均在积极开展功能神经外科相关工作；•随着神经调控技术的不断推广和应用，国内外神经科医生在规范其治疗应用的同时，也积极开展相关临床和基础研究；DBSinChinaVNSWorldwide汇报提纲背景资料神经调控的规范神经调控的研究平台神经调控的研究方法神经调控的规范•准入规范：硬件设施、软件设施、多学科合作团队•诊疗规范：手术适应证与患者的选择、术前术后病情评估、手术规范•程控规范：专业程控人员、定期程控、神经内科协助药物调整准入规范-----硬件、软件设施•立体定位仪及配套手术计划系统•微电极记录系统•术后程控系统准入规范-----多学科合作团队神经调控神经内科功能神经外科神经影像神经电生理神经心理精神科功能性疾病的神经调控治疗功能神经外科医生：张建国、张凯、孟凡刚，杨岸超；神经内科医生：冯涛（运动障碍病）、张巍（AD）、邵晓秋（癫痫）；神经电生理：乔慧，史增敏，王慧敏；神经心理评估：王慧敏，殷肖雪，姜胤；•DBS标准化培训准入规范-----人员培训治疗规范（1）-----手术适应证的选择遵循严格、统一的标准（Guidline）13VNS手术流程ANT-DBSANT靶点示意图及术后MRIVNS:全面性发作、部分性发作、部分性发作有或无继发性、全身发作DBS:部分性发作、部分性发作有或无继发性、全身发作正规药物治疗，但未能有效控制病情多发病灶或病灶定位不确定难以进行切除性手术治疗适应症12345678对于难以接受切除性手术的药物难治性癫痫患者可以接受神经调控治疗，迷走神经电刺激（VNS）和丘脑前核脑深部电刺激（ANT-DBS）病例：胡某某，主要症状：起步、迈步困难，转身障碍，双上肢帕金森症状不明显，活动良好。遵循指南的同时进行个体化治疗治疗规范（1）-----手术适应证的选择双侧STN-DBS+双侧PPN-DBS四根电极植入术双侧STN,185HZ电刺激治疗，症状改善不明显PPN:25HZ低频刺激PPN:60HZ低频刺激,改善最为理想术后参数调整病例：张某某，男，16岁，头持续的不自主后仰，左肢体肌张力增高，四肢持续不自主运动且向背后聚集，躯干及肢体严重变形；外院行右侧苍白球毁损手术，术后一周左右症状加重，左足变形，无法行走；BFM肌张力障碍评分114’。神经调控治疗疾病谱的拓展---Hallervorden-SpatzDisease•HSD：一种常染色体隐性遗传病，泛酸激酶2基因缺陷，导致铁盐在基底节区沉积异常；以肌张力障碍、肌强直、舞蹈手足徐动症、锥体束征、智能减退为主要表现；术前症状表现双侧STN-DBS术后1年双侧STN-DBS术后3年神经调控治疗疾病谱的拓展---迟发性肌张力障碍病例：Aurora,女，起病年龄24岁，阿尔巴尼亚人，因服用抗抑郁的药物开始发病.不自主运动从躯干开始发展到头、颈、肢体和嘴，肌张力增高，伴有较多的手的震颤．不能洗澡和吃饭等生活自理能力．术前症状表现双侧STN-DBS术后3月双侧STN-DBS术后9年中央中核脑深部电刺激治疗最小意识障碍神经调控治疗疾病谱的拓展---最小意识状态•天坛医院功能神经外科还利用DBS技术创新性应用于抽动秽语综合征、Fahr综合征、舞蹈病等运动障碍性疾病和精神疾病；•但是其中部分疾病并不符合手术适应证，部分是源于治疗需求与药物获医疗器械研发水平之间的不平衡发展。神经调控治疗疾病谱的拓展相关原则研发水平治疗需求超适应症用药、医疗器械的必须条件1•为了患者的利益，无其他治疗方案或替代药品2•充分的循证医学证据3•经过医院相关部门批准4•获得患者知情同意治疗规范（2）----病情评估•标准评估量表：帕金森氏病：UPDRS（实时录像）；肌张力障碍：BFMDRS，TWSTRS（实时录像）;顽固性癫痫：Engle分级，McHugh分级研究人员根据研究目的以及专业方向可以选取以下评分量表：•帕金森氏病：认知功能评估（MoCA，MMSE），自主神经功能评估（便秘量表），精神功能评估（HAMA，BDI），匹茨堡睡眠质量指数量表；生命质量调查表（PDQ-39）等；•肌张力障碍：认知功能评估（MoCA，MMSE），精神功能评估（HAMA，BDI），生命质量调查表（PDQ-39）等；•顽固性癫痫：ILAE癫痫手术预后量表，生活质量综合评定量表（QOLIE-89），韦氏智力和记忆测验，情绪状态量表（ProfileofMoodStates，POMS），瑞文标准推理测验(RSPM)，汉语语言功能评价：中国康复研究中心失语症检查法（CRRCAE），优势半球判定（BOLD-fMRI功能偏侧化指数）；治疗规范（2）----病情评估评估工作流程内容工作量人员门诊术前术中出院前术后1/3/6/12月入库住院证主任医师、研究生预约评估评估、术前指导电话预约（20min）量表、录像（2~3h✕2人）程控医生评估医生手术记录电生理信号、MRI记录（2~3h）术中疗效评估量表、录像（1h）术中电生理记录人员评估医生患者教育注意事项、资料（1h）研究生预约评估程控电话提醒、预约量表、录像（1~2h✕2人）4h/天✕3天✕2人科室医生或秘书程控与评估医生患者评估信息规范化管理治疗规范（2）----病情评估1.根据病人术前核磁做计划，确定靶点坐标；2.局麻下露骨钻孔；4.术中临时刺激，观察效果，固定电极；5.全麻下植入脉冲发生器，连接线路；6.手术完成，卸头架3.术中电生理监测下植入电极；治疗规范（3）----立体定向手术手术过程录像NSTAPS并未发现STN与Gpi-DBS对于认知功能的改变无明显差异，同时揭示了STN改善运动症状的作用更强Odekerken,LancetNeurol.,2013Weaver,Neurology,2012Follett,N.Engl.J.Med,2010对于DBS治疗PD来说主要靶点在于STN和Gpi，相关临床研究认为二者对于改变运动症状的作用是基本相同的，而Gpi可能会对认知功能有更轻微的影响。PD刺激靶点的选择：STNorGPi•术前MRI全头多序列扫描；•手术当日上头架，CT扫描后CT与MRI融合；•Presurgicalplanning的过程中设计路径；•硬膜不切开，改进穿刺针，直接穿刺；•MER采用多针道记录，比较记录结果；•术后CT扫描，直接与术前MRI融合检验电极位置准确性。对于目前手术操作流程，我们拟进行改进的几个方面：程控规范程控医师：孟凡刚，王慧敏，刘阳；住院程控：程控中心，神经内科协助调整药物；程控信息：纸质留存，程控数据入库；汇报提纲背景资料神经调控的规范神经调控的研究平台神经调控的研究方法神经调控的研究平台----功能性脑病治疗团队癫痫与功能神经外科是北京天坛医院重点发展学科天坛医院神经内外科卫生部重点专科教育部国家重点学科神经系统疾病国家临床研究中心癫痫与功能神经外科是该临床研究中心的十个学部之一神经调控的研究平台----医工结合促进转化2000年在天坛医院探讨脑起搏器问题2001-02年基础及技术储备2003年清华团队启动研发2004年企业介入支持项目研发2005年研制成功电器样机2006年研制成功整体样机动物实验2007年•产品改进•启动注册检验•动物试验2008年•产品改进•启动注册检验•动物试验2009年•完成注册检验•动物试验•小批量生产2009年11月第一例DBS临床试验•完成临床试验•通过GMP考核•通过SO13485•临床试验获得注册证书，正式上市“十一五”科技支撑计划支持2010至2012年2013年“十二五”科技支撑计划支持入选北京六大科技成果，落户中关村产业园区2012年，该项目获评：教育部高校十大科技进展、“科技十年”第6项科技成果;同年获批神经调控技术国家重点工程实验室转化医学十年磨一剑2012年国产VNS临床实验2014年2015年国产可充电DBS、MRI兼容DBS设备、AaptiveDBS设备同年荣获“北京市科学技术进步一等奖”“神经调控技术国家工程实验室”•清华大学的技术创新与集成优势•北京市神经外科研究所和北京天坛医院的临床示范与推广优势产学研医的结合转化医学的典范清华大学品驰公司北京天坛医院神经调控的研究平台----医工结合促进转化神经调控的研究平台----基础联系临床•神经电刺激北京市重点实验室（首都医科大学附属北京天坛医院）•癫痫病临床医学研究北京市重点实验室（首都医科大学三博脑科医院）•跨学科合作，提高科研创新水平；整合基础与临床资源，促进团队学科发展神经电刺激脑深部电刺激(DBS)迷走神经电刺激(VNS)脊髓神经根电刺激(SCS)•中国医师协会神经调控专业委员会（CNMS，2010）•中国医师协会神经外科分会功能神经外科专业委员会•中华医学会神经外科分会功能神经外科专业委员会•中国抗癫痫协会（CAAE，2005）•北京脑重大疾病研究院（2012）神经调控的研究平台----学术团体，促进交流与合作北京丰台医院癫痫中心中科院苏州生物医学工程技术研究所研究所北京大学前沿交叉学科研究院磁共振成像研究中心中国医学科学院深圳先进技术研究院DepartmentofNeurology,UniversityofFloridaDepartmentofNeurologyandNeurosurgery,MAYOClinic与国内外多家医疗、科研机构进行深度合作，发挥团队优势，为进行功能型脑病的相关基础和临床研究提供多元化平台汇报提纲背景资料神经调控的规范神经调控的研究平台神经调控的研究方法研究方法•基础研究：发病及治疗机制的研究，功能影像研究，电生理信号的研究，基因组学研究，拓展DBS刺激靶点与治疗疾病谱；•临床研究：前瞻性研究，回顾性研究；LancetNeurol2014;13:875–84兴奋D2受体神经元（间接通路）引起正常大鼠运动减少应用光遗传学方法选择性标记纹状体D1受体神经元和D2受体神经元