帕金森病 (PD) 是一种神经退行性疾病，可导致广泛的运动和非运动症状。脑深部电刺激(DBS)疗法已证明可有效抑制帕金森病患者的僵硬、运动迟缓和震颤症状。目前采用的DBS多为开环式，即单纯基于预设定模式刺激脑深部靶点，其临床广泛应用受限于不良反应、局部疗效、价格及使用期限等因素，且患者需根据疗效每年多次复查并调整刺激参数。近年来，随着技术的不断更新，越来越多的研究开始关注闭环式DBS(closed-loop DBS)，亦称为自适应DBS(adaptive DBS, aDBS)在治疗帕金森病中的应用价值。
自适应DBS是在传统脑深部电刺激的基础上监测并分析患者自身神经电生理如β波等生物学标志物，进而对脉冲发生器的相关参数予以实时调节，最终实现自适性神经调控。aDBS的实现依赖于使用从神经电生理信号中提取的“生理标志物”。理想生理标志物应能指示患者症状严重程度，同时可在每个患者中检测到，并且在技术上具有可实施性。
Percept PCTM是首个FDA批准的可在刺激同时长期记录患者治疗期间电生理信号的深部脑刺激器。Percept PC可以以局部场电位（Local Field Potential，LFP）的形式记录电生理型号。这将首次允许基于与治疗结果密切相关的生理标志物调整刺激参数的能力。
在过去的几十年里，有诸多研究聚焦于局部场电位 (LFP) 生理标志物的检测及其在临床实践中的应用。Bernadette等对目前已有的LFP信号特征作为生理标志物的研究进行了综述，讨论了LFP特征性波形与一种或多种特定 PD 运动症状之间的相关性，分析了目前仍然存在的局限性，并探讨了进一步改进 aDBS 的策略。
LFP作为生理标志物的主要报道主要集中于，对侧STN β波段（约13至30Hz）振荡与帕金森症状严重程度（UPDRS-III（运动）半身僵硬和运动迟缓评分）的相关性。目前发现，更强的振幅，更广的空间范围，更长持续时间，较低的时间序列复杂性以及β振荡波动较小都与更多损伤有关[1-5]。大约 17% (R=0.416)的帕金森病的运动迟缓和强直症状严重程度差异可以用β振荡来解释。
其他主要帕金森病症状也与记录的LFP特征相关。震颤可能与包括θ波、低γ波 、高频振荡 (HFO)以及震颤自身频率相关[6-8]。运动障碍与θ波和γ波活动有关，姿势不稳和步态问题与θ、α、高β活动和HFO相关。
尽管LFP生理标志物在PD中的研究取得了一定进展，但仍存在一些重要的局限性。首先，由于用于与生理标志物相关性分析的临床评分通常依赖于诸如UPDRS的评分系统，而这些项目的评分是非线性的，评分数值改变无法直接反映患者症状严重程度的变化。这就造成当前生理标志物中包含的相关信息相对较少，反映的差异率较低。此外，LFP的记录质量和病理生理学的个体差异也可能降低相关性。DBS 电极的放置位置、电极阻抗、心脏运动伪影的存在以及硬件故障均可能会影响生理标志物的检测[9,10]。
目前现有的研究表明，电生理活动与PD症状学之间具有较强的临床相关性。这其中，LFP记录的β振荡作为“生理标志物”最有可能作为自适应DBS治疗的控制参数。未来自适应DBS会使更多患者受益。
https://doi.org/10.1007/s00415-022-11388-1
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特约供稿：美敦力 CRMS (Clinical Research and Medical Science) 团队
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