分離型腦起搏器——經(jīng)顱電磁刺激術(shù)(TMES)由內(nèi)電極、外電極、導(dǎo)線和脈沖發(fā)生儀四部分組成。
一、內(nèi)電極(磁場(chǎng)電極)內(nèi)電極由極強(qiáng)的磁性材料組成,通過(guò)頭皮微創(chuàng)切口在顱骨上打磨一個(gè)空間植入其內(nèi),直徑6-11mm,高度(h)根據(jù)顱骨厚度不同一般3-7mm不等,數(shù)量(M)根據(jù)頭顱面積計(jì)算一般植入5-12個(gè)不等。 內(nèi)電極有兩個(gè)功能
1、導(dǎo)電 正常人體顱骨皮質(zhì)含鈣量高電阻值大,外加電流很難導(dǎo)入顱內(nèi),植入內(nèi)電極之后皮質(zhì)去除電阻減少,外加電流容易通過(guò)。
2、實(shí)現(xiàn)經(jīng)顱磁刺激 內(nèi)電極磁場(chǎng)強(qiáng)度約為1000-4000GS,這樣多個(gè)磁場(chǎng)內(nèi)電極的合理分布,使整個(gè)頭顱的任何部位都充滿磁場(chǎng),全面實(shí)現(xiàn)經(jīng)顱磁刺激。
二、外電極 外電極不在體內(nèi),需要治療時(shí)固定在頭皮上,頭皮本身就是導(dǎo)體,這樣外電極通過(guò)頭皮與內(nèi)電極相連,把脈沖發(fā)生儀發(fā)出的脈沖電通過(guò)導(dǎo)線→外電極→頭皮→內(nèi)電極→顱內(nèi),實(shí)現(xiàn)經(jīng)顱電刺激。
三、導(dǎo)線 導(dǎo)線一端聯(lián)接脈沖發(fā)生儀輸出端,一端連接外電極。
四、脈沖發(fā)生儀 脈沖發(fā)生儀能發(fā)放一定強(qiáng)度和頻率的脈沖電,強(qiáng)度和頻率根據(jù)其病情需要可調(diào)。
為什么稱之為經(jīng)顱電磁刺激術(shù)(TMES)呢?它是相對(duì)于DBS而言的。DBS由內(nèi)電極、導(dǎo)線和脈沖發(fā)生儀三部分組成。這三部分是連在一起不能分離的,都需要植入體內(nèi)。脈沖發(fā)生儀植入胸大肌內(nèi),導(dǎo)線沿皮下上行,在顱骨上開個(gè)洞,導(dǎo)線進(jìn)入顱內(nèi),導(dǎo)線末端的一對(duì)內(nèi)電極固定在特定部位,實(shí)現(xiàn)局部電刺激。這是一個(gè)大膽而創(chuàng)新的構(gòu)思和設(shè)計(jì),當(dāng)然也存在不足,第一安裝手術(shù)難度大,要開顱,副作用和風(fēng)險(xiǎn)大;第二植入體內(nèi)的材料要求高,價(jià)格昂貴;第三植入體內(nèi)的脈沖發(fā)生儀電能耗盡,每隔2-3年要更換一次,增加風(fēng)險(xiǎn)和醫(yī)療費(fèi)用;第四只能實(shí)現(xiàn)局部單純刺激。而TMES內(nèi)電極和導(dǎo)線、脈沖發(fā)生儀是分離的,安裝手術(shù)簡(jiǎn)單,僅微創(chuàng)手術(shù)將內(nèi)電極植入顱骨即可,不開顱、風(fēng)險(xiǎn)小,脈沖發(fā)生儀在體外充電,方便安全醫(yī)療費(fèi)用僅為DBS的十分之一。更重要的是TMES實(shí)現(xiàn)了經(jīng)顱磁和電雙重刺激,所以臨床效果更好,治療的病種更加廣泛。
1.PD早期治療PD早期黑質(zhì)-紋狀體系統(tǒng)存留的DA神經(jīng)元可代償?shù)卦黾覦A合成推薦采用理療(按摩水療)和體育療法(關(guān)節(jié)活動(dòng)、步行、平衡及語(yǔ)言鍛煉面部表情肌操練)等健康搜索,爭(zhēng)取患者家屬配合,鼓勵(lì)患者多主動(dòng)運(yùn)動(dòng)健康搜索,盡量推遲藥物治療時(shí)間。若疾病影響患者日常生活和工作健康搜索需藥物治療。
2.藥物治療PD目前仍以藥物治療為主,恢復(fù)紋狀體DA與Ach遞質(zhì)系統(tǒng)平衡勱應(yīng)用抗膽堿能和改善DA遞質(zhì)功能藥物,改善癥狀火罐網(wǎng)不能阻止病情發(fā)展勱
用藥原則:①?gòu)男┝块_始健康搜索,緩慢遞增,盡量用較小劑量取得滿意療效;②治療方案?jìng)€(gè)體化,根據(jù)患者年齡、癥狀類型和程度就業(yè)情況、藥物價(jià)格和經(jīng)濟(jì)承受能力等選擇藥物;③不應(yīng)盲目加用藥物,不宜突然停藥,需終生服用;④PD藥物治療復(fù)雜勱,近年來(lái)推出勱的輔助藥物DR激動(dòng)藥、MAO-B抑制劑、兒茶酚-氧位-甲基轉(zhuǎn)移酶等健康搜索,與復(fù)方多巴合用可增強(qiáng)療效減輕癥狀波動(dòng)降低復(fù)方多巴劑量,單獨(dú)使用療效不理想,應(yīng)權(quán)衡利弊,適當(dāng)選擇聯(lián)合用藥勱。
(1)抗膽堿能藥健康搜索:對(duì)震顫和強(qiáng)直有效,對(duì)運(yùn)動(dòng)遲緩療效較差適于震顫明顯年齡較輕患者。常用安坦1~2mg口服,3次/d;開馬君2.5mg口服,3次/d,逐漸增至20~30mg/d其他如苯甲托品環(huán)戊丙醇安克痙等,作用與安坦相似副作用包括口干、視物模糊、便秘和排尿困難健康搜索嚴(yán)重者有幻覺(jué)妄想。青光眼及前列腺肥大患者禁用健康搜索可影響記憶功能,老年患者慎用勱。
(2)金剛烷胺(amantadine)健康搜索:促進(jìn)DA在神經(jīng)末梢釋放健康搜索,阻止再攝取并有抗膽堿能作用,勱是谷氨酸拮抗藥勱可能有神經(jīng)保護(hù)作用,可輕度改善少動(dòng)、強(qiáng)直和震顫等火罐網(wǎng)早期可單獨(dú)或與安坦合用。起始劑量50mg,2~3次/d1周后增至100mg次/d一般健康搜索不超過(guò)300mg/d老年人健康搜索不超過(guò)200mg/d藥效可維持?jǐn)?shù)月至1年副作用較少如不安、意識(shí)模糊、下肢網(wǎng)狀青斑、踝部水腫和心律失常等健康搜索,腎功能火罐網(wǎng)不全、癲癇嚴(yán)重胃潰瘍和肝病患者慎用健康搜索哺乳期婦女禁用勱。
((5)單胺氧化酶抑制劑:抑制神經(jīng)元內(nèi)DA分解增加腦內(nèi)DA含量健康搜索合用復(fù)方左旋多巴有協(xié)同作用火罐網(wǎng)減少左旋多巴約1/4用量勱,延緩開關(guān)現(xiàn)象,有神經(jīng)保護(hù)作用勱常用思吉寧即丙炔苯丙胺,宜早、午服用傍晚服用可引起失眠。副作用有口干胃納少和體位性低血壓等,胃潰瘍患者慎用勱。亦系MAO-B抑制劑勱目前臨床應(yīng)用報(bào)道不多勱
(7)興奮性氨基酸(EAA)受體拮抗藥及釋放抑制劑:EAA可損害黑質(zhì)細(xì)胞,抑制劑有神經(jīng)保護(hù)作用,可增強(qiáng)L-dopa作用勱。但目前尚無(wú)臨床有效治療的報(bào)道
(8)鐵螯合劑:PD患者黑質(zhì)Fe2+濃度明顯增加,鐵蛋白含量顯著減少。給予鐵螯合劑可降低Fe2+濃度,減少氧化反應(yīng)火罐網(wǎng)。目前常用21-氨基類固醇可通過(guò)血腦屏障與Fe2+結(jié)合健康搜索,抑制脂質(zhì)過(guò)氧化,對(duì)黑質(zhì)細(xì)胞有保護(hù)效應(yīng)。
(9)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子對(duì)神經(jīng)元發(fā)育分化及存活起重要作用健康搜索,選擇性作用于DA能神經(jīng)元的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子有助于PD防治。神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子包括酸性及堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子皮生長(zhǎng)因子睫狀神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(CNTF)、腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子中腦DA能神經(jīng)元特異性強(qiáng)
(10)中藥或針灸對(duì)PD治療有一定的輔佐作用勱,需與西藥合用勱,單用療效健康搜索不理想。
5.康復(fù)治療對(duì)患者進(jìn)行語(yǔ)言、進(jìn)食行走及各種日常生活訓(xùn)練和指導(dǎo),對(duì)改善生活質(zhì)量十分重要。晚期臥床者應(yīng)加強(qiáng)護(hù)理減少并發(fā)癥發(fā)生火罐網(wǎng)??祻?fù)包括語(yǔ)音語(yǔ)調(diào)訓(xùn)練,面肌鍛煉,手部四肢及軀干鍛煉松弛呼吸肌鍛煉步態(tài)及平衡鍛煉姿勢(shì)恢復(fù)鍛煉等。
表達(dá)載體的選擇
1.病毒載體 是將病毒基因組中某一處切除,由外源性基因代替,將外源基因?qū)肷窠?jīng)系統(tǒng)內(nèi)。常用的病毒載體有:
⑴ 逆轉(zhuǎn)錄病毒載體 為單鏈RNA病毒,除人類免疫缺陷病毒外均可整合到宿主細(xì)胞的染色體上。由于神經(jīng)元為有絲分裂后期細(xì)胞,RV轉(zhuǎn)染神經(jīng)元受到限制。 ⑵ 單純皰疹病毒載體 為DNA病毒。HSV能感染包括神經(jīng)元在內(nèi)的多種細(xì)胞,為神經(jīng)疾病基因治療的有效載體。但有潛在的神經(jīng)毒性,轉(zhuǎn)基因表達(dá)不穩(wěn)定及滴度不高等缺點(diǎn),也有一定的危險(xiǎn)性和較高的致瘤性。⑶ 腺病毒載體 Ad可用于靜息期及分裂期細(xì)胞,高表達(dá),轉(zhuǎn)染率高,無(wú)原癌基因活性,神經(jīng)毒性低等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)為:表達(dá)短暫,有致病性,可引起宿主免疫反應(yīng),有產(chǎn)生插入性突變的危險(xiǎn)。 ⑷ 腺相關(guān)病毒載體 安全性好,所有病毒致病基因去除,能轉(zhuǎn)染非分裂期細(xì)胞,表達(dá)穩(wěn)定,是目前基因治療PD中應(yīng)用最多的病毒載體。但可插入的DNA片段小,有產(chǎn)生插入性突變的危險(xiǎn),對(duì)基因組的情況可控性差。
2.非病毒載體 陽(yáng)離子脂質(zhì)體由表面帶正電荷的雙層脂質(zhì)分子組成,能與帶負(fù)電荷的DNA、RNA等多種陰離子物質(zhì)結(jié)合成復(fù)合體,可以通過(guò)細(xì)胞膜把目的基因移入細(xì)胞內(nèi),使目的基因表達(dá)。提高了轉(zhuǎn)染率,又可以選擇多種目的基因聯(lián)合表達(dá),既能加強(qiáng)對(duì)目的基因表達(dá)的調(diào)控,也避免了免疫反應(yīng)和細(xì)胞毒性。
三 目的基因?qū)敕?/strong>將外源目的基因高效導(dǎo)入靶細(xì)胞是基因治療的重要步驟。真核細(xì)胞一般都能自動(dòng)吸納進(jìn)外源DNA,但須借助各種方法提高導(dǎo)入效率。把外源基因?qū)氚屑?xì)胞的方法有兩大類:①理化方法:如DNA-磷酸鈣共沉淀法、DEAE葡聚糖介導(dǎo)法、電穿孔法、脂質(zhì)體介導(dǎo)法、顯微注射及顆粒轟擊法等;②生物學(xué)方法:主要是利用載有外源基因的復(fù)制缺陷病毒感染靶細(xì)胞。
<四> 基因轉(zhuǎn)移的途徑
基因轉(zhuǎn)移有體內(nèi)和體外兩種途徑。
1.即直接將攜帶目的基因的載體注入到靶點(diǎn),通過(guò)與周圍組織的粘附、吞飲、滲透進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),并與周圍組織的染色體整合或獨(dú)自表達(dá),表達(dá)產(chǎn)物的釋放起到生物藥物泵的作用而發(fā)揮治療作用。HSV、Ad或AAV作為載體轉(zhuǎn)染細(xì)胞,不需要靶細(xì)胞處于分裂相,適合于in vivo途徑。
2. 先通過(guò)載體把目的基因轉(zhuǎn)入培養(yǎng)的靶細(xì)胞內(nèi),在體外進(jìn)行篩選、鑒定,再擴(kuò)增,后將基因修飾細(xì)胞植入靶位。
選擇轉(zhuǎn)移途徑時(shí),首先要考慮其有效性、安全性。途徑方法簡(jiǎn)便、直接,但下列因素限制了它的應(yīng)用:①轉(zhuǎn)染效率低,易受體內(nèi)溶酶體中核酸酶降解;②靶向性差,表達(dá)效率低;③載體尚不理想;??向性和轉(zhuǎn)染率亟待解決。Ex vivo途徑的優(yōu)勢(shì):①在體外通過(guò)基因修飾,可獲得高表達(dá)的“DA能細(xì)胞”。②可將有協(xié)同作用的基因聯(lián)合導(dǎo)入細(xì)胞。其主要問(wèn)題是:①操作繁瑣,可能會(huì)滲入對(duì)自體不利的因子;②難選擇理想的靶細(xì)胞;③植入的靶細(xì)胞本身對(duì)周圍腦組織有侵襲作用,有形成腫瘤的危險(xiǎn)。
五 靶細(xì)胞的選擇采用ex vivo途徑時(shí),靶細(xì)胞的選擇非常重要。當(dāng)前用于基因治療的靶細(xì)胞主要有①成肌細(xì)胞。②星形細(xì)胞:控制外源性基因插入位點(diǎn)保持內(nèi)源基因的穩(wěn)定性,星形細(xì)胞將可成為一種良好的靶細(xì)胞。③胚胎中腦細(xì)胞:用重組胚胎中腦細(xì)胞移植入紋狀體內(nèi)也可以提高胚胎移植的存活,解決胚胎移植需要量的問(wèn)題,經(jīng)擴(kuò)增后移植,可提高腦內(nèi)DA水平,代償部分神經(jīng)元的功能,起到治療作用。④骨髓移植基質(zhì)細(xì)胞:把人的骨髓基質(zhì)細(xì)胞移植入紋狀體內(nèi),可以避免免疫排斥反應(yīng),途徑方便、可靠,是一種新嘗試。
六 靶點(diǎn)的選擇
靶點(diǎn)因選用的目的基因不同而不同。①以TH等作為目的基因時(shí),一般選擇紋狀體為靶點(diǎn)(紋狀體是DA的作用靶部位)。采用in vivo途徑時(shí),也可選擇黑質(zhì)(黑質(zhì)是DA能神經(jīng)元的胞體所在點(diǎn)),其合成的DA經(jīng)黑質(zhì)-紋狀體通路到達(dá)紋狀體而發(fā)揮作用。②神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子作為目的基因,則對(duì)靶點(diǎn)的要求不十分重要。因?yàn)樗谀X內(nèi)許多部位均可發(fā)揮作用。