
神经调控中心(无创神经调控及功能神经外科)
一、学科发展历史
无创神经调控技术的发展历史,要回溯到20世纪30年代的电抽搐治疗 (又称电休克治疗 ),这是一种在头颅外施加强大电流刻意诱发患者出现抽搐或痉挛的干预技术,它虽然是偶然发现,但是治疗精神障碍临床效果明确。上海市精神卫生中心的粟宗华教授,20世纪40年代在上海已经开展这一治疗,在全国处于领先地位。
电抽搐治疗,是精神障碍神经调控治疗的鼻祖,此后的技术发展主要有2个维度。第一个维度,在保持颅外强刺激诱发抽搐的前提下,通过技术升级大幅度减少抽搐治疗带来的各种不良反应,20世纪80年代上海市精神卫生中心的夏镇夷教授和徐韬园教授在国内领先把麻醉药、肌松剂引入到电抽搐治疗中,消除骨折等严重并发症,并减轻患者对治疗的恐惧等。在本世纪初,李春波教授和王继军教授等在全国率先引进磁抽搐治疗技术,将抽搐诱发刺激从电刺激升级为磁刺激,大幅减轻抽搐治疗带来的认知损伤副反应,进一步提高其临床疗效指数。
电抽搐治疗发展的另一个维度是,降低颅外刺激强度以不诱发抽搐发作为前提,基于神经影像学对精神障碍脑功能异常环路的研究发现,通过精准电、磁或超声刺激的靶点、强度和频率等参数,恢复脑环路功能治疗精神障碍,治疗过程中不需要使用任何麻醉药和肌松剂等,可以接受治疗的群体范围明显扩大。2007年,上海市精神卫生中心接轨国际前沿治疗技术,在全国领先开展这些无创神经调控治疗,以磁刺激为代表,已经历经从浅表经颅磁刺激到深部经颅磁刺激再到影像导航经颅磁刺激三个阶段,目前正处于个体化、快速化和智能化神经调控干预时代。
难治性精神障碍可谓是长期横亘在精神科医生面前的一座大山。比如不少难治的慢性精神分裂症患者,有多次严重的冲动攻击伤人行为,屡治屡犯。抗精神药物的问世,虽然部分改变了这一状况,但效果依然无法令人满意。因此,使用神经外科手术治疗难治性精神障碍患者,一直是多年来国内外关注的探索方向。如20世纪50年代,上海市精神卫生中心的老院长粟宗华教授,曾关注过Moniz等发明的“额叶白质切断术”,但是结果发现有相当多的病人在此类手术后出现一些永久性的人格变态或痴呆,而被众多国家禁止而销声匿迹。20世纪70年代末,随着立体定向手术方法的兴起,逐渐有精神科医生也开始尝试用这种手术方法治疗难治性抑郁症、强迫症,甚至精神分裂症病人的难治性冲动行为。于是华山医院和上海市精神卫生中心开始了首次合作。由华山医院神经外科的蒋大介教授与上海市精神卫生中心的颜文伟教授牵头,在全国首次进行第一例具有冲动行为的难治精神分裂症病人的立体定向手术治疗,毁损的靶点有双侧扣带回、杏仁核、尾核下等6处,虽然冲动伤人行为减少,但是幻觉妄想也并未完全消除。随着国内外神经外科和精神外科对毁损手术的严重缺陷的认知,这股精神外科热潮在20世纪90年代逐渐褪去。
近年来随着BCI与AI人工智能技术发展,以脑深部刺激术(DBS)为代表的神经调控技术已成为治疗难治性精神障碍的重要研究方向。作为一种精准调控技术,DBS具有微创、不损伤神经组织、治疗可逆、可长期持续调控等优势,不仅可以改善患者核心精神症状,还为心理及药物治疗提供了新的机会,具有较高的临床应用价值,亦为探讨疾病的病理生理机制和治疗机制提供了新的可能。相比药物治疗与心理治疗,DBS具有起效更快,术后开机即可初步见效,至12周经过持续参数调整后其症状通常能获得明显好转,且在给予持续刺激治疗后多数患者会缓慢减少抗精神病药物的摄入量,直至二者的治疗作用达到一个相互平衡并平稳的状态,即是以最小刺激强度和最少药物需要量获得最佳临床症状控制效果在难治性精神障碍患者的治疗中呈现出巨大潜力和可行性。
2023年7月上海市精神卫生中心设立功能神经外科作为合作平台,依托国家精神疾病诊疗中心与国家神经疾病医学中心临床资源和技术资源的双重优势,通过与复旦大学华山医院神经外科、华山医院国家神经疾病诊疗中心开展共建神经-精神联合创新中心,从临床、教学、科研、信息等多个领域开展全方位合作,深化探索多学科诊疗模式下,应用脑深部电刺激术治疗难治性精神疾病,包括推进双靶点(伏隔核+内囊前肢)植入式神经刺激系统应用于难治性精神障碍(强迫症、精神分裂症、双相抑郁、成人孤独症等),以及探索应用DBS新靶点(腹侧海马CA1区)干预难治性分裂症等。
随着医学技术的智能化、自动化发展,功能神经外科手术呈现出机器人辅助手术以及影像技术引导下的立体定向治疗的创新趋势:。机器人辅助手术由医生在术前选择靶点和路径,机器人能够自动完成相应靶点的空间定位和到达执行。不仅摆脱了立体定向仪框架的限制,同时又利用机器人多自由度的机械臂和自动传感装置,进一步提高操作精准度、自由度和自动化程度,最终有利于提升高稳定性和手术效率。影像技术引导下的立体定向治疗则通过CT、MRI、DSA等影像技术支持,开展γ刀、聚集超声等立体定向放射治疗,如正在引进磁共振引导聚焦超声干预技术(MRgFUS),是将磁共振扫描与高强度聚焦超声相结合,能够实现术中实时定位靶点和监测温度,可以先进行阈下温度刺激确认治疗靶点,然后再聚焦高能超声控制温度毁损。这是一种新的非侵入性治疗方法,无创、无电离辐射、能够实时监测靶点温度和形态变化,有望在不开刀的前提下达到有创神经调控技术DBS和迷走神经刺激VNS的治疗目的,同时避免颅内出血或颅内感染的风险,也不需要更换植入的部件。MRgFUS前景很值得期待,这一技术,在全国精神专科医院,是首次引进。
二、学科承担国家级项目
无创神经调控中心,先后承担科技部“十三五”重大慢性非传染性疾病防控研究重点专项“精神分裂症分期识别生物学标记与多级风险布控体系建构(2016YFC1306800)”、科技部“常见精神心理疾病智能监测与诊断技术及平台建设(2023YFC2506800)”、科技部2030脑计划青年科学家项目“低复原力在抑郁症发病中的作用机制和快速干预研究”,还承担了国家自然科学基金重大疾病的物理治疗与调控技术专项项目“精神分裂症首次发作前预防性干预技术-皮层多靶点经颅磁刺激重塑海马亚区谷氨酸-GABA平衡(82151314)”和面上项目“电抽搐治疗对长DUP首发精神分裂症海马的影响(81971251)”。团队与哈佛医学院合作,多次获得美国NIH的R01和R21项目资助,建立了“上海精神病高危人群SHARP队列”,是国际上同领域内的4大队列之一,为精神病高危人群的早期识别和干预做出了重要贡献。
功能神经外科目前承担多项国家及市科委DBS干预难治性精神疾病的研究项目的手术实施,包括国自然项目“基于DBS干预腹侧海马探索难治性精神分裂症的谷氨酸/GABA调节机制(82171496)”,以及市科委项目“双靶点植入式神经刺激系统治疗难治性精神疾病有效性和安全性的探索性临床试验(SR1182-TRP-01)”“植入式神经刺激系统用于治疗难治性强迫症的疗效及影响因素研究(SR-1182-OCD-04)”等。
三、亮点服务
1. 神经调控亚专科门诊
神经调控亚专科门诊,应用精神症状、认知、电生理和影像等多维度测评来访者,推进基于客观标记的脑环路干预。
2. 快速抗抑郁和抗焦虑治疗
开展一天多次的加速模式经颅磁刺激干预,进行快速抗抑郁治疗和抗焦虑治疗,与药物治疗有机整合,促进患者早日缓解早日康复。
3. 开展经颅交流电刺激和磁抽搐治疗
开展经颅交流电刺激和磁抽搐治疗,为不同症状谱、不同严重程度的患者提供更多神经调控技术选择。
4.开展功能神经外科手术干预难治性精神疾病
开展DBS干预精神分裂症、强迫症、双相障碍等难治性精神疾病,并在术后基于精神症状评估对DBS参数进行调整。
四、诊疗中心的唯一性和全国第一性
1. 上海精神病高危队列SHARP队列
上海精神病高危队列SHARP队列,是同领域国际四大队列之一,致力于推进精神病性障碍的早期识别与干预,建立分期识别标准,纵览精神病性障碍早期从高危未病至首次发作关键阶段,全方位研讨精神病发作过程中的风险因子,揭示系列预警精神病发作的新生物标志,根据个体风险亚型特征、构成性质,提出针对风险人群实施靶向精准干预的系列非药物手段,达到“降低风险”和治未病目的。
2. 降低精神病发病风险干预方案
国际上首次研发出降低精神病高危人群发病风险的经颅磁刺激方案,高频20Hz刺激左侧顶下小叶2天有效降低高危人群未来1年内的发病风险。
3. 磁抽搐治疗药物难治性分裂症和双相障碍
国际上首先报道磁抽搐治疗的抗精神病、抗躁狂疗效与电抽搐治疗相同,但认知副反应更轻,药物难治性分裂症和双相障碍患者提供了新选择。
团队牵头完成科研成果项目“精神病性障碍超早期精准诊疗技术体系创建和转化应用”,获得2022年度华夏医学科学技术进步奖三等奖。
4.全国首家开展DBS干预难治性精神疾病的精神专科医院
上海市精神卫生中心功能神经外科作为国内首家开展DBS干预的精神专科医院,迄今已成功实施精神分裂症、强迫症、双相障碍等难治性精神疾病患者的DBS手术20多例。术后开机随访患者症状获得明显改善,患者有效率超过70%,部分双相抑郁患者在6个月随访干预结束时获得临床治愈(HAMD<7分),术后所有患者均无手术相关不良反应。