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STN核的解剖与帕金森病的DBS手术治疗

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发表于 2015-7-10 13:57:44 | 显示全部楼层 |阅读模式

二军大帕金森病专病诊治中心


STN核的解剖与帕金森病的DBS手术治疗

丘脑底核(STN)是人类大脑中与帕金森病及其他非自主运动有关的重要结构。STN核位于红核和黑质的下方,核中纤维连接大脑皮质和基底节。STN核是基底节“输出”功能的重要调节器,其接收的“传入信息”来自大脑皮质、丘脑、苍白球外侧(GPe)和脑干。STN核主要通过作用于双侧苍白球、黑质、纹状体和脑干产生效能,并且必须有谷氨酸能神经元。STN核病变可导致对侧肢体的舞蹈样异常活动和投掷动作。除此之外,对STN的功能与机体运动之间的关系仍知之甚少。土耳其Bahcesehir大学神经外科的Akın Akakın等研究STN核与周围结构之间的解剖关系,文章发表于2015年4月的《J Neurosurg》在线上。

该研究取材于五具人尸,将大脑标本用10%福尔马林固定三周以上备用。第一步在显微镜下去除蛛网膜和血管结构。然后在-16℃下冷冻2~4周。第二步在冷冻的标本中,用自制的精细木铲解剖白质纤维。在解剖过程中拍摄大量照片,并通过特殊程序软件融合图片,从而获得精致的立体图像。

STN核是透镜状的脑内小核团,基底节系统的一部分,位于丘脑的腹侧、黑质的背侧及内囊的内侧。STN的前方和侧方被内囊纤维包裹,从而将STN核与苍白球分开。STN核在中后部与红核非常接近。其腹侧是大脑脚和黑质。豆核束位于STN核的背侧,将STN与腹侧丘脑分开。底丘脑束中的纤维束连接STN 和苍白球,纤维发自STN的下方。豆状核袢包含的纤维来自内侧苍白球(GPi),并投射到丘脑。

通过MRI技术和尸体解剖获得的解剖知识,可以定位丘脑底区,该区域位于丘脑腹侧,内囊的内侧,以及下丘脑的侧方和尾部。丘脑底区包括STN核和未确定部分。STN核与黑质和红核关系密切。

作者指出,STN与周围结构并无非常清晰的边界,因此该区域的解剖关系非常复杂。人类STN核的体积大约为40mm3。慢性电刺激STN,又叫深部脑刺激(DBS),可用于治疗帕金森病。电刺激可改变丘脑底区神经元的活性。STN核的功能尚不明确,目前的理论是STN是基底节控制系统的一部分,主要“负责”动作的选择。当面对同样的刺激,STN失调会使人的冲动性增加。STN主要由投射神经元构成,通过基底神经节的一部分与外侧苍白球相联。内侧苍白球的活性受到外侧苍白球与STN核的传入信号的影响。STN同时将轴突投送到另一个调节区域,包括大脑脚-脑桥复合体(the pedunculopontine complex)。因此,认为外侧苍白球-丘脑底系统(The lateropallido-subthalamic system)对帕金森病发作形式、发生和发展有重要的影响。

在临床实际中,DBS刺激STN核是一种很有前景的治疗帕金森病的新型手术方式。手术给患者带来的临床效果要远远大于手术可能存在的负面影响。目前通过电极精确定位,能够将刺激的影响范围仅限于感觉运动回路。


图1. A.去除灰质,显露出神经纤维束,并标记出脑沟脑回。B.去除纤维,暴露屏状核;去除内囊,出现额下回纤维束和钩束;顺势往下可见视辐射。C.去除屏状核,显露壳核,然后是矢状层和后辐射。



图2. 左:大脑内侧面观:在黑质的内侧可见红核,丘脑位于黑质后侧,向内可观察到视神经和垂体柄。右:可看到STN核和豆状核袢,连接STN核与基底节的纤维亦可观察到。红核位于上述结构的内下方。豆状核袢与黑质分别位于STN核的两侧下方。



图3. 左:皮质纤维、苍白球内侧部GPi和苍白球外侧部GPe去除后,显露出STN核、黑质、大脑脚和丘脑。右:白质完全去除后,STN位于红核上方,黑质和红核亦可观察到,视神经被截断。



图4. 侧面观:前联合后方和齿状红核丘脑束前方。 A. STN核位于大脑脚上方,黑质和红核位于皮质脊髓束的前部。B. 中脑、脑桥和小脑已被切除。黑质和红核显露清楚;上下丘脑位于STN核后方;小脑上脚位于黑质的侧面,STN核的侧下方。C. 暴露STN核、初级运动皮质和运动前区皮质,从解剖学角度证明上述结构相互联系。视神经被切断从而暴露外侧膝状体。D. 乳头丘脑束与STN核和丘脑临近;缰联合(包括后联合与缰核)显露;STN-皮质纤维暴露清楚。



图5. MRI显示丘脑底区。


转自第二军医大学帕金森专病诊治中心微信http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MDc1NzYwMg==&mid=207826085&idx=1&sn=94be62f6f707900cda5bace6545060d3&scene=5#rd



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