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本综述通过回顾性对照研究,系统比较了高频(130–185 Hz)与低频(60–80 Hz)STN?DBS对帕金森病(PD)患者睡眠障碍、认知功能及情绪障碍的影响。研究显示,低频刺激在改善睡眠质量(PDSS评分)和焦虑症状(HAMA评分)方面优于传统高频刺激,且能保持等效的运动功能改善(UPDRS?III评分)与认知稳定性(MoCA评分),为针对非运动症状的个体化程控策略提供了循证依据。
背景
帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是一种进行性神经退行性疾病,在60岁以上人群中的患病率约为1–2%,其运动与非运动症状均显著影响患者生活质量。丘脑底核脑深部电刺激(subthalamic nucleus deep brain stimulation, STN?DBS)已被证实能有效改善PD的运动症状,但其对不同频率程控策略在非运动症状(如睡眠障碍、认知功能、焦虑与抑郁)方面的优化效果尚不明确。非运动症状涉及多达90%的PD患者,即使在运动症状得到最佳控制后仍常持续或加重。近年证据表明,刺激频率可能在调节STN?DBS的运动与非运动结局中起关键作用:传统高频刺激(130–185 Hz)能带来显著的运动益处,而新兴数据显示低频刺激(60–80 Hz)可能对步态障碍、认知功能等症状具有优势。然而,尚无回顾性对照研究系统比较高频与低频STN?DBS对多项非运动结局的长期影响。本研究旨在填补这一空白,通过12个月的随访,比较两种频率程控策略对PD患者睡眠质量、认知功能、焦虑及抑郁症状的影响。
材料与方法
本研究为一项回顾性对照研究,纳入了2023年9月至2025年5月期间在同一运动障碍中心接受双侧STN?DBS手术的80例PD患者。根据程控参数,患者被分为高频组(130–185 Hz,n=40)与低频组(60–80 Hz,n=40)。评估指标包括:睡眠质量(采用帕金森病睡眠量表,Parkinson’s Disease Sleep Scale, PDSS)、认知功能(采用蒙特利尔认知评估,Montreal Cognitive Assessment, MoCA)、焦虑(采用汉密尔顿焦虑量表,Hamilton Anxiety Scale, HAMA)及抑郁(采用汉密尔顿抑郁量表,Hamilton Depression Scale, HAMD)。所有评估均在基线(术前)及术后3、6、12个月进行,评估时患者处于停药(≥12小时)且刺激开启状态。主要统计分析采用线性混合效应模型(linear mixed?effects models)评估纵向变化。
结果
在运动功能方面,两组患者均表现出显著且可比的改善,术后12个月UPDRS?III评分(停药/开刺激状态)较基线改善超过50%(p<0.001),组间无显著差异(p=0.412)。左旋多巴等效日剂量(levodopa equivalent daily dose, LEDD)在两组中也呈现相似的显著降低(约39.5%–39.7%),组间无差异(p=0.783)。
在非运动症状方面,研究发现了频率特异性的差异:
- 1.
睡眠质量(PDSS):两组患者的PDSS评分从基线到12个月均有显著改善(p<0.001),但低频组表现出更优的睡眠质量改善。在12个月时,低频组的平均PDSS得分为48.34±6.78,而高频组为43.52±7.23,组间差异达4.82分(95% CI: 2.15–7.49, p<0.001)。该差异超过了最小临床重要差异(minimal clinically important difference, MCID)3.44分,表明低频刺激对睡眠质量的改善具有临床意义的优越性。组间×时间交互作用显著(p<0.001),效应量较大(Cohen’s d = 0.69)。
- 2.
认知功能(MoCA):两组患者的MoCA评分在12个月的随访期内均保持稳定。在12个月时,高频组与低频组的MoCA评分分别为25.98±2.34和26.32±2.18,组间差异不显著(平均差0.34分,95% CI: ?0.52 to 1.20, p=0.421)。组间×时间交互作用也不显著(p=0.618),效应量可忽略不计(Cohen’s d = 0.15)。这表明两种频率刺激对整体认知功能的影响相似,均未导致显著认知下降。
- 3.
焦虑症状(HAMA):两组的HAMA评分从基线到12个月均显著下降(p<0.001),但低频组表现出更显著的焦虑减少。在12个月时,高频组HAMA评分为11.23±3.87,低频组为8.89±3.56,组间差异为2.34分(95% CI: 0.87–3.81, p=0.002),支持低频刺激。组间×时间交互作用显著(p=0.003),效应量为中等至较大(Cohen’s d = 0.63)。
- 4.
抑郁症状(HAMD):两组的HAMD评分均有显著改善(p<0.001)。在12个月时,高频组评分为7.23±3.12,低频组为6.34±2.98。尽管低频组在数值上改善更多,但组间差异未达到统计学意义(平均差0.89分,95% CI: ?0.35 to 2.13, p=0.156)。组间×时间交互作用也不显著(p=0.228),效应量较小(Cohen’s d = 0.29)。这表明两种频率刺激对抑郁症状的改善效果相当。
讨论
本研究表明,低频STN?DBS(60–80 Hz)在改善睡眠质量和焦虑症状方面优于传统高频刺激(130–185 Hz),同时保持了同等的运动疗效和认知结局。这一发现支持了基于频率特异性程控以优化PD患者非运动症状管理的新兴范式。低频刺激带来的4.82分PDSS优势超过了最小临床重要差异,表明对患者主观睡眠质量具有有临床意义的改善。这可能与低频刺激更好地保留了生理性睡眠架构、减少高频刺激可能引起的过度唤醒效应有关。同样,低频刺激在焦虑症状上2.34分的HAMA评分优势也具有临床意义,可能源于其对涉及杏仁核、前扣带回和前额叶皮质的边缘回路的差异调节。两组在MoCA评分上均保持稳定且无组间差异,这为两种频率刺激的认知安全性提供了 reassuring 的证据,尽管MoCA可能对特定认知域(如执行功能、工作记忆)的细微变化不够敏感。两组抑郁症状均有改善但无组间差异,提示抑郁与焦虑可能涉及不同的神经生物学基质,对频率调节的敏感性不同。至关重要的是,两组患者均实现了52%–54%的UPDRS?III评分改善,且左旋多巴等效日剂量减少幅度相似,证实低频刺激在优化非运动症状的同时并未牺牲运动疗效。这些结果支持临床决策从“一刀切”的高频程控转向基于个体症状谱的个体化频率选择。对于存在显著睡眠障碍或焦虑的患者,起始即采用低频程控(60–80 Hz)可能提供更优的多维度益处。未来的研究方向应包括前瞻性随机交叉试验、探索基于睡眠?觉醒状态或实时症状监测的自适应或闭环DBS系统,以及开发整合临床、影像和遗传因素的预测算法以指导个体化频率选择。
结论
在这项回顾性对照研究中,对于基线认知功能保留的PD患者,低频STN?DBS(60–80 Hz)与传统高频刺激(130–185 Hz)相比,在睡眠质量和焦虑改善方面展现出优势,同时保持了同等的运动疗效、认知稳定性和抑郁改善效果。这些发现支持基于个体症状谱制定个体化程控策略,低频刺激为存在显著睡眠障碍或焦虑的患者提供了一个循证选择方案。两种频率组认知结局的稳定性也为频率调整策略的安全性提供了 reassurance。未来的前瞻性随机试验应验证这些关联并开发用于最优频率选择的预测算法,推动DBS疗法向真正个体化、同时优化运动与非运动结局的方向迈进。
伦理批准与知情同意
研究方案获得了自贡市第一人民医院伦理委员会的批准(批准号:2025?0711?0031?LH05)。由于本研究为回顾性且采用匿名数据分析,知情同意要求被豁免。
作者贡献
所有作者均对报告的工作做出了重大贡献,无论是在构思、研究设计、执行、数据获取、分析和解释方面,还是在所有相关领域;参与了文章的起草、修改或严格审阅;对将要出版的版本给予了最终批准;已就文章提交的期刊达成一致;并同意对工作的所有方面负责。
利益披露
作者报告在本工作中无利益冲突。