丘脑底核脑深部电刺激术后言语障碍的研究进展

丘脑底核脑深部电刺激术后言语障碍的研究进展【摘要】丘脑底核脑深部电刺激术（STNDBS）是治疗中晚期帕金森病的有效方法，但其术后言语障碍已成为影响患者生活质量的核心问题。本综述系统梳理了STNDBS术后言语障碍的临床表现、潜在机制及管理策略。未来研究应致力于发展更精准的刺激技术和个体化治疗方案，以实现运动症状改善与言语功能保护的最佳平衡。【关键词】帕金森病；语言障碍；丘脑底核脑深部电刺激术帕金森病（Parkinson′sdisease）是一种常见的神经退行性疾病，其治疗依赖于药物、手术及康复训练相结合的综合策略。其中，丘脑底核脑深部电刺激术（subthalamicdeepbrainstimulation，STNDBS）作为中晚期帕金森病患者改善运动症状的有效外科手段，其疗效已获得广泛证实。然而，随着STNDBS的广泛应用，与之伴随的术后言语功能障碍也日益凸显，成为影响患者生活质量和社交能力的主要不良反应之一［16］。有研究报道，部分帕金森病患者在STNDBS术后1年内言语清晰度可出现显著下降［68］，平均恶化率高达12.3%~16.9%［67］。目前，STNDBS影响言语功能的具体病理生理机制尚未明确，这一矛盾现象构成了当前研究的关键挑战。我们在万方数据库、中国知网、PubMed数据库中，以“帕金森病”“丘脑底核脑深部电刺激术”“语言障碍”“构音障碍”以及“Parkinsondisease”“subthalamicnucleusdeepbrainstimulation”“languagedisorders”“speechdisorders”“voicedisorders”“dysarthria”作为中英文关键词进行检索，系统梳理了自建库至2025年收录的针对STNDBS术后言语功能障碍的相关研究进行综述，旨在揭示其内在机制，为优化临床干预策略提供帮助。一、STNDBS术后言语功能障碍的临床表现言语障碍是帕金森病常见的非运动症状之一，约89%的帕金森病患者在病程中会出现不同程度的言语功能障碍，典型特征为声音微弱、音调和音量单一、言语短促以及辅音准确性下降［9］。此外，53%~54%的帕金森病患者存在口吃样言语表现［10］。STNDBS作为中晚期帕金森病患者运动症状的有效疗法，其对言语功能的影响存在显著争议。过去20余年的研究因评估方法、刺激参数及任务设计存在差异，结论尚不统一［7，11］。然而，多项证据表明，STNDBS对言语功能的影响呈现多维性、复杂性及明显的个体差异［12］，且总体效应倾向于负面［7，13］。一项为期15年的回顾性研究结果显示，52%的帕金森病患者在STNDBS术后逐渐丧失语言能力［14］。另有报道指出，高达78%的帕金森病患者在接受STNDBS术后1年内出现言语清晰度下降，且多数发生在术后6个月至1年［7］。此外，一项前瞻性研究结果进一步表明，接受STNDBS治疗的帕金森病患者不仅存在言语清晰度显著受损，其言语自然度的整体评分及其各构成维度评分亦同步降低［8］。STNDBS术后言语功能障碍的临床表现具有高度异质性，其病理生理基础源于言语产生过程中多个子系统的协调障碍，包括发声、发音、呼吸、共鸣和韵律调控等环节。具体而言，喉部内外肌群负责发声；而唇、舌、腭等喉上结构负责发音；由胸腹肌群调控的呼吸系统为言语提供动力支持。这些系统的功能失调共同导致了术后言语障碍的多元化表现，总体上可分为构音障碍与发声障碍两大类：前者包括发音不清、鼻音过重、语速异常及流畅度下降；后者则表现为音量减弱、音调单调、嗓音嘶哑或粗糙、气息声，并可能伴有声带震颤。临床观察研究结果显示，接受STNDBS治疗的帕金森病患者可表现为声音紧张、发音哽咽伴气短［15］、言语含糊、音量低沉、语速异常加快并伴随频繁停顿［16］，以及口吃加重等［17］。其中，紧张型嗓音和痉挛性构音障碍最为常见：前者以发音费力、声音哽咽为特征；后者则表现为辅音不清和鼻音过重。值得注意的是，STNDBS所引发的紧张型嗓音和痉挛性构音障碍多出现于术后3个月左右，且在停止刺激后大多可逆，提示其与刺激效应本身直接相关［8］。相对而言，帕金森病固有的运动减少型构音障碍以言语单调、声音气息粗糙为主要特征，因其涉及感觉处理异常与振幅调节障碍等复杂机制［18］，对左旋多巴或STNDBS的治疗反应均较为有限。喉镜检查结果进一步为上述临床表现提供了结构功能层面的证据：与单纯药物治疗者相比，STNDBS患者出现声门闭合不全、喉肌异常收缩及不对称声门运动的比例更高，这些结构性改变分别与气息型嗓音和紧张型嗓音密切相关［19］。其中，声门闭合不全与帕金森病患者气息型嗓音显著相关，而STNDBS可通过加重声门闭合不全，进一步导致气息型嗓音症状的恶化［19］。尽管STNDBS对言语功能的总体影响偏向负面，但对特定症状的改善作用亦有报道。有研究结果显示，STNDBS可能通过缓解患者的运动迟缓、肌强直及震颤，间接改善其声音洪亮度并减轻言语震颤程度［7，13，20］，其机制在于促进口、颌、舌等发音结构的运动功能［21］。然而，此类改善通常仅见于部分患者。更应注意的是，少数患者在停药后因严重肌强直和运动不能几乎完全失语［12］，凸显了STNDBS在改善核心运动症状与维持言语功能之间存在的复杂平衡关系。二、STNDBS术后言语功能障碍的潜在机制STNDBS术后言语功能障碍的发生机制具有多重复杂性，涉及疾病进展、手术微损伤、电刺激效应及药物等多因素的协调作用［6，2223］。目前，学术界提出的理论解释主要涵盖以下几个方面。（一）疾病进展帕金森病言语功能障碍的发生与发展与疾病本身的进展密切相关。传统观点将运动减少型构音障碍主要归因于多巴胺能缺陷导致的喉部肌肉活动减退与僵直［24］。虽然多巴胺能治疗可在一定程度上改善音调、响度等特定语音维度［2526］，但有学者发现帕金森病患者的言语障碍具有更复杂的病理机制。越来越多的研究证据表明，非多巴胺能系统功能障碍在言语控制中起关键作用［2728］。临床观察结果显示，即使在STNDBS刺激参数充分优化后，部分患者仍持续存在紧张型嗓音或痉挛性构音障碍；且即使停止电刺激后，患者的言语功能仍随时间呈进行性下降趋势［5］。这表明帕金森病言语功能障碍不仅与多巴胺能病理相关，更与疾病整体进展中的非多巴胺能通路退变密切相关。（二）电流的邻近扩散效应电流的邻近扩散效应是指电刺激可扩散至丘脑底核的周围结构（如皮质延髓束或内囊纤维）［11，13］。此外，该效应也与丘脑底核内部的躯体功能定位及其对整体运动调控网络的改变有关，间接影响了发音相关骨骼肌的精细协调功能［29］。当刺激电场超出丘脑底核靶区，扩散至相邻的皮质延髓束或内囊纤维时，会干扰支配喉部及唇舌运动的神经信号传导，从而导致构音障碍等症状［12，3031］。电极位置的微小偏差或刺激触点选择不当，会加剧这种非预期的电流扩散［11］。（三）刺激参数与神经环路的复杂交互临床观察与影像学研究结果证实，刺激参数的设置与特定神经纤维束的受累直接相关。提高刺激强度或调整触点后出现的紧张型嗓音及痉挛性构音障碍，多与电流影响皮质丘脑通路有关［12，19］。一项基于扩散张量纤维束成像的研究结果进一步提示，若电流影响小脑丘脑纤维，患者的言语流畅性和清晰度会显著受损［23］。停止电刺激后，诸如辅音不准、音量波动及紧张型嗓音等症状常可得到显著改善［5］。（四）长期刺激的适应性变化部分患者在刺激参数稳定甚至降低的情况下仍出现言语障碍，可能与长期刺激导致的组织阻抗下降，导致有效刺激范围意外扩大有关［32］。这一现象提示，采用输出不受阻抗波动影响的恒流刺激模式，相较于传统的恒压刺激，可能更具稳定性和临床优势。三、STNDBS术后言语功能的影响因素STNDBS术后言语功能的演变受多重因素影响，可系统归纳为以下几方面。（一）患者的相关因素患者的个体差异是影响术后言语结局的基础，目前已确认的预测因素包括：较长的病程、术前药物开期较差的言语清晰度及较低的基线认知水平。有研究结果表明，患者在术前已存在的口吃样言语或气息型嗓音可能在术后加重［8］。STNDBS术后言语恶化患者的简易版韦氏量表和数字广度测试中的得分显著低于言语功能稳定组，提示较差的认知储备可能削弱大脑对电刺激负面影响的代偿能力［12］。此外，有学者通过研究发现术前统一帕金森病评定量表运动评分与术后言语障碍程度呈正相关［7，33］，而药物“开”期残留的运动症状严重程度也被认为是预测术后言语结局不良的指标，这可能与非多巴胺能病理机制的参与有关［34］，左旋多巴对言语功能的改善作用有限也支持这一推断［35］。（二）电极位置与刺激靶点是决定术后言语结局的核心要素有研究结果显示，与术后言语功能稳定组相比，恶化组的电极位置常偏向丘脑底核外侧［12］或相对于丘脑底核中心更偏内侧或后方［67，36］，这些位置偏差使得电流更易扩散至皮质丘脑纤维束等关键通路，从而干扰言语运动控制。鉴于左侧丘脑底核在言语功能（特别是构音与发声）中的关键作用［3741］，左半球的病变程度、左侧丘脑底核活跃触点位置以及刺激参数设置（如电压>3.5V、频率≥130Hz）均可显著影响患者术后的言语清晰度［67，29，4142］。由于言语功能主要受大脑左半球主导，未来在STNDBS的相关研究中，应充分考虑个体运动不对称性对言语功能的影响。（三）刺激参数设置对言语功能产生复杂且多维的影响总体而言，高频（≥100Hz或≥130Hz）与高振幅（>3.5V）刺激虽能有效改善患者的肢体运动功能，但常对言语清晰度产生不利影响［29，4246］，其机制与电流扩散至内囊区域有关［16，43］。一项对比60Hz低频与130Hz高频STNDBS术后情况的研究结果提示，在嗓音主观听感知评估量表中，高频刺激虽改善了患者声音无力及不稳定等感知指标，却在构音障碍评估中对发声、发音等维度产生了负面影响［1］。这种矛盾现象揭示了高频刺激的双重效应：它可能通过增强声门闭合来改善嗓音稳定性，但同时会干扰呼吸发音协调性与口面部精细运动控制，最终导致言语清晰度下降与构音障碍加重［1，1213，4748］。与之形成对比的是，低频刺激展现出对部分言语功能的改善作用［42，49］。（四）治疗模式的综合影响有研究结果表明，与单纯药物治疗相比，联合STNDBS治疗可能会加速患者的言语功能衰退［7，12，50］，尤其在术前已存在构音障碍的患者中更为显著［51］。当药物与STNDBS联合使用时，对语音韵律和发声特征的干扰尤为明显［20，5254］。而在两者联合使用时，言语表现则更为复杂：当药物与DBS联合使用，不仅语音韵律和发声特征会受到明显干扰，其影响程度仅次于发音缺陷。四、STNDBS术后言语功能障碍的管理策略STNDBS术后言语功能的优化管理需采取系统性策略，需综合运用程控优化、行为干预及多学科协作等策略，以实现运动症状控制与言语功能保护的最佳平衡。程控优化是管理STNDBS术后言语障碍的核心手段。建议遵循系统化流程［55］：首先，通过交替单侧刺激进行症状溯源，鉴别其源于单侧或双侧刺激效应；继而，尝试在维持运动疗效的前提下，逐步降低电压或频率，或启用更背侧的触点，以减轻电流对言语通路的非特异性扩散；对于常规调控效果不佳者，可采用双极刺激、交叉刺激模式。若上述方法仍不理想，定向电流技术可通过调节刺激方向与范围，实现对目标核团的精准调控，最大限度地避免对邻近言语功能区的干扰。对于部分严重的紧张型嗓音或痉挛性构音障碍者，即便完成参数优化上述症状仍可能持续存在，此情况或与疾病进展或长期刺激诱导的神经适应性改变有关。若明确言语障碍由电极位置偏差导致且参数调整无效，则需评估手术重置电极的必要性。行为干预是程控之外不可或缺的组成部分。李·西尔弗曼语音治疗及其他行为疗法对运动迟缓性构音障碍具有明确疗效［56］，应作为术后综合康复的组成部分与程控同步推进。此外，节奏板等外部提示装置也有助于改善患者STNDBS术后的口吃症状［57］。建立由神经内外科医生、康复医师、言语治疗师与家属共同参与的多学科协作机制，是实现从术前评估、术中定位、术后程控到长期康复全流程管理的制度保障。未来的研究方向应聚焦于构建个体化与精准化相结合的综合干预体系，重点包括：开发基于人工智能算法的个性化刺激参数优化系统，推动基于语音生物标志物与神经电生理信号的闭环刺激技术临床转化，实现影像导航与神经电生理监测相结合的功能引导下精准电极植入，并建立多学科协作的全程动态管理体系。通过以上系统性突破，有望在有效控制帕金森病运动症状的同时，实现对患者言语功能的精细化保护与功能性恢复，从而整体提升患者的生活质量、社会参与度及长期预后。参考文献[1]MorelloA,BeberBC,FagundesVC,etal.DysphoniaanddysarthriainpeoplewithParkinson′sdiseaseaftersubthalamicnucleusdeepbrainstimulation:effectoffrequencymodulation[J].JVoice,2020,34(3):477-484.DOI:10.1016/j.jvoice.2018.10.012.[2]OkunMS,GalloBV,MandyburG,etal.Subthalamicdeepbrainstimulationwithaconstant-currentdeviceinParkinson′sdisease:anopen-labelrandomisedcontrolledtrial[J].LancetNeurol,2012,11(2):140-149.DOI:10.1016/S1474-4422(11)70308-8.[3]PintoS,NebelA,RauJ,etal.ResultsofarandomizedclinicaltrialofspeechafterearlyneurostimulationinParkinson′sdisease[J].MovDisord,2023,38(2):212-222.DOI:10.1002/mds.29282.[4]TanakaY,TsuboiT,WatanabeH,etal.VoicefeaturesofParkinson′sdiseasepatientswithsubthalamicnucleusdeepbrainstimulation[J].JNeurol,2015,262(5):1173-1181.DOI:10.1007/s00415-015-7681-z.[5]TanakaY,TsuboiT,WatanabeH,etal.LongitudinalspeechchangeaftersubthalamicnucleusdeepbrainstimulationinParkinson′sdiseasepatients:a2-yearprospectivestudy[J].JParkinsonsDis,2020,10(1):131-140.DOI:10.3233/JPD-191798.[6]TripolitiE,LimousinP,FoltynieT,etal.PredictivefactorsofspeechintelligibilityfollowingsubthalamicnucleusstimulationinconsecutivepatientswithParkinson′sdisease[J].MovDisord,2014,29(4):532-538.DOI:10.1002/mds.25816.[7]TripolitiE,ZrinzoL,Martinez-TorresI,etal.EffectsofsubthalamicstimulationonspeechofconsecutivepatientswithParkinsondisease[J].Neurology,2011,76(1):80-86.DOI:10.1212/WNL.0b013e318203e7d0.[8]TsuboiT,WatanabeH,TanakaY,etal.EarlydetectionofspeechandvoicedisordersinParkinson′sdiseasepatientstreatedwithsubthalamicnucleusdeepbrainstimulation:a1-yearfollow-upstudy[J].JNeuralTransm(Vienna),2017,124(12):1547-1556.DOI:10.1007/s00702-017-1804-x.[9]LogemannJA,FisherHB,BoshesB,etal.FrequencyandcooccurrenceofvocaltractdysfunctionsinthespeechofalargesampleofParkinsonpatients[J].JSpeechHearDisord,1978,43(1):47-57.DOI:10.1044/jshd.4301.47.[10]BenkeT,HohensteinC,PoeweW,etal.RepetitivespeechphenomenainParkinson′sdisease[J].JNeurolNeurosurgPsychiatry,2000,69(3):319-324.DOI:10.1136/jnnp.69.3.319.[11]PintoS,GentilM,KrackP,etal.Changesinducedbylevodopaandsubthalamicnucleusstimulationonparkinsonianspeech[J].MovDisord,2005,20(11):1507-1515.DOI:10.1002/mds.20601.[12]TsuboiT,WatanabeH,TanakaY,etal.DistinctphenotypesofspeechandvoicedisordersinParkinson′sdiseaseaftersubthalamicnucleusdeepbrainstimulation[J].JNeurolNeurosurgPsychiatry,2015,86(8):856-864.DOI:10.1136/jnnp-2014-308043.[13]KlostermannF,EhlenF,VesperJ,etal.EffectsofsubthalamicdeepbrainstimulationondysarthrophoniainParkinson′sdisease[J].JNeurolNeurosurgPsychiatry,2008,79(5):522-529.DOI:10.1136/jnnp.2007.123323.[14]ConstantinescuR,ErikssonB,JanssonY,etal.Keyclinicalmilestones15yearsandonwardsafterDBS-STNsurgery-aretrospectiveanalysisofpatientsthatunderwentsurgerybetween1993and2001[J].ClinNeurolNeurosurg,2017,154:43-48.DOI:10.1016/j.clineuro.2017.01.010.[15]TripolitiE,StrongL,HickeyF,etal.TreatmentofdysarthriafollowingsubthalamicnucleusdeepbrainstimulationforParkinson′sdisease[J].MovDisord,2011,26(13):2434-2436.DOI:10.1002/mds.23887.[16]TommasiG,KrackP,FraixV,etal.Pyramidaltractsideeffectsinducedbydeepbrainstimulationofthesubthalamicnucleus[J].JNeurolNeurosurgPsychiatry,2008,79(7):813-819.DOI:10.1136/jnnp.2007.117507.[17]BurghausL,HilkerR,ThielA,etal.DeepbrainstimulationofthesubthalamicnucleusreversiblydeterioratesstutteringinadvancedParkinson′sdisease[J].JNeuralTransm(Vienna),2006,113(5):625-631.DOI:10.1007/s00702-005-0341-1.[18]SapirS.MultiplefactorsareinvolvedinthedysarthriaassociatedwithParkinson′sdisease:areviewwithimplicationsforclinicalpracticeandresearch[J].JSpeechLangHearRes,2014,57(4):1330-1343.DOI:10.1044/2014_JSLHR-S-13-0039.[19]TsuboiT,WatanabeH,TanakaY,etal.CharacteristiclaryngoscopicfindingsinParkinson′sdiseasepatientsaftersubthalamicnucleusdeepbrainstimulationanditscorrelationwithvoicedisorder[J].JNeuralTransm(Vienna),2015,122(12):1663-1672.DOI:10.1007/s00702-015-1436-y.[20]D′AlatriL,PaludettiG,ContarinoMF,etal.Effectsofbilateralsubthalamicnucleusstimulationandmedicationonparkinsonianspeechimpairment[J].JVoice,2008,22(3):365-372.DOI:10.1016/j.jvoice.2006.10.010.[21]TanakaY,TsuboiT,WatanabeH,etal.ArticulationfeaturesofParkinson′sdiseasepatientswithsubthalamicnucleusdeepbrainstimulation[J].JParkinsonsDis,2016,6(4):811-819.DOI:10.3233/JPD-160838.[22]BrabenecL,MekyskaJ,GalazZ,etal.SpeechdisordersinParkinson′sdisease:earlydiagnosticsandeffectsofmedicationandbrainstimulation[J].JNeuralTransm(Vienna),2017,124(3):303-334.DOI:10.1007/s00702-017-1676-0.[23]FenoyAJ,McHenryMA,SchiessMC.SpeechchangesinducedbydeepbrainstimulationofthesubthalamicnucleusinParkinsondisease:involvementofthedentatorubrothalamictract[J].JNeurosurg,2017,126(6):2017-2027.DOI:10.3171/2016.5.JNS16243.[24]ZarzurAP,DupratAC,ShinzatoG,etal.Laryngealelectromyographyina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