脑深部电刺激对语音的影响在帕金森病的表现

文摘

脑深部电刺激(DBS)一直在报道成功的核心运动症状缓解帕金森病(PD)和运动的波动更高级阶段的疾病。然而,数据DBS演讲性能不一致的影响。虽然有一些系列的患者记录语音功能相对不受DBS的细胞核subthalamicus (STN),其他研究者报道了不同参数的改善口腔控制和声音。不过,这些经验的单一语音模式并不总是伴随着一个改善整体语音清晰度。另一方面,也有迹象表明感应的构音障碍的不利影响STN-DBS发生至少在某些PD患者。语音功能的恶化以来经常被观察到在高刺激振幅,这一现象已被归因于current-to-adjacent传播途径,也可能是零星的原因出现构音障碍在DBS的观察其他基底神经节目标(例如,苍白球内肌/ GPi或丘脑/ Vim)。本文的目的是审查和评估报告的文献在PD DBS对语言功能的影响。

1。介绍

1.1。构音障碍的帕金森病(PD)

近90%的人有帕金森病(PD)开发的声音和言语障碍(构音障碍)在他们的疾病1]。影响患者抱怨一个安静或弱的声音和困难让演讲开始。进一步说,他们经常报告说他们被要求重复他们的话,因为听众理解有困难尽管病人自己可能self-estimate大声演讲和足够的2]。构音障碍可以在任何阶段出现疾病和恶化的后期(3)导致交流的逐步丧失,导致社会孤立。帕金森构音障碍一直被解释为表现演讲效应器官上的严谨性和运动功能减退(4)诱导多维运动言语障碍包括言论改变呼吸、发声,发音和韵律。全球临床印象,因此,基于运动功能减退的构音障碍的特点是带呼吸声的和严厉的声音,音调和响度的单调,减少压力,讲话速度变量短冲的言论,和不精确的清晰度导致减少整体语音清晰度(5- - - - - -8]。从治疗的角度来看,多巴胺能药物治疗的效果在不同的演讲总体参数和语音清晰度特别是仍然有些不确定。有一些积极的左旋多巴的报道影响舌头的力量和耐力,改善PD患者的语音清晰度的感性分析评估(9- - - - - -11]。然而,大部分的研究没有发现相关的多巴胺能治疗对语音的影响率(12,13],韵律和发音参数[14,15),和整体清晰度(16- - - - - -18]。非药物治疗策略,如重复经颅磁刺激和喉注射胶原蛋白增加似乎提供一些积极的,尽管短暂,对声音的影响在PD和语言障碍;然而,有限的数据的解释非常小(迄今为止治疗的患者数量19,20.]。到目前为止,行为言语治疗特别强调重新调节语音振幅降低电动机输出被认为是最有效的治疗方法,但经常发现在一亚组病人不满意(21,22]。

1.2。影响Lesional外科治疗PD的演讲

多巴胺治疗的崛起之前,功能神经外科手术,如丘脑切开术和pallidotomy用于治疗帕金森病的症状。丘脑切开术是通常表现在丘脑腹外侧和ventrointermediate核改善帕金森震颤。发现单侧丘脑切开术独立如果病变恶化演讲的主导或非惯用半球23,24]。然而,也有中性的报道结果演讲后丘脑切开术(25]。双侧丘脑切开术与词阻塞,缓慢的演讲和发音过弱,和构音障碍的持续恶化,有些患者言语重复开发(26- - - - - -28]。因为这些严重不良事件在帕金森的演讲,被遗弃的双边丘脑切开术治疗PD的。

Pallidotomy通常涉及病变的posteroventral部分内部苍白球的一部分,是用来减轻帕金森症状,减少侧动作障碍(29日]。关于语音功能,大部分的研究没有发现pallidotomy影响运动功能减退的构音障碍(30.- - - - - -33]。不过,一些研究描述唇的积极的变化迫使生产和稳定子群的患者(34)和改善PD扬声器的发音和发音测量后单边和双边pallidotomy [35,36]。另一方面,其他报告演讲功能的恶化与瞬变构音障碍的发展,面部无力,吞咽问题,改变在语言流畅37]。总之,当前文献对烧蚀的影响手术在PD汽车语音功能仍然是模棱两可的;调查进行了早期的立体定向时代至少表明至少双边丘脑切开术是最有可能导致负面言论的结果(38]。

1.3。脑深部电刺激的影响在PD的演讲

在过去的年,许多研究已经证明的有利影响高频脑深部电刺激(DBS)丘脑核(STN),苍白球内肌(GPi)和丘脑腹侧中间核(Vim)在帕金森病的运动症状(39- - - - - -43]。然而,DBS对声音和讲话的影响变量或甚至发现了不利。根据演讲项目统一帕金森病评定量表(UPDRS),构音障碍的患病率在STN-DBS被报道在1%之间变化后6个月70%与9.3%的平均三年跟踪(44- - - - - -46]。另一方面,也有独特的声音和参数的改进报告nonspeech STN-DBS下个人PD患者发音措施(例如,47])。同样,研究语音性能在星展银行的目标不同于STN产生了不同的结果。GPi-DBS下,演讲的整体性能基于感知等级显示一系列小七的改善患者(48),而恶化的语音清晰度已经观察到其他研究[49- - - - - -51]。同样,Vim-DBS据报道有恶化影响知觉评估和演讲tremor-dominant PD患者的电生理结果参数以及Vim-DBS为特发性震颤患者(52- - - - - -56]。

基于这些观察,日益增长的兴趣都集中在星展银行的影响在PD的演讲,和众多的后续调查更微妙的分析演讲的整体性能和独特的语音参数进行更好地了解为什么以及如何DBS的机制可以诱导改变一些PD患者的声音和讲话。

当前论文的目的是审查和讨论现有研究语音和语音在PD的表现作为一个更好的基础信息和病人的管理。

2。方法

Medline文献搜索进行包括直到2012年9月发表的文章用搜索术语“帕金森病/ PD”和“脑深部刺激(DBS”和“构音障碍”和/或“演讲”和/或“声音”。搜索结果被缩小了调查集中在语音和语言表现在DBS基于定性描述或知觉,声或电生理分析,因为它已经注意到UPDRS演讲项目单独显示可怜的敏感性检测语言问题(57]。此外,所选文章的引用列表检查额外的出版物满足这些标准。

3所示。结果

35的出版物被确定数量的参与者从一个(案例报告)57 ([56,58- - - - - -91年),见表1)。绝大多数的数据(STN-DBS下)是来自患者;三项研究语言下的性能相比STN-DBS DBS的尾带incerta (cZi),还有三个STN-GPi和STN-Vim进一步调查。有关方法,研究不同大大对参与者的特征(疾病持续时间、剂量处方药,DBS外科手术后时间,等等),潜在的演讲任务(生产、持续发声,音节词或句子阅读,免费的独白,和性能的nonspeech发音肌肉的运动),和类型的分析(广泛感知评估,声学参数的分析不同的演讲,和发音和发音功能的电生理测量),限制了直接的可比性。

因此,研究的主要发现和描述在以下部分中讨论。

3.1。影响STN-DBS声音和讲话

过去十年以来,青睐DBS目标治疗帕金森病的运动症状STN,大多数数据可能恶化的言论STN-DBS下性能源于患者。根据UPDRS演讲项目评级,仅一个荟萃分析37组由921名患者报告STN-DBS下构音障碍作为不良事件的发生率9.3%46)由其他小型研究一般确认(例如,64年])。另一方面,有益的言论影响性能记录至少在个别病人虽然改善更明显比肢体运动和长期倾向于减少(例如,82年,92年,93年])。有进一步的研究结合知觉评估整个语音功能和声学分析和电生理测量建议STN-DBS可以提高发音和发音组件如帕金森的响度演讲(77年,78年,85年,87年,88年,90年,91年,94年]。例如,在一个调查,作者发现改善发音力和整个演讲功能在大多数26 PD患者STN-DBS使用感性分析和电生理测量(85年]。在另一项研究中,没有负面影响STN-DBS被认为在12 PD患者;相反,某些方面的演讲声音震颤倾向于提高全球语音清晰度(但没有效果78年]。演讲的整体性能恶化根据知觉评级被STN-DBS下19日在另一项研究中患者;然而,技术措施显示电极刺激诱发的言论改进单维度的影响PD-specific运动障碍(77年]。作者得出结论,STN-DBS可以减少指定disease-inherent dysarthrophonic症状,如降低音量或声门的震颤,然而,这些行动在演讲可以抵消一般dysarthrogenic STN-DBS的影响,可能基于一个复杂的(例如,韵律)功能下降(77年]。同样,其他研究者提出,STN-DBS对不同形式的不同影响帕金森演讲与改善发声的潜力,然而,在发音能力的恶化导致的成本降低整体语音清晰度(69年,79年,94年]。此外,据报道,STN-DBS诱发异常的速度和规律nonspeech音节作为负面影响可能提示重复言论基底电动机性能(63年]。

3.2。刺激参数和STN的刺激的影响

其他研究人员旨在找到参数设置如振幅之间的相关性,频率,刺激电极接触之间的极性和演讲性能(64年,70年,74年,75年,80年,95年,96年]。一致,作者报道构音障碍的恶化被知觉评估在高烈度或高频刺激设置,然而,所需电动机性能的优化至少在个别病人。同样,在STN的密切接触位置被发现是重要的因为刺激对STN和特别是在内侧和/或核的后部分是与贫穷的语音清晰度(70年,74年,75年]。在另一个调查57 PD患者的确切位置STN电极相关的临床结果结果更好的缓解症状,减少需要预计术后药物治疗的病人的电极准确定位在STN (64年]。然而,即使在子群的36个患者确切电极位置在stn, 36%表现出恶化的言语刺激下50%的改善(64年]。另外两个研究调查可能的微分的影响具有左、右侧STN刺激对演讲的不同方面性能,发现选择性奔袭刺激对韵律有深刻的负面影响,清晰度,因此,可理解性95年,96年]。

3.3。性能和Microlesion Presurgery演讲效果的影响

到目前为止,只有一些言论调查与试验前和在特定的时间间隔DBS手术后这将是一个合理的方法来定义子组的PD患者特别是在经验风险恶化的言论在STN-DBS或识别可能microlesion电极位置的影响(58,60,65年,70年,83年,88年,90年]。在这些研究中最大的,32 PD患者在STN-DBS测试前和手术后的一些后续检查和与一群医学治疗PD患者相比(70年]。构音障碍被评为感知根据广泛使用的评估构音障碍的语言可懂度的电池。主要结果,平均语音清晰度下降14%后1年STN-DBS当患者off-medication /刺激和13% off-medication / off-stimulation状态相比,术前off-medication状态。类似的结果被发现在服用药物/刺激状态相比,服药状态术前(平均17%)恶化。然而,患者个体之间有很大差异,甚至改善构音障碍7例。在医学治疗组,语音清晰度的下降1年后在可比的范围内。作者发现贫穷的相关演讲结果1年后和更高的那些将要动手术通用汽车障碍药物治疗条件,可能解释为nondopaminergic病理学的存在。此外,高电压刺激电极的内侧左边STN被发现风险明显高于言论恶化[70年]。7日的另一项研究的患者没有发现单独DBS外科手术(即一致的影响。,no hint for microlesion effect) and no consistent stimulation effect on speech under STN-DBS after three months but a slight improvement of pitch variability and sound pressure levels under stimulation six month post-op [88年]。另两个研究PD患者测试之前和DBS外科手术后12个月刺激截止状态提供了证据发音控制的逐步减少,但不是言论强度,这被解读为疾病的进展,减少术后左旋多巴用量的影响,或microlesion效应(58,60]。

3.4。总结

3.4.1。对STN-DBS言论的影响和可能的机制

作为第一的重演这些数据,STN-DBS在演讲中性能的影响可变量,和可用的数据仍然不允许预测构音障碍的发作或恶化的风险在个别病人。至少STN-DBS似乎有潜力改善发音障碍的声音震颤和响度降低;然而,这些好处可能会抵消。而prodysarthrogenic行动的机制尚未完全了解。因为一些研究文档关联的电压/频率较高的构音障碍STN刺激,可能会认为一个扩散电流的皮质延髓的通路喉与痉挛性的感应电动机控制/ pseudobulbar构音障碍(93年]。然而,这个提议机制不仅要引入连接语音性能的恶化,而且其他的声音持续发声,在前面的调查没有发现(例如,63年,75年])。当前传播到其他路径,即苍白的赋格曲的和cerebellothalamic纤维似乎更充分考虑语言障碍,特别是在电极放置在患者内侧部分的STN (97年]。此外,最佳的植入电极的位置通常是选择的基础上肢体运动的影响刺激无视STN的可能性可以有一个不同的角色或somatotopy演讲和身体运动控制。这种假设是由一个正电子研究证实PD患者可以展示不同的激活模式语音生产和手部运动由STN-DBS不同调制(82年]。此外,人们可能会认为进一步microlesional效应引起的电极插入本身可以引起早期代谢失调的言论已经失调系统的PD (58,70年]。这个假设至少占发现那些将要动手术PD患者更高的全球运动损伤是在更高的风险开发语言问题在第一年内STN-DBS下,即使在off-stimulation条件(70年]。另一个可能的因素可以减少多巴胺能药物治疗下STN-DBS以来可以假设一定量的药物仍有可能被要求确保满意的演讲性能。然而,尽管可用的数据有些不一致,多巴胺能药物据估计言论充其量有限影响性能,和构音障碍的恶化在帕金森病的过程的,而似乎反映于非多巴功能障碍(98年]。因此,它不太可能,赤字的多巴胺能药物贴切地占STN-DBS下观察到的演讲异常,所以越多,因为确实对一些病人来说,演讲是据报道,更糟糕的是药物治疗/刺激[70年,93年,99年]。

总结了,因为没有建立算法的预测为个别病人时光STN-DBS对语音的影响现在,神经学家需要仔细记住演讲恶化的可能性,并相应地通知病人,当STN-DBS的指示进行了探讨。患者患有症状对多巴胺能治疗与更高的运动障碍(状态)的最佳药物治疗应该注意的不利影响的可能性STN-DBS演讲,和一个先前存在的严重的帕金森构音障碍不能STN-DBS的主要标志。

在STN-DBS PD患者的手术后的管理,病人应仔细监控有关语音功能。如果演讲性能显示了相关的刺激条件恶化,细致的测试和调整电极接触,刺激参数可以帮助实现临床最佳平衡满意的运动机能和个别病人的言语可懂度。然而,在某些情况下,它可以是必要的,病人自己可以改变某种预设范围内刺激参数,例如,减少刺激振幅为一个更好的演讲性能在长对话。如果这些策略仍然令人失望,言语治疗应及时提供,在最佳证据已经记录了李·西尔弗曼的声音治疗(LSVT)已证明是有效的,至少在一群患者的语音清晰度受损STN-DBS(下One hundred.,101年]。

3.4.2。影响GPi和cZi DBS的演讲

相比之下,DBS的影响GPi的演讲表现到目前为止只有很少研究。在一项研究包括27 PD患者外部扩展速度下颌运动被发现STN-DBS下显著降低,但不低于GPi-DBS,导致作者的建议考虑的GPi更可取的PD患者的目标既存oromandibular功能障碍(65年]。在大型对照试验,演讲的表现主要是由18项评估UPDRS运动规模,这确实显示了可怜的敏感性检测语言问题和发现只有38%的患者讲话恶化在一项研究[57,70年]。至少根据UPDRS演讲,构音障碍率作为不良事件似乎比起STN-DBS GPi-DBS下[很少发生42,102年,103年]。

最近,DBS的尾带incerta (cZi)相比,有关其言论影响性能相比STN-DBS小组组成的7到8例(58,60,61年]。cZi-STN结果表明微分的影响在不同措施的言论,而发音控制仍然不受cZi-STN (STN-DBS),病人显示一个小但是言论显著降低强度和清晰度的下降率和质量(58,60,61年]。

丘脑腹侧中间核(Vim)是一个既定的目标治疗医学的棘手的震颤症状不同的病因。因为Vim-DBS不能缓解PD的其他运动表现,丘脑的刺激只是作为个人选择在特殊tremor-dominant PD病例。因此,没有系统性研究Vim-DBS对帕金森言论的影响。然而,有报道称在构音障碍的感应Vim-STN解释为被诱导current-into-adjacent的传播途径(52,104年,105年]。

4所示。结论

星展银行已经被证明是一种有效的治疗PD患者耐火震颤和运动的波动,但它对演讲可以是变量的影响,恶化的语音清晰度可以平衡运动过程的好处。时光,现在负责帕金森构音障碍的恶化的机制下STN-DBS并不完全理解,但它是合理的假设先前存在的组合运动功能减退的构音障碍的表现进步和nondopaminergic功能障碍与microlesion和电极刺激诱发效应current-into-adjacent途径的传播。根据很少和初步的数据、语音功能似乎少比起STN-DBS GPi-DBS下的妥协,但这第一印象需要进一步证实。连续的研究与大量的患者是必要的完善和进一步发展之前的调查(例如,70年,85年,106年])包括那些将要动手术的病人随访间隔定义在星展银行和微妙的演讲调查(理想情况下组成的整体的知觉评级语音清晰度结合客观声学分析和/或电生理试验),off-stimulation条件。这些研究的目的是更好地了解潜在的病理生理学识别高危患者发展演讲恶化STN-DBS以下。此外,调查的影响GPi - cZi-STN演讲性能是必要的来决定哪些目标是最合适的在个人PD病人表现最好的汽车和演讲。

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