摘要：药物难治性癫痫约占癫痫患者的1/3，需要新的有效治疗方法。低温治疗是癫痫治疗中一种传统方法，近年来在作用机制、癫痫预防、脑片、动物模型和临床患者的应用方法均取得了一定的进展，现进行相关的总结报道，以推动低温治疗癫痫的发展。
关键词：难治性癫痫，癫痫，低温治疗，微创治疗，作用机制
癫痫是一种慢性的神经功能障碍，药物治疗是其主要的治疗方法，约2/3的患者可以通过药物得到有效治疗，但仍有约1/3的患者成为药物难治性癫痫。其中一些癫痫灶定位明确且非功能区的患者可以通过切除性手术使50%-80%的患者达到术后无发作，但仍有无法进行切除的患者或切除后仍有发作的患者需要新的治疗方法，迷走神经刺激术、脑深部电刺激术、经颅磁刺激等神经调控的方法和胼胝体切开术等姑息性手术已经成为这些患者重要的治疗方法。另外一种微创且前景看好的治疗是低温治疗[1,2]。低温治疗起源于1940年，主要用于创伤、肿瘤和疼痛的局部低温治疗，1956年Baldwin首先报道了低温治疗对灵长类动物癫痫的治疗[3]。但在我国当前研究较少，现将相关研究与进展综述报道如下：
1.低温治疗温度的影响
有研究显示脑温度下降2°C就可以抑制外伤后脑组织的癫痫发作，并且持续预防再次出现[4]。但对于局部低温治疗，目前认为0°C -20°C会干扰局部皮层的突触活动，而不对结构造成伤害[2]。对小鼠的感觉运动区进行5min 20OC的局部低温治疗，可以引起诱发电位的改变，但低温治疗结束后诱发电位会恢复正常，提示20OC是可能是神经功能影响的温度 [5]。Motamedi[6]认为产生作用需要在24°C以下，24°C可以抑制癫痫放电，但要终止癫痫放电需要达到20°C -22°C。2001年Yang和Rothman [7]首先应用局部低温的方法对癫痫进行治疗研究，他们对10只4氨基吡啶诱的反复发作的癫痫小鼠模型中，发现如果在癫痫起始对局部进行20°C -25°C度低温时可以使癫痫发作时程减少90%，但如果低温装置与皮层进行物理接触时则无效，而而且温度恢复后一段时间内癫痫发作时程仍短于未治疗时，同时脑组织的血液、温度、结构与功能检查均未见到早期或迟发性损害，由此提出局部低温可以用于功能区定位和癫痫治疗。2002年该团队再次的癫痫小鼠模型证实24°C是癫痫发作减少的阈值温度，而且在致冷器下的不同距离温度变化很快，当致冷器在20°C时，其下方4mm处的皮层内温度为31°C [8]。Fujii[3]对局部海人藻酸注射的新皮层癫痫的SD大鼠模型进行局部低温治疗，显示从皮层30°C降到25°C过程中癫痫放电不断减少，到25°C时未再监测到癫痫放电。此后，又利用自由活动的小鼠模型进行更低温度的治疗，发现从20°C到15°C，癫痫放电明显减少，神经功能改善，而进一步下降到10°C，对癫痫放电和神经功能仍有很好的影响，但是与15°C比较无明显差异，所以提出15°C是理想的治疗温度[9]。同时他们对低温治疗的安全性进行了研究，发现如果-5°C持续1h会造成不可逆损害，而每2min行30s的5°C低温治疗持续2h，或者每天进行1-2h的3OC低温治疗持续7-10月不会对脑组织造成明显的病理改变，而造成不可逆损害需要达到-5°C，0°C不会造成明确脑损害，所以认为低温治疗非常安全[8]。Ren（2017）利用5只猕猴建立局部性癫痫模型并进行低温治疗，发现20°C或18°C低温局部治疗并不能减少癫痫发作次数和时程，但在16°C可以显著降低癫痫发作时程，延长癫痫发作间期[10]。Karkar[11]对一个肿瘤伴有癫痫放电的患者进行4°C盐水进行低温治疗30s，发现癫痫波消失6min，但皮层运动诱发电位一直无明显变化，提示生理功能未受影响。Smyth和Rothman[12]报道 在经皮层进行16°C和8°C低温都能显著降低海马点燃的小鼠癫痫模型的癫痫发作强度和后放电，但是这两个温度间无显著差异，另外研究显示在猴子中发现，即使在运动区或语言区进行10OC的低温治疗，也不会引起完全瘫痪或失语或永久性损害。
另外降温的速度对治疗温度也有影响，对比了快速降慢（2°C -5°C /s）和慢性降温（0.1°C -1°C /s）对癫痫抑制作用的效果，显示快速降温可以很快终止癫痫放电，而且下降温度并不太低，而慢速降温则在21°C -22 °C时，可以减少90%的癫痫样放电，而完全终止放电需要下降到14°C -15°C [6,13]。
2.低温治疗的机制
低温治疗的作用机制包括减少神经递质释放和调节电压门控离子通道的开放与失活等多种[2]。Yang等人双光子显微镜发现低温治疗抗痫机制主要是突触前递质释放减少[14]。但Javedan [15]通过对海马脑片实施低温（21°C）干预，研究显示其作用机制不在于影响递质传递，而是影响GABAA敏感的伽玛震荡相关的局部网络同步化和伽玛震荡向爆发性发作的转化，而局部网络同步化是癫痫产生的基础。在C57BL/6癫痫小鼠的海马脑片和细胞培养中，采用膜片钳和阵列电极记录，结果显示低温可以终止4-氨基吡啶引起的海马神经元癫痫放电。低温可以终止CA1区和CA3区椎体神经元的节律性动作电位及同步化放电，低温对GABA中间神经元分泌和传递的差异化影响，从而干扰正常的网络同步化，终止癫痫放电，持续的中间神经元动作电位引起GABA的持续释放，产生抗癫痫作用[6],也有研究显示机制为突触后终末树突棘缺失[16]。Kida[17]等对SD大鼠新皮层注射青霉素建立局灶性动物模型，通过局部低温治疗，25°C时会对β波活动产生影响，而20°C低温时影响α和β的活动，在15OC时从δ到β波活动均产生影响。通过猕猴局部性癫痫模型低温治疗发现，在18°C或20°C时δ、α、β、γ和高频放电的功率都有下降，但癫痫发作无减少，但在16°C时θ频段功率也有下降，提示θ频段功率及全频段功率下降与癫痫发作减少和时程缩短有关[10]。Nomura[18]对拟行手术切除的11例病灶性癫痫皮和8例颞叶癫痫的海马进行谷氨酸、GABA和皮层电极监测，然后进行低温治疗（15°C，30min），结果显示谷氨酸下降66%，且与皮层脑电图的功率相关。而皮层和海马的GABA下降45%和33%，且海马无显著差异，皮层虽然存在显著差异，但也与皮层电极EEG的功率变化不相关。所以低温治疗后兴奋性氨基酸和抑制性氨基酸都有下降，但兴奋性下降更为明显，这与Soriano[19]报道的不同突触和点燃过程对温度下降敏感性不同，而引起神经元反应的异质性，从而引起癫痫发作的减少的结果相一致。新近有研究发现瞬间受体电位M8是一种与低温相关的离子通道，采用瞬间受体电位M8对青霉素诱发的癫痫小鼠进行局部注射治疗，结果显示可以对癫痫放电产生显著的抑制作用，从而为癫痫治疗提供了新的靶点[20]。
3.低温预防癫痫形成
新生儿缺血缺氧性脑病是引起新生儿死亡、脑瘫、精神发育迟滞和癫痫的最重要病因之一，目前已经将低温治疗作为出生时的急性HIE时神经保护的标准方案，减少病死率和病残率， 但是是否可以预防癫痫的形成仍有争议[21]。Lugli等研究发现低温治疗后严重的癫痫发生率显著下降[22]。Ancora [23]报道对1例生后2h有明确癫痫样放电的新生儿缺血缺氧性脑病患儿进行头部低温和系统亚低温的治疗，同时进行震幅整合脑电图检测，发现患者15h后EEG恢复正常。围产期缺氧的新生儿进行低温后进行长期随访，2岁时6%患者合并癫痫发作，学龄期增加到13%，认为低温治疗可以降低癫痫的发生率[24]。Low等[25]发现低温治疗并不能减少缺血缺氧性脑病患者癫痫的数量，但可以减少总的发作时程。一组多中心的缺血缺氧性脑病新生儿研究，第一天进行低温治疗和持续脑电监测的结果，显示仅半数的婴儿出现癫痫发作，而且大部分是在低温治疗中出现，认为不能明确减少癫痫发生率[26]。Klahr（2016）年利用动物模型对脑出血后6h开始48h的轻低温治疗（33°C），然后6h复温，分析癫痫放电频率、时程和分布等结果均显示轻低温治疗并不能预防癫痫的产生。
4.低温治疗对癫痫持续状态的治疗
Suchomelova[28]将锂-普鲁卡品诱发的癫痫持续状态小鼠模型分别维持在39°C和35°C环境中30分钟，然后利用安定终止发作并将39°C组降温到时35°C，检查发现仅39°C组存在杏仁核神经元损害，海马损害两组均存在但低温组程度较轻，4个月后发现两组在后期发展为慢性癫痫的机率（83% VS 55%）和癫痫发作严重程度(每天发作次数12.5 VS 4.2)都存在显著差异，病理检查同样显示低温组脑损害明显轻。Steinbrenner[29]报道利用低温治疗3h，可以终止小鼠电刺激引起的自发性癫痫持续状态，但是对预防持续状态后的癫痫形成和降低癫痫发作程度均无明显意义。Zeiler[30]对13例临床研究和3个会议摘要进行了荟萃分析， 共包括了40例难治性患者，常规的低温目标是33°C，维持48h，62.5%的患者癫痫发作终止，15%癫痫发作减少，22.5%无效，目前尚有2项临床注册研究正在进行。
5.低温治疗对癫痫脑片的影响
Hill [31]对海马-内嗅区脑片癫痫模型利用制冷器进行治疗，发现在癫痫发作起始后低温治疗可以在数秒内终止脑片放电，但如果不直接接触脑片则无该作用，说明低温治疗不能形成场效应，利用癫痫自动预测触发的低温治疗，可以在4s内终止癫痫发作。当复温到33°C时癫痫放电性恢复正常范围。另外在猪皮层上，致冷器可以使皮层下1.7mm处降温到26°C。Nomura [32]对18个小鼠脑片和7个颞叶癫痫患者行颞叶切除术后的脑片标本进行全细胞膜片钳检测，从35°C下降到25°C时，人神经元的动作电位阈值由-27mV下降到-32.6mV，但静息电位和棘波频率无明显变化，当温度进一步下降到15°C时，动作电位阈值无明显变化，但电位复极化延迟，波宽从1.85提高到6.55ms，静息电位从-65.5mV提高到-54mV，提示低温治疗癫痫的机制可能主要通过复极化延化。
6.低温治疗对癫痫动物的影响
Testa等在1974年通过探针对青霉素诱发的猫全面性癫痫模型的中脑网状系统进行低温干预，发现双侧同步化放电显著减少，而低温作用消失后再次恢复全面性放电，提示减少脑干网状系统的传入性活动可减少大脑的同步化放电。但1992年Voiculescu & Voinescu应用全身低温对方法对海马注射青霉素诱发的癫痫放电的观察发现，癫痫性棘波的频率和波幅都有显著下降，虽较视觉皮层注射青霉素诱发的癫痫发放的抑制作用要差，但认为不一定要进行风险和难度较大的脑干低温治疗[2]。Tanaka等对10例海人酸诱发的SD大鼠癫痫模型中进行海马的20°C -25°C的低温治疗，结果显示癫痫放电减少68.1±4.8%，并在一定时间内保持在低放电水平，病理检查未发现有海马结构损害，提示了良好的治疗效果和安全性[22]。Yang[8]等采用癫痫自动检测并触发致冷器的方法进行低温治疗，发现癫痫发作时程从43.4±33.6 秒下降到5.6±5.3s，而且癫痫自动监测的准确性达到96.5%。Inoue[34]利用2只猫和2只猴建立局部注射青霉素的癫痫模型，并进行慢性低温治疗，每次30min，每周不少于2次，持续3个月。20°C治疗可以明显减少癫痫放电，同时对脑皮层无损害。He[25]报道对比低温单侧感觉运动区5°C和15°C对全身运动性发作的影响，用荷包牡丹碱腹腔注射建立全身运动性发作的癫痫模型，然后进行10min的低温，结果显示在低温皮层两种温度情况下棘波下降到原来的62.5%和71.2%，而对侧感觉运动区分别下降62.7%和61.7%，但是在15°C情况下在低温中期时棘波就再次恢复，5°C时后期也有恢复。另外癫痫发作中断的时间分别为5.9±1.1分和4.1±2.2min，总体显示局部低温治疗对全面性运动性癫痫发作持续状态控制不良。
7.低温治疗对癫痫患者的影响
1963年Ommaya首先报道了局部气体冷却低温治疗对临床癫痫的治疗作用。此后又有报道应用脑室灌注低温林格氏液也可以抑制癫痫发作[2]。另外也报道系统性低温可以控制癫痫发作，但系统性低温存在严重并发症的可能，包括感染、心率失常和凝血异常等[3]。研究已经证实应用冰林格氏液冲洗可以快速终止直接皮层电刺激诱发的癫痫发作，而应用制冷芯片设备的新皮层局部低温可以减少癫痫放电[36]。Nomura[18]选择拟行皮层切除（6例）和海马（3例）手术切除的癫痫患者，切除前进行局部低温治疗（15°C，30min），并进行皮层脑电图监测和实时微透析，结果显示癫痫样放电下降59%，停止治疗后恢复到治疗前水平，同时，细胞外谷氨酸浓度下降51.2%，并维持一段时间，显示有良好的抗癫痫和脑保户作用，同时提出复温过程要缓慢，从15°C到37°C尽量达到30min。利用颈部制冷器进行降温，可以使头皮温度下降12.2°C，股室温度下降1.6°C，肠内温度下降0.12°C，每周4次持续60min的治疗，可以使治疗前每周癫痫发作2.7次，下降到1.7次，并维持4周时间[37]。但目前尚未真正用于临床植入式治疗研究开展。
参考文献（略）