YS3004C腦功能(障礙)治療儀的研制與臨床應用

萬振寬

自從1935年Von Meduna提出精神分裂癥與癲癇是兩種相互拮抗的病，因而提倡用減低痙攣閾值的藥物誘發全身性痙攣發作，用以治療某精神病患者，并取得了顯著療效。但該方法操作困難，患者恐懼，不易接受。1938年Cerletti與Bini在此基礎上加以改進，用電流誘發痙攣發作，即電休克治療(electric convulsion therapy, ECT)[1]。該技術操作簡便，效果確實，很快成為標準治療方法，我國從20世紀40年代開展此項治療，一直沿用半個世紀。其原理就是用一定強度的電流通過大腦，引起意識喪失和痙攣發作，以達到治療目的。用于治療精神病患者，特別對抑郁癥患者、有強烈自殺、沖動患者、木僵拒食與嚴重興奮躁動患者顯著療效，使用安全可靠。但對于年老患者或伴發嚴重軀體病患者慎用，且產生認知障礙。自從20世紀90年代發達國家對傳統電痙攣治療進行改進，即多參數監測的無抽搐治療。該方法被稱為進入21世紀電痙攣治療的技術領域。其采用短暫脈沖式的矩形波電刺激；計算機化電痙攣質量和持續時間的計算和顯示；標準化電量和電刺激時間的自動設定；具備腦電圖(EEG)、心電圖(ECG)、肌電圖(EMG)全程自動監測系統。在麻醉劑作用下，患者進入全麻狀態，肌肉松弛劑起效后，醫師進行治療，短數秒鐘電刺激結束，患者很快恢復意識，整個過程無痛苦，無認知和記憶障礙[2]。該技術很快在精神科臨床得到廣泛應用。

經顱磁刺激(transcranial magnetic stimulate，TMS)于1985年由英國謝菲爾德大學Barker等首先創立，通過頭皮刺激大腦皮層運動區、脊髓神經根或周圍神經，在相應的肌肉上記錄復合肌肉動作電位。該技術因具有無創、無痛、操作簡便及安全可靠等優點及功能方面的獨特性，而且近年來配合重復經顱磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS)的導航定位系統的出現，使治療定位更加準確，因此很快將重復經顱磁刺激技術推廣到臨床和科研各個領域[3]。目前，此技術在世界各國精神科廣泛應用。

目前市場上腦功能治療儀品種較多，其功效單一，按原理分只有兩類，一類是通過佩戴治療帽磁療治療；另一類通過生物電刺激小腦頂核電療治療。近年研發的YS3004C腦功能(障礙)治療儀集“雙功合一(磁療+電療)”技術優點，數年來通過精神科臨床應用，效果良好，該技術作為精神病康復治療手段在臨床推廣應用取得了一定療效。

1 儀器原理及技術特點

1.1 YS3004C原理方框圖(如圖1所示)

圖1 YS3004C原理方框圖

2 YS3004C主要特點

2.1 交變電磁場治療帽

交變電磁場治療帽是在借鑒國外先進技術rTMS的基礎上，運用交變電磁場仿照人體大腦生物電磁場研制而成。依據生物組織磁導率基本均勻原理，通過介入性電磁線圈輸出頻率可達50 Hz的交變電磁場，直接透過顱骨達到腦內深部組織產生感應電流直接作用于患者腦生物組織，促進腦功能。其特點如下：

⑴安全可靠，產生磁場強度為弱磁，上限值為25 MT，在對病變腦組織進行刺激治療的同時，不會損壞正常腦組織的生理活動。

⑵方便靈巧，操作簡單，治療帽分成人和兒童兩種，每種均能軸向和徑向調節，定位準確。

⑶交變磁場為雙波組合(正弦波和方波)，組合波使電磁場密度更大，穿透性更好，衰減更小。

⑷多頻振動功能，振動頻率和幅度均能調節，使振動治療和電磁場治療可組合應用，也可分開使用。

2.2 仿真生物電電極

用電極使仿真生物電(中頻無序波)通過乳突穴顱外刺激小腦頂核、腦細胞和腦血管，以促進腦功能恢復。其特點如下：①無序波是以正常腦電基波為仿真對象的仿真生物電波；②仿真生物電流通過電極循循刺激小腦頂核，可以克服顱骨屏障難以穿透問題；③操作簡便，無需復雜程序。

3 臨床應用

3.1 治療精神分裂癥療效對照

醫院對精神分裂癥患者的藥物治療+合并腦功能(障礙)治療儀電磁組合治療與單純藥物治療進行了對比研究。兩種治療方法分別通過漢密爾頓抑郁評定量表(HAMD)、陰性和陽性癥狀量表(PANSS)評定。

HAMD因子分為7種，因子1代表焦慮/軀體化：由精神性焦慮，軀體性焦慮，胃腸道癥狀，疑病和自知力等；因子2代表體重即體重減輕一項；因子3代表認知障礙：由自罪感，自殺，激越，人格解體和現實解體，偏執癥狀，和強迫癥狀；因子4代表日夜變化：僅日夜變化一項；因子5代表阻滯：由憂郁情緒，工作和興趣，阻滯和性癥狀；因子6代表睡眠障礙：由入睡困難，睡眠不深和早醒；因子7代表絕望感：由能力減退，絕望感和自卑感[4]。

經過3周的治療，兩種治療方法PANSS總分較入組前降低；兩種治療方法HAMD總分和5個因子(因子1、因子3、因子5、因子6、因子7)分別較入組前降低；兩種治療方法HAMD總分和兩個因子(因子1、因子3)減分值差異有統計學意義。結果表明，合并腦功能治療能夠明顯改善患者的焦慮和認知障礙。

3.2 治療廣泛性焦慮療效對照

醫院選擇住院的廣泛性焦慮患者，隨機分為研究組和對照組兩組，每組廣泛性焦慮患者。研究組給予經顱磁療+乳突仿生電刺激，1次/1d，每個療程14 d，治療2個療程，間隔3 d(共計1個月)，同時服用曲唑酮，平均(127.3±21.8)mg/d；對照組單獨服用曲唑酮，平均(119.6±25.5)mg/d。治療前后采用焦慮自評量表(SAS)和匹茲堡睡眠質量指數(PSQI)評定。治療1個療程后，治療組SAS總分低于對照組,治療2個療程后，治療組SAS總分、PSQI總分均低于對照組。研究結果表明，腦功能障礙治療儀聯合抗焦慮藥物對廣泛性焦慮有較好的療效，優于單純藥物治療，可作為一種有效的輔助治療方法。

3.3 治療神經衰弱癥療效研究

對神經衰弱，臨床上尚無特殊有效的治療方法。采用影響神經遞質的藥物治療，如抗抑郁焦慮藥和鎮靜劑有一定療效，但藥物起效時間長，有一定的副作用。鑒于生物電磁場伴隨著高級神經活動的全過程，利用磁場變化，可以影響神經系統活動，對神經衰弱有治療效果。用此治療儀治療神經衰弱患者，觀察治療前后臨床癥狀的改善情況及抑郁自評量表(SDS)、焦慮自評量表(SAS)和匹茲堡睡眠質量指數(PSQI)的變化。經過治療的患者SAS和SDS總分在1個療程后即明顯降低，2個療程后均顯著降低，而PSQI在2個療程后的評定總分亦顯著降低；治療后SAS、SDS、PSQI總分均顯著降低。研究證明，電磁治療對神經衰弱癥有一定療效。

3.4 在神經科其他疾病治療中的療效

近年來，隨著腦功能(障礙)治療儀推廣應用，應用領域逐漸擴大，電刺激小腦頂核治療偏頭疼、腦癱患兒康復療效也有報道[5-6]最近將儀器改進增加輔助電極用于腦卒中患者肢體康復治療也取得一些進展。

4 討論

⑴精神分裂癥是病因未明的精神疾病，多起病于青年時期，具有思維、情感、行為等多方面障礙，精神活動不協調[7]而引起。隨著社會競爭日益激烈，人們工作、生活壓力增大，其發病率有上升趨勢。精神分裂癥患者經常出現焦慮，失眠，甚至情緒障礙，腦功能(障礙)治療儀通過磁刺激和仿生電刺激對失眠焦慮有很好的療效，且無依賴性；精神分裂癥患者經藥物治療后易趨于慢性，進而功能缺陷精神殘疾，在臨床治療過程中，患者常常出現焦慮、失眠等不良情緒干擾治療。而腦功能(障礙)治療儀操作簡單，科學可靠，在精神病康復治療有實際效果。

⑵廣泛性焦慮是一種以缺乏明確對象和具體內容的提心吊膽及緊張不安為主的焦慮癥，伴有顯著的植物神精癥狀、肌肉緊張及運動性不安，患者深感痛苦而又無法擺脫。經顱磁療技術和仿生物電流刺激作為一種無痛無創的物理治療方法，既無藥物的不良反應，又治療方便，患者易于接受[8]。通過頭部佩戴治療帽，將產生的交變電磁場作用于額葉、雙側顳葉及枕葉；通過耳后乳突穴仿真生物電刺激小腦頂核，影響相應腦區神經細胞的電活動，改變細胞膜對離子的通透性，使神經細胞的微環境改變，導致腦細胞的興奮性發生改變，從整體上改變大腦皮層的興奮與抑制過程。對于改善廣泛性焦慮患者的情緒、睡眠確有積極的促進作用[9-11]。

⑶神經衰弱大多起病緩慢，目前國外已將神經衰弱列入抑郁癥的范疇，我國目前仍保留神經衰弱診斷，患者容易接受。該治療儀的低頻交變電磁場和仿生物電刺激在神經衰弱的治療中有明顯作用。這種治療與藥物治療相比，無不良反應、治療方便、患者易于接受。交變電磁場作用于雙側額葉、顳葉及枕葉，通過影響相應腦區域神經細胞的生物電活動，從整體上調節大腦皮層的興奮與抑制過程，可能為治療神經衰弱作用的主要原因[10]。

⑷偏頭痛是臨床的一種常見病、多發病。其發病機制與某些神經遞質及其對腦血流的調控有關。電刺激小腦頂核能改善腦血管舒縮功能，預防或減輕在偏頭痛發作前出現的腦血管痙攣，促進血液循環，防止血小板聚集[12]；使皮層腦電同步化，消除或減輕皮層抑制；通過腦內固有神經通路的神經源性作用增強腦組織的自我保護能力[13]。從而達到減輕偏頭痛發作的目的。

⑸小兒腦性癱瘓在我國的患病率為1.86‰[14]，主要表現為中樞性運動障礙和姿勢異常。其病因很多，隨著科學技術的發展，近年來發現各類電磁治療及生物磁場技術在醫學臨床中的應用越來越廣泛。利用一定強度的時變磁場在生物體內誘發感應電流，以此刺激神經組織，達到治療神經損傷的目的。研究結果表明，TMS技術不僅在研究大腦皮質的神經分布、探查中樞運動傳導通路中發揮重要作用，近年來已有報道將TMS技術應用于各種腦損傷包括腦癱的運動功能康復。Ilic等[15]報道，利用大腦可塑性，采用可操縱的TMS技術可為慢性運動功能缺損的患者提供有用的康復治療措施。磁刺激皮質運動區可直接興奮大腦皮質運動中樞，也可興奮皮質脊髓束以至肌肉的整個運動系統，使原來不活躍的突觸變為活躍的突觸，對運動傳導通路有促進作用，能促進突觸生成和皮質功能的重建，從而達到運動功能康復的目的。

⑹腦卒中是常見病、多發病,具有高發病率、高病死率和高致殘率三大特點,同時又有“疾病與障礙共存”的特點。腦功能(障礙)治療儀以腦生理學、電磁生物學和臨床腦病治療學為基礎，將交變電磁場治療帽、乳突穴小腦頂核電刺激及輔助電極刺激患肢神經肌肉組合應用，能有效改善腦組織的供血和供氧，改善神經細胞的代謝環境，促進側枝循環的建立，提高損傷細胞的可復率，減少腦中風的致殘率。

5 結語

電磁場的生物效應是多方面的，許多研究證明低頻交變電磁場對中樞神經系統有明顯的影響。有報道，在一定頻率的磁場作用下Ca++從雞腦組織中的流出量明顯增加[16]。目前，有關低頻交變電磁場對生物體的作用機制尚不清楚，細胞膜可能是受作用的主要部位，即磁場可能主要影響細胞膜對離子的通透性，使細胞的微環境改變，影響細胞的代謝活動，使神經細胞的興奮性發生改變[17]。交變電磁場治療儀對治療神經精神疾病有一定療效，同時為磁場對腦功能的生物學效應研究提供了啟示，指出了科學的研究方向。

目前，世界各國普遍重視腦科學研究。腦科學是對腦神經系統內分子水平、細胞水平、細胞間變化過程的研究，以及這些過程在中樞功能控制系統內的整合作用。交變電磁場治療研究雖然在臨床上有一定進展，但并沒有從生物學基礎給出更科學的解釋，有待進一步研究，該研究領域前景廣闊。

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