tDCS后效應對卒中后手功能康復療效的臨床研究

葉闐芬，余齊衛，劉毅，袁振，徐穎

手功能障礙是腦卒中患者比較常見的運動功能障礙，與下肢功能障礙相比，其遠期康復療效較差，給患者的日常生活帶來嚴重的困擾[1-3]。經顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation，tDCS)作為一種非侵入性腦刺激方法，用于治療包括腦血管事件在內的各種神經系統疾病[4-5]，其皮質興奮性調控作用有益于卒中后神經功能恢復，而tDCS刺激后效應也是其發揮治療作用的關鍵因素，有報道指出tDCS的后效應在刺激后持續約60～90min[6]。在卒中后患者上肢運動康復治療的臨床研究中，tDCS聯合作業治療(occupational therapy，OT)促進運動功能恢復的報道較多，而聚焦在tDCS后效應期聯合OT的報道較少[7]。本研究通過在tDCS后效應期強化聯合OT訓練,觀察其對卒中后患者手功能障礙康復的療效。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取我科2016年9月～2017年5月住院及門診康復治療的腦卒中后偏癱患者45例，所有患者診斷符合1995年第四屆全國腦血管會議腦血管病的診斷標準，并經過頭顱CT或MRI檢查明確。納入標準：首次卒中；病程2周～3個月；存在上肢偏癱，Brunnstrom分期≥Ⅱ期；無嚴重認知及言語功能障礙，能較好配合治療；簽署治療知情同意書并通過我院倫理委員會審核批準。排除標準：病情不穩定；有認知功能障礙及失語；體內植入金屬及電子裝置；伴有嚴重心、肺、肝、腎等疾病。按隨機數字表法分為對照組、觀察組1和觀察組2，每組15例。①對照組，男9例，女6例；年齡(44.78±13.58)歲；病程(50.9±21.1)d；腦出血8例，腦梗死7例；左側偏癱9例，右側偏癱6例。②觀察組1，男8例，女7例；年齡(45.26±13.12)歲；病程(50.7±20.1)d；腦出血9例，腦梗死6例，左側偏癱10例，右側偏癱5例。③觀察組2，男6例，女9例；年齡(44.89±13.04)歲；病程(51.4±20.4)d，腦出血7例，腦梗死8例；左側偏癱8例，右側偏癱7例。3組一般資料比較差異無統計學意義。

1.2 方法 3組均進行常規系統康復治療，對照組給予tDCS治療，觀察組1給予OT及tDCS治療，OT在tDCS治療前進行(即OT+tDCS)，觀察組2給予tDCS及OT治療，OT在tDCS治療后即刻開始(即tDCS+OT)。每組tDCS、OT治療時間固定，總治療時間相同。①系統常規康復訓練包括：良肢位擺放、四肢關節主被動活動、床上翻身、轉移、平衡功能及步態訓練等。各組每次治療40min，每日訓練1次，每周訓練5次，連續治療4周。由固定治療師一對一訓練指導。②OT：手指關節活動度訓練，含有插板活動、虎口張開訓練；手指力量訓練，含有側捏、指間捏、手指內收、指對掌、拇對掌訓練；伸指訓練，含有彈彈珠、彈力網訓練；握力訓練，利用不同彈性小球、分指握力器等進行握力訓練。每次30min，每日1次，每周訓練5次，連續治療4周，由固定治療師一對一訓練指導。③tDCS治療：我科所使用的經顱直流電治療儀為四川省智能電子實業有限公司生產的型號IS200的經顱直流電治療儀。體表刺激部位(陽極)為病灶側中央前回運動區(M1)，體表定位采用國際腦電圖學會制定的標準電極放置法(即10-20系統電極放置法)，陰極位于對側肩部。治療模式為直流電刺激，刺激強度為1.0～2.0mA。每次20min，每日1次，每周治療5次，連續治療4周。

1.3 評定標準 治療前后進行Fugl-Meyer(U-FMA)量表上肢評分、改良Barthel指數(modified Barthel index，MBI)評定及Jebsen-Taylor手功能測試(Jebsen-Taylor hand function test，JTT)，評估患者運動控制及手功能情況。U-FMA上肢部分總分66分，MBI的總分為100分，評分越高說明運動模式越接近正常，功能恢復越好；JTT主要用于評估手部日常生活活動能力，測試結果以完成全部測試的時間總和表示，完成時間越短說明手功能恢復越佳。

2 結果

治療4周后，3組患者U-FMA及MBI評分均較治療前明顯提高(均P<0.05)，觀察組1和觀察組2的評分均較對照組高(均P<0.05)，且觀察組2評分更高于觀察組1(均P<0.05)。見表1。

治療后，3組患者JTT手功能評測時間均較治療前明顯縮短(均P<0.05)，觀察組1和觀察組2的改善程度均較對照組更明顯(均P<0.05)，且觀察組2治療前后時間差值明顯高于觀察組1(P<0.05)。見表2。

表1 3組U-FMA及MBI評分治療前后比較 分，

與治療前比較，aP<0.05；與對照組比較，bP<0.05；與觀察組1比較，cP<0.05

組別n治療前治療后治療前后JT差值對照組15104.4±19.191.9±11.6a13.5±2.1觀察組115113.4±23.697.6±15.2a15.8±3.8b觀察組21596.1±17.476.3±10.7a20.2±5.7bc

與治療前比較，aP<0.05；與對照組比較，bP<0.05；與觀察組1比較，cP<0.05

3 討論

隨著現代生活方式的改變及生活節奏的加快，卒中患者呈現年輕化的趨勢[8]。而電腦、手機等電子產品在我們日常工作和生活中的普及與應用，更凸顯了手功能在生活中的重要地位，正常手功能喪失給患者的日常生活帶來極大不便[9]。臨床上傳統手功能康復治療周期長、效果不佳，給患者的生活與工作帶來困擾，同時增加了家庭和社會的醫療負擔。因此積極探究新的、有效的治療策略具有重要的臨床意義。tDCS是一項無創性神經刺激技術，利用微弱、恒定的直流電作用于大腦皮質，改變皮層神經元的興奮性。陽極tDCS可引起刺激部位神經細胞去極化導致大腦皮層的興奮性增強，而陰極tDCS刺激則引起神經細胞超極化，抑制大腦皮層的興奮性，刺激部位皮質神經元興奮性的改變可誘發腦功能的變化從而達到治療的作用[10]。近年來，利用tDCS技術治療卒中后手功能障礙的康復已成為神經康復領域研究的熱點，研究證實tDCS對卒中手功能的恢復有明確的改善作用[11]。靜息態fMRI檢測證實卒中患者行tDCS治療，有助于大腦皮層功能重組，從而降低患者上肢的肌張力同時促進上肢運動功能的恢復[12]。tDCS發揮作用的機制包括：通過刺激產生的電場改變了局部的pH值和離子濃度導致皮層興奮性的改變；通過增強N-甲基天冬氨酸受體(N-methyl-D-aspartate receptor, NMDAR)功能以及抑制γ-氨基丁酸(gamma aminobutyric acid，GABA)能神經元的活性改變神經元突觸的可塑性；此外刺激尚可引起電極下局部腦血流的改變[13]。

對腦部進行tDCS治療可產生即時效應和后效應，后效應指在電流刺激停止之后，刺激所產生的作用依然持續一段時間，此階段為tDCS發揮治療作用的關鍵。研究證實tDCS的后續效應可以持續約60～90min，單純電刺激引起的神經細胞膜電位變化難以解釋此后續效應，研究發現后效應的存在與刺激區域皮層下神經突觸的可塑性改變相關[14]。通過藥理學、神經生理學以及醫學影像等檢測手段同樣證實tDCS對皮質下神經元之間的突觸聯系和神經元的興奮性的調控作用[15]。卒中后患者的雙側大腦半球之間的交互性抑制(interhemispheric inhibition，IHI)平衡被打破，導致其手功能受損，tDCS通過刺激腦區使局部皮質的興奮性發生改變，雙側大腦半球的IHI趨于再平衡狀態[16]。動物實驗研究證實，在tDCS刺激后，皮層內突觸微環境的變化仍會持續一段時間，即處于后效應期內，這一改變使大腦運動皮層興奮性的再平衡得以維持[17]。O'Bryant等[18]對大鼠皮層缺血灶模型的研究發現，在感覺運動皮層受損后，應用tDCS等皮層電刺激技術結合康復訓練，可使腦卒中區域神經細胞的樹突可塑性改變進一步增強。同樣Rabadi等[19]研究證實，tDCS聯合OT治療有助于改善卒中患者的手功能。本研究中，所有組別治療均包括tDCS，經過4周的康復訓練各組別患者的手功能評估均較治療前有所改善，同時觀察組1、2的手功能的改善程度均較對照組更加明顯，證明tDCS治療聯合適當的康復訓練可以進一步促進患者手功能的康復；相比觀察組1，觀察組2的OT在tDCS的后效應期，患者的手功能及日常生活自理能力評估情況均優于觀察組1，提示tDCS后效應期聯合OT優于tDCS治療前進行OT的策略。近年來的研究發現有多種神經遞質參與tDCS誘導的后效應的維持，比如NMDA、GABA以及多巴胺等，腦部神經遞質的濃度的變化可直接影響中風患者的學習和認知能力[20]。在后效應期內，由于上述神經遞質濃度的改變使神經元之間的突觸可塑性發生改變，長時程增強(long-term potentiation, LTP)產生增加而長時程抑制(long-term depression, LTD)減弱，LTP/LTD參與學習和記憶過程的調節，因此患者在進行作業治療時的運動學習能力得到提高，進而使上肢運動功能得到提升。

本文研究的目的是探討tDCS后效應期內聯合OT對中風后患者手功能康復的作用，在比較單純的tDCS治療、tDCS之前聯合OT或tDCS后效應期聯合OT訓練策略后發現：tDCS可促進卒中后患者的手功能恢復；tDCS聯合OT可進一步改善患者手功能的恢復；在tDCS后效應期聯合OT優于tDCS之前聯合OT治療策略。tDCS后效應期作業訓練對手功能恢復的促進作用可能與患者運動學習和行為能力增強有關。本研究的局限性在于對于中風患者手功能康復治療遠期效果、患者類型選擇以及應用tDCS治療的時間窗未做進一步的探討，同時目前研究的樣本量較少，未來需要擴大樣本量，對tDCS刺激時間、刺激強度、電極部位以及聯合應用多種康復治療手段等做進一步研究探索。