經顱磁刺激改善腦卒中患者肢體運動功能研究進展

王日旺，王天祺

（吉林大學護理學院，吉林長春 130021）

隨著我國老齡化進程的深入，腦卒中正呈現出年輕化、易復發、多發病、常見病等嚴重問題，并伴隨著一系列的運動功能缺損。 運動障礙不僅大幅度地降低患者的生活質量，而且加重患者家庭和社會的負擔。 經顱磁刺激（transcranial magnetic stimulation，TMS）治療是一種利用物理因子治療中樞神經系統的新方法，在臨床治療與研究中被不斷證實其合理性與可行性。 該文對TMS 改善腦卒中患者的肢體功能障礙的進展進行綜合闡述，為臨床治療提供理論依據。

1 經顱磁刺激的分類和原理

TMS 是在大腦皮層局部區域，利用脈沖磁場給予不同頻率的刺激，使相應部位的神經細胞產生感應電流， 進而影響中樞神經系統的電位變化及新陳代謝，引起大腦生理反應[1]。 臨床上常見3 種不同刺激脈沖的TMS 分別為單脈沖(sTMS)、重復性（rTMS)和雙脈沖(dTMS)。 sTMS 是由手動控制的無節律脈沖進行輸出，也能夠激發出多項刺激，但這種刺激放射時間相隔比較長，一般使用在常規的電生理檢查。 dTMS 是在極短時間內對同一個部位進行強度不同的刺激，或者是對兩個部位同時進行刺激，此方法一般用在對神經的抑制和易化上。 rTMS 一般分為低頻與高頻，對同一個部位進行低頻和高頻刺激，利用兩種不同的頻率來達到治療效果，高頻（＞1Hz）的作用是興奮，低頻（≤1Hz）的作用則是抑制[2]。

2 經顱磁刺激的特點和生物學效應

作為一種新型的神經電生理技術，與傳統的電刺激技術相比，經顱磁刺激具有無痛無創，操作方便，治療效果顯著，可以刺激大腦深部，安全可靠，對人體的傷害影響小等優點。 在腦卒中肢體運動功能的機制研究和康復效果方面具有巨大的潛在價值。

2.1 刺激皮層部位，導致運動誘發電位的產生

為使穿過頭皮和顱骨TMS 的磁場強度不低于1Hz，最為直觀的判斷是頭部運動誘發電位（motor evoked potential，MEP）的檢測。可選擇采用TMS 技術刺激對側大腦半球的運動皮質，觀察大腦所支配的肢體運動和相應的MEP 變化，從而推斷出大腦運動皮質下行通路傳導的過程。 其可明顯反應出大腦運動皮質興奮性的變化。 通過觀察靜息運動閾值、腦電圖和MEP潛伏期， 證明TMS 技術能夠興奮或抑制大腦皮層，調節中樞神經系統的活動。 蘇敏等根據早期腦卒中患者病灶側腦區TMS 檢查結果,將運動誘發電位波幅低于和高于50μV 的患者分為兩組。 應用TMS 觀察兩組患者健側腦區運動皮質靜息閾值 (rest motor threhold，RMT)、MEP 波 幅(Amp)、皮 質 潛 伏 期(cortical latency，CL) 和中樞運動傳導時間 (central motor conduction time，CMCT)等。 治療后患者上肢FMA 評分明顯高于治療前水平，差異有統計學意義(P＜0.05)，健側腦區的皮質運動RMT 降低， 但下降幅度及下降速度不同，Amp 均呈漸進性增高趨勢，CL 及CMCT 變化程度不同。 劉運洲等[3]在實驗者左側背外側前額葉施加20 Hz，90%RMT， 3 000 次高頻rTMS 持續5 s, 間隔55 s,通過測試刺激前后的自評興奮度和腦電圖(Electroencephalogram，EEG) 證明高頻rTMS 具有提高大腦興奮性作用。 此外有實驗指出， 隨著rTMS 刺激頻率(≥2Hz) 增加，MEP 幅度會逐漸增加。 當達到5Hz 時, 則顯著增加, 且持續1 小時[4]。 因此腦卒中患者健側腦區運動皮質興奮性呈動態變化過程， 通過TMS 分析其MEP 特點有助于評估和預測腦卒中患者上肢運動功能的恢復狀態，對如何科學設置康復干預方式具有非常重要的作用。

2.2 改變大腦局部皮層興奮度

對大腦皮層起到興奮作用是rTMS，的特點效應。在Pascual-Leone 等[5]實驗中，利用rTMS 作用于運動皮質，高頻（＞1Hz）對神經元的作用有易化與興奮，能夠短時間內增加皮質興奮，而低頻（≤1Hz）能抑制興奮。 姜暢等通過對比給予健側大腦M1 區1 Hz 的rTMS 和給予患側大腦M1 區iTBS， 觀察改良Barthel指數（MBI)量表評定并采集運動誘發電位參數，治療后兩組的FMA、MBI 評分、ARAT 評分和MEP 峰值均較治療前有明顯提高，MEP 潛伏期均較治療前明顯縮短。因此證明了1Hz 的rTMS 和iTBS 均能夠增強患側大腦M1 區的興奮性。

3 經顱磁刺激的治療效果

Takeuchi 等[6]應用1Hz 低頻rTMS。 通過在頭部與偏離頭部放置刺激線圈，真刺激和假刺激對健側大腦M1 區進行研究，觀察到手的運動功能得到改善。Mansur等通過相同實驗證明Takeuchi 實驗無誤。Khedr 等[7]應用3Hz 高頻rTMS 刺激腦卒中患者患側大腦半球，連續10 d。 通過真假刺激對照，證明其運動功能改善，且在停止刺激后仍可保持一定時間。 而遠離頭部的患者則無此作用。 但缺乏低頻刺激與高頻刺激對大腦M1區影響持續時間的比較，持續時間長度的測量以及對持續刺激強度的衰減研究。 秦茵等[8]應用10 Hz 高頻rTMS 刺激患側M1 區，1 Hz 低頻rTMS 刺激健側M1區，對比治療前及治療8 周后Asthworth 分級（modified ashworth scale，MAS）、Fugl-Meyer 上肢運動功能評分(Fugl-Meyer arm，FMA)、MBI 數值， 證明高頻和低頻rTMS 均對上肢痙攣和運動障礙有改善作用，且作用相當。 高天昊等[9]利用1 200 脈沖，80%～100%RMT 的1 Hz 低頻rTMS 刺激健側第一軀體皮質運動區， 每天1次每周5 d 共15 次； 利用1200 脈沖80%～100%RMT的10 Hz 高頻rTMS 刺激患側第一軀體皮質運動區，每20 次間隔20 s，每周5 d 共15 次。 兩組實驗均接受傳統康復治療手段， 通過對比AMRT、FMA、MEP， 得出rTMS 對上肢功能有改善作用，且高頻治療作用大于低頻。 然而與秦茵的結論有不同之處，對高頻和低頻治療效果應進一步橫向對比， 探究更具療效的刺激頻率。

4 經顱磁刺激的前后療效評價標準

不同的研究者使用的評定標準和參數各不相同[12]。對于腦部的評價標準有：運動皮質靜息閾值、腦電圖、MEP、中樞運動傳導時間等。 對于日常生活能力的評定標準有：MBI。對于上肢的評價標準有：FMA、握力評定、MAS、Carroll 上肢功能試驗(UEFr)等。 然而沒有進行綜合全面性的比較，分析其合理性。 此外，腦卒中患者通常都伴有下肢運動障礙，對此障礙的康復治療與改善方法不容忽視，然而相關文獻研究較少。

5 經顱磁刺激的安全性

經顱磁刺激作用于中樞神經系統是相對安全的。最嚴重的不良反應是誘發癲癇， 但與患者的自身情況、刺激的頻率和強度有關[13]。 王潤澤等[14]針對抑郁癥患者給予TMS 刺激大腦皮層， 并給予帕羅西汀治療。采用漢密爾頓抑郁量表（HAMD）和漢密爾頓焦慮量表（HAMA）評定治療前后及真假刺激對照組的患者精神狀況和不良反應。 實驗組患者HAMD 和HAMA 評分下降較對照組顯著，不良反應少，出現較輕微的頭痛，3 d 后自行消失。 對照組出現的頭痛狀況則在1～2 d后消失。Fregni 等在假刺激對照實驗中，應用神經心理系列測試和腦電圖對TMS 的安全性進行評估，肯定其安全性。美國FDA 也認為低頻TMS 比電刺激更安全，患者更易于接受。

6 未來展望

應用TMS 并結合其他方式的康復手段，能夠明確改善腦卒中患者的運動功能障礙，是促進其功能康復的新方法，也是當前被廣泛應用與探索的方法[15]。但對最佳刺激參數的選擇、 大腦半球皮層對TMS 的耐受性、卒中病程的長短、評定標準參差不齊等影響因素還需大量橫向研究。 此外，應了解卒中后下肢運動功能障礙的神經生理基礎， 將TMS 與其功能改善聯系起來[16]。 盡管目前TMS 對腦卒中運動功能康復的認識不夠清楚，但其無痛無創安全是毋庸置疑的。 當然還需大規模、雙盲、對照的臨床實驗證實其有效性與可行性。