高頻重復經顱磁刺激聯合計算機運動反饋訓練對腦卒中患者手功能的影響

孫秋芳 張 芬 劉亞楠 蔡 琛 車文生 張智芳

鄭州人民醫院，河南 鄭州 450003

腦卒中是發病率較高的腦血管疾病，也是導致我國居民致殘的主要疾病，腦卒中后患者通常會出現不同程度的、持續性的功能障礙，如手功能[1]、認知功能[2]、運動功能[3]等，其中手功能占上肢功能的90%左右，手部運動涉及的大腦皮質面積非常廣泛，神經回路的分布也十分復雜，加之手部運動多為精細的抓握、捏等動作，一旦手部運動功能障礙，幾乎整個上肢功能會全部喪失[4-5]。然而手功能受復雜的神經支配，且手神經在大腦皮質內的分布十分精細，使得腦卒中后手功能的康復治療極為棘手。常規康復療法如物理療法、運動療法等雖可改善腦卒中后患者肩關節及肘關節功能，但對手功能的改善作用卻極其有限[6]。

經顱磁刺激(transcranial magnetic stimulation，TMS)屬于電生理技術的一種，其是通過預先設定的特定刺激模式刺激調節患者大腦皮質興奮性，以促進雙側大腦半球皮質興奮性逐漸恢復至正常狀態，恢復受損的神經元，進而恢復患側各項生理功能[7]。近些年重復經顱磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS)廣泛應用于腦卒中后患者的康復治療，對腦卒中后認知功能障礙的改善效果較為突出[8]。DIONSIO等[9]研究認為盡管缺乏標準的操作程序和協調性，但rTMS已被證明是腦卒中患者康復過程極為有潛力的一種康復工具。HERNANDEZ-PAVON等[10]也曾報道，rTMS在腦卒中及其相關功能障礙的臨床治療中顯示出明顯的治療效果，對腦卒中后癱瘓、認知或交流功能障礙等具有很好的改善作用，但該研究指出，如果與藥物或特定類型的治療性鍛煉聯合使用或許治療效果更佳。

計算機運動反饋訓練是通過計算機及相關設備監測患者肢體運動，可將患者的運動進行實時監控并將其信息反饋在計算機上，由于增加了可視性，患者可根據計算機反饋的信息，糾正患者自己錯誤的運動模式，同時計算機運動反饋訓練還增加了交互式游戲環節，可有效調動患者的參與興趣，提高依從性[11]。但高頻重復經顱磁刺激(high frequency repetitive transcranial magnetic stimulation，HF-rTMS)和計算機運動反饋訓練對腦卒中患者手功能的改善效果卻并未形成統一意見。本研究主要探討二者聯合對腦卒中患者手功能的影響，并分析其對患者認知功能、下肢運動功能等的改善效果。

1 資料與方法

1．1一般資料將2018-12—2020-04鄭州人民醫院治療的120例腦卒中患者隨機分為2組，每組60例，其中研究組男34例，女26例；年齡(63.3±4.7)歲；BMI(23.40±2.39)kg/m2；病程(3.2±1.4)月；偏癱側：左側33例，右側27例；Brunnstrom分期：Ⅰ期12例，Ⅱ期28例，Ⅲ期20例。對照組男28例，女32例；年齡(64.2±5.3)歲；BMI(23.25±3.22)kg/m2；病程(3.3±1.7)月；偏癱側：左側29例，右側31例；Brunnstrom分期：Ⅰ期10例，Ⅱ期27例，Ⅲ期23例。納入標準：年齡45～75歲；滿足腦卒中診斷標準[12]，且經MRI等檢查確診者；首次腦卒中且病程<6個月者；單側病灶者；患側手BrunnstromⅠ～Ⅲ期者；患者或家屬簽署知情同意書。排除標準：合并腦部其他疾病者，如腦外傷、腦腫瘤、腦出血、癲癇等；昏迷狀態者；置入心臟起搏器或顱內有金屬置入物者；同時參與其他研究者。本研究經院醫學倫理委員會批準。

1．2方法2組均接受腦卒中常規治療，如改善腦循環、營養神經等。對照組給予高頻rTMS，設備為經顱磁刺激儀(上海寰熙醫療器械有限公司，型號：SD-5000，原產地：中國)，患者取坐位，依據國際腦電10～20定位法，定位刺激靶點，以C3點為中心，四周1 cm為刺激點，尋找刺激靶點，以手拇短展肌檢測到50 μV的運動誘發電位為刺激靶點。然后患者平臥，讓刺激靶點與線圈中點平面成45°角，設置刺激參數：頻率3 Hz，脈沖900，每間隔5 s反復刺激1次，刺激持續時間1 s，共持續30 min，1次/d，5次/周，連續治療4周。

研究組聯合計算機運動反饋訓練，讓患者坐在手部計算機輔助運動反饋訓練系統座椅上，給患者穿戴好手部相關部件，測試前首先讓患者手指抓握、側捏、腕部屈伸等，以便設定訓練的范圍，訓練中通過手指抓握、側捏等完成抓球、滾雪球、小行星襲擊等游戲，通過電腦畫面中的顯示糾正患者動作，以此控制患者手部精細運動及控制能力。每次30 min，1次/d，5次/周，連續治療4周。

1．3觀察指標(1)手功能：采用手部精細化動作測評量表[13]評估，包括對指(10分)、對掌(10分)、手指內收/外展(10分)、手指屈伸(20分)、腕關節旋轉(5分)、腕關節屈伸(5分)，分值越高，提示各項功能越好。(2)上肢運動功能：采用Fugl-Meyer評定量表(FMA)[14]評估，包括肩、肘、腕、手等關節的協調能力、穩定性等33項，共66分，分值越高，上肢運動功能越好。(3)上肢感覺功能：采用Aesthesto感覺閾值測定工具測定觸覺閾值[15]，通過單絲刺激患側食指，測其感覺域上、下界，取兩次測試的平均值；采用Mackinnon兩點辨別覺測試工具測定兩點辨別覺[16]，讓患者閉上眼睛感受食指指尖單、雙指針，當患者感受間距刺激的準確度在50%時的間距視為兩點辨別覺閾值，取兩次測試的平均值。(4)步行功能：采用功能性步行量表(FAC)[17]評估步行能力，共6分，6分表示患者可獨立行走，1分表示不能行走或在兩人攙扶下方可行走；采用Gaitwatch步態分析系統測定患者步態，記錄步幅、步速、步頻。(5)腕屈肌肌張力采用改良Ashworth分級評價量表(MAS)[18]評估，共6分，0分表示肌張力正常，6分表示被動屈伸時呈現僵直狀態，不能活動。(6)認知功能：采用蒙特利爾認知評估量表(MoCA)[19]評估，共30分，MoCA評分<26分，提示伴認知功能障礙，MoCA評分<15分，提示伴癡呆。(7)生活質量采用腦卒中專用生活質量量表(SS-QOL)[20]評估，包括語言、體能、活動能力、上肢功能等12個方面78個條目，共390分，分值越高，生活質量越好。

2 結果

2．1手功能治療后2組患側手指各項功能評分均增加，研究組增加更明顯(P<0.05)。見表1。

表1 2組患者治療后患側手功能比較 (分，

2．2上肢運動功能及腕屈肌肌張力評分治療后2組FMA評分均升高，腕屈肌MAS評分均降低，研究組變化更明顯(P<0.05)。見表2。

2．3上肢感覺功能治療后2組患者觸覺閾值及兩點辨別覺均減小，研究組小于對照組(P<0.05)。見表3。

2．4步行功能治療后2組患者FAC評分及步幅、步速、步頻均增加，研究組增加更明顯(P<0.05)。見表4。

2．5認知功能和生活質量治療后2組患者MoCA、SS-QOL評分均增加，研究組變化更明顯(P<0.05)。見表5。

表2 2組患者治療前后上肢運動功能及腕屈肌肌張力評分比較 (分，

表3 2組患者治療前后上肢感覺功能比較

3 討論

腦卒中后患者雙側大腦半球間的整合作用失衡，并認為這也是導致患者多項生理功能，如肢體運動功能[21]、認知功能[22]、感覺功能，障礙[23]的主要機制之一，因大腦半球間是存在明顯的交互抑制作用的，一側腦損傷后其大腦半球運動皮質對健側運動皮質的抑制作用明顯減弱，導致健側大腦半球活動過度活躍，進而引起患側大腦半球皮質運動區功能障礙[24]。手部運動涉及的大腦皮質面積非常廣泛，神經回路的分布也十分復雜，加之手部運動多為精細的抓握、捏等動作，故一旦手部運動功能障礙，治療相對困難[25]。

重復TMS是在TMS的基礎上延伸的一種新型電生理技術，是給予大腦半球間交互抑制理論而開發的非侵入性腦刺激治療技術[26]。近些年rTMS在腦卒中后的康復治療方面應用十分廣泛[27]，通過預先設定的特定刺激模式刺激調節患者大腦皮質興奮性，以促進雙側大腦半球皮質興奮性逐漸恢復至平湖狀態，恢復受損的神經元，進而恢復患側各項生理功能[28]。不同刺激頻率對大腦皮質的調節作用存在很大差別，如<1 Hz的低頻rTMS(LF-rTMS)對大腦皮質的興奮性有明顯的抑制作用[29]，而≥1 Hz的HF-rTMS則對大腦皮質的興奮性有明顯的促進作用[30]。DU等[31]研究發現HF-TMS和LF-rTMS均可通過調節腦卒中早期的運動皮質改善運動功能，但HF-rTMS組患者運動區皮質興奮性和運動誘發的功能性明顯高于LF-rTMS。

表4 2組患者治療前后步行功能比較

表5 2組患者治療前后認知功能和生活質量評分比較 (分，

計算機運動反饋訓練是通過計算機監測患者肢體運動，由于增加了可視性，故可對患者的運動進行實時監控，根據計算機反饋的信息，糾正患者自己的運動模式[32]；此外，計算機運動反饋訓練還增加了交互式游戲環節，可有效調動患者的參與興趣，提高依從性。本研究將HF-rTMS和計算機運動反饋訓練聯合起來應用于腦卒中患者的治療中，結果發現治療后研究組患側FMA評分及對指、對掌、手指內收/外展、手指屈伸、腕關節旋轉、屈伸等各項手功能評分均高于對照組，而腕屈肌MAS評分及上肢觸覺閾值、兩點辨別覺均小于對照組，提示HF-rTMS聯合計算機運動反饋訓練對腦卒中患者上肢運動功能、上肢感覺功能及手功能的改善效果更明顯，優于HF-rTMS單獨治療。MUGLER等[11]報道計算機運動反饋訓練是一種耐受良好的新型康復工具，對于嚴重腦損傷后康復過程的患者而言，其可有效減少損傷和痙攣，有助于改善上肢及手臂功能。有研究[33]對比了傳統常規康復手段與基于游戲的運動反饋訓練對腦卒中后偏癱患者上肢運動功能的影響，結果發現，在常規康復手段的基礎上，聯合基于游戲的運動反饋訓練后，對腦卒中后偏癱患者上肢運動功能、腕關節背伸活動度等均具有明顯的改善作用。這是因HF-rTMS通過感應電流激發受損神經突起的再生，建立神經可塑性機制，促進大腦皮質的興奮性，進而對患側上肢運動功能及手功能障礙起到一定程度的改善效果，然配合計算機運動反饋訓練后，可將患者的上肢或手部運動實時呈現在計算機上，通過可視化的熒屏呈現，有助于讓患者自己糾正其錯誤的運動模式，進而強化HF-rTMS的治療效果[32]。

本研究對比了兩種治療方法對患者步行功能的影響，采用FAC量表及步態參數可更客觀地評估患者步行功能，結果顯示，治療后研究組患者FAC評分及步幅、步速、步頻均大于對照組，提示HF-rTMS聯合計算機運動反饋訓練可更有效地促進腦卒中患者步行功能的改善。PHONGAMWONG等[34]也認為在常規治療康復的基礎上，結合計算機運動反饋訓練后對腦卒中患者的步行功能及步態的改善效果更明顯。推測是因HF-rTMS通過刺激超敏感性的去神經支配神經元，有效降低了突觸傳導閾值，促使神經突觸的可塑性被迫增強，形成新的傳導通路，作用于脛骨前肌進而改善踝關節運動[35]，而計算機運動反饋訓練則可進一步強化HF-rTMS的作用。本研究還發現，治療后研究組MoCA及SS-QOL評分均高于對照組，提示HF-rTMS聯合計算機運動反饋訓練可更有效改善腦卒中患者認知功能，提升生活質量。但本研究僅考察了HF-rTMS與HF-rTMS聯合計算機運動反饋訓練兩種治療方法治療前后(治療周期4周)腦卒中患者各項生理功能的改善，治療后的數據是以治療4周結束為時間點進行觀察的，未進行隨訪研究，不能確定二者聯合對腦卒中患者長期各項生理功能的影響，這也是需要進行補充研究的方向。