腦卒中是我國(guó)成人致殘的首要病因,約半數(shù)以上的患者會(huì)遺留嚴(yán)重上肢運(yùn)動(dòng)功能障礙。重復(fù)經(jīng)顱磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)作為一種非侵入性神經(jīng)調(diào)控技術(shù),是改善腦卒中后上肢功能的有效手段之一。rTMS可影響大腦皮質(zhì)的神經(jīng)電活動(dòng),通過(guò)調(diào)節(jié)局部皮質(zhì)興奮性或改變神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連通性,從而促進(jìn)運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)。
近年來(lái)有學(xué)者提出“雙相平衡恢復(fù)模型”,主張對(duì)于腦卒中后腦受損較嚴(yán)重的患者,給予興奮性刺激非受累側(cè)半球來(lái)代償受損側(cè)的腦功能。此外,有研究發(fā)現(xiàn)在非受累側(cè)半球運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)中,非受累側(cè)前運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的背側(cè)(contralesional dorsal premotor cortex,cPMd)對(duì)結(jié)構(gòu)損傷較嚴(yán)重患者運(yùn)動(dòng)功能的改善顯得尤為重要。
2023年2月,上海中醫(yī)藥大學(xué)單春雷團(tuán)隊(duì)發(fā)表文章,旨在探究非受累側(cè)半球皮質(zhì)高頻rTMS興奮腦卒中后中重度上肢偏癱的效果是否優(yōu)于常規(guī)非受累側(cè)半球皮質(zhì)低頻 rTMS 治療方案,并采用功能性近紅外光譜(functional near- infrared spectroscopy,fNIRS)探測(cè)非受累側(cè)高頻rTMS引起的大腦運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的功能性重組特征,以期為腦卒中后運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)提供新的 rTMS 干預(yù)策略和模式,也為腦康復(fù)機(jī)制研究提供新的思路。文章發(fā)表在中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,第一作者為陳松美主治醫(yī)師,通訊作者為單春雷教授。
文獻(xiàn)簡(jiǎn)介
? 1. 方法
研究對(duì)象為2021年9月—2022年1月在上海市第三康復(fù)醫(yī)院住院治療的腦卒中患者20例,采用隨機(jī)數(shù)字表法將患者隨機(jī)分為高頻rTMS組和低頻rTMS組,每組10例。所有患者均完成試驗(yàn),治療過(guò)程中無(wú)不良事件發(fā)生。
納入標(biāo)準(zhǔn):①符合《中國(guó)各類主要腦血管病診斷要點(diǎn)2019》標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)顱腦CT或MRI證實(shí)為腦梗死或腦出血;②初次、單側(cè)發(fā)病,3 個(gè)月<病程<1 年(腦卒中后亞急性階段晚期和慢性階段患者;③生命體征穩(wěn)定,無(wú)認(rèn)知功能障礙;④年齡35-75 歲,右利手;⑤偏癱側(cè) Fugl-Meyer 上肢運(yùn)動(dòng)功能評(píng)定量表(Fugl-Meyer assessment scale-upper extremity,F(xiàn)MA-UE)近端部分<26分(FMA-UE近端部分<26分者為腦受損較重,對(duì)常規(guī)神經(jīng)調(diào)控效果不佳);⑥患者對(duì)本研究知情同意并簽署知情同意書。
治療方案:兩組患者在常規(guī)藥物治療和康復(fù)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,對(duì)大腦非受累側(cè)半球運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)行不同頻率的rTMS干預(yù)。經(jīng)顱磁刺激設(shè)備型號(hào)為深圳英智科技有限公司的M-100 Ultimate型,配置“8”字型線圈。①高頻組:5Hz,每個(gè)序列刺激持續(xù)6s,重復(fù)30 個(gè)序列,間歇 6s,脈沖總數(shù) 1200 個(gè)。②低頻組:1Hz,每個(gè)序列刺激持續(xù) 20s,重復(fù) 20 個(gè)序列,間歇1s,脈沖總數(shù)1200個(gè);兩組治療時(shí)間均為每天1次,每周5天,連續(xù)干預(yù)4周,共20次rTMS干預(yù)。
靶點(diǎn)定位:操作者首先在患者頭皮表面確定 CZ 點(diǎn)位置,根據(jù)腦電 10-20 定位系統(tǒng),鼻根至枕外粗隆的前后連線與雙耳前凹之間的左右連線在頭頂?shù)慕稽c(diǎn)即CZ點(diǎn)。CZ點(diǎn)向兩邊外側(cè)約5cm處對(duì)應(yīng)大腦皮質(zhì)的中央前回,將線圈中點(diǎn)平面與此處的頭皮表面相切,尋找可引發(fā)健側(cè)拇短展肌最大MEP波幅的位置,即是非受累側(cè)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)(contralesional primary motor cortex,cM1),將它作為低頻組rTMS的刺激靶點(diǎn)。在cM1前方約2.5cm處為cPMd,將cPMd作為高頻組rTMS的刺激靶點(diǎn)。
臨床評(píng)價(jià):在治療前1天及治療20天后,分別評(píng)定每組患者偏癱側(cè)上肢運(yùn)動(dòng)功能以及大腦運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的血氧濃度變化值。FMA-UE包括反射、肩、肘、腕、手等33個(gè)小項(xiàng),反射每項(xiàng)分為2級(jí)(0分、2分),其余各項(xiàng)分為3級(jí)(0分、1分、2分),總分66分,其中FMA-UE近端部分為36分,F(xiàn)MA-UE遠(yuǎn)端部分為30分。fNIRS 檢測(cè)采用深圳英智科技有限公司NIRScout XP型號(hào)設(shè)備實(shí)時(shí)記錄通道下方對(duì)應(yīng)腦區(qū)的氧合血紅蛋白(oxyhemoglobin,HbO2)和脫氧血紅蛋白(reduced hemoglobin,HbR)濃度的變化,計(jì)算大腦能代表大腦運(yùn)動(dòng)優(yōu)勢(shì)半球的偏側(cè)化指數(shù)(lateralization index,LI)和各ROI腦區(qū)之間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)(correlation coefficient,COR),其反映腦網(wǎng)絡(luò)中靜息態(tài)功能連接(resting-state functional connectivity,rsFC)的強(qiáng)弱。計(jì)算公式:LI=(患側(cè)半球ΔOxyHb-非受累側(cè)半球ΔOxyHb)/(患側(cè)半球ΔOxyHb+非受累側(cè)半球ΔOxyHb)
? 2. 結(jié)果
1.兩組患者治療前后上肢運(yùn)動(dòng)功能的變化
治療前兩組患者FMA-UE評(píng)分的組間比較,差異無(wú)顯著性意義(P>0.05),見(jiàn)表2。治療后,兩組 FMA-UE 評(píng)分均較治療前有提升,差異有顯著性意義(P<0.05)。高頻組的 FMAUE 總分(P<0.05)和 FMA-UE 近端部分(P<0.01)顯著高于低頻組。
2. 大腦運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)區(qū)HbO2濃度的變化
見(jiàn)表3,兩組患者在治療前的任務(wù)測(cè)試期間,同一ROI區(qū)的 HbO2值變化組間差異無(wú)顯著性意義(P>0.05)。治療后,組內(nèi)比較:低頻組患者治療后患側(cè)M1區(qū)的HbO2值增加、非受累側(cè)M1區(qū)的HbO2值降低,差異有顯著性意義(P<0.05);高頻組患者治療后非受累側(cè) M1、PMC 和患側(cè) M1 的 HbO2值顯著增加(P<0.05)。組間比較:高頻組非受累側(cè) PMC 的HbO2較低頻組顯著增加(P<0.05)。
3. 兩組患者治療前后大腦運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)LI的變化
見(jiàn)圖1,低頻組治療后大腦運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的LI較前顯著增加(P<0.01);高頻組治療后 LI 也增加,但差異無(wú)顯著意義(P>0.05)。
4. 大腦運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)間功能連接的變化
高頻組患者治療后,非受累側(cè)PMC-M1的rsFC增強(qiáng)(P<0.05,F(xiàn)DR校正),非受累側(cè)M1-患側(cè)M1的rsFC減弱(P<0.05),差異有顯著性意義。非受累側(cè)PMC-患側(cè)SMA的rsFC增強(qiáng),但差異無(wú)顯著性意義(P>0.05),見(jiàn)圖2高頻組。低頻組患者治療后,非受累側(cè)PMC-M1的rsFC減弱(P>0.05),患側(cè)M1-PMC和 M1-SMA 的 rsFC 增強(qiáng),但差異均無(wú)顯著性意義(P>0.05),見(jiàn)圖2低頻組。
? 3. 結(jié)論概述
本研究首次利用隨機(jī)雙盲對(duì)照研究,發(fā)現(xiàn)對(duì)腦卒中后中重度上肢偏癱患者使用高頻 rTMS 興奮 cPMd 的療效優(yōu)于常規(guī)的低頻 rTMS 抑制 cM1 的調(diào)控方案,尤其是對(duì)于偏癱上肢近端運(yùn)動(dòng)功能的改善尤為顯著。通過(guò)fNIRS研究初步揭示相關(guān)機(jī)制,發(fā)現(xiàn)高 頻 rTMS 興 奮 患 者 cPMd 可以起非受累側(cè)PMC、M1和患側(cè)M1激活顯著增強(qiáng);而低頻rTMS抑制cM1引起非受累側(cè)M1激活顯著降低,患側(cè)M1激活顯著增強(qiáng)。本研究是首例針對(duì)腦卒中后恢復(fù)階段晚期和慢性階段中重度上肢偏癱的患者,分析創(chuàng)新的高頻rTMS興奮cPMd的調(diào)控方案和常規(guī)的低頻rTMS抑制cM1的方案的療效差異,并用fNIRS揭示相關(guān)的腦重塑機(jī)制。這對(duì)拓展腦卒中偏癱神經(jīng)調(diào)控的優(yōu)化策略和方法,對(duì)進(jìn)一步了解腦卒中后運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)的機(jī)制都有較大的意義。
參考文獻(xiàn):陳松美,周芷晴,徐曙天等.非受累側(cè)半球高頻經(jīng)顱磁刺激改善腦卒中后中重度上肢偏癱的作用及運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)重組特征分析[J].中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2023,38(02):167-173.