重复经颅磁刺激对脑梗死后运动障碍康复作用的研究进展

重复经颅磁刺激对脑梗死后运动障碍康复作用的研究进展

底艳荣1李月春2(通讯作者)

(1内蒙古医科大学内蒙古呼和浩特010059;2包头市中心医院内蒙古呼和浩特010040)

【中图分类号】R651【文献标识码】A【文章编号】1672-5085(2013)20-0399-02

脑梗死是神经系统中常见病、多发病,是致残的重要原因之一。随着诊断和治疗水平的提高,脑梗死的死亡率有所降低,但致残率却仍居高不下。目前,对于脑梗死造成的脑功能缺损如运动功能障碍的恢复主要依赖患者自身的功能锻炼,找出一种有效的康复手段早期对卒中患者针对性地进行干预治疗,对于提高治愈率和降低致残率都具有重要的临床意义。经颅磁刺激(transcrialmagneticstimulation,TMS)是1985年由Barker等[1]研发的一种非侵入性、安全的刺激皮质神经元的方法,它只对大脑皮质起作用,而对大脑深部组织无影响的神经电生理技术。在此基础上,于1992年又出现了重复经颅磁刺激(RepetitiveTMS,rTMS)技术,它是利用电磁转换,带电线圈产生垂直于电流方向磁场,无创伤的透过皮肤、颅骨而产生继发电流,使大脑皮层神经元去极化,影响大脑神经元活动,进而影响大脑精神活动,实现皮层功能区域性重建,影响多种神经递质和基因水平的表达[2-3]。鉴于rTMS具有无创伤、安全性高、操作简便等特点,rTMS近几年不仅运用于诊断及预后评价,现已运用于疾病的治疗方面,特别是在治疗脑梗死后肢体运动障碍的研究已进入新的阶段。

1.rTMS对脑梗死后运动障碍的作用机制

正常情况下,两侧大脑半球通过交互性半球间抑制(rIHI)达到并维持其功能相互匹配和平衡状态。在脑梗死后,患侧半球对健侧半球兴奋性失衡,自健侧半球向患侧半球的(rIHI)得到加强,这很可能成为其运动功能障碍的重要原因[4]。重新恢复双侧大脑半球间交互性半球间抑制(rIHI)作用的平衡,而rTMS分为高频刺激(频率等于或高于3-5Hz)和低频刺激(频率等于或低于1Hz),高频刺激可提高受刺激结构的兴奋性[5],常用于患侧皮质;低频刺激降低受刺激结构的兴奋性[6],常用于健侧皮质。rTMS刺激部位选择大脑主要皮层区(M1)。中风患者未受损侧的皮层兴奋性增强,如果未受损侧功能受到抑制,则脑半球间的抑制效应减低就会增加受损侧皮层的兴奋性,改善患者运动功能。

2.rTMS对脑梗死后运动障碍的临床研究现状

目前对rTMS的研究表明,给予脑梗塞患者患侧高频磁刺激或予健侧低频磁刺激均有利于运动功能的恢复。Fregni等研究中予脑梗塞患者健侧M1区IHZ,结果显示该参数磁刺激降低了刺激侧半球皮质的兴奋性,增加了患侧半球皮质兴奋性,治疗组运动功能恢复情况明显优于假刺激组,且这种优势在磁刺激结束后两周仍可被观察到[7]。Khedr等[8]采用随机对照方法进行研究,将偏瘫患者随机分为两组,给予3Hz真rTMS刺激及假rTMS刺激,期间两组均接受常规康复训练,结果发现真rTMS刺激组的患者瘫痪侧手功能明显改善,与假rTMS刺激组相比有显著性差异。王辉兰等[9]选取80例脑梗死患者分为三组,均予以常规治疗+TMS治疗,对照组给予常规治疗,疗程均为2周,结果显示健侧刺激组、患侧刺激组临床肌力检查均比对照组明显提高,脑梗死患者进行TMS治疗后可明显促进患肢的功能恢复。

目前对重复经颅磁刺激多使用低频rTMS,美国FDA认为,频率<1Hz的重复经颅磁刺激是安全的,同时患者对于低频的刺激更为耐受,近年来通过不同频率的rTMS的运用来寻求更为有效的频率及方式。1HzrTMS刺激健侧大脑半球,抑制了该半球运动相关的活动[10],或增加了患侧大脑半球皮质的活动[11],该刺激不仅影响了脑的区域性反应,而且调节了运动皮质网络的正向及负向交互功能,还引起了行为学的改善[12]。

在正常受试者中使用低强度5HzrTMS能选择性的降低γ-氨基丁酸能神经网络的兴奋性[13],减弱γ-氨基丁酸相关性抑制,易化依赖于运动锻炼的神经可塑性改变[14]。Kim等[15]应用10HzrTMS刺激15例脑梗死后6个月~3.5年的偏瘫患者受损M1区,rTMS期间和治疗后患侧手运动的准确性和速度显著改善,运动学习改善与运动诱发电位振幅增大相关。

越来越多的学者在不断探索不同模式的重复经颅磁刺激对脑梗死后偏瘫的疗效,TBS是一种特殊模式的rTMS,其本质是以θ频率出现的重复爆发刺激。TBS根据其出现方式分为:(1)连续性TBS,(2)过渡性TBS,(3)间隔性TBS。由于刺激强度低,Ackerley等[16]对康复训练结合θ刺激治疗脑梗死后运动功能的恢复进行随机双盲交叉实验,所有脑梗死患者均遗留有顽固性肢体瘫痪,随机分为3组,即iTBS作用于患侧大脑M1区组、cTBS作用于健侧大脑M1区和假刺激组,结果显示治疗前后差异有显著统计学意义。

3.rTMS的安全性

rTMS在一定刺激参数范围内可安全使用,其主要不良反应为个别受试者出现一过性抽搐发作,主要见于高频、高强度、长程刺激时。基于安全性考虑,美国国立神经疾病和脑卒中研究所专门制定了相关的刺激参数(刺激频率/刺激强度/持续时间)组合规范。总之,重复经颅磁刺激是基于恢复大脑半球因脑梗死而导致的交互性半球间抑制失衡,在神经系统可塑性为基础上,借助不同频率对大脑半球作用方式不同来重建两侧半球的平衡,从而获得患者受损运动功能恢复的效果。

4.问题与展望

重复经颅磁刺激作为一种无创、无痛、安全可靠的神经刺激技术在临床已经取得显著成果。rTMS可通过不同频率刺激对皮质产生兴奋或抑制作用,开辟了临床康复应用的新领域。目前仍存在的问题主要有:(1)作用机制仍不清楚,对脑代谢及脑血流量的影响、脑组织的病理生理改变等诸多方面仍需进一步探讨;(2)对于参数设置、治疗时程和功效的评定仍存在一定的争议;(3)定位问题,即如何将磁刺激定位于选定局限的解剖空间;(4)潜在的长期安全问题还需进一步深入的研究。

参考文献

[1]BarkerAT,,JalinousR,Freeston.Non-invasivestimulationofhumanmotorcortex[J].Lancet,1985,(1):1106-1107.

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[3]FitzgeraldPB,BenitezJ,deCastellaA,etal.Arandomized,conyrolledtrialofsequentialbilateralrepetitivetranscranialmagneticstimulationfortreatment-resistantdepression[J].AmJPsychiatry,2006,163(1):88-94.

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[13]DiLazzaroV,OlivieroA,MazzoneP,etal.Short-termreductionofindracoricalinhibitioninthehumanmotorcortexinducedbyrepetitivetranscranialmagneticstimulation.ExpBrainRes,2002,147:108-113.

[14]ZiemannU,MuellbacherW,HallettM,etal.Modulationofpractice–depandentplasticityinhumanmotorcortex.Brain,2001,24:1171-1181.

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