rTMS經(jīng)顱磁治療卒中后運(yùn)動(dòng)障礙的論述
腦卒中的高致殘率嚴(yán)重影響患者的健康和生存質(zhì)量,給家庭和社會(huì)帶來(lái)沉重的負(fù)擔(dān)。其導(dǎo)致的運(yùn)功功能障礙主要表現(xiàn)為患肢活動(dòng)不利及患者日常生活能力的下降。雖然近年來(lái)常規(guī)康復(fù)治療技術(shù)和方法有了很大進(jìn)步,但是運(yùn)動(dòng)功能障礙仍然是康復(fù)治療領(lǐng)域的難題之一,人們也一直在探索提高患者運(yùn)動(dòng)功能的新方法。
自2005年以來(lái),已有學(xué)者開(kāi)始嘗試將重復(fù)經(jīng)顱磁刺激(rTMS)技術(shù)應(yīng)用到腦卒中后運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)中。rTMS是一連串持續(xù)作用于大腦局部的TMS脈沖,通過(guò)電磁感應(yīng)的原理刺激大腦皮質(zhì),使皮質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞膜發(fā)生去極化產(chǎn)生動(dòng)作電位,動(dòng)作電位經(jīng)皮質(zhì)脊髓束向相應(yīng)的外周神經(jīng)元和靶肌傳導(dǎo)。
當(dāng)前研究多采用rTMS刺激大腦M1區(qū)促進(jìn)卒中后運(yùn)動(dòng)功能障礙恢復(fù),這是因?yàn)閞TMS穿透深度可以達(dá)到大腦皮質(zhì);而肢體運(yùn)動(dòng)功能主要由M1區(qū)支配,該區(qū)域不僅位置表淺而且在大腦運(yùn)動(dòng)區(qū)中所占面積較大,因此以相對(duì)較低的強(qiáng)度就足以有效刺激,所以一般選擇磁刺激M1區(qū)用于提高肢體運(yùn)動(dòng)功能。且rTMS將TMS的應(yīng)用從基礎(chǔ)神經(jīng)生理學(xué)研究擴(kuò)展到治療領(lǐng)域,rTMS已逐漸成為腦卒中后運(yùn)動(dòng)功能障礙的康復(fù)治療方法之一。
一、作用機(jī)制:
1、卒中后半球間抑制原理
正常狀態(tài)下兩側(cè)大腦半球通過(guò)胼胝體相互抑制,達(dá)到并維持功能平衡狀態(tài),而卒中后損傷側(cè)半球興奮性不僅因?yàn)閾p傷本身的原因而下降,而且還會(huì)受到來(lái)自損傷對(duì)側(cè)半球經(jīng)胼胝體抑制(transcallosalinhibition),從而進(jìn)一步降低損傷側(cè)皮質(zhì)興奮性。半球間競(jìng)爭(zhēng)模型顯示:?jiǎn)蝹?cè)半球損傷后會(huì)引起半球間失衡,非損傷側(cè)半球向損傷側(cè)半球的經(jīng)胼胝體抑制會(huì)加強(qiáng),阻礙運(yùn)動(dòng)功能的康復(fù)。rTMS可通過(guò)提高患側(cè)或抑制健側(cè)半球興奮性的作用,利用上述原理來(lái)治療卒中后上肢運(yùn)動(dòng)功能障礙。
目前較多的研究?jī)A向于抑制健側(cè)半球而非激活患側(cè)半球,但并不能通過(guò)這一現(xiàn)象而假設(shè)抑制方案更有效。如Chieffo等用20Hz刺激卒中側(cè)半球下肢運(yùn)動(dòng)皮層區(qū)域,其下肢的運(yùn)動(dòng)功能不僅在rTMS治療后好轉(zhuǎn),治療結(jié)束一段時(shí)期內(nèi)也持續(xù)改善。有時(shí)出于安全性考慮選擇低頻率刺激,避免誘發(fā)患者癲癇。Long等比較低頻rTMS(1Hz)與低頻–高頻相結(jié)合rTMS(1Hz和10Hz)對(duì)卒中后早期上肢運(yùn)動(dòng)功能的影響,首先低頻刺激健側(cè)半球以降低其興奮性,減少對(duì)患側(cè)半球的過(guò)度抑制,然后以高頻刺激患側(cè)半球以提高興奮性。該研究表明低頻–高頻相結(jié)合的療效更好,且至少持續(xù)3個(gè)月。這為臨床提供了新的思路,合理利用高、低頻的方法既能夠降低風(fēng)險(xiǎn),也能提高療效。
2、調(diào)節(jié)刺激部位皮質(zhì)功能重組
大腦皮質(zhì)功能重組是腦卒中后功能恢復(fù)的重要機(jī)制,用單脈沖TMS技術(shù)研究腦卒中后患側(cè)肢體肌肉的皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)輸出圖在不同恢復(fù)時(shí)期的變化是一種常用的從神經(jīng)電生理學(xué)角度研究腦卒中后大腦功能重組的方法。Liepert等研究發(fā)現(xiàn)腦卒中患者在進(jìn)行強(qiáng)制性誘導(dǎo)運(yùn)動(dòng)治療后,患手運(yùn)動(dòng)輸出圖的面積發(fā)生明顯增加,在康復(fù)治療前患手的運(yùn)動(dòng)代表區(qū)明顯小于健手,但在康復(fù)治療后這種關(guān)系被逆轉(zhuǎn),另外康復(fù)治療后患手運(yùn)動(dòng)輸出圖的中心也發(fā)生了遷移,這提示毗鄰的腦區(qū)被募集。Cicinelli等用TMS技術(shù)觀察腦卒中患者在亞急性期,運(yùn)動(dòng)想象對(duì)患側(cè)小指外展肌(abductordigitimuscle,ADM)相應(yīng)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)分布面積變化的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)想象可以引起患側(cè)ADM的雙側(cè)皮質(zhì)分布面積增大,并使靜息時(shí)患側(cè)和健側(cè)非對(duì)稱(chēng)性異常運(yùn)動(dòng)輸出改善。上述研究結(jié)果均提示在腦卒中的恢復(fù)過(guò)程中大腦皮質(zhì)發(fā)生了功能重組。
二、低頻還是高頻好?
1、低頻rTMS改善卒中后運(yùn)動(dòng)功能
Kakuda等在39例手Brunnstrom3—5級(jí)的上肢痙攣性偏癱患者未受累側(cè)半球給予15d1Hz的rTMS,同時(shí)配合作業(yè)治療,結(jié)果手指和手腕屈肌的痙攣狀況明顯改善。說(shuō)明rTMS配合作業(yè)治療可降低腦卒中患者的痙攣程度,改善上肢功能。Emara等對(duì)發(fā)病超過(guò)1個(gè)月的輕中度偏癱患者健側(cè)半球給予1Hz(110%—120%MT)的rTMS,1次/d,連續(xù)治療10d,同時(shí)配合物理治療,在第2周時(shí)與對(duì)照組相比,接受rTMS治療的患者拇食指輕敲(thumb-indexfingertapping,F(xiàn)T)測(cè)試,活動(dòng)指數(shù)(ActivityIndex,AI)量表,改良Rankin量表(modifiedRankinscale,mRS)評(píng)分均顯著改善,且效果一直維持到第12周。
2、高頻rTMS改善卒中后運(yùn)動(dòng)功能
近年來(lái),高頻rTMS作用于患側(cè)半球的報(bào)道也逐漸增多,研究表明只要rTMS的參數(shù)選擇(頻率、強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間、間歇時(shí)間)在安全指南規(guī)定的范圍內(nèi),高頻rTMS也是安全有效的。Khedr等將48例急性缺血性腦卒中患者隨機(jī)分成3組,前兩組在患側(cè)半球運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)區(qū)分別給予3Hz(130%rMT,刺激時(shí)間5s,重復(fù)次數(shù)50次,脈沖總數(shù)750個(gè))和10Hz(130%rMT,刺激時(shí)間2s,重復(fù)次數(shù)37次,脈沖總數(shù)750個(gè))的rTMS,第3組為假刺激組,連續(xù)治療5d,使用卒中量表(NationalInstitutesofHealthStrokeScale,NIHSS)和mRS對(duì)卒中的嚴(yán)重程度和功能進(jìn)行評(píng)估,同時(shí)檢測(cè)患側(cè)MEP的閾值和波幅,結(jié)果接受rTMS的患者NIHSS和mRS的評(píng)分均較假刺激組明顯改善,且效果一直維持到出院后1年,治療后皮質(zhì)的興奮性也明顯增高。
3、雙側(cè)rTMS改善卒中后運(yùn)動(dòng)功能
既然健側(cè)半球的低頻刺激或患側(cè)半球的高頻刺激能夠改善腦卒中患者上肢功能,有人提出雙側(cè)刺激效果是否更好?Takeuchi等將30例慢性腦卒中患者隨機(jī)分成3組,均使用兩個(gè)刺激器。雙側(cè)刺激組首先在健側(cè)半球給予50s的低頻rTMS(1Hz,90%rMT),間歇5s后,在患側(cè)半球給予5s的高頻rTMS(10Hz,90%rMT)。健側(cè)刺激組先在健側(cè)半球給予50s的低頻rTMS(1Hz,90%rMT),間歇5s后,在患側(cè)半球給予5s的假刺激?;紓?cè)刺激組先在健側(cè)給予50s的假刺激,間歇5s后,在患側(cè)給予5s的高頻rTMS(10Hz,90%rMT)。3組刺激均重復(fù)進(jìn)行20次。結(jié)果雙側(cè)刺激組偏癱手捏力功能的改善要明顯優(yōu)于單側(cè)刺激組。
2014年國(guó)際臨床神經(jīng)生理學(xué)聯(lián)盟(IFCN)發(fā)布rTMS臨床治療指南,對(duì)rTMS治療腦卒中患者運(yùn)動(dòng)功能做出了權(quán)威推薦。