运用弥散张量成像技术观察头针联合rTMS对卒中病人皮质脊髓束完整性的影响

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卒中又名中风，好发于中老年人，有着高致残率和死亡率，并有年轻化的趋势。近几年在我国新发中风病人中，有3/4的病人留有不同程度的肢体偏瘫障碍。目前发现针刺可以改善脑组织电生理活动，促使脑血管扩张，增加脑血流，改善微循环及血液黏滞状态，修复脑细胞功能，这些均可以保护缺血后脑组织，包括脑白质纤维束，对于卒中偏瘫病人运动功能的恢复有着一定的疗效。而重复经颅磁刺激是一连串持续作用于大脑局部的TMS脉冲，可以促进大脑可塑性改变，有效改善脑卒中病人运动功能[1]。虽头针和rTMS均可以促进脑白质纤维束的修复[2-3]，但目前只有关于头部取穴联合经颅磁刺激治疗卒中后失语症、认知功能等相关报道[4-5]，对于卒中运动功能研究较少，并且大量的相关研究只对行为学指标进行了评价，并不能客观反映二者联用改善运动相关的重要脑白质纤维束皮质脊髓束微结构完整性的情况。

DTI作为一种通过水分子运动来观察脑白质的核磁技术，包含许多相关参数如FA、ADC等，其中FA是评价脑白质纤维束微结构完整性较灵敏的指标[2]。FA是水分子各向异性成分占整个弥散张量的比例，范围为0～1。在脑白质中，其值越接近1，表明纤维束细胞膜、髓鞘以及轴索完整性良好，反之，越接近于0，则破坏的越严重[6]。因此本研究拟应用DTI参数FA值，从神经影像学水平观察头针联合低频rTMS改善中风偏瘫病人CSL微结构完整性的效果，并结合行为学指标观察二者联用的临床疗效。

1 资料与方法

1.1 临床资料 观察2015年6月—2017年2月收治于广东省深圳市南山区人民医院康复医学科的中风恢复期偏瘫病人30例。男性25例，女性5例；发病2周以上至6个月内，包括出血性脑卒中和缺血性脑卒中。根据随机数字表分为头针组(A组)10例，低频rTMS组(B组)10例，头针联合低频rTMS组(C组)10例。3组病人一般情况详见表1。

表1 所有受试者一般资料比较

1.2 诊断标准 符合2013年《神经病学》[7]，包括缺血性脑卒中：各种原因所致脑部血液供应障碍，导致局部脑组织缺血、缺氧坏死，而出现相应神经功能缺损的一类临床综合征。出血性脑卒中：非外伤性脑实质内出血及2012年《中医内科学》中风诊断：以猝然昏仆，不省人事，伴半身不遂，口眼歪斜，言语不利为主症的病症[8]，并经过头颅MRI证实。

1.3 纳入标准与排除标准 ①纳入标准：符合诊断标准，经MRI确诊为脑卒中，病灶位于基底节区累及内囊后肢(不包括其他部分)，无MRI检查禁忌；初次发作，20岁～80岁，处于脑卒中恢复期(发病2周以上至6个月内[9])；生命体征平稳，意识清楚，无认知障碍；FMA评定肢体有运动障碍；病人签署或由其亲属代签书面知情同意书。②排除标准：不符合脑卒中诊断标准，或CT或MRI排除脑卒中，或有功能磁共振检查禁忌证；多次发病，年龄低于20岁或者超过80岁，病程超过6个月者；简化Fuel-Meyer评定无运动障碍；意识不清；有癫痫病史者；不能完成治疗者；有严重并发症，如呼衰、心衰、肾衰等。

1.4 治疗方法

1.4.1 A组(头针组) 在常规康复训练治疗及内科基础用药的基础上，加头针治疗：顶颞斜线平均分为5等分，按每等分穴区进行接力针刺3针，重点针对中2/5，针体与皮肤呈15°～30°，至帽状腱膜下层后，指下会感到阻力减小，然后将针沿头皮针穴线推进(0.5～1.5)寸，捻转得气，留针30 min后，拔出，按压止血，1次/日，连续治疗2周。

1.4.2 B组(低频rTMS组) 在常规康复训练治疗及内科基础用药的基础上，低频rTMS治疗选取病灶对侧大脑初级运动皮质区(M1区)，中央前沟和额上沟交界处[4]，采用70%运动阈值(MT)强度，刺激频率为1 Hz，脉冲总数1 200个，治疗时间为每次20 min，1次/日，连续治疗2周。

1.4.3 C组(头针联合低频rTMS组) 在常规康复训练治疗及内科基础用药的基础上，予病人病灶侧大脑半球顶颞前斜线采用头针针刺治疗，同时予病灶对侧M1区采用低频rTMS刺激治疗，两种方法联合应用，具体治疗方法同上述，1次/日，连续治疗2周。

1.5 DTI检查方法及参数FA值的测定 所有病人在治疗前后进行一次DTI检查。本次研究采用3.0TMR扫描仪对所有受试者进行DTI功能像扫描。常规序列有T1WI，T2WI，FLAIR以及DTI。全脑DTI回波平面成像(EPI)序列扫描参数：TR 10 600 ms，TE 95 ms，FOV 128 mm×128 mm，矩阵1.7×1.7×2.0 mm，激励次数(NEX)1，扩散敏感梯度方向64个，b值1 000 s/mm2，层厚2.0 mm，层间距 1.0 mm。DTI参数FA值直接通过核磁机器上DTI分析软件手绘感兴趣区域获得[10-11]。本实验图像采用syngoMMWP工作站进行分析，将DTI图像输入工作站，运用VE40C软件对其进行数据处理，获得弥散图，由研究者手动绘出病灶侧内囊后肢感兴趣区(ROI)，大小为20 mm2，感兴趣区均在CSL传导通路上。同时手绘出健侧对称部位同样大小的ROI作为参照。为避免出现偶然性，所有感兴趣区均测量3次，取平均值。

1.6 观察指标 FMA评价上肢运动功能[9]，共10项(33个小项，各小项最高得分是2分，满分为66分)。包括有无反射活动，屈肌协同运动，伸肌协同运动、伴有协同运动的活动、脱离协同运动的活动、有无反射亢进、腕的稳定性、肘伸直肩前屈90°、手指活动、协调能力及速度等。MBI评价日常生活活动能力[9]，共10项，包括大便、小便、修饰、用厕、吃饭、转移(床-椅)，活动(步行，在病房或周围，不包括走远路)、穿衣、上楼梯(上下一段楼梯，用手杖也算独立)、洗澡，满分100分。

1.7 统计学处理 计量资料进行正态性及方差齐性检验，若满足正态性及方差齐性，则3组治疗前后组内指标采用配对t检验，组间比较采用完全随机设计的单因素方差分析；不满足正态性和方差齐性时，则采用秩和检验。对各组计数资料，则采用双向无序R×C表资料χ2检验，有20%以上的格子的T<5或有T<1时，采用列联表的确切概率法检验。

2 结 果

2.1 3组DTI参数FA值评估结果 3组治疗后病灶处内囊后肢CSL的FA值较治疗前提高，具有统计学意义(P<0.01)，头针组与低频rTMS组比较，差异无统计学意义(P>0.05)。头针联合低频rTMS组FA值增高幅度较其他两组明显，差异具有统计学意义(P<0.01)。详见表2、图1～3。

表2 3组病灶侧内囊后肢CSL的FA值比较(±s)

治疗前 治疗后

注：单个病灶位治疗前于右侧基底节累及内囊后肢的治疗后病人经头针治疗后ROI(位于CSL)变化情况，可见A2图ROI区域的颜色较A1图颜色稍深，说明CSL微结构的完整性有改善。

图1 A组病例扫描图

治疗前 治疗后

注：为单个病灶位于左侧基底节累及内囊后肢病人经低频rTMS治疗后ROI(位于CSL)变化情况，可见B2图ROI区域的颜色较B1图颜色稍深，说明CSL微结构的完整性有改善。

图2病例扫描图

注：为单个病灶位于左侧基底节累及内囊后肢的病人经头针联合低频rTMS治疗后ROI(位于CSL)变化情况，可见C2图ROI区域的颜色较C1图颜色明显加深，说明CSL微结构的完整性明显增加。

图3病例扫描图

2.2 3组患侧上肢运动功能评估 3组病人治疗后FMA较治疗前均有提高，差异具有统计学意义(P<0.01)；A组与B组治疗后比较，差异无统计学意义(P>0.05)；C组的FMA值治疗前后差值较A组及B组增加得更明显，差异具有统计学意义(P<0.01)。详见表3。

组别n治疗前治疗后差值A组1014．80±11．1620．90±11．381)6．10±2．642)B组1018．50±11．2423．90±12．341)5．40±2．122)C组1021．10±11．9936．90±12．751)15．80±5．20 与本组治疗前比较，1)P<0．01；与C组比较，2)P<0．01。

2.3 3组治疗日常生活自理能力评估 3组病人治疗后MBI较治疗前均有提高，差异具有统计学意义(P<0.01)；A组与B组治疗后比较，差异无统计学意义(P>0.05)；C组MBI值治疗前后差值较A组及B组增加得更明显，差异具有统计学意义(P<0.01)。详见表4。

表4 各组治疗前后MBI评分量表的变化(±s) 分

3 讨 论

中医理论认为中风之为病，与自然界风“善行数变”相似，故而得名。《金匮要略·中风历节病脉证并治》云：络脉空虚，贼邪不泄。邪在于络，肌肤不仁；邪在于经，即重不胜。说明中风病人因邪伏肌肉经脉而致肢体活动不利。而西医理论也认为大部分脑卒中的病人由于病灶位于运动功能区，造成上下运动神经元瘫痪，神经传导异常，从而出现肢体肌力、肌张力、腱反射异常，有时会病理反射出现，长期偏瘫症状则导致肌肉营养不良，失用性萎缩，从而加重肢体运动障碍。

头针刺激，可改善缺血区半暗带的神经细胞功能状态，抑制相关凋亡基因的表达，促进神经细胞修复[12]，但对于脑组织结构的影响并没有太多报道。直到近几年随着脑功能成像技术的快速发展，国内外才开始出现一些关于头针对脑功能成像的报道，对于头针改善皮质脊髓束微结构完整性的报道仍然较少。在进行头针治疗后，胼胝体、皮质脊髓束、上纵束及下纵束等区域的FA值均有所增高，提示其相关脑白质纤维束微结构的完整性得到一定改善，并结合行为学指标FMA治疗有效[13]。经过两周头针治疗后发现中风病人左侧运动区域的FA值升高，主要分布在岛叶、小脑、基底节区等区域，说明这些区域的脑白质纤维束微结构完整性得到一定改善，并发现与Motricity指数有正相关，但对于巴氏指数(BI)等其他行为学指标却没有相关性[14]。有研究显示试验中一组8例经头针治疗10 d后病人其FMA及BI值均有提高，但对于改善CSL的微结构完整性的效果却不明显[15]。

rTMS作为一项能调节皮质兴奋性非侵入性的神经电生理刺激技术，具有无痛无创，操作简便，安全可靠等优点，对于卒中病人能够局部针对性定位在初级运动皮层区(M1区)，磁刺激产生的电流、磁场重点分布在运动区，有效地弥补药物难以通过血脑屏障到达靶器官或责任病灶的缺点，国内外学者已将其广泛地应用到卒中后神经功能康复中。经过高频rTMS治疗的病人，其CSL的FA值增高，其微结构完整性得到改善，且FMA及BI均有提高[15]。Bo-Ram Kim利用弥散张量纤维束追踪成像技术(DTT)证实中风病人经过经颅磁刺激治疗，其CSL微结构完整性及FMA及MBI均得到改善[16]。

本研究发现3组病人经相关治疗后，虽病灶侧FA值较治疗前有一定增高，差异具有统计学意义(P<0.05)，但由于病灶部位仍有细胞水肿、细胞坏死等因素的存在，因此CSL的微结构完整性并不能达到与健侧相同的水平。虽已头针或低频rTMS治疗，均能对病人的CSL微结构完整性起到改善作用，但两者的作用并无明显差异(P>0.05)。而将两者联合后，发现治疗后病人皮质脊髓束FA的差值改善幅度明显优于单纯头针或单纯rTMS治疗(P<0.01)。结合临床康复评定量表，头针联合低频rTMS治疗后的FMA及MBI评分较治疗前增高，并且其改善幅度较单纯一种方法更明显(P<0.01)，说明其对于中风偏瘫病人运动功能及日常生活能力的改善程度可能较其他两组要好，这与既往国内运用电针联合经颅磁刺激治疗改善缺血性脑卒中神经功能的实验研究[17]以及针磁联合治疗改善卒中后失语症、认知功能的临床研究均有相似之处[4-5]。而这种结果的产生可能与低频rTMS降低了病灶对侧细胞的兴奋性，减弱了对病灶侧大脑的抑制，使病灶侧细胞兴奋性增强有关[18]，同时结合头针直接促进病灶侧大脑的兴奋性[19]，使其CSL修复的更加完善，其功能恢复进一步加强。

头针联合低频rTMS改善中风偏瘫病人皮质脊髓束微结构的完整性、运动功能及日常生活自理能力的效果可能更好。本研究有望为优化中西医结合康复处方提供临床思路，同时为将来循证康复或精准康复提供线索。

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