高频重复经颅磁刺激治疗中风后上肢痉挛的效果研究

刘阅　张长龙　秦茵

【摘要】 目的：观察高频重复经颅磁刺激（repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS）作用于患侧初级运动皮层（M1区）对中风患者上肢痉挛的效果。方法：将41例中风后上肢痉挛患者按随机数字表法分为高频rTMS组（n=21）和假刺激组（n=20）。两组均行常规康复治疗，高频rTMS组加以10 Hz rTMS，1次/d，5 d/周，治疗8周。两组患者均在治疗前、后应用改良Ashworth量表（MAS）、Fugl-Meyer上肢运动功能评分量表（FMA-UE），以及改良Barthel指数（MBI）进行评估。结果：经8周治疗，两组患者MAS、FMA-UE及MBI评分均有显著改善，与治疗前比较，差异有统计学意义（P<0.05），且高频rTMS组较假刺激组各项评分改善更明显，差异有统计学意义（P<0.05）。结论：高频rTMS可有效改善中风后上肢痉挛，提高患者上肢运动功能和日常生活能力。

【关键词】 重复经颅磁刺激; 脑卒中; 痉挛; 上肢

doi：10.14033/j.cnki.cfmr.2019.11.005 文献标识码 A 文章编号 1674-6805（2019）11-00-03

Therapeutic Effect of High Frequency rTMS on Upper Limb Spasticity after Stroke/LIU Yue，ZHANG Changlong，QIN Yin.//Chinese and Foreign Medical Research，2019，17（11）：-13

【Abstract】 Objective：To observe the effect of repetitive transcranial magnetic stimulation（rTMS） on the primary motor cortex（M1） in patients with upper limb spasticity.Method：Forty-one patients with post-stroke upper limb spasticity were randomly divided into the high frequency rTMS group（n=21） and the sham rTMS group（n=20）.Both groups received routine rehabilitation.High frequency rTMS group accept 10 Hz rTMS，1 time a day，5 days a week，lasted for 8 weeks.Both groups accepted modified Ashworth scale（MAS），Fugl-Meyer upper limb motor function score scale（FMA-UE），and modified Barthel index （MBI） assessment before and after treatment.Result：After 8 weeks of treatment，the MAS，FMA-UE and MBI scores of both groups were significantly improved（P<0.05），and the high frequency rTMS group improved more significantly than the sham rTMS group.The differences were statistically significant（P<0.05）.Conclusion：High-frequency rTMS can effectively improve upper limb spasticity after stroke and improve upper limb motor function and daily living ability.

【Key words】 Repetitive transcranial magnetic stimulation; Stroke; Spasticity; Upper limb

First-authors address：Rehabilitation Medical College of Fujian University of Traditional Chinese Medicine，Fuzhou 350003，China

痙挛是脑卒中的常见并发症，近25%～46%的中风患者存在中重度痉挛[1-2]，且多累及上肢，严重影响患者的生活质量和运动功能的恢复。目前国内外普遍运用局部A型肉毒毒素注射治疗中风后肢体痉挛，但需反复使用，费用昂贵;口服降张力药物选择性差。临床常用的物理疗法见效慢且疗效持续时间短。因此探索有效降低卒中后肌痉挛的方法，改善患者预后，具有重要意义。重复经颅磁刺激（repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS）是一种大脑皮质神经的无创性刺激技术，它通过诱发时变磁场产生连续的脉冲刺激，对大脑局部及相关的远隔皮质功能区产生兴奋或抑制作用，从分子、细胞、突触及神经网络水平调节神经可塑性。目前国内外有关rTMS治疗脑卒中后上肢痉挛的研究报道较少，临床疗效存在较大争议[3-5]，且多采用低频rTMS。本研究旨在探讨高频rTMS对卒中后上肢痉挛的临床疗效及应用价值，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

纳入2015年6月-2018年7月福州总医院神经内科诊断为缺血性脑卒中并出现上肢痉挛的患者41例，符合第四届脑血管病学术会议指定的脑卒中诊断标准[6]。纳入标准：（1）符合上述诊断标准;（2）年龄20～75岁，右利手;（3）首次发病，病程1～6个月;（4）均为上肢痉挛，Brunnstrom分级Ⅱ～Ⅳ期，改良Ashworth评定患侧上肢肌张力1级≤MAS≤3级;（5）无认知障碍，生命体征平稳。排除标准：（1）存在癫痫史及既往精神异常者;（2）既往有其他运动系统、神经系统疾病史，影响患侧肢体运动功能者;（3）有脑外伤及严重心脏病史;（4）存在意识障碍及失语症患者;（5）体内有金属植入物者;（6）近期服用具有肌松弛作用的药物者。

采用随机数字表法将患者分为高频rTMS组（n=21）和假刺激组（n=20）。选定一名不参与患者治疗和入组的高年资治疗师对两组患者进行评估。两组患者病程、年龄、性别等一般情况比较差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性，见表1。患者及家属自愿参加本研究并签署知情同意书。本研究已通过福州总医院医学伦理委员会审核。

1.2 方法

1.2.1 重复经颅磁刺激 采用英国Magstim公司生产的RAPID 2型经颅磁刺激仪，“8”字形线圈，直径70 mm。治疗前先确定M1区运动阈值（motor threshold，MT），患者安静坐位，将电极片置于大鱼际肌腹侧，刺激对侧大脑半球M1区，调整线圈位置及角度，找到最佳刺激位点，连续10次刺激中诱发MEP波幅>50 μV超过5次的最小单频脉冲强度为MT，将线圈定位在患侧M1区进行靶点刺激。对患侧M1区施加10 Hz rTMS，刺激强度为80%MT，100个序列，每个序列15个脉冲，序列间隔10 s，共1 500个脉冲，治疗20 min[7]。假刺激组治疗参数与高频rTMS组相同，线圈平面与头部垂直，治疗时患者仅听到“啪”声。rTMS期间严密观察患者有无不良反应。治疗1次/d，5次/周，共治疗8周。

1.2.2 常规康复治疗 所有患者均接受常规康复治疗，包括关节被动运动、肌肉牵张训练、拮抗肌肌力训练及神经发育疗法等，抑制痉挛和异常的运动模式，促进关节产生分离运动，从而建立正常的运动模式，缓解肌肉痉挛。康复训练40 min/次，5 d/周，共8周。

1.3 观察指标及评价标准

分别于治疗前及治疗8周结束时，由同一位未参与患者入组及治疗的高年资康复治疗师对所有患者进行以下指标评定。（1）MAS：根据患者患侧肘关节被动活动时评定人员所感受到的阻力大小，将痉挛程度分为0、Ⅰ、Ⅰ+、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级。为便于统计，对应换算为0、1、2、3、4、5分，分数越高，痉挛程度越严重[8]。（2）FMA-UE：对所有患者上肢运动进行评定，每个项目最高得分为2分，最低得分为0分，共33个评分项，总分66分，得分越高，上肢运动功能越好[9]。（3）MBI：改良Barthel 指数是目前临床上应用最广的一种ADL评定方法，共10个评分项目，总分为100分，得分越高，独立性越强[10]。

1.4 统计学处理

采用SPSS 20.0软件对数据结果进行分析。符合正态分布的计量资料以（x±s）表示，不符合正态分布的以中位数（四份位数间距）表示。符合正态分布的，组间比较采用两独立样本t检验，组内比较采用配对t检验;不符合正态分布的数据采用秩和检验进行比较;计数资料比较用字2检验。检验水平α=0.05，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者治疗前后MAS评分比较

治疗前两组患者MAS评分比较，差异无统计学意义（P>0.05），组间具有可比性。治疗后，两组患者MAS评分较治疗前降低（P<0.05）;高频rTMS组MAS降低程度优于假刺激组（P<0.05），见表2。

2.2 两组患者治疗前后FMA-UE评分比较

治疗前组间FMA-UE评分比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。治疗8周后，两组患者患侧上肢FMA-UE评分均较治疗前显著提高（P<0.05）;高频rTMS组FMA-UE运动功能积分明显高于对照组（P<0.05），见表3。

2.3 两组患者治疗前后MBI评分比较

治疗前组间MBI评分比较，差异无统计学意义（P>0.05）;治疗8周后，两组患者MBI评分均较治疗前提高（P<0.05）;治疗8周后，高频rTMS组MBI评分高于假刺激组，差异有统计学意义（P<0.05），见表4。

3 讨论

本研究结果显示，高频rTMS可有效改善卒中后上肢痉挛，患者MAS评分、FMA-UE评分和MBI评分均有显著改善，且改善程度优于假刺激组。

痉挛的发生机制十分复杂，研究表示，脑卒中后运动皮质神经元和皮质脊髓束受损，运动皮层对脊髓前角的抑制作用减弱，造成脊髓束过度兴奋，其反射控制平衡被打破，从而诱发痉挛[11]。半球间竞争模型认为，未受损半球对损伤半球的过度抑制也可能导致痉挛[12]。因此，假设降低患侧半球皮质兴奋性，提高患侧半球运动皮层活动，可恢復半球间平衡，从而缓解痉挛。

rTMS是一种新型非侵入性的神经调控技术，其刺激深度可达4～6 cm[13]，它通过诱发时变磁场产生连续的脉冲刺激，无创地穿透颅骨刺激大脑局部深处神经元及相关的远隔皮质，对大脑局部及相关的远隔皮质功能区产生兴奋或抑制作用[14]，从而调控脑神经功能，达到脑功能重塑目的。然而，有关rTMS对脑卒中后痉挛的疗效一直存在争议[4，15]。Yamada等[16]和Galv?o等[17]发现，与单纯康复治疗相比，低频和高频rTMS均可显著改善中风患者的痉挛程度。而Etoh等[4]和Kakuda等[5]的研究显示rTMS治疗不能有效改善痉挛。可见目前支持rTMS改善中风后痉挛的证据有限，且多为低频rTMS的研究。而刺激的频率、部位、时间、强度及治疗周期的不同均可影响rTMS的临床疗效，故本研究意在探讨高频rTMS对中风后上肢痉挛患者的疗效。

本研究利用高频rTMS作用于患侧半球初级运动皮层，经为期8周治疗，高频rTMS组患者MAS评分显著减低，FMA-UE及MBI评分均有明显提高，并优于假刺激组，说明高频rTMS可有效降低偏瘫上肢的肌张力，改善痉挛，提高患者上肢运动功能及日常生活能力，且疗效优于常规康复治疗，与Galv?o等[17]研究结果一致。结合本课题组先前文献[18]研究，考虑其机制可能为：rTMS在脑组织中诱发生物电流，释放神经冲动并向周围及远隔皮层传导，调整运动皮层神经活动，易化患侧运动皮层兴奋性，重建双侧半球间交互性抑制平衡，促进脑皮层网络功能重组，进一步诱导皮质功能正常化，从而改善肢体痉挛，提高患者上肢运动功能及生活自理能力。

综上所述，高频rTMS可有效改善卒中后上肢痉挛，提高患者日常生活能力和上肢运动功能。在接下来的研究中笔者将进一步扩大样本量，对患者进行远期随访，并利用功能磁共振探讨高频rTMS改善痉挛的可能机制，进一步验证高频rTMS改善中风后上肢痉挛的疗效。

参考文献

[1] Opheim A，Danielsson A，Alt M M，et al.Upper-limb spasticity during the first year after stroke：stroke arm longitudinal study at the University of Gothenburg[J].Am J Phys Med Rehabil，2014，93（10）：884-896.

[2] Zorowitz R D，Gillard P J，Brainin M.Poststroke spasticity：sequelae and burden on stroke survivors and caregivers[J].Neurology，2013，80（2）：45-52.

[3] Mcintyre A，Mirkowski M，Thompson S，et al.A Systematic review and meta-analysis on the use of repetitive transcranial magnetic stimulation for spasticity post stroke[J].PMR，2018，10（3）：293-302.

[4] Etoh S，Noma T，Ikeda K，et al.Effects of repetitive trascranial magnetic stimulation on repetitive facilitation exercises of the hemiplegic hand in chronic stroke patients[J].J Rehabil Med，2013，45（9）：843-847.

[5] Kakuda W，Abo M，Kobayashi K，et al.Anti-spastic effect of low-frequency rTMS applied with occupational therapy in post-stroke patients with upper limb hemiparesis[J].Brain Inj，2011，25（5）：496-502.

[6]全国第四届脑血管病学术会议.各类脑血管疾病诊断要点[J].中华神经科杂志，1996，29（6）：379-382.

[7] Jung S H，Shin J E，Jeong Y S，et al.Changes in motor cortical excitability induced by high-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation of different stimulation durations[J].Clin Neurophysiol，2008，119（1）：71-79.

[8] Bohannon R W，Smith M B.Interrater reliability of a modified Ashworth scale of muscle spasticity[J].Phys Ther，1987，67（2）：206-207.

[9]吴媛媛，闵瑜，燕铁斌.Wolf运动功能测试量表评定脑卒中急性期患者上肢功能的效度和信度研究[J].中国康复医学杂志，2009，24（11）：992-994.

[10] Ohura T，Hase K，Nakajima Y，et al.Validity and reliability of a performance evaluation tool based on the modified Barthel Index for stroke patients[J].BMC Med Res Methodol，2017，17（1）：131.

[11] Sheng L.Spasticity，Motor Recovery，and Neural Plasticity after Stroke[J].Frontiers in Neurology，2017，8（10）：120.

[12] Wupuer S，Yamamoto T，Katayama Y，et al.F-wave suppression induced by suprathreshold high-frequency repetitive trascranial magnetic stimulation in poststroke patients with increased spasticity[J].Neuromodulation，2013，16（3）：206-211.

[13]魏孔炳，逯邁，董绪伟，等.磁刺激八字线圈变形对空间磁场与感应电场分布的影响[J].中国生物医学工程学报，2014，33（4）：425-431.

[14] Sasaki N，Kakuda W，Abo M.Bilateral high- and low-frequency rTMS in acute stroke patients with hemiparesis：a comparative study with unilateral high-frequency rTMS[J].Brain Inj，2014，28（13-14）：1682-1686.

[15] Koganemara S，Mima T，Fukuyama H，et al.Improvement of Spastic Stroke Hemiparesis Using rTMS Combined with Motor Training//Systems Neuroscience and Rehabilitation[M].Springer Japan，2011：59-68.

[16] Yamada N，Kakuda W，Senoo A，et al.Functional cortical reorganization after low-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation plus intensive occupational therapy for upper limb hemiparesis：evaluation by functional magnetic resonance imaging in poststroke patients[J].Int J Stroke，2013，8（6）：422-429.

[17] Galv?o S C，Borba C D S R，Borba D S P，et al.Efficacy of coupling repetitive transcranial magnetic stimulation and physical therapy to reduce upper-limb spasticity in patients with stroke：a Randomized controlled trial[J].Arch Phys Med Rehabil，2014，95（2）：222-229.

[18]刘阅，王晓阳，张长龙，等.低频重复经颅磁刺激改善脑卒中后上肢痉挛的任务态功能磁共振研究[J].中国康复理论与实践杂志，2018，24（7）：828-833.