经颅磁刺激改善脑卒中患者肢体运动功能研究进展

王日旺，王天祺

（吉林大学护理学院，吉林长春 130021）

随着我国老龄化进程的深入，脑卒中正呈现出年轻化、易复发、多发病、常见病等严重问题，并伴随着一系列的运动功能缺损。 运动障碍不仅大幅度地降低患者的生活质量，而且加重患者家庭和社会的负担。 经颅磁刺激（transcranial magnetic stimulation，TMS）治疗是一种利用物理因子治疗中枢神经系统的新方法，在临床治疗与研究中被不断证实其合理性与可行性。 该文对TMS 改善脑卒中患者的肢体功能障碍的进展进行综合阐述，为临床治疗提供理论依据。

1 经颅磁刺激的分类和原理

TMS 是在大脑皮层局部区域，利用脉冲磁场给予不同频率的刺激，使相应部位的神经细胞产生感应电流， 进而影响中枢神经系统的电位变化及新陈代谢，引起大脑生理反应[1]。 临床上常见3 种不同刺激脉冲的TMS 分别为单脉冲(sTMS)、重复性（rTMS)和双脉冲(dTMS)。 sTMS 是由手动控制的无节律脉冲进行输出，也能够激发出多项刺激，但这种刺激放射时间相隔比较长，一般使用在常规的电生理检查。 dTMS 是在极短时间内对同一个部位进行强度不同的刺激，或者是对两个部位同时进行刺激，此方法一般用在对神经的抑制和易化上。 rTMS 一般分为低频与高频，对同一个部位进行低频和高频刺激，利用两种不同的频率来达到治疗效果，高频（＞1Hz）的作用是兴奋，低频（≤1Hz）的作用则是抑制[2]。

2 经颅磁刺激的特点和生物学效应

作为一种新型的神经电生理技术，与传统的电刺激技术相比，经颅磁刺激具有无痛无创，操作方便，治疗效果显著，可以刺激大脑深部，安全可靠，对人体的伤害影响小等优点。 在脑卒中肢体运动功能的机制研究和康复效果方面具有巨大的潜在价值。

2.1 刺激皮层部位，导致运动诱发电位的产生

为使穿过头皮和颅骨TMS 的磁场强度不低于1Hz，最为直观的判断是头部运动诱发电位（motor evoked potential，MEP）的检测。可选择采用TMS 技术刺激对侧大脑半球的运动皮质，观察大脑所支配的肢体运动和相应的MEP 变化，从而推断出大脑运动皮质下行通路传导的过程。 其可明显反应出大脑运动皮质兴奋性的变化。 通过观察静息运动阈值、脑电图和MEP潜伏期， 证明TMS 技术能够兴奋或抑制大脑皮层，调节中枢神经系统的活动。 苏敏等根据早期脑卒中患者病灶侧脑区TMS 检查结果,将运动诱发电位波幅低于和高于50μV 的患者分为两组。 应用TMS 观察两组患者健侧脑区运动皮质静息阈值 (rest motor threhold，RMT)、MEP 波 幅(Amp)、皮 质 潜 伏 期(cortical latency，CL) 和中枢运动传导时间 (central motor conduction time，CMCT)等。 治疗后患者上肢FMA 评分明显高于治疗前水平，差异有统计学意义(P＜0.05)，健侧脑区的皮质运动RMT 降低， 但下降幅度及下降速度不同，Amp 均呈渐进性增高趋势，CL 及CMCT 变化程度不同。 刘运洲等[3]在实验者左侧背外侧前额叶施加20 Hz，90%RMT， 3 000 次高频rTMS 持续5 s, 间隔55 s,通过测试刺激前后的自评兴奋度和脑电图(Electroencephalogram，EEG) 证明高频rTMS 具有提高大脑兴奋性作用。 此外有实验指出， 随着rTMS 刺激频率(≥2Hz) 增加，MEP 幅度会逐渐增加。 当达到5Hz 时, 则显著增加, 且持续1 小时[4]。 因此脑卒中患者健侧脑区运动皮质兴奋性呈动态变化过程， 通过TMS 分析其MEP 特点有助于评估和预测脑卒中患者上肢运动功能的恢复状态，对如何科学设置康复干预方式具有非常重要的作用。

2.2 改变大脑局部皮层兴奋度

对大脑皮层起到兴奋作用是rTMS，的特点效应。在Pascual-Leone 等[5]实验中，利用rTMS 作用于运动皮质，高频（＞1Hz）对神经元的作用有易化与兴奋，能够短时间内增加皮质兴奋，而低频（≤1Hz）能抑制兴奋。 姜畅等通过对比给予健侧大脑M1 区1 Hz 的rTMS 和给予患侧大脑M1 区iTBS， 观察改良Barthel指数（MBI)量表评定并采集运动诱发电位参数，治疗后两组的FMA、MBI 评分、ARAT 评分和MEP 峰值均较治疗前有明显提高，MEP 潜伏期均较治疗前明显缩短。因此证明了1Hz 的rTMS 和iTBS 均能够增强患侧大脑M1 区的兴奋性。

3 经颅磁刺激的治疗效果

Takeuchi 等[6]应用1Hz 低频rTMS。 通过在头部与偏离头部放置刺激线圈，真刺激和假刺激对健侧大脑M1 区进行研究，观察到手的运动功能得到改善。Mansur等通过相同实验证明Takeuchi 实验无误。Khedr 等[7]应用3Hz 高频rTMS 刺激脑卒中患者患侧大脑半球，连续10 d。 通过真假刺激对照，证明其运动功能改善，且在停止刺激后仍可保持一定时间。 而远离头部的患者则无此作用。 但缺乏低频刺激与高频刺激对大脑M1区影响持续时间的比较，持续时间长度的测量以及对持续刺激强度的衰减研究。 秦茵等[8]应用10 Hz 高频rTMS 刺激患侧M1 区，1 Hz 低频rTMS 刺激健侧M1区，对比治疗前及治疗8 周后Asthworth 分级（modified ashworth scale，MAS）、Fugl-Meyer 上肢运动功能评分(Fugl-Meyer arm，FMA)、MBI 数值， 证明高频和低频rTMS 均对上肢痉挛和运动障碍有改善作用，且作用相当。 高天昊等[9]利用1 200 脉冲，80%～100%RMT 的1 Hz 低频rTMS 刺激健侧第一躯体皮质运动区， 每天1次每周5 d 共15 次； 利用1200 脉冲80%～100%RMT的10 Hz 高频rTMS 刺激患侧第一躯体皮质运动区，每20 次间隔20 s，每周5 d 共15 次。 两组实验均接受传统康复治疗手段， 通过对比AMRT、FMA、MEP， 得出rTMS 对上肢功能有改善作用，且高频治疗作用大于低频。 然而与秦茵的结论有不同之处，对高频和低频治疗效果应进一步横向对比， 探究更具疗效的刺激频率。

4 经颅磁刺激的前后疗效评价标准

不同的研究者使用的评定标准和参数各不相同[12]。对于脑部的评价标准有：运动皮质静息阈值、脑电图、MEP、中枢运动传导时间等。 对于日常生活能力的评定标准有：MBI。对于上肢的评价标准有：FMA、握力评定、MAS、Carroll 上肢功能试验(UEFr)等。 然而没有进行综合全面性的比较，分析其合理性。 此外，脑卒中患者通常都伴有下肢运动障碍，对此障碍的康复治疗与改善方法不容忽视，然而相关文献研究较少。

5 经颅磁刺激的安全性

经颅磁刺激作用于中枢神经系统是相对安全的。最严重的不良反应是诱发癫痫， 但与患者的自身情况、刺激的频率和强度有关[13]。 王润泽等[14]针对抑郁症患者给予TMS 刺激大脑皮层， 并给予帕罗西汀治疗。采用汉密尔顿抑郁量表（HAMD）和汉密尔顿焦虑量表（HAMA）评定治疗前后及真假刺激对照组的患者精神状况和不良反应。 实验组患者HAMD 和HAMA 评分下降较对照组显著，不良反应少，出现较轻微的头痛，3 d 后自行消失。 对照组出现的头痛状况则在1～2 d后消失。Fregni 等在假刺激对照实验中，应用神经心理系列测试和脑电图对TMS 的安全性进行评估，肯定其安全性。美国FDA 也认为低频TMS 比电刺激更安全，患者更易于接受。

6 未来展望

应用TMS 并结合其他方式的康复手段，能够明确改善脑卒中患者的运动功能障碍，是促进其功能康复的新方法，也是当前被广泛应用与探索的方法[15]。但对最佳刺激参数的选择、 大脑半球皮层对TMS 的耐受性、卒中病程的长短、评定标准参差不齐等影响因素还需大量横向研究。 此外，应了解卒中后下肢运动功能障碍的神经生理基础， 将TMS 与其功能改善联系起来[16]。 尽管目前TMS 对脑卒中运动功能康复的认识不够清楚，但其无痛无创安全是毋庸置疑的。 当然还需大规模、双盲、对照的临床实验证实其有效性与可行性。