经颅联合外周磁刺激对脑卒中患者上肢运动功能的影响

张永卿,杨春花,李新宇,童 心,卢 燕,王 敏

(蚌埠医学院第一附属医院，安徽 蚌埠 233004)

中国现有1300万脑卒中患者[1]。脑卒中后，尽管接受了传统的神经康复治疗，仍有50%～60%的患者存在不同程度的上肢运动功能障碍，导致生活质量下降[2]。临床上有多种促进上肢运动功能恢复的方法，如任务导向性训练及辅具的使用，然而这些方法不能从根本上解决问题[3-4]。磁刺激是一种新兴的康复治疗手段，可分为经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)与外周磁刺激(peripheral magnetic stimulation,PMS)。其原理是储能电容快速放电，通过线圈形成感应磁场，透过导电介质在深层组织形成一个电场，引起一系列生理生化反应，从而实现治疗目的，促进相关功能恢复[5-6]。近年来，“中枢-外周-中枢”闭环康复理论[7]受到广泛关注，其核心理念为统筹中枢干预和外周干预。目前国内外研究中，较少将两种磁刺激方式联合应用于脑卒中后上肢运动功能障碍的恢复。本研究结合运动诱发电位的静息运动阈值、表面肌电图等定量指标，探索经颅联合外周磁刺激改善脑卒中后上肢运动功能障碍的效果，为临床筛选更佳的治疗方法提供参考。

1 资料与方法

1.1纳入标准 ①首次发病，病程小于6个月；②年龄35～75岁；③基本生命体征平稳，意识清晰，可在治疗期间遵循口头指示；④患侧上肢Brunnstrom 分期Ⅱ～Ⅳ期；⑤改良Ashworth

1.2排除标准 ①既往有其他颅内疾病(如脑外伤、脑炎等)或近期脑血管病情进行性加重者；②癫痫患者或者预防性服用抗癫痫药物患者；③伴严重肺病、心脏病、肝肾疾病或恶性肿瘤者；④无法完成指标评估者，如严重失语、视听障碍、文盲等；⑤值入心脏起搏器、人工耳蜗、深部脑刺激器、脑室腹腔分流器等装置者；⑥颅骨缺陷者；⑦外伤或外周神经损伤致上肢运动功能障碍者；⑧不耐受磁刺激者。

1.3脱落标准 ①治疗过程中出现头痛且24 h内仍不能缓解者；②患者及家属要求终止实验；③治疗不配合或不能完成2次评定者；④2周内磁刺激治疗次数<10次者。

1.4一般资料 选取2021年4月—2022年1月在蚌埠医学院第一附属医院康复医学科住院治疗的脑出血或脑梗死患者，均符合脑血管病的诊断标准[8]，并经头颅CT或MR证实。本研究通过蚌埠医学院第一附属医院伦理委员会审批(2021KY042)，并在中国临床试验注册中心注册(ChiCTR2100049890)。

1.5研究方法 利用统计软件制作的数字随机表，将符合纳入标准的患者分为联合组、中枢组与常规组。3组患者均接受改善脑内循环、营养中枢神经等内科药物治疗。进行磁刺激干预前后由同一专业康复评定人员进行评定(康复评定人员不知分组情况)，由受过磁刺激操作技术专业培训的治疗师根据分组情况进行治疗。首次治疗时应巡视患者情况,同时指导并监督患者进行其他常规康复训练。

1.5.1常规组 对入组患者进行“一对一”的常规上肢康复训练，主要包括上肢主被动活动；神经发育技术疗法，包括Bobath技术、Rood技术等；传统作业疗法，包括滚筒、磨砂板、上肢推举器等；悬吊下进行数字OT系统训练；上肢机器人训练；常规物理因子治疗，包括功能性电刺激等。根据患者的具体情况选择合适的治疗方法，每天1次，每次训练40～60 min，每周5次，治疗2周。

1.5.2中枢组 在常规组治疗基础上，给予高频重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation, rTMS)治疗。在干预前1 d和干预结束后立即接受临床量表评估和神经电生理评估。磁刺激使用武汉产的CYY-I型磁场刺激仪，圆形线圈直径12.5 cm，输线圈表面最大输出强度6 T。具体操作步骤：在温度适宜且相对安静的治疗室中，令患者坐于稳定且带靠背的椅子上，测其静息运动阈值(resting motor threshold, RMT)，用75%酒精棉签擦拭相对健侧拇短展肌，将表面肌电电极置于此处，给患者佩戴定位帽(根据国际脑电10-20系统定位法设计)，圆形线圈中点平面与初级运动皮质(primary motor cortex, M1)相切，手柄垂直指向枕侧。首次检测为35%最大输出强度，寻找最佳可诱发相对健侧拇短展肌最大运动诱发电位(motor evoked potential，MEP)波幅的位点，再逐次增加5%，直至单次TMS能够持续引出峰-峰波幅大于50 μV的MEP，然后逐次降低1%直至10次刺激中出现少于5次有效MEP，这一刺激强度增加1%即定义为RMT[9]。嘱患者平躺于治疗床上，调整具体治疗参数：刺激频率10 Hz，刺激时间1.5 s，刺激间歇5 s，刺激强度80% RMT，总时长17.15 min。刺激部位：患侧大脑半球M1区。1次/d，5次/周，共2周。

1.5.3联合组 在常规治疗基础上，于rTMS治疗后立即给予重复外周磁刺激(repetitive peripheral magnetic stimulation, rPMS)治疗。刺激部位：患侧大脑半球M1区、患侧上肢Erb点(臂丛神经最表浅处)；刺激参数：中枢刺激同中枢组，外周刺激刺激强度为150%RMT[10]，其余刺激参数同中枢组设置。1次/d，5次/周，共2周。

1.6观察指标

1.6.1RMT 治疗前及治疗2周后评定3组患者健侧大脑半球RMT(以最大磁刺激输出强度百分比表示)，RMT与皮质运动兴奋性成负相关，数值越大表明皮质兴奋性越低。

1.6.2表面肌电图 治疗前及治疗2周后使用上海诺诚医疗器械有限公司生产的MyoMove-EOW型号表面肌电设备测定2组患者患侧上肢肱二头肌、肱三头肌最大等长收缩时表面肌电信号均方根值(root mean square,RMS)。

1.6.3上肢功能 采用简易Fugl-Meyer评定量表上肢部分(Fugl-Meyer Assessment-Upper Extremities, FMA-UE)评定上肢功能，包括肩、肘、腕、手4个部位共9部分27个项目，每个项目0～2分,分值与患者上肢功能成正相关。

1.6.4日常生活活动能力 采用改良Barthel指数(modified Barthel Index,MBI)评定2组患者治疗前及治疗2周后日常生活活动能力，MBI包括10个项目，总分为100分，分数越高表示患者的日常生活活动能力越好。

1.7统计学方法 使用SPSS 25.0软件进行统计分析，计数资料采用2检验。计量资料总体符合正态分布且方差齐时，组内比较采用配对样本t检验，组间比较采用单因素方差分析，使用LSD法进行组间两两比较；不符合正态分布及方差齐性时采用秩和检验。P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结 果

2.13组一般资料比较 所有受试患者均完成治疗，中枢组有1例患者rTMS干预后主诉头痛，嘱其休息后缓解，其余患者无明显不良反应。3组患者的一般资料比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表1。

表1 3组脑卒中患者一般资料比较

2.23组健侧大脑半球RMT比较 治疗前，3组患者健侧大脑半球RMT比较差异无统计学意义(P>0.05)；治疗后，联合组RMT较治疗前明显提高(P<0.05)，常规组较治疗前明显降低(P<0.05),联合组、中枢组RMT均明显高于常规组(P均<0.05)，联合组与中枢组比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 3组脑卒中患者治疗前后健侧大脑半球RMT比较

2.33组患侧肱二头肌、肱三头肌RMS比较 治疗后，3组患者患侧肱二头肌、肱三头肌RMS均较治疗前明显提高(P均<0.05)，且联合组肱二头肌RMS均明显高于中枢组和常规组(P均<0.05)；联合组与中枢组肱三头肌RMS均明显高于常规组(P均<0.05)，联合组与中枢组比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表3及表4。

表3 3组脑卒中患者治疗前后肱二头肌表面肌电信号RMS比较

表4 3组脑卒中患者治疗前后肱三头肌表面肌电信号RMS比较

2.43组FMA-UE、MBI比较 治疗后，3组患者FMA-UE和MBI评分均较治疗前明显提高(P均<0.05),且联合组和中枢组FMA-UE评分均明显高于常规组(P均<0.05)，联合组与中枢组比较差异无统计学意义(P>0.05)；联合组、中枢组MBI评分均高于常规组，但差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表5及表6。

表5 3组脑卒中患者治疗前后FMA-UE量表评分比较分)

表6 3组脑卒中患者治疗前后改良Bathel指数评分比较分)

3 讨 论

脑卒中后上肢运动功能障碍的恢复仍然是目前康复治疗的重点、难点。rTMS作为一种非侵入性脑刺激技术，被研究者用来探讨脑卒中后肢体运动障碍、认知障碍、失语构音障碍、吞咽障碍、抑郁的作用机制与临床疗效，并证实该疗法治疗脑卒中并发症是安全有效的。国内外大量研究显示，在卒中早期利用rTMS刺激患侧半球有利于改善患侧上肢运动功能障碍，并产生长期积极的影响[11-15]，且文献中大多采用10 Hz[11-13]。与rTMS直接作用于大脑皮质，改变大脑半球兴奋性，从而促进肢体运动功能恢复不同，rPMS是一种对深层肌肉、神经等组织结构进行无痛刺激，以改善因大脑神经、血管性疾病导致肢体功能损伤患者的运动功能，被认为是改善日常生活活动和功能能力的可行方法[5]。有文献指出，10 Hz rPMS具有与rTMS类似的效果，可以增强刺激对侧大脑半球皮质兴奋性[16]。因此，本研究纳入脑卒中恢复期患者，选用10 Hz的刺激频率，并参照TMS应用《安全指南》[17]上的参数设置。

结果治疗2周后，联合组、中枢组FMA-UE评分明显高于常规组，且联合组有高于中枢组的趋势。说明无论是rTMS与rPMS联合应用还是rTMS单一使用，均可促进患者上肢运动功能恢复。推测由于rTMS以锥体束神经元为靶点，对大脑特定皮质部位重复刺激，实现神经可塑性，促进患者功能恢复，与文献[18]的研究结论一致。卒中后，继发锥体束华勒氏变性[19]，这时给予患者额外的rPMS，通过直接刺激感觉运动传入神经纤维顺向传导神经冲动[5]，模拟锥体细胞与轴突的联系，形成“闭环通路”，激活中枢神经系统重组的同时减轻因华勒氏变性造成的皮质脊髓束神经传导通路的损伤，从而促进患者上肢运动功能恢复。联合组与中枢组FMA-UE评分差异不明显，可能由于量表主观性太强，不能体现疗效的细微差异性。治疗2周后联合组、中枢组MBI评分虽高于常规组，但差异并不显著，可能与MBI量表更注重对患者进行整体和动态的评估有关[11]。

目前研究认为，经颅磁刺激可影响中风患者损伤皮质脊髓束、受影响身体部位皮质功能区的重组以及两个半球皮质内和皮质-皮质回路的兴奋性[20]。严重的脑卒中患者患侧半球MEP无法测得，导致RMT不能准确地反映大脑半球的兴奋性。因此，本研究测其健侧大脑半球的RMT，结果显示联合组、中枢组RMT均较治疗前有所提高表明健侧大脑半球兴奋性有所降低，根据半球竞争模型理论[21]，可以推测两种磁刺激方式可能通过提高患侧半球兴奋性，进而降低健侧半球兴奋性，以恢复大脑半球平衡，促进脑卒中后瘫痪侧上肢运动功能恢复。联合组与中枢组治疗后RMT差异并不显著，可能与干预周期过短有关，未来还需延长干预周期，同时随访患者以观察联合磁刺激干预影响。

表面肌电图能无创、定量、灵敏的评估出脑卒中后患者上肢运动功能恢复过程中肌力的细微改变，较量表的评估更客观真实[22]。其中RMS可反映测定肌肉活动时的强度与肌力。在本研究中，联合组肱二头肌RMS高于其他组，提示rPMS通过作用于患侧上肢，促进患侧上肢静脉血液循环加快，肌肉可利用氧量增加，因此可明显改善患侧上肢肌力。

综上所述，rTMS联合rPMS治疗不仅能更好地改善脑卒中后患者偏瘫侧上肢运动功能，还对提高患侧大脑半球兴奋性有累加效应。因此临床上采取rTMS联合rPMS治疗。但本研究样本量较小，结果具有一定误差。未来的研究还需大样本、进行多组设置的平行实验，同时结合影像学资料、脑电图等以验证此观点。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。