經顱直流電刺激改善偏側空間忽略及運動功能的療效觀察

王雅楠，孫樂影，劉田，王鳳麗，周潔，高修明，項潔

偏側空間忽略(Unilateral spatial neglect，USN)是一種常見的神經功能障礙，其主要特點是患者對對側空間的刺激缺乏注意、反應及定位。在急性期，USN患者表現出更嚴重的運動功能障礙，患者的運動功能恢復期延遲[1-2]，且直接影響了腦卒中患者偏癱康復療效[3]，與預后不良密切相關。近年來經顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation，tDCS)的臨床應用研究引起了學者的廣泛關注，tDCS主要通過恒定、微弱直流電(1～2mA)刺激腦特定區域，調節腦神經元的功能，引起皮層興奮性的改變[4]。但目前關于tDCS治療USN的臨床研究尚少，尤其是關于USN患者運動功能的改善，且研究缺乏較長時間的觀察，不同行為學檢查結果一致性不佳。因此，我們采取隨機對照的方法，應用tDCS陽極持續刺激腦梗死患者右側后頂葉皮層(the posterior parietal cortex ，PPC)4周，探討tDCS對腦梗死后USN的臨床療效，以及對運動和認知功能恢復的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年5月～2018年9月在徐州醫科大學附屬醫院康復醫學科收治且符合下述標準的腦梗死偏側空間忽略患者30例，均為右利手。納入標準：符合1995年第四屆全國腦血管病學術會議制訂的腦卒中診斷標準[5]，且經頭顱MRI證實右側腦梗死；通過臨床觀察，應用直線二等分試驗、Albert線段劃消試驗證實存在USN[6]；均為首次進行康復治療及評估，且康復開始時間為本次卒中后8周內；患者無明顯失語及理解功能障礙，有能力完成研究所涉及的康復評定及治療；無癲癇或意識障礙；患者對本研究知情同意，并簽署知情同意書。排除標準：體內有金屬植入物；嚴重內科疾病如嚴重心律失常及心腎功能衰竭者；既往有腦器質性病變及精神障礙；近期使用三環類抗抑郁藥或鎮靜劑；其他可能影響評估或者訓練的功能缺陷：如眼部疾病、視覺功能障礙、嚴重聽力障礙；局部皮膚損傷及炎癥，顱內壓增高及出血傾向。將30例患者隨機分為tDCS組和常規組，每組15例，2組在性別、年齡、病程、受教育程度方面比較差異無統計學意義。見表1。

表1 2組一般資料比較

1.2 方法 2組患者均接受常規康復訓練，30min/項/d，1周5d，共4周。常規康復訓練：常規偏癱肢體功能訓練、手功能訓練、平衡訓練、日常生活活動能力訓練等。tDCS組接受tDCS治療：采用IS200型經顱直流電刺激儀(四川省智能電子實業公司，成都)。刺激部位：右后頂葉(根據國際腦電圖 10-20 標準定位法)。陽極電極置于tDCS刺激部位，參考電極置于對側肩部。直流電強度為 1.4mA，每次持續20min，每周5次，維持4周。常規組接受tDCS假刺激治療：采用和真刺激同樣的刺激方法，但是電刺激在30s之后關閉。

1.3 評定標準 2組患者于治療前及治療后由同一位經過專業培訓、對分組不知情的康復醫師進行評定：①采用直線二等分試驗(Line Bisection Test，LBT)：20條長度不等的直線平行等距分布在A4紙上。左邊、右邊、中間各6條線段，最上邊和最下邊各一條演示線段，要求患者找到直線的中點并作標記。測量患者所作標記偏離實際中點的距離，用R表示，LBT得分為R/(L/2)×100%(L為單個線段長度)，該值越大表明患者空間忽略程度越嚴重。②Albert線段劃消試驗(Albert Test，AT)評定： 40條各方向且長度為2.5cm的黑色線段成行散在分布在A4紙上。(左兩行，中間兩行，右兩行)×6列+中間一行×4列。中間一行為演示線段，要求患者劃去每一行所有的線段。AT得分為患者未劃去的線段數/總線段數。該值越大表明患者空間忽略程度越嚴重。③簡式Fugl-Meyer運動功能評定(Fugl-Meyer motor assessment scale，FMA)：分為上肢和下肢兩大部分，其中上肢部分包括有無反射活動、屈肌共同運動、伸肌共同運動、伴共同運動的活動、脫離共同運動的活動、反射亢進、腕穩定性、肘伸直(肩前屈30°時)、手指協同能力與運動速度等10部分，共有33項評定指標；下肢部分包括有無反射活動、屈肌共同運動、伸肌共同運動、伴共同運動的活動、脫離共同運動的活動、反射亢進、協調能力和運動速度等7部分，共有17項評定指標。每一動作分值范圍為0～2分，滿分100分，分值越高表明患者肢體運動功能越好。④改良Barthel指數評分(Modified Barthel Index，MBI)：包括進食、修飾、穿衣、大便、小便、入廁、洗澡、床椅轉移、行走和上下樓梯等10項，根據是否需要幫助及幫助程度評分，總分100分，得分越高表示患者獨立性越強，依賴性越小，日常生活活動能力越好。⑤簡易精神狀態檢查(minimental status examination，MMSE)：包括時間定向力，地點定向力，即刻記憶，注意力及計算力，延遲記憶，語言，視空間7個方面。量表總分范圍為0～30分。正常界值劃分標準為:文盲≥17分，小學≥20分，初中及以上≥24分。

2 結果

2.1 2組患者治療前后LBT和AT評分比較 治療前2組LBT和AT評分比較，差異均無統計學意義。經4周治療后，2組LBT和AT評分均較治療前明顯降低(均P<0．01)；且tDCS組顯著低于常規組(P<0.01)。見表2。

組別nLBT治療前治療后AT 治療前治療后常規組150.38±0.070.27±0.06a0.35±0.060.23±0.07atDCS組150.39±0.05 0.18±0.06ab0.36±0.06 0.15±0.06ab

與組內治療前比較，aP<0.01；與常規組治療后比較，bP<0.01

2.2 2組患者治療前后FMA、MBI和MMSE評分比較 治療前2組FMA、MBI和MMSE評分組間比較差異均無統計學意義；治療4周后，2組的FMA、MBI和MMSE評分均明顯高于組內治療前 (均P<0.01)，且tDCS組的FMA和MBI評分顯著高于常規組 (均P<0.01)；tDCS組和常規組的MMSE評分無統計學差異。見表3。

表3 2組FMA、MBI和MMSE評分治療前后比較 分，

與組內治療前比較，aP<0.01；與常規組治療后比較，bP<0.01

3 討論

USN是腦卒中后常見的空間認知障礙，在疾病的早期階段，伴有USN的患者康復訓練配合度差，同時忽略的癥狀限制了其他神經康復干預措施的實施[7]，嚴重影響患者的康復進程和預后。目前嘗試治療USN的方法有虛擬現實技術、視覺掃描、前庭刺激、棱鏡適應等[8-9]，但這些方法大部分都是去補償或者替代功能，且持續時間短，對患者的配合度要求比較高，不適合急性期的治療。與其他治療方法相比，tDCS治療的同時可以接受其他康復訓練，適用于早期康復。

tDCS的治療效果與刺激部位關系密切，如刺激患者大腦皮質初級運動區(Ml區)，可有效改善患者的運動功能障礙；刺激患者前額葉皮質(dorsolateral prefrontalcortex，DLPFC)可有效改善患者的吞咽功能障礙等[10]。目前研究表明偏側忽略大部分出現于大腦中動脈供血區內的右側半球損傷，主要是由于額頂皮質和皮層下網絡的病變導致的，后頂葉皮層是改善運動功能和減輕視覺空間忽視癥狀最合適的靶區域，刺激PPC可以促進這個區域大腦的功能，從而改善身體的空間感知或認識[11-12]。因此本研究選擇的刺激部位為右側PPC。

目前有研究報道，在健康人群中，應用tDCS刺激頂葉可產生忽略樣現象[13]。Koch等[14]證明了右腦卒中的忽略患者，左半球PPC過度興奮，并存在對左側視空間的忽略。關于tDCS對于偏側控制忽略的療效，2009年，Sparing[15]通過交叉設計研究第一次提出tDCS應用于后頂葉皮質可用于調節視覺空間處理，但tDCS只治療1次。Brem[7]通過對1例病例長達3個月的隨訪研究表明即使停止tDCS刺激，患者隱蔽注意力和警覺性的改善仍保持。Yi[16]關于tDCS對于偏側空間忽略的研究，療效觀察是在停止tDCS治療1周后觀察，提出tDCS刺激對皮層興奮性的影響可能存在相對較長時間，但患者的運動功能改善未被觀察到。在本研究中，我們旨在觀察亞急性期tDCS的治療效果，經研究，結果顯示經4周治療后，tDCS組和常規組LBT和AT評分較治療前均明顯降低，但tDCS組的LBT和AT評分較常規組顯著降低，說明tDCS組患者偏側空間忽略癥狀改善的程度更明顯。因此我們研究進一步表明陽性tDCS刺激右后頂葉可以更好地改善腦梗死患者的偏側空間忽略癥狀，這與Sparing[15]和Sunwoo等[11]的研究一致。腦刺激技術治療忽略的基本原理是基于Kinsbourne[17]提出的半球間抑制不平衡模型。根據這個模型，兩半側視野內的視空間注意力分配的平衡被經胼胝體相互抑制，每個半球要競爭去引導對側空間視野的注意力。當右半球損傷后，導致該半球注意系統活動降低，同時也失去了對左側半球的抑制作用，從而導致左側半球過度興奮[4]，用tDCS陽極刺激右后頂葉后可以增強對左側半球的抑制作用，從而重新調節兩側半球競爭平衡。

有報道指出tDCS可以使靜息膜電位的閾值降低，使神經元放電增加，調節皮層的興奮性[18]，這種作用可能是由鈉-鈣依賴的膜通道和N-甲基-D-天冬氨酸受體(N-methyl-D-aspartic acid receptor，NMDA)介導的[19-20]。另外，tDCS的陽極刺激還可以誘導相關區域性腦血流的增加[21]，增強腦源性神經營養因子分泌和酪氨酸受體激酶B激活，增加突觸可塑性[22]。這些發現均提示tDCS促進卒中后大腦可塑性，為治療USN提供更多理論支持。

腦卒中后 USN往往提示預后不佳，空間忽略越嚴重，功能獨立性評分改善越少、住院日越長、跌倒風險越高、出院后安全回歸家庭的可能性越低[23-24]。研究表明右半球損傷伴忽略的腦卒中患者其感覺運動功能障礙和認知障礙的發生率都較高，且程度較重，其康復治療效果明顯低于無USN的患者，USN對運動功能和生活自理能力的損害是嚴重的[3]。可能的原因是由于USN患者不能對大腦病損灶對側身體的刺激作出反應，導致單純感覺輸入、Bobath技術等很難誘發患肢的主動運動，所以運動功能恢復欠佳。我們的研究發現，經4周的tDCS治療后，tDCS組不僅比常規組的偏側忽略改善更明顯，而且FMA和MBI的得分也比常規組顯著性提高。說明tDCS同時促進了單側空間忽視患者運動功能康復，其可能是因為tDCS組患者偏側忽略癥狀的改善，促進了患者對患側空間及肢體的注意，改善了患者的運動功能及日常生活能力。盡管Yi的研究未發現經tCDS治療后，患者的步態功能和日常生活功能有所提高[16]，這可能與觀察時間、數據測量時間節點不同有關。另外我們的研究結果顯示，經治療后，2組的MMSE評分均較治療前有明顯提高，但2組間相比，無統計學差異，這可能與tCDS作用的靶點有關。

本研究提示tDCS可以有效地改善腦梗死后單側空間忽視患者的忽略程度，同時有助于患者運動功能的康復。但由于本研究的樣本量及觀察時間仍有限，仍需更進一步的研究。