中風后痙攣的治療及影像學研究進展

袁孟哲　蔣為　趙昕　張馳

【摘要】 中風后痙攣（post-stroke spasticity，PSS）是腦卒中患者常見功能障礙，嚴重影響患者的恢復，是臨床腦卒中康復治療的難點。目前臨床上傳統治療效果差，根本原因是對痙攣發生的中樞機制并不明確。本文介紹了國內外有關重復經顱磁刺激（research on repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS）治療痙攣的最新研究和痙攣中樞機制的研究進展。

【關鍵詞】 痙攣; 中風; 重復經顱磁刺激; 磁共振

doi：10.14033/j.cnki.cfmr.2019.19.083 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6805（2019）19-0-04

Research Progress in Treatment and Imaging of Post-stroke Spasticity/YUAN Mengzhe，JIANG Wei，ZHAO Xin，et al.//Chinese and Foreign Medical Research，2019，17（19）：-188

【Abstract】 Post-stroke spasticity（PSS） is a common dysfunction in stroke patients which seriously affects the recovery of patients，and is a difficult point in clinical stroke rehabilitation.At present，traditional treatment is poorly effective，the underlying reason is that the central mechanism of spasticity is not clear.This paper introduces the latest research on repetitive transcranial magnetic stimulation（rTMS） treatment of spasticity at home and abroad and the research progress of spasticity central mechanism.

【Key words】 Spasticity; Stroke; Repetitive transcranial magnetic stimulation; Magnetic resonance imaging

First-authors address：Jiangsu Province Rongjun Hospital，Wuxi 214035，China

中風后痙攣（post-stroke spasticity，PSS）是腦卒中患者常見功能障礙，發生率高達20%～46%，對患者的康復造成嚴重影響[1-2]。目前痙攣的定義尚未統一，1980年Lance[3]提出定義：痙攣是一種以速度依賴為特征的緊張性牽張反射增強，并伴腱反射亢進，是上運動神經元損傷的表現之一。2005年Pandyan等[4]對痙攣提出了新的定義：痙攣是由于上運動神經元損傷所致的一種感覺運動控制障礙，表現為間斷或持續的肌肉不自主運動。現階段國內外最常用的方法是傳統物理療法結合局部肌肉注射A型肉毒毒素治療痙攣，但注射治療具有明顯的副作用且時效性短，而傳統物理治療效果較差[5]。以上治療均不能取得較好的臨床效果，根本原因是對痙攣發生的中樞機制不明確。因此，探索有效減輕腦卒中后痙攣的方法及痙攣的中樞機制，對于改善患者的預后和生活質量，減輕家庭和社會負擔，具有極為重要的經濟和社會意義。

1 痙攣的治療

經顱磁刺激（transcranial magnetic stimulation，TMS）被譽為二十一世紀四大腦科學技術之一，由Barker等[6]在1985年首次提出。TMS是一種利用一定強度的時變磁場在腦內誘發感應電流，調節腦內代謝和神經電生理活動的技術，具有無痛、無創、非侵入性等優勢。重復經顱磁刺激（repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS）是在TMS基礎上發展起來的新的神經電生理技術，對于中風患者來講，rTMS對皮質活動的影響比TMS更強[7-8]。rTMS最大刺激深度達到6 cm，因此可以刺激到大腦深部神經元，從而改變大腦皮質的興奮性以達到治療痙攣的目的[9-10]。

目前rTMS已被廣泛應用于神經系統疾病的治療，但有關rTMS治療腦卒中后上肢痙攣的報道較少，且多為臨床效果研究。有研究中采用1 Hz低頻rTMS刺激卒中患者健側半球4周后，發現與單純康復治療相比，1 Hz rTMS可更有效緩解痙攣[11]。Málly等[12]發現對傳統康復治療效果不明顯的多年中風患者使用rTMS，依然可以改善肢體運動和痙攣情況。Kakuda等[13]將作業療法與rTMS結合，對15例卒中后上肢痙攣的患者進行15 d

干預，發現治療后患者的改良Ashworth、FMA評分、WMF測試均有改善，證實低頻rTMS聯用作業療法對中風后上肢功能障礙伴痙攣的患者有效。Yamada等[14]將rTMS、局部注射肉毒桿菌毒素和作業療法聯合應用，發現該三聯療法對中風后上肢痙攣患者有明顯療效。Naghdi等[15]對下肢痙攣患者下肢運動皮質區進行rTMS治療，1周后患者MAS、FMA、起立行走測試和H反射、MEP等神經電生理評估均有提高，表明患者下肢痙攣程度明顯改善。Du等[16]用3 Hz、1 Hz rTMS和假rTMS對腦卒中后運動功能障礙患者進行5 d的治療，結果顯示rTMS組比假rTMS組運動功能改善更顯著。Pundik等[17]研究表明，23例卒中后痙攣患者運動功能評分（Fugl-Meyer評分）和上肢痙攣評分（MAS評分）具有線性相關關系，提示應用運動相關量表作為評價痙攣的指標具有參考意義。

2 痙攣的中樞機制

卒中后痙攣（post-strokespasticity，PSS）是腦卒中患者常見并發癥，發生機制十分復雜。其中半球間競爭模型認為，健康人雙側半球之間存在相互抑制和競爭以保持平衡，而這種平衡在卒中后被打破，從而導致痙攣[18]。近年來有學者提出“雙向平衡”恢復模型（Bimodal balance-recovery model），該模型將半球間平衡與結構保留完整度（如運動區、皮質脊髓束）聯系起來，由結構保留完整度的高低決定了神經調控的策略[19]。隨著磁共振成像技術的發展，為進一步探索中風后痙攣的發生機制提供了影像學支持。

2.1 中風后運動功能障礙的影像學研究

VBM和DTI可顯示腦梗死后的結構改變。VBM是一種基于體素的形態學測量方法，可以定量檢測出腦灰質、白質密度及體積的變化，從而顯示常規MRI檢查無法顯示的腦組織結構改變[20]。Gauthier等[21]將慢性卒中患者分為強制運動療法組和常規對照組，結果發現強制性運動組雙側大腦感覺運動區和海馬的灰質大量增加，且增加幅度與運動功能改善顯著相關。Kraemer等[22]對10例大腦中動脈區域首次卒中患者進行回顧性分析發現，中風后不僅靠近病灶的腦區存在損傷，遠離的腦區也存在損傷。Fan等[23]將10例卒中患者和健康人對比，發現健側半球與認知相關腦區（例如海馬及楔前葉）出現體積增加，這些區域的有效代償促進了患者功能的恢復。蔡建新等[24]利用VBM研究方法發現，皮層下腦卒中后存在廣泛的遠隔皮層重塑并可能與患者的功能預后相關，這與Gauthier等[25]研究結果相符。Yin等[26]運用VBM和基于纖維束示蹤的空間統計方法（TBSS）研究FA值的變化與運動功能改善之間的關系，VBM和TBSS揭示了相似的結果。

fMRI包括任務態和靜息態，可以直觀地觀察中風后痙攣的腦功能改變。Du等[27]通過10 Hz、1 Hz rTMS和假rTMS對首發卒中患者進行連續5 d的干預，結果表明，rTMS組運動改善情況顯著優于假rTMS組;任務態fMRI結果顯示，HF-rTMS組患側運動區皮層興奮性顯著增加，而LF-rTMS組顯示健側運動區皮層興奮性顯著降低。靜息態fMRI不需要接受任務可避免人為因素影響，尤其適合于主動配合性差的患者[28]。Park等[29]對12例卒中患者進行發病后1、3、6個月的靜息態fMRI研究，與健康受試者對比發現患側M1區與同側額葉、頂葉皮層、雙側丘腦及小腦的連接增強，與對側M1區和枕葉皮質的連接減弱。發病6個月后，患側M1區與對側丘腦、輔助運動區和額中回的功能連接強度與運動恢復呈正相關。Yin等[30]研究慢性皮層下梗死患者24例，分為完全癱瘓組12例和部分癱瘓組

12例，與健康對照組相比，部分癱瘓組中患側半球的Reho增加，而完全癱瘓組則是健側半球的Reho增加;此外，還檢查到與部分癱瘓組相比，完全癱瘓組中的健側半球前運動皮質和患側半球內側額回ReHo值增加。

2.2 痙攣的影像學研究

目前國內外有關rTMS治療卒中后痙攣的研究報道多為臨床效果研究，基于神經影像學的相關機制尚不明確，且多為基于任務態fMRI的分析研究。Bergfeldt等[31]對6例首次卒中患者（均右側痙攣）注射A型肉毒毒素，發現6例患者中5例痙攣明顯改善，治療前與健康受試者對比，患者右側大腦表現出明顯的活動增強，治療后右側半球活動明顯下降，雙側半球激活趨于正常化。Yamada等[32]研究中，對47名中風后上肢運動功能障礙患者進行1 Hz的rTMS治療，根據功能磁共振檢查結果將患者分為雙側半球激活和單側半球激活兩組，兩組的運動功能均顯著改善，其中雙側半球激活組M1區偏側化指數顯著增加，表明活化體素向損傷半球轉變，而單側半球激活組表現出損傷半球的激活顯著增加，表明rTMS可以誘導皮層功能重組，從而改善運動功能。Veverka等[33]的研究結果表明，用肉毒毒素治療PSS（中風后痙攣）患者可使經典運動系統外的腦結構激活減少，調節皮層重組使運動網絡正常化，這種調節可能是運動功能改善的主要機制。

Cheung等[34]對97例卒中患者進行研究，分為46例非痙攣組和51例痙攣組，通過CT和磁共振圖像追蹤病灶，并將圖像配準到對稱的腦模板，從痙攣組中減去非痙攣組的覆蓋圖以確定在痙攣患者中更普遍損害的腦區。將痙攣組按上肢（肘部或腕部）改良Ashworth（MAS）評分，從1級（輕度）至3級（嚴重）分四組，每組7人進行類似的分析（減法分析和Fisher精確檢驗）后，最終殼核被確定為痙攣個體中最常發生損傷的區域。本研究建立了卒中后痙攣狀態的神經解剖學關聯，并陳述了混合腦成像模式（包括計算機斷層掃描成像）與病變特征和痙攣嚴重程度之間的關系。痙攣的嚴重程度與腦損傷的部位相關，且病變的體積和痙攣的程度呈正相關。基于核磁共振成像技術定位痙攣相關腦區顯示：在殼核、內囊（后肢）、島葉及丘腦區域中的病灶密度較大。在比較腦卒中患者痙攣的病灶重疊程度時，發現殼核可作為劃分有無痙攣的區域，暗示了殼核是“痙攣”區域，而不僅僅是共同的腦卒中損傷的位置[35]。這些錐體外系的結構完整性已被確定為卒中后發生痙攣的關鍵決定因素，但是關于痙攣狀態和殼核病變的直接證據仍然不足，然而，這些病變位置對痙攣發展的影響可能是通過間接的路線發生的。除了殼核以外的其他腦區的病變也被認為與痙攣有關，內囊（后肢）、島葉、基底節及丘腦區域也存在廣泛重疊。有研究表明，內囊后肢占位性病變與運動障礙的嚴重程度存在關聯，此外，內囊后肢和背側丘腦的損傷也與功能恢復有關，證實了包括皮質、丘腦和腦橋核團之間連接的神經纖維及作為運動控制所必需的解剖結構的完整性都與痙攣有著直接或間接的聯系[36]。

3 不足與展望

由于臨床上痙攣病例收集較為困難，且受到發病部位、病程、年齡等各種因素的影響，因此，至今還沒有明確與痙攣相關的特定腦區。目前與痙攣相關的研究多基于任務態，受到患者主觀認知的影響較大。為此，研究中需要嚴格把控入選標準，納入病變部位、病程一致性高的病例，且需要開展大樣本、高質量、分階段長期跟蹤的試驗。其次，科研設計要更加嚴瑾，將誤差降到最低。最后，嘗試不同的影像學分析方法從多角度分析痙攣。

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（收稿日期：2019-04-29） （本文編輯：李盈）