非侵入腦刺激治療老年腦卒中康復(fù)患者的相關(guān)機(jī)制及臨床應(yīng)用研究進(jìn)展

汪娟，崔靜，丁蕾，顧慧蓓，李婷

1. 上海市楊浦區(qū)市東醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)二科，上海200433；2. 上海市楊浦區(qū)市東醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，上海200433

腦卒中又稱腦血管意外，是急性腦血管疾病引起的局部腦功能障礙征，具有高發(fā)病率、高致死率、高致殘率及高復(fù)發(fā)率等特點(diǎn)。腦卒中好發(fā)于50 歲以上人群，主要臨床表現(xiàn)以猝然暈倒、半身不遂、偏癱、口眼歪斜、偏盲與語(yǔ)言障礙等[1]。隨著近年來(lái)醫(yī)療技術(shù)不斷進(jìn)步，死亡率逐年下降，但由此導(dǎo)致的腦卒中各種功能障礙的患者數(shù)量不斷增多，如運(yùn)動(dòng)障礙、語(yǔ)言障礙及吞咽障礙等[2]。因此，促進(jìn)老年腦卒中后各項(xiàng)功能障礙康復(fù)仍是一個(gè)亟待解決的公共衛(wèi)生問(wèn)題。

既往研究[3]表明，當(dāng)患者罹患腦卒中時(shí)降低了受傷的缺血運(yùn)動(dòng)皮層的皮質(zhì)興奮性，而對(duì)側(cè)運(yùn)動(dòng)皮層興奮性則得以增加，由此對(duì)側(cè)皮質(zhì)產(chǎn)生對(duì)缺血皮質(zhì)具有經(jīng)胼胝體半球間抑制作用。1 項(xiàng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究[4]表明，腦部缺血后會(huì)誘導(dǎo)新的樹突和軸突生長(zhǎng)，主要在病灶周圍皮層。腦卒中后3 d 可檢測(cè)到促進(jìn)突觸形成的生長(zhǎng)因子信號(hào)，并在腦卒中后7～14 d 達(dá)到峰值。另研究[5-6]表明，在小鼠中風(fēng)后的13 d內(nèi)，對(duì)中風(fēng)側(cè)肢體的刺激會(huì)在同側(cè)皮層產(chǎn)生活動(dòng)，表明對(duì)完整半球的感覺(jué)輸入發(fā)生了重組。卒中后12 周，活動(dòng)轉(zhuǎn)移到受損半球，剩余的病灶周圍皮層承擔(dān)受損大腦的功能。在這個(gè)過(guò)程中，受損大腦的功能遷移到其他未受損的大腦區(qū)域。此外，隨著腦水腫減輕和缺血半暗區(qū)部分再灌注后逐漸好轉(zhuǎn)，隨后幾周大腦可塑性和皮層重組能力增加。因此，如何在有限的治療窗口刺激大腦皮層興奮性是增強(qiáng)自發(fā)性大腦可塑性及恢復(fù)腦卒中患者功能障礙的重要方式。

非侵入腦刺激（non-invasive brain stimulation，NIBS）作為當(dāng)前的新模式的腦刺激的方法之一，主要通過(guò)電磁場(chǎng)誘導(dǎo)電流刺激，誘導(dǎo)特異性大腦神經(jīng)功能變化，從而具有調(diào)節(jié)大腦皮層興奮性的能力[7]。目前通過(guò)多年研究已證實(shí)，NIBS 在有限的時(shí)間內(nèi)可最大化的加速康復(fù)效果，但尚未有文獻(xiàn)報(bào)道NIBS對(duì)老年腦卒中相關(guān)并發(fā)癥障礙的相關(guān)機(jī)制和臨床研究進(jìn)行總結(jié)。因此，本課題小組總結(jié)NIBS 對(duì)腦卒中功能障礙的相關(guān)機(jī)制，以期為早期NIBS 康復(fù)護(hù)理干預(yù)策略實(shí)施及其安全性和有效性方面提供相關(guān)證據(jù)。

1 老年腦卒中運(yùn)動(dòng)功能障礙非侵入腦刺激的作用機(jī)制和臨床康復(fù)策略

1.1 老年腦卒中運(yùn)動(dòng)功能障礙非侵入腦刺激的作用機(jī)制 運(yùn)動(dòng)功能障礙作為腦卒中最常見(jiàn)的并發(fā)癥之一，約1/3 的腦卒中患者在急性發(fā)作期出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)功能障礙，主要癥狀包括偏癱、共濟(jì)失調(diào)及痙攣等，給家庭及社會(huì)帶來(lái)巨大精神壓力和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[8]。目前，rTMS 和tDCS 作為NIBS 主要形式，被廣泛運(yùn)用于腦卒中運(yùn)動(dòng)功能障礙康復(fù)中。其中，rTMS 治療腦卒中運(yùn)動(dòng)障礙的機(jī)制在于[9]：（1）基于半球交互抑制作用原理可對(duì)腦卒中患者的大腦運(yùn)動(dòng)前皮質(zhì)區(qū)域進(jìn)行有效刺激，顯著提升大腦皮質(zhì)的運(yùn)動(dòng)性和興奮性，有助于改善患者的運(yùn)動(dòng)功能，緩解運(yùn)動(dòng)障礙癥狀。（2）rTMS 可通過(guò)長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)（LTP）和長(zhǎng)時(shí)程抑制（LTD）作用以增強(qiáng)大腦可塑性，高頻rTMS（5 Hz）誘發(fā)LTP，激活運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)興奮性；而低頻rTMS（1 Hz） 誘發(fā)LTD 抑制運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)興奮，2 者相互作用可利于恢復(fù)腦卒中運(yùn)動(dòng)功能。但rTMS 促進(jìn)腦卒中運(yùn)動(dòng)功能障礙患者康復(fù)的詳細(xì)機(jī)制尚未完全明確，尚待探索。tDCS 治療機(jī)制[10]：（1）通過(guò)改變膜電位極性tDCS通過(guò)電流刺激產(chǎn)生神經(jīng)動(dòng)作電位，誘導(dǎo)神經(jīng)元膜的靜息電位發(fā)生變化，并通過(guò)調(diào)節(jié)靜息膜電位和改變自發(fā)放電速率來(lái)誘導(dǎo)其可塑性。tDCS 陽(yáng)極刺激可引起去極化，即增加運(yùn)動(dòng)皮層興奮性，而陰極刺激可引起神經(jīng)元膜電位超極化，即減少運(yùn)動(dòng)皮層興奮性。因此，膜電位極化的改變可作為腦卒中后運(yùn)動(dòng)功能障礙患者發(fā)揮即刻作用的主要機(jī)制。（2）tDCS 通過(guò)調(diào)節(jié)突觸可塑性而影響腦卒中患者的運(yùn)動(dòng)功能，不同于tDCS 刺激后的即刻作用，運(yùn)動(dòng)皮層內(nèi)突觸活性變化是引起tDCS 后效應(yīng)的主要機(jī)制。

1.2 老年腦卒中運(yùn)動(dòng)功能障礙非侵入腦刺激的臨床康復(fù)策略俞風(fēng)云等[11]隨機(jī)選取42 例老年腦卒中運(yùn)動(dòng)障礙患者，分為外周磁刺激組和經(jīng)顱磁刺激組，干預(yù)前后采用上肢Fugl-Meyer 評(píng)分、改良Barthel 指數(shù)、改良Ashworth 量表、簡(jiǎn)易智力狀態(tài)檢查量表及雙側(cè)皮質(zhì)靜息運(yùn)動(dòng)閾值測(cè)定進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的評(píng)估，發(fā)現(xiàn)干預(yù)后rTMS 更能促進(jìn)腦卒中后中重度上肢運(yùn)動(dòng)功能障礙患者上肢功能的恢復(fù)和日常生活活動(dòng)能力的提高。鄭嬋娟等[12]將96 例老年腦卒中患者隨機(jī)分為觀察組（a-tDCS）（ =49）和對(duì)照組（a-tDCS 假刺激）（ =47），治療后采用上肢Fugl-Meyer運(yùn)動(dòng)功能評(píng)定量表（FMA-UE）、WMFT 評(píng)定量表（WMFT）、改良Barthel 指數(shù)量表（MBI）及Brunnstrom 評(píng)定量表對(duì)患者進(jìn)行評(píng)定，發(fā)現(xiàn)陽(yáng)極tDCS有助于腦卒中恢復(fù)期上肢及手部功能恢復(fù)。肖群等[13]選取70 例老年腦卒中患者作為研究對(duì)象，觀察組采用協(xié)同護(hù)理模式，對(duì)干預(yù)前后的平衡功能及日常生活活動(dòng)能力進(jìn)行觀察，結(jié)果顯示，協(xié)同模式可有助于患者恢復(fù)運(yùn)動(dòng)功能狀態(tài)及日常生活活動(dòng)能力。因此，rTMS 和tDC 通過(guò)其作用機(jī)制刺激神經(jīng)動(dòng)作電位以達(dá)到改善運(yùn)動(dòng)功能障礙的效果。

2 老年腦卒中言語(yǔ)障礙非侵入腦刺激的作用機(jī)制和臨床康復(fù)策略

2.1 老年腦卒中言語(yǔ)障礙非侵入腦刺激的作用機(jī)制 言語(yǔ)障礙作為腦卒中功能障礙主要癥狀之一，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，21%～38%急性腦卒中罹患言語(yǔ)障礙，嚴(yán)重影響患者重新融入社會(huì)的能力[14]。其中，腦卒中后0～3月是神經(jīng)生理修復(fù)和語(yǔ)言功能皮層重組的重要過(guò)程，因此康復(fù)治療中應(yīng)及時(shí)把握自我神經(jīng)的可塑性關(guān)鍵時(shí)間。既往證據(jù)[15]表明，正常情況下左半球作為主導(dǎo)語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)改變，對(duì)病變周圍區(qū)域激活的改變可以預(yù)測(cè)慢性失語(yǔ)癥患者的治療反應(yīng)。另一方面，言語(yǔ)功能的腦功能定位一般認(rèn)為與布羅卡氏區(qū)（Broca）區(qū)有重合，即左側(cè)半球第三額回，它主管語(yǔ)言訊息的處理和話語(yǔ)的產(chǎn)生。與韋尼克區(qū)（Wernicke's area）共同形成語(yǔ)言系統(tǒng)。布羅卡氏區(qū)與韋尼克區(qū)通常位于腦部的優(yōu)勢(shì)半腦（通常位于左側(cè)）[16]。

研究[17]顯示，非侵入性腦刺激技術(shù)可促進(jìn)損傷區(qū)和對(duì)損傷區(qū)恢復(fù)，同時(shí)可試圖阻斷右后額下回的同位區(qū)域，以讓抑制的右額下回（三角形部分）得到解除。其中，采用低頻rTMS 刺激老年腦卒中后言語(yǔ)障礙患者的右側(cè)半球Broca 鏡像區(qū)，可降低右側(cè)半球Broca 鏡像區(qū)的興奮性，使其對(duì)左側(cè)半球Broca 區(qū)抑制功能消除，促使雙側(cè)大腦半球的興奮性恢復(fù)至平衡狀態(tài)，利于語(yǔ)言功能網(wǎng)絡(luò)重建，從而促使患者言語(yǔ)功能恢復(fù)[18]。因此，rTMS 治療言語(yǔ)障礙的機(jī)制在于優(yōu)勢(shì)半球通過(guò)胼胝體抑制非優(yōu)勢(shì)半球，反之非優(yōu)勢(shì)半球?qū)?yōu)勢(shì)半球也有一定的影響，從而達(dá)到1 種動(dòng)態(tài)平衡。tDCS則提供了1 個(gè)穩(wěn)定的低強(qiáng)度電流流動(dòng)之間的正電極和負(fù)電極之間的皮質(zhì)目標(biāo)區(qū)域。tDCS 可通過(guò)改變皮質(zhì)神經(jīng)元靜息膜電位的極性來(lái)增加皮質(zhì)神經(jīng)元的興奮性，從而增加去極化的機(jī)會(huì)。陰極刺激的作用可下調(diào)受傷半球中過(guò)度活躍的抑制性皮層中間神經(jīng)元。研究[19]表明，通過(guò)陽(yáng)極或興奮性tDCS 刺激對(duì)位（右側(cè)）額顳區(qū)或完好的左側(cè)額下回和病灶周圍區(qū)域的部分，從而改善言語(yǔ)運(yùn)動(dòng)輸出。

2.2 老年腦卒中言語(yǔ)障礙非侵入腦刺激的臨床康復(fù)策略 由麗等[20]認(rèn)為rTMS 可通過(guò)興奮或抑制神經(jīng)元功能以調(diào)控局部或全腦的網(wǎng)絡(luò)，以促進(jìn)腦功能的自我重塑。選取44 例老年腦卒中言語(yǔ)失用患者作為觀察對(duì)象，主要采取1 Hz 的rTMS 在右側(cè)Broca 同源區(qū)，以言語(yǔ)失用評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)以及西方失語(yǔ)成套測(cè)驗(yàn)（WAB）作為評(píng)定指標(biāo)，干預(yù)后可顯著改善腦卒中后言語(yǔ)失用的言語(yǔ)功能。潘巍一等[21]將96 例老年腦卒中后運(yùn)動(dòng)性失語(yǔ)患者分為觀察組和對(duì)照組，觀察組采用tDCS，治療后進(jìn)行語(yǔ)言功能評(píng)分、波士頓診斷性失語(yǔ)癥檢查量表評(píng)分、功能性言語(yǔ)溝通能力評(píng)分等，發(fā)現(xiàn)tDCS 更有利于患者語(yǔ)言功能恢復(fù)。韋增瓊等[22]對(duì)40 例老年腦卒中語(yǔ)言功能障礙患者根據(jù)患者自身具體情況，辯證施護(hù)的開(kāi)展相關(guān)護(hù)理干預(yù)，內(nèi)容主要包括情志護(hù)理、音樂(lè)康復(fù)、發(fā)音訓(xùn)練、針對(duì)性訓(xùn)練及社會(huì)支持護(hù)理，干預(yù)后對(duì)自發(fā)語(yǔ)言、聽(tīng)理解、復(fù)述與命名等數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示辯證施護(hù)可有效促進(jìn)腦卒中后語(yǔ)言功能恢復(fù)。

3 老年腦卒中吞咽障礙非侵入腦刺激的的作用機(jī)制和臨床康復(fù)策略

3.1 老年腦卒中吞咽障礙非侵入腦刺激的的作用機(jī)制 腦卒中后吞咽障礙（post stroke dysphagia, PSD）作為老年腦卒中常見(jiàn)功能障礙之一，主要受5 對(duì)腦神經(jīng)和部分中樞神經(jīng)系統(tǒng)參與控制，不僅影響患者的生理狀態(tài)，還影響其社會(huì)和心理狀態(tài)。吞咽系統(tǒng)中樞位于雙側(cè)大腦半球，受大腦半球皮質(zhì)調(diào)控，當(dāng)調(diào)控失衡時(shí)，多表現(xiàn)為半球間不對(duì)稱性[23]。研究[24]表明，吞咽功能主要受優(yōu)勢(shì)半球的影響，當(dāng)非優(yōu)勢(shì)半球受損時(shí)，患者的吞咽障礙一般可在短時(shí)間內(nèi)自行恢復(fù)，而優(yōu)勢(shì)半球病變患者可能會(huì)遺留長(zhǎng)時(shí)間的吞咽障礙。因此，吞咽功能恢復(fù)治療機(jī)制多依賴于調(diào)節(jié)非優(yōu)勢(shì)半球興奮性，抑制優(yōu)勢(shì)半球興奮性。

高頻rTMS 可刺激吞咽功能的非優(yōu)勢(shì)半球引起皮層興奮性增高，從而促進(jìn)吞咽功能的恢復(fù)。此外，提高受損側(cè)皮質(zhì)延髓束興奮性也是改善吞咽功能障礙的機(jī)制之一。tDCS則主要通過(guò)弱電刺激對(duì)大腦皮質(zhì)神經(jīng)元活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，陽(yáng)極使靜息膜電位去極化增加皮質(zhì)興奮性，而陰極使靜息膜電位超極化降低皮質(zhì)興奮性。有學(xué)者[25]采用陽(yáng)極刺激健側(cè)半球的C3 與T3（或C4 與T4）的中點(diǎn)（國(guó)際腦電圖10-20系統(tǒng)定位）, 此區(qū)域包括初級(jí)感覺(jué)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)和前運(yùn)動(dòng)區(qū), 結(jié)果顯示可刺激老年腦卒中后吞咽運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)，從而利于恢復(fù)吞咽障礙恢復(fù)。

3.2 老年腦卒中吞咽障礙非侵入腦刺激的臨床康復(fù)策略 王瞳等[26]通過(guò)觀察rTMS 作用雙側(cè)、健側(cè)和患側(cè)大腦半球吞咽皮質(zhì)，代表對(duì)老年腦卒中PSD 的影響，干預(yù)后發(fā)現(xiàn)5.0 Hz 高頻rTMS 刺激可有效改善老年腦卒中PSD 患者的吞咽功能，其中刺激雙側(cè)時(shí)效果顯著。朱婷婷等[27]對(duì)45 例老年腦卒中吞咽功能障礙患者采用集束化護(hù)理觀察，對(duì)日常生活能力、神經(jīng)功能、吞咽功能及生活質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果表明，采用集束化不僅可改善患者的吞咽功能，還可提高其康復(fù)質(zhì)量，從而提高患者的日常生活功能。

4 老年腦卒中吞咽障礙非侵入腦刺激的的作用機(jī)制和臨床康復(fù)策略

4.1 老年腦卒中吞咽障礙非侵入腦刺激的的作用機(jī)制 認(rèn)知障礙作為腦卒中常見(jiàn)功能障礙之一，主要表現(xiàn)為記憶力、注意力、執(zhí)行力和社會(huì)行為障礙。據(jù)Nakajima 等[28]的國(guó)外調(diào)查研究顯示，腦損傷后慢性期最常見(jiàn)的認(rèn)知癥狀表現(xiàn)為記憶障礙（90%）、注意力障礙（82%）和執(zhí)行功能障礙（75%）。

近年來(lái)，NIBS 被廣泛用來(lái)治療腦卒中人群認(rèn)知功能。NIBS 技術(shù)主要使用電和（/或）磁以非侵入的方式誘導(dǎo)潛在大腦皮層的興奮性變化，并潛在地誘導(dǎo)長(zhǎng)期的神經(jīng)可塑性變化。rTMS 和tDCS 對(duì)大腦皮層有不同的作用機(jī)制。rTMS通過(guò)不同經(jīng)顱磁刺激頻率可調(diào)節(jié)兩側(cè)大腦半球興奮性，重新構(gòu)建左右大腦半球間競(jìng)爭(zhēng)性抑制平衡模式。此外，可調(diào)節(jié)興奮性突觸后電位，增加神經(jīng)可塑性，可有效促進(jìn)認(rèn)知功能恢復(fù)[29]。馬將等[30]運(yùn)用“大腦半球間抑制理論”和“認(rèn)知儲(chǔ)備”等理論，發(fā)現(xiàn)采用rTMS 可在神經(jīng)病理/損傷時(shí)使認(rèn)知功能最大化，增強(qiáng)神經(jīng)可塑性，從而改善認(rèn)知功能。tDCS 可調(diào)節(jié)各腦區(qū)皮層的興奮性，以促進(jìn)受損區(qū)域功能重建，構(gòu)建新的神經(jīng)環(huán)路，重塑中樞神經(jīng)突觸，從而促進(jìn)腦卒中認(rèn)知障礙恢復(fù)。

4.2 老年腦卒中吞咽障礙非侵入腦刺激的的臨床康復(fù)策略余果等[31]在腦卒中認(rèn)知障礙患者治療前后采用蒙特利爾認(rèn)知功能評(píng)測(cè)量表（MoCA）、改良Barthel 指數(shù)（MBI）及事件相關(guān)電位P300 等對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)采用tDCS刺激后可有效提高腦卒中認(rèn)知障礙患者的認(rèn)知功能和ADL能力。反饋式早期康復(fù)護(hù)理是1 種新型的護(hù)理方式，主要內(nèi)容有把患者的反饋和要求以及對(duì)患者早期康復(fù)護(hù)理的重點(diǎn)貫穿到患者恢復(fù)過(guò)程中的各個(gè)時(shí)間點(diǎn)，同時(shí)對(duì)患者進(jìn)行心理和軀體的康復(fù)干預(yù)以及認(rèn)知功能訓(xùn)練。林碧清等[32]對(duì)80 例老年腦卒中認(rèn)知障礙患者采用反饋式早期康復(fù)護(hù)理，采用MMSE 評(píng)分（簡(jiǎn)易智力神經(jīng)狀態(tài)檢查量表評(píng)分）觀察認(rèn)知功能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，反饋式早期康復(fù)護(hù)理可有效改善老年腦卒中患者的認(rèn)知功能。

5 小結(jié)

綜上，目前臨床中多以NIBS 作為老年腦卒中腦刺激康復(fù)的方法之一，NIBS 主要通過(guò)電磁場(chǎng)誘導(dǎo)電流刺激誘導(dǎo)特異性大腦神經(jīng)功能變化，從而具有調(diào)節(jié)大腦皮層興奮性的能力。其中rTMS 和tDCS 為代表方法，通過(guò)特有頻率的腦刺激以改善老年腦卒中患者的運(yùn)動(dòng)障礙、言語(yǔ)障礙、吞咽障礙及認(rèn)知障礙等。但限于種種因素，尚未對(duì)損傷部位的電流密度分布、腦卒中腦刺激干預(yù)最佳時(shí)機(jī)、腦刺激是否應(yīng)與行為治療相結(jié)合、是否應(yīng)刺激多個(gè)腦部位等問(wèn)題進(jìn)行探索，這些問(wèn)題都值得研究。