低頻重復(fù)經(jīng)顱磁刺激對(duì)腦卒中患者上肢運(yùn)動(dòng)功能及腦血流的影響

錢(qián)立鋒　　金文杰　　朱鑫鑫　　楊帆　　占道偉　　徐穎梅

[摘要] 目的 探討低頻重復(fù)經(jīng)顱磁刺激（rTMS）對(duì)腦卒中患者上肢運(yùn)動(dòng)功能及腦血流的影響。方法 選取2020年1-9月浙江省嘉興市中醫(yī)醫(yī)院康復(fù)科收治的60例腦卒中患者作為研究對(duì)象，隨機(jī)分為治療組（28例）和對(duì)照組（32例）。兩組患者均給予常規(guī)康復(fù)治療，治療組在此基礎(chǔ)上采用健側(cè)M1區(qū)1 Hz，90%MT，總刺激數(shù)1200次，每次刺激持續(xù)時(shí)間為20 min的rTMS治療;對(duì)照組采用假刺激，以上治療共進(jìn)行4周，每周干預(yù)5次。于治療前和治療4周后比較兩組患者患側(cè)拇短展肌運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位（MEP）皮質(zhì)潛伏期、上肢Fugl-Meyer評(píng)分（FMA）、上肢運(yùn)動(dòng)力指數(shù)（MI）及運(yùn)用經(jīng)顱多普勒超聲（TCD）檢測(cè)治療前后大腦前、中、后動(dòng)脈（ACA、MCA、PCA）和椎動(dòng)脈（VA）、基底動(dòng)脈（BA）的血流速度。 結(jié)果 治療前兩組患者M(jìn)EP時(shí)間比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），4周后治療組MEP明顯低于對(duì)照組（P<0.001）;治療前兩組患者上肢FMA評(píng)分比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），4周后治療組上肢FMA評(píng)分明顯高于對(duì)照組（P<0.05）;治療前兩組患者M(jìn)I評(píng)分比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），4周后治療組MI評(píng)分明顯高于對(duì)照組（P<0.05）;治療前兩組患者TCD各項(xiàng)血流峰速度指標(biāo)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），4周后治療組TCD各項(xiàng)血流峰速度指標(biāo)評(píng)分明顯高于對(duì)照組（P<0.05）。結(jié)論 對(duì)腦卒中偏癱患者開(kāi)展rTMS配合康復(fù)治療更有助于改善患者上肢運(yùn)動(dòng)功能與腦血流，操作簡(jiǎn)單，值得臨床開(kāi)展運(yùn)用。

[關(guān)鍵詞] 低頻重復(fù)經(jīng)顱磁刺激;腦卒中;腦血流;運(yùn)動(dòng)功能

[中圖分類(lèi)號(hào)] R743.3? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1673-9701（2022）09-0088-05

Effect of low frequency repetitive transcranial magnetic stimulation （rTMS） on upper limb motor function and cerebral blood flow in stroke patients

QIAN Lifeng? ?JIN Wenjie? ?ZHU Xinxin? ?YANG Fan? ?ZHAN Daowei? ?XU Yingmei

Department of Rehabilitation， Jiaxing Hospital of Traditional Chinese Medicine in Zhejiang Province， Jiaxing? ?314001， China

[Abstract] Objective To investigate the effect of low frequency repetitive transcranial magnetic stimulation （rTMS） on upper limb motor function and cerebral blood flow in stroke patients. Methods Sixty stroke patients admitted to the Department of Rehabilitation， Jiaxing Hospital of Traditional Chinese Medicine from January to September 2020 were selected as the study subjects. They were divided into the treatment group （n=28） and the control group （n=32） according to the random number. Patients in the two groups were given conventional rehabilitation treatment. On this basis， the treatment group was treated with rTMS with 1 Hz， 90% MT of the contralateral M1 area， 1200 times of total stimulation， and each stimulation duration of 20 minutes. The control group were treated with sham stimulation， and the above treatment was performed once a day， 5 days a week， for a total of 4 weeks. The cortical latency of abductor hallucis motor evoked potential （MEP）， upper limb Fugl-Meyer score （FMA） and upper limb motor force index （MI） of the affected side were compared between the two groups before and after 4 weeks of treatment. The blood flow velocities of anterior， middle and posterior cerebral arteries （ACA， MCA， PCA）， vertebral artery （VA） and basilar artery （BA） before and after treatment were measured using transcranial Doppler （TCD）. Results Before treatment， there was no significant difference in MEP time between the two groups （P>0.05）. After treatment， the MEP in the treatment group was significantly lower than that in the control group （P<0.001）. There was no significant difference in upper limb FMA score between the two groups before treatment （P>0.05）. After treatment， the upper limb FMA score in the treatment group was significantly higher than that in the control group（P<0.05）. There was no significant difference in MI score between the two groups before treatment （P>0.05）. After treatment， the MI score in the treatment group was significantly higher than that in the control group （P<0.05）. Conclusion rTMS combined with rehabilitation is more helpful to improve upper limb motor function and cerebral blood flow in stroke patients with hemiplegia. It is easy to operate and is worthy of clinical application and promotion.

[Key words] Low frequency repetitive transcranial magnetic stimulation; Stroke; Upper limb motor function; Cerebral blood flow; Sports funtion

腦卒中是導(dǎo)致成年人長(zhǎng)期嚴(yán)重殘疾的主要原因之一，目前有超過(guò)60%的幸存者其上肢長(zhǎng)期處于癱瘓狀態(tài)，給家庭、社會(huì)帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)，且傳統(tǒng)治療方法很難大幅度提高治療效果[1]。大腦初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層（M1區(qū)）神經(jīng)元電活動(dòng)與肢體運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)，同時(shí)M1區(qū)與大腦其他區(qū)域的功能連接起著關(guān)鍵作用，腦卒中后運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)過(guò)程中，患側(cè)M1對(duì)健側(cè)M1抑制作用的減弱與卒中后上肢運(yùn)動(dòng)損傷恢復(fù)的程度相關(guān)，M1區(qū)對(duì)患者運(yùn)動(dòng)功能的康復(fù)有著決定性作用[2]。rTMS作為一種無(wú)痛無(wú)創(chuàng)的調(diào)節(jié)大腦半球間皮層興奮性平衡的神經(jīng)調(diào)控技術(shù)，選擇合適的處方作用于大腦M1區(qū)，可調(diào)節(jié)局部腦血流及細(xì)胞功能，有利于腦卒中患者上肢運(yùn)動(dòng)功能的提高[3-4]。故本研究通過(guò)觀察連續(xù)4周1 Hz 的低頻rTMS治療對(duì)腦卒中后患者上肢運(yùn)動(dòng)功能及腦血流的影響，并評(píng)價(jià)其治療的安全性，為臨床治療提供更加客觀的依據(jù)，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2020年1～9月在嘉興市中醫(yī)醫(yī)院康復(fù)科住院治療且符合納入標(biāo)準(zhǔn)的腦卒中患者60例，納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合《中國(guó)急性缺血性腦卒中診治指南2018》[5]和中華神經(jīng)科學(xué)會(huì)制訂的 2019 版《中國(guó)腦出血診治指南》[6]標(biāo)準(zhǔn)者;②發(fā)病時(shí)間不超過(guò)6 個(gè)月，且為首次發(fā)病者;③經(jīng)過(guò)頭顱CT 或MRI檢查證實(shí)者;④年齡45～75歲者;⑤Brunnstrom分期Ⅰ～Ⅲ期者;⑥自愿參加本研究并簽屬知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①嚴(yán)重意識(shí)障礙者、失語(yǔ)者、認(rèn)知及交流障礙不能配合者;②合并存在嚴(yán)重心、肺、肝、腎功能障礙者;③有癲癇病史、直系親屬中有特發(fā)性癲癇病史及使用致癇藥物患者;④戴有起搏器、顱內(nèi)有金屬植入物或有顱骨缺陷者。

按隨機(jī)數(shù)字表法將上述患者隨機(jī)分為對(duì)照組（n=32）和治療組（n=28），整個(gè)治療過(guò)程中無(wú)患者脫落。兩組患者一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見(jiàn)表1。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)執(zhí)行。

1.2 研究方法

采用英國(guó)Magstim公司he Magstim Company Limited生產(chǎn)的Magstim Rapid 2型重復(fù)經(jīng)顱磁刺激儀，圓形線圈12 cm。手部M1區(qū)（受試者坐在舒適的椅子上，雙手放在扶手上，保持放松的姿勢(shì)后，線圈放置于EEG10-20標(biāo)準(zhǔn)的C3或C4區(qū)，記錄電極放置在對(duì)側(cè)肢體拇短展肌處，參考電極放置在拇指掌指關(guān)節(jié)，使用單刺激模式，刺激該區(qū)，在相應(yīng)的拇短展肌能記錄到肌肉運(yùn)動(dòng)復(fù)合電位，即確定刺激部位準(zhǔn)確，為M1區(qū)）。兩組患者均給予常規(guī)康復(fù)治療，治療組在此基礎(chǔ)上采用健側(cè)M1區(qū)1 Hz，90%MT，總刺激數(shù)1200次，每次刺激持續(xù)時(shí)間為20 min的rTMS治療;對(duì)照組采用假刺激，參數(shù)與治療組一致。以上治療共進(jìn)行4周，每周干預(yù)5次。

1.2.1治療組? 在常規(guī)康復(fù)治療的基礎(chǔ)上運(yùn)用rTMS治療，康復(fù)訓(xùn)練以常用的Brunnstrom技術(shù)、Bobath技術(shù)、PNF技術(shù)以及運(yùn)動(dòng)再學(xué)習(xí)理論為主。重復(fù)經(jīng)顱磁刺激治療方法如下，刺激參數(shù)：頻率為1Hz，部位為非受累側(cè)大腦皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)區(qū)M1區(qū)，選擇刺激強(qiáng)度為90% 的靜息運(yùn)動(dòng)閾值，單次治療總的刺激量為1200次（每次治療1個(gè)序列，每個(gè)序列1200次刺激），每次rTMS治療時(shí)間為20 min，結(jié)束后1 h內(nèi)開(kāi)始常規(guī)康復(fù)治療。

1.2.2對(duì)照組? 在常規(guī)康復(fù)治療基礎(chǔ)上運(yùn)用假重復(fù)經(jīng)顱磁刺激，康復(fù)訓(xùn)練同治療組，以常用的Brunnstrom技術(shù)、Bobath技術(shù)、PNF技術(shù)以及運(yùn)動(dòng)再學(xué)習(xí)理論為主。假rTMS治療時(shí)選擇同樣的治療處方，但將設(shè)備刺激線圈垂直于患者顱骨表面放置，治療過(guò)程中患者能夠聽(tīng)見(jiàn)磁刺激器的聲音，但無(wú)治療作用，rTMS治療結(jié)束后1 h內(nèi)開(kāi)始常規(guī)康復(fù)治療。

1.3 觀察指標(biāo)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.3.1皮質(zhì)潛伏期檢測(cè)? 患側(cè)拇短展肌運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位（motor evoked potential， MEP）皮質(zhì)潛伏期，用于捕捉肌電信號(hào)EMG并在UI上顯示。以腦電圖10/20系統(tǒng)為基礎(chǔ)，刺激大腦半球M1區(qū)，在相應(yīng)患側(cè)拇短展肌記錄肌肉運(yùn)動(dòng)復(fù)合電位即MEP，在連續(xù)10個(gè)刺激下至少5次能記錄到大于50μV MEP輸出時(shí)的最小刺激強(qiáng)度作為MEP的閾值，即靜息運(yùn)動(dòng)閾值（resting motor threshold， RMT）[7]。

1.3.2上肢運(yùn)動(dòng)功能評(píng)定? 上肢Fugl-Meyer評(píng)分（Fugl-Meyer assessment of motor recovery， FMA）：其包括33個(gè)項(xiàng)目，每一項(xiàng)分為3級(jí)（0=不能執(zhí)行，1=可以部分執(zhí)行，2=可以完全執(zhí)行），上肢FMA評(píng)分最高分為66分，總分越高說(shuō)明患者的上肢功能越好。上肢運(yùn)動(dòng)力指數(shù)（motricity index， MI）：其包括手指抓捏、屈肘、肩外展3個(gè)項(xiàng)目，該量表總分由3個(gè)項(xiàng)目的得分（各項(xiàng)最高分均為33分）相加再加1為100分，其得分越高表明上肢運(yùn)動(dòng)力越強(qiáng)。

1.3.3 腦血流檢測(cè)? 運(yùn)用經(jīng)顱多普勒超聲于治療前后分別采集顱內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)，前循環(huán)探測(cè)指標(biāo)有大腦前動(dòng)脈（anterior cerebral artery， ACA）、大腦中動(dòng)脈（middle cerebral artery， MCA）和大腦后動(dòng)脈 （posterior cerebral artery， PCA）;后循環(huán)探測(cè)指標(biāo)有基底動(dòng)脈 （the basal artery， BA）以及椎動(dòng)脈 （vertebral artery， VA）[8]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)數(shù)資料的組間比較運(yùn)用χ2檢驗(yàn)，計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)（x±s）表示，符合正態(tài)分布者采用t檢驗(yàn)，否則采用非參數(shù)檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者治療前及4周后MEP的變化比較

兩組患者治療前拇短展肌運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位（MEP）皮質(zhì)潛伏期比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;治療4周后兩組患者M(jìn)EP皮質(zhì)潛伏期較治療前均縮短，且治療組優(yōu)于對(duì)照組（P<0.001）。見(jiàn)表2。

2.2 兩組患者治療前及4周后上肢功能變化比較

兩組患者治療前上肢FMA評(píng)分、MI評(píng)分比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;治療4周后兩組患者上肢FMA評(píng)分、MI評(píng)分較治療前均升高，且治療組優(yōu)于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見(jiàn)表2。

2.3 兩組患者治療前及4周后TCD的變化比較

治療前兩組患者雙側(cè)ACA、MCA、PCA、VA、BA的血流峰速度的比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），治療4周后兩組患者的雙側(cè)ACA、MCA、PCA、VA、BA的血流峰速度均較治療前有所改善，治療組TCD值均高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見(jiàn)表3。

3 討論

本臨床實(shí)驗(yàn)觀察表明，在健側(cè)M1區(qū)予以1 Hz，90%MT，總刺激數(shù)1200次，每次刺激持續(xù)時(shí)間為20 min的rTMS治療方案，可以明顯縮短MEP，同時(shí)提高上肢Fugl-Meyer和上肢MI評(píng)分，該結(jié)果提示，此治療方案可以明顯改善患者的上肢運(yùn)動(dòng)功能及腦血流。根據(jù)大腦半球間抑制理論，正常生理功能下大腦雙側(cè)半球皮質(zhì)存在一種程度相似的經(jīng)胼胝體的相互抑制，即半球間抑制，主要表現(xiàn)為一側(cè)大腦半球M1區(qū)對(duì)另一側(cè)半球M1區(qū)功能的抑制。腦卒中后，此功能被破壞失去相互抑制作用，從而患側(cè)半球由于病灶本身導(dǎo)致該側(cè)興奮性降低，健側(cè)半球的不對(duì)稱(chēng)抑制使患側(cè)的興奮性更低;而患側(cè)大腦半球因病損對(duì)健側(cè)半球的抑制作用降低，從而會(huì)造成健側(cè)半球運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)興奮性增高。這一系列的結(jié)果最終導(dǎo)致雙側(cè)皮質(zhì)內(nèi)抑制和興奮的不對(duì)稱(chēng)，這種不對(duì)稱(chēng)與皮質(zhì)可塑性和功能的恢復(fù)程度具有很大的關(guān)系，表現(xiàn)為受累半球損傷區(qū)域控制的皮質(zhì)興奮性和相應(yīng)的肌肉興奮性降低，而未受累半球的興奮性增加[9]。

重復(fù)經(jīng)顱磁刺激（rTMS）是運(yùn)用這一物理療法刺激健側(cè)大腦半球從而降低該側(cè)大腦皮質(zhì)的興奮性，相對(duì)提高患側(cè)大腦皮質(zhì)興奮性，促進(jìn)受損腦區(qū)的自我修復(fù)及再生，進(jìn)而改善運(yùn)動(dòng)功能[10];因此大腦半球間競(jìng)爭(zhēng)模型在很大程度上促進(jìn)rTMS的應(yīng)用。常見(jiàn)的原理是使用rTMS來(lái)“重新平衡”半球間抑制。rTMS還可以改善相應(yīng)腦區(qū)的局部血流量和神經(jīng)細(xì)胞的興奮性;有效調(diào)節(jié)腦代謝水平，減少缺血再灌注損傷;增強(qiáng)神經(jīng)元可塑性，促進(jìn)神經(jīng)的再生、重塑，重建腦區(qū)功能。現(xiàn)有研究證實(shí)卒中后早期的幾個(gè)月給予rTMS可增加上肢的力量和上肢FMA的評(píng)分，這可能與rTMS促進(jìn)神經(jīng)元的可塑性、平衡半球間抑制有關(guān)[11]。低頻rTMS作為一種康復(fù)治療手段，可以通過(guò)重新平衡左右腦皮層的興奮性，顯著改善上肢功能恢復(fù)[12]。rTMS還可改善腦卒中后患者上肢的痙攣狀態(tài)，且對(duì)于發(fā)病多年的患者仍有效[13]。

運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位檢測(cè)目前普遍運(yùn)用于神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)疾病的診斷、病情判定及預(yù)測(cè)，對(duì)腦卒中患者進(jìn)行多次磁刺激運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位的檢查，能夠有效地反映中樞運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)通路的損傷及恢復(fù)情況，而潛伏期波幅用于評(píng)價(jià)皮質(zhì)脊髓束的完整性以及運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)和前角α運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的興奮性，能夠比臨床功能指標(biāo)更加客觀、準(zhǔn)確地體現(xiàn)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的損害程度[14]。本研究發(fā)現(xiàn)接受rTMS治療的患者M(jìn)EP皮質(zhì)潛伏期較對(duì)照組明顯縮短，提示運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元通過(guò)rTMS治療后恢復(fù)得更快及其可恢復(fù)的程度更大。本研究中接受1Hz低頻rTMS刺激和基礎(chǔ)康復(fù)治療的患者上肢FMA評(píng)分明顯高于對(duì)照組，對(duì)腦卒中患者在現(xiàn)代康復(fù)的基礎(chǔ)上積極采用低頻rTMS治療，能有效地改善其上肢運(yùn)動(dòng)功能，促進(jìn)其精細(xì)功能的進(jìn)一步康復(fù)。

腦卒中后由于局部責(zé)任血管的供血出現(xiàn)問(wèn)題，引起腦部區(qū)域性低灌注或斷流、腦水腫、過(guò)度灌注損傷等，會(huì)使病灶處及周?chē)鷧^(qū)域的大腦局部腦血流明顯減少，而腦組織儲(chǔ)存氧及能量的能力有限，長(zhǎng)時(shí)間缺血、缺氧可使腦細(xì)胞功能障礙，甚至死亡，進(jìn)而出現(xiàn)腦功能的損害[15]。已有研究證實(shí)rTMS可能對(duì)皮質(zhì)局部代謝水平及腦血流有調(diào)節(jié)作用，可以調(diào)整目標(biāo)腦區(qū)和相互作用腦區(qū)的血流量和神經(jīng)元的興奮性，改善局部腦代謝[16]。但是不同的頻率刺激對(duì)皮質(zhì)代謝及腦血流的影響是不同的，劉明[17]運(yùn)用0.5 Hz的低頻rTMS刺激后發(fā)現(xiàn)能改善患者腦部供血。研究發(fā)現(xiàn)TCD監(jiān)測(cè)可敏感反映腦卒中患者的腦血流度情況[18]，因此本研究選擇運(yùn)用TCD來(lái)對(duì)比患者接受rTMS治療前后的腦部供血情況[19]。本研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)用1Hz低頻rTMS刺激后，其顱內(nèi)相應(yīng)血管的血流速度均有所增加， 腦部供血得到改善，且治療組患者腦血流改善的更顯著， 表明低頻rTMS能有效提高腦卒中患者的腦血流速度，對(duì)病灶區(qū)腦細(xì)胞的功能恢復(fù)具有一定的促進(jìn)作用，從而可能進(jìn)一步改善患者的上肢運(yùn)動(dòng)功能。

重復(fù)經(jīng)顱磁刺激雖已被廣泛運(yùn)用于臨床，但如何以最有效的治療方式促進(jìn)腦卒中患者功能的恢復(fù)一直是臨床研究的熱點(diǎn)，針對(duì)基于治療處方的TMS療法，本研究積極尋求有效的治療參數(shù)十分必要。當(dāng)前主流的rTMS治療方式主要有以下兩種：低頻rTMS（≤1 Hz）可以使大腦皮層興奮性減弱，而高頻rTMS （≥5 Hz）可以增加刺激側(cè)大腦皮層的興奮性[20]。腦卒中后出現(xiàn)的諸多生理病理變化及神經(jīng)功能重塑，與受損區(qū)域殘存的神經(jīng)細(xì)胞和周?chē)噜弲^(qū)域以及非受累側(cè)半球的神經(jīng)細(xì)胞群相關(guān)。本研究將1Hz低頻rTMS應(yīng)用于非受累側(cè)半球，為求促進(jìn)受累側(cè)運(yùn)動(dòng)皮層的激活，平衡半球間的血流及抑制效應(yīng)，從而進(jìn)一步促進(jìn)癱瘓側(cè)上肢的運(yùn)動(dòng)功能。兩組患者完成干預(yù)和檢測(cè)、評(píng)估后，發(fā)現(xiàn)治療組在上肢運(yùn)動(dòng)功能、MEP皮質(zhì)潛伏期以及運(yùn)動(dòng)功能方面的改善作用是明顯的，選用的刺激參數(shù)是有效且安全的，在整個(gè)治療過(guò)程中無(wú)任何不良反應(yīng)產(chǎn)生。綜上所述，本研究認(rèn)為在常規(guī)康復(fù)治療的基礎(chǔ)上給予低頻rTMS干預(yù)，有利于改善腦卒中患者的腦血流，促進(jìn)其上肢運(yùn)動(dòng)功能的康復(fù)。

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（收稿日期：2021-04-05）