趙利娜,張志強,張立新,梁維娣
·臨床研究·
1 Hz重復經(jīng)顱磁刺激對缺血性腦卒中后上肢運動功能的療效
趙利娜,張志強,張立新,梁維娣
目的 觀察1 Hz重復經(jīng)顱磁刺激(rTMS)對缺血性腦卒中后偏癱上肢運動功能康復的效果。方法 40例缺血性腦卒中后上肢偏癱患者被隨機分配到治療組(n=20)和對照組(n=20)。兩組均給予常規(guī)康復治療,治療組采用rTMS刺激健側(cè)皮層M1區(qū),對照組給予假刺激。治療后采用運動誘發(fā)電位(MEPs)、Fugl-Meyer上肢運動功能評分(FMA)和握力進行評定。結(jié)果 治療后,治療組患側(cè)MEPs振幅顯著升高(P<0.001)。治療組握力和FMA評分顯著優(yōu)于對照組(P<0.001),并至少可持續(xù)到治療結(jié)束后1個月。所有患者均能耐受10次治療,無嚴重不良反應發(fā)生。結(jié)論 rTMS刺激健側(cè)皮層M1區(qū)可改善缺血性腦卒中后偏癱上肢的運動功能。
腦卒中;經(jīng)顱磁刺激;皮質(zhì)興奮性;上肢;運動功能
[本文著錄格式]趙利娜,張志強,張立新,等.1 Hz重復經(jīng)顱磁刺激對缺血性腦卒中后上肢運動功能的療效[J].中國康復理論與實踐,2015,21(2):216-219.
CITED AS:Zhao LN,Zhang ZQ,Zhang LX,et al.Effect of 1 Hz repetitive transcranial magnetic stimulation on upper limb motor function after stroke[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2015,21(2):216-219.
隨著診療技術(shù)水平的提高,急性腦卒中救治率明顯提高,然而致殘率卻居高不下。存活者中絕大多數(shù)人的功能并不能完全恢復,常遺留對側(cè)偏癱、失語、吞咽困難等多種殘疾,主要表現(xiàn)為運動功能的缺損,嚴重影響生活質(zhì)量。目前臨床對于腦卒中后上肢運動功能的康復尚缺乏有效的治療手段。
重復經(jīng)顱磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)是一種新的神經(jīng)電生理技術(shù),與傳統(tǒng)的電刺激技術(shù)相比,具有無痛無創(chuàng)、操作簡便、安全可靠等優(yōu)點,在腦卒中、抑郁癥、帕金森病、疼痛等疾病的機制研究和治療方面具有巨大的潛在價值[1]。
1.1 一般資料
2012年6月~2013年6月在本科住院的缺血性腦卒中后上肢偏癱患者189例,均符合1995年全國第四屆腦血管學術(shù)會議制定的診斷標準[2],并經(jīng)頭顱CT或MRI確診為頸內(nèi)動脈支配區(qū)域(internal carotid artery,ICA)的單純?nèi)毖宰渲小?/p>
納入標準:①病程4~12周;②輕~中度單側(cè)上肢癱瘓,非廢用手;③依照發(fā)病前用手習慣確定優(yōu)勢半球;④年齡30~75歲;⑤遼寧及周邊省份常駐戶口;⑥自愿參加試驗。
排除標準:①伴嚴重心臟疾病、嚴重軀體疾病;②顱內(nèi)壓增高;③顱內(nèi)金屬植入物、磁片、心臟起搏器或顱骨缺損;④個人或家族癲癇病史、精神病史(包括嬰兒時期的熱驚厥);⑤改變皮層興奮性的藥物(鎮(zhèn)靜、抗抑郁藥)應用史;⑥嚴重認知及交流障礙而不能配合;⑦懷孕。
本研究經(jīng)中國醫(yī)科大學盛京醫(yī)院倫理委員會審批。
符合標準的患者40例納入研究。將研究對象的一般情況做成記錄表裝訂好,采用分層隨機的方法,先按年齡分成31~40歲、41~60歲、61~75歲3層,再將每層患者按隨機數(shù)表法分配到兩組。對照組(n=20):31~40歲4例,41~60歲12例,61~75歲4例。治療組(n=20):31~40歲3例,41~60歲13例,61~75歲4例。分組資料保存在不參與治療和評定者手中。
40例患者均完成治療。兩組基線資料比較無顯著性差異(P<0.05)。見表1。
表1 兩組基線數(shù)據(jù)比較
1.2 治療
1.2.1 基礎(chǔ)治療
兩組均同時接受運動療法和藥物治療。
①運動療法。采取常規(guī)運動療法,每次45 min,每天1次,連續(xù)10 d。由同一名治療師完成。
②藥物治療。應用相同的缺血性卒中二級預防用藥及營養(yǎng)神經(jīng)藥物。拜阿司匹靈100 mg,每天1次;艾地苯醌片(金搏瑞)30 mg,每天3次。
禁用改變皮層興奮性的藥物(鎮(zhèn)靜、抗抑郁藥,如地西泮、阿普唑侖、奧氮平片等)。
1.2.2 rTMS
采用國產(chǎn)YRD CCY-1磁刺激器(線圈直徑12.5 cm,最大強度為3.0 T)。刺激作用于健側(cè)半球M1區(qū)。刺激參數(shù):1 Hz,強度為健側(cè)半球靜息運動閾值(resting motor threshold,RMT)的100%,時間20 min,總計1200脈沖。線圈與頭皮相切。治療前先確定患者的運動閾值。
治療時患者躺在舒適的治療床上,并確保肌肉處于完全放松狀態(tài)。患者之前均未接受過rTMS治療,治療過程中產(chǎn)生的聽覺和感覺應不易被察覺。
治療組實施rTMS干預。每次20 min,每天1次,連續(xù)10 d。
對照組刺激位點和參數(shù)等均與治療組相同,但線圈與頭皮相垂直。
所有治療均由同一名康復治療師完成。
1.3 療效評定
1.3.1 皮質(zhì)興奮性
治療前,第5次、第10次治療后測定雙側(cè)半球運動誘發(fā)電位(motor evoked potentials,MEPs)。受檢者取坐位,記錄電極安放在第一背側(cè)骨間?。╰he first dorsal interosseous,F(xiàn)DI)上,檢測時該肌肉處于完全松弛狀態(tài)。刺激部位選擇接收肌肉對側(cè)的皮層M1區(qū)及Ebr點。應用表面電極進行記錄,隨后用單脈沖TMS以閾上強度刺激最佳位點并以2%的幅度逐漸降低刺激強度。刺激前20 ms開始記錄肌電信息。
1.3.2 運動功能評定
1.3.2.1 Fugl-Meyer上肢運動功能評定(Fugl-Meyer Assessment,F(xiàn)MA)[3]
FMA通過要求患者進行一系列的動作來檢查患者腦損傷后不同恢復階段肢體反射狀態(tài)、屈伸協(xié)同運動和選擇性分離運動。上肢運動功能部分包含32個項目,評分分為3級(0~2)。上肢總分數(shù)66分。
1.3.2.2 握力測定[4-5]
應用電子握力器?;颊呷∽?,雙足自然置于地面,屈膝屈髖90°,肩內(nèi)收中立位,屈肘90°,前臂中立位,屈腕0°~30°間,并保持0°~15°尺偏。握力測定3次,每次間隔15 s。記錄3次最大握力值(maximal voluntary contract,MVC)。
1.3.2.3 金子翼手功能評定[6]
又稱簡易上肢機能檢查(simple test for evaluating hand function,STEF)。該方法通過手的取物過程,包括手指屈、伸,手抓、握,拇指對掌、捏、夾等各種動作來完成全套檢查測試。
全套檢測共分10項活動,依次為:拿大球、拿中球、拿大方塊、拿中方塊、拿木圓片、拿小方塊、拿人造革片、拿金屬片、拿小球、拿金屬小棍。檢查要采取標準動作,物品從一處拿起,經(jīng)過標準距離,放在指定位置。同時記錄從動作開始到結(jié)束的時間。每項分數(shù)為0~10分,最高10分?;ㄙM時間越短,得分越高。每項檢查限定時間為30 s,在30 s內(nèi)仍不能完成該動作,得0分。
1.3.3 副作用
可能存在的副作用有誘發(fā)癲癇、認知及情緒改變、一過性的聽覺變化、刺激位點刺痛麻木以及頭痛惡心等不適。
通過簡易智能精神狀態(tài)檢查(Mini-Mental State Examination,MMSE)評定認知功能變化。
在治療前1周、治療第1天、第5次治療后、第10次治療后、治療結(jié)束后2周及1個月進行運動功能評定。每次評定在干預完成0.5~24 h內(nèi)進行。
每位受試者接受2次基線評定。評定由一名既不參與分組又不參與治療的專業(yè)人員執(zhí)行。
1.4 統(tǒng)計學分析
采用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計。采用重復測量ANOVA,時間點作為內(nèi)在因素,分組作為外在因素;組間比較采用獨立樣本t檢驗。顯著性水平α= 0.05。
所有受試者均嘗試進行所有指標的評定,但由于癱瘓程度的差異,只有2項指標(握力測定、FMA)能在所有受試者中準確獲得。共9例受試者完成金子翼手功能評定(治療組5例,對照組4例)。
2.1 MEPs
治療前6例受試者患側(cè)皮質(zhì)檢測出MEPs。未引出MEPs的患者,治療后仍未引出。組內(nèi)比較顯示,患側(cè)半球MEPs較治療前顯著升高(P<0.001)。見表2。
表2 治療組MEPs波幅變化(mV)
2.2 握力
治療組患側(cè)握力隨時間增加而增加(P<0.05)。第10次治療后、治療后1個月,治療組患側(cè)握力均顯著優(yōu)于對照組(P<0.001)。見表3。
2.3 FMA
治療組隨著時間的增加,F(xiàn)MA也增加(P<0.001)。第10次治療后、治療后1個月,治療組FMA均顯著優(yōu)于對照組(P<0.001)。見表4。
表3 兩組受試者患肢握力比較(kg)
表4 兩組受試者患肢FMA評分比較
2.4 金子翼手功能評定
由于只有部分患者能夠完成,所以只進行組內(nèi)比較。第10次治療后,治療組5例完成金子翼手功能評定者中,3例較治療前增高。
2.5 副作用
所有患者均能耐受10次治療。1例患者在第1次治療后出現(xiàn)了輕微頭暈及嘔吐癥狀,30 min后緩解。28例報告治療時感覺良好,12例報告無特殊感覺,無患者報告治療過程有不舒服。
10次治療后MMSE評分:治療組(27.4±0.35),對照組(27.6±0.42),無顯著性差異(t=0.28,P=0.86)。
卒中后運動功能的恢復是多種機制參與的復雜過程。隨著研究的進展,人們對其認識也逐漸深入[7-8]。其中雙側(cè)半球的不同作用及兩者間的相互作用引起了人們的高度關(guān)注[9-14]。
半球間抑制(interhemispheric interactions,IHI)是正常存在的神經(jīng)生理特性,表現(xiàn)為一側(cè)M1對另一側(cè)M1的抑制。它可能是由發(fā)出抑制的M1通過興奮性神經(jīng)元,經(jīng)胼胝體與對側(cè)的抑制性酪氨酸能中間神經(jīng)元形成突觸實現(xiàn)[15-16]。半球間競爭模型顯示,單側(cè)半球病變會引起這種平衡的破壞,導致健側(cè)半球相關(guān)功能釋放。缺血性腦卒中發(fā)生后,健側(cè)半球向患側(cè)半球IHI加強,這可能成為其運動功能障礙的重要原因[7]。
本研究顯示,rTMS的療效與皮層興奮性增高相關(guān)。局部皮層興奮性的增高可能代表突觸效應的增強,并與一些卒中后被抑制區(qū)域的復活相關(guān)。將來的研究可應用雙脈沖TMS來檢測皮層內(nèi)興奮回路的變化[17]。
此外,rTMS產(chǎn)生的療效還可能與下列因素相關(guān)。①患者均同時接受常規(guī)治療,由于對皮層可塑性產(chǎn)生作用,rTMS可能增強運動系統(tǒng)對治療的反應敏感性。目前的研究認為,rTMS與運動訓練相結(jié)合能夠增強運動恢復的效果。②rTMS可能間接地改善患者的抑郁狀態(tài),因此增強治療效果。本試驗未進行抑郁評定,將來可將其作為研究指標。③rTMS增加了紋狀體區(qū)多巴胺的釋放[18-19],這可能有利于肢體功能的恢復。
第10次治療結(jié)束后,對照組握力值出現(xiàn)下降,考慮可能由于疲勞造成。我們在將來的試驗設(shè)計中盡量避免疲勞的產(chǎn)生。
本試驗也存在一些缺陷。①皮質(zhì)興奮性的測定我們只測定MEPs,其他指標如運動閾值、皮層靜息時間等未進行測定;由于條件限制,只測定治療組的MEPs。在進行皮層興奮性與功能恢復相關(guān)性方面缺乏有力依據(jù)。②到目前為止,關(guān)于rTMS研究的一個方法學問題就是假刺激的方法。雖然一個理想的假刺激能夠產(chǎn)生同樣的頭皮部感覺,但因為假刺激不能引起肌肉收縮,所以受試者很可能感覺到與真刺激的差別。即使所有的受試者均對rTMS治療一無所知,也未必能夠?qū)崿F(xiàn)真正的盲法。本實驗中同樣存在這個問題。③由于本試驗的大部分受試者均為皮層下卒中,導致其外在效度下降。這也鼓勵將來對其他的卒中人群(不同人口統(tǒng)計學資料、不同臨床特征)進行研究。
本研究初步顯示,1 Hz rTMS刺激健側(cè)皮層M1區(qū)能夠改善缺血性卒中后偏癱上肢的運動功能。
[1]Lüdemann-Podubecká J,Neumann G,Ponfick M,et al.Repetitive transcranial magnetic stimulation for the upper limb motor function improvement after stroke[J].Fortschr Neurol Psychiatr,2014,82(3):135-144.
[2]中華醫(yī)學會第四屆全國腦血管病學術(shù)會議.各類腦血管疾病診斷要點[J].中華神經(jīng)科雜志,1996,29(6):379-380.
[3]Fugl-Meyer AK,Jasko L,Leyman I,et al.The post-stroke hemiplegic patient.1.a method for evaluation of physical performance[J].Scand J Rehabil Med,1975,7(1):13-31.
[4]段亞景,王寧華.握力測量的研究進展[J].中國康復理論與實踐,2009,15(10):948-951.
[5]Fess EE,Gripstrength,Casanova JS.Clinical Assessment Recommendations[M].2nd ed.Chicago:American Society of Hand Therapists,1992:41-45.
[6]金子翼.簡易上肢機能檢查[M].東京:酒井醫(yī)療株式會社,1986:121.
[7]Ward NS,Cohen LG.Mechanisms underlying recovery of motor function after stroke[J].Arch Neurol,2004,61(2): 1844-1848.
[8]Takeuchi N,Izumi S.Noninvasive brain stimulation for motor recovery after stroke:mechanisms and future views[J].Stroke Res Treat,2012,23(12):58-68.
[9]Pal PK,Hanajima R,Gunraj CA,et al.Effect of low-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation on interhemispheric inhibition[J].Neurophysiol,2005,94(5):1668-1675.
[10]Corti M,Patten C,Triggs W.Repetitive transcranial magnetic stimulation of motor cortex after stroke:a focused review[J]. Am J Phys Med Rehabil,2012,91(3):254-270.
[11]Nowak DA,Grefkes C,Ameli M,et al.Interhemispheric competition after stroke:brain stimulation to enhance recovery of function of the affected hand[J].Neurorehabil Neural Repair,2009,23(7):641-656.
[12]Koch G,Ruge D,Cheeran B,et al.TMS activation of interhemispheric pathways between the posterior parietal cortex and the contralateral motor cortex[J].J Physiol,2009,587 (17):4281-4292.
[13]Williams JA,Pascual-Leone A,F(xiàn)regni F.Interhemispheric modulation induced by cortical stimulation and motor training[J].Phys Ther,2010,90(3):398-410.
[14]Vidal AC,Banca P,Pascoal AG,et al.Modulation of cortical interhemispheric interactions by motor facilitation or restraint[J].Neural Plasticity,2014,111(2):1-8.
[15]Ziemann U.Pharmacology of TMS[J].Suppl Clin Neurophysiol,2003,56(8):226-231.
[16]Florian J,Müller-Dahlhaus M,Liu Y,et al.Inhibitory circuits and the nature of their interactions in the human motor cortex a pharmacological TMS study[J].J Physiol,2008,586(2): 495-514.
[17]Udupa K,Ni Z,Gunraj C,et al.Effect of long interval interhemispheric inhibition on intracortical inhibitory and facilitatory circuits[J].J Physiol,2010,588(14):2633-2641.
[18]Strafella AP,Paus T,F(xiàn)raraccio M,et al.Striatal dopamine release induced by repetitive transcranial magnetic stimulation of the human motor cortex[J].Brain,2003,126(1):2609-2615.
[19]Kuroda Y,Motohashi N,Ito H,et al.Chronic repetitive transcranial magnetic stimulation failed to change dopamine synthesis rate:preliminary L-[β-11C]DOPA positron emission tomography study in patients with depression[J].Psychiatry Clin Neurosci,2010,64(6):659-662.
Effect of 1 Hz Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation on Upper Limb Motor Function after Stroke
ZHAO Li-na,ZHANG Zhi-qiang,ZHANG Li-xin,LIANG Wei-di.Department of Rehabilitation,Shengjing Hospital of China Medical University,Shenyang,Liaoning 110000,China
Objective To observe the effect of 1 Hz repetitive transcranial magnetic stimulation(rTMS)on upper limb motor function after stroke.Methods 40 patients with ischemic internal carotid artery(ICA)stroke were randomly divided into treatment group(n=20)and control group(n=20).Both groups received conventional rehabilitation and medication.The treatment group received rTMS while the control group received pseudo stimulation,1 Hz at 100%resting motor threshold(RMT)over contralesional motor cortex(unaffected side).The treatment group was tested with motor evoked potentials(MEPs),and both groups were assessed with Fugl-Meyer Assessment(FMA)and grip strength after treatment.Results The amplitude of MEPs of the unaffected cortex increased in the treatment group after treatment(P<0.001).The treatment group improved in grip strength and the scores of FMAin the affected side compared with the control group after treatment(P<0.001).No serious side-effect was found.Conclusion rTMS was safe and feasible for patients with ischemic ICA stroke to improve the upper limb motor function.
stroke;transcranial magnetic stimulation;cortical excitability;upper limb;motor function
R743.3
A
1006-9771(2015)02-0216-04
2013-11-12
2014-05-28)
10.3969/j.issn.1006-9771.2015.02.022
中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院康復中心,遼寧沈陽市110000。作者簡介:趙利娜(1987-),女,遼寧葫蘆島市人,博士研究生,主要研究方向:康復醫(yī)學。通訊作者:張志強。E-mail:zhangzq@sj-hospital.org。