上海中醫(yī)藥大學(xué)單春雷團隊發(fā)表文章研究非受累側(cè)半球高頻經(jīng)顱磁刺激改善腦卒中后中重度上肢偏癱的作用及運動皮質(zhì)重組特征分析

腦卒中是我國成人致殘的首要病因，約半數(shù)以上的患者會遺留嚴(yán)重上肢運動功能障礙。重復(fù)經(jīng)顱磁刺激（repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS）作為一種非侵入性神經(jīng)調(diào)控技術(shù)，是改善腦卒中后上肢功能的有效手段之一。rTMS可影響大腦皮質(zhì)的神經(jīng)電活動，通過調(diào)節(jié)局部皮質(zhì)興奮性或改變神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連通性，從而促進運動功能恢復(fù)。

近年來有學(xué)者提出“雙相平衡恢復(fù)模型”，主張對于腦卒中后腦受損較嚴(yán)重的患者，給予興奮性刺激非受累側(cè)半球來代償受損側(cè)的腦功能。此外，有研究發(fā)現(xiàn)在非受累側(cè)半球運動皮質(zhì)中，非受累側(cè)前運動皮質(zhì)的背側(cè)（contralesional dorsal premotor cortex，cPMd）對結(jié)構(gòu)損傷較嚴(yán)重患者運動功能的改善顯得尤為重要。

2023年2月，上海中醫(yī)藥大學(xué)單春雷團隊發(fā)表文章，旨在探究非受累側(cè)半球皮質(zhì)高頻rTMS興奮腦卒中后中重度上肢偏癱的效果是否優(yōu)于常規(guī)非受累側(cè)半球皮質(zhì)低頻 rTMS 治療方案，并采用功能性近紅外光譜（functional near- infrared spectroscopy，fNIRS）探測非受累側(cè)高頻rTMS引起的大腦運動皮質(zhì)的功能性重組特征，以期為腦卒中后運動功能康復(fù)提供新的 rTMS 干預(yù)策略和模式，也為腦康復(fù)機制研究提供新的思路。文章發(fā)表在中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志，第一作者為陳松美主治醫(yī)師，通訊作者為單春雷教授。

文獻簡介

? 1. 方法

研究對象為2021年9月—2022年1月在上海市第三康復(fù)醫(yī)院住院治療的腦卒中患者20例，采用隨機數(shù)字表法將患者隨機分為高頻rTMS組和低頻rTMS組，每組10例。所有患者均完成試驗，治療過程中無不良事件發(fā)生。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合《中國各類主要腦血管病診斷要點2019》標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)顱腦CT或MRI證實為腦梗死或腦出血；②初次、單側(cè)發(fā)病，3 個月＜病程＜1 年（腦卒中后亞急性階段晚期和慢性階段患者；③生命體征穩(wěn)定，無認(rèn)知功能障礙；④年齡35-75 歲，右利手；⑤偏癱側(cè) Fugl-Meyer 上肢運動功能評定量表（Fugl-Meyer assessment scale-upper extremity，F(xiàn)MA-UE）近端部分＜26分（FMA-UE近端部分＜26分者為腦受損較重，對常規(guī)神經(jīng)調(diào)控效果不佳）；⑥患者對本研究知情同意并簽署知情同意書。

治療方案：兩組患者在常規(guī)藥物治療和康復(fù)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，對大腦非受累側(cè)半球運動皮質(zhì)行不同頻率的rTMS干預(yù)。經(jīng)顱磁刺激設(shè)備型號為深圳英智科技有限公司的M-100 Ultimate型，配置“8”字型線圈。①高頻組：5Hz，每個序列刺激持續(xù)6s，重復(fù)30 個序列，間歇 6s，脈沖總數(shù) 1200 個。②低頻組：1Hz，每個序列刺激持續(xù) 20s，重復(fù) 20 個序列，間歇1s，脈沖總數(shù)1200個；兩組治療時間均為每天1次，每周5天，連續(xù)干預(yù)4周，共20次rTMS干預(yù)。

靶點定位：操作者首先在患者頭皮表面確定 CZ 點位置，根據(jù)腦電 10-20 定位系統(tǒng)，鼻根至枕外粗隆的前后連線與雙耳前凹之間的左右連線在頭頂?shù)慕稽c即CZ點。CZ點向兩邊外側(cè)約5cm處對應(yīng)大腦皮質(zhì)的中央前回，將線圈中點平面與此處的頭皮表面相切，尋找可引發(fā)健側(cè)拇短展肌最大MEP波幅的位置，即是非受累側(cè)初級運動皮質(zhì)（contralesional primary motor cortex，cM1），將它作為低頻組rTMS的刺激靶點。在cM1前方約2.5cm處為cPMd，將cPMd作為高頻組rTMS的刺激靶點。

臨床評價：在治療前1天及治療20天后，分別評定每組患者偏癱側(cè)上肢運動功能以及大腦運動皮質(zhì)的血氧濃度變化值。FMA-UE包括反射、肩、肘、腕、手等33個小項，反射每項分為2級（0分、2分），其余各項分為3級（0分、1分、2分），總分66分，其中FMA-UE近端部分為36分，F(xiàn)MA-UE遠(yuǎn)端部分為30分。fNIRS 檢測采用深圳英智科技有限公司NIRScout XP型號設(shè)備實時記錄通道下方對應(yīng)腦區(qū)的氧合血紅蛋白（oxyhemoglobin，HbO2）和脫氧血紅蛋白（reduced hemoglobin，HbR）濃度的變化，計算大腦能代表大腦運動優(yōu)勢半球的偏側(cè)化指數(shù)（lateralization index，LI）和各ROI腦區(qū)之間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)（correlation coefficient，COR），其反映腦網(wǎng)絡(luò)中靜息態(tài)功能連接（resting-state functional connectivity，rsFC）的強弱。計算公式：LI=（患側(cè)半球ΔOxyHb-非受累側(cè)半球ΔOxyHb）/（患側(cè)半球ΔOxyHb+非受累側(cè)半球ΔOxyHb）

? 2. 結(jié)果

1.兩組患者治療前后上肢運動功能的變化

治療前兩組患者FMA-UE評分的組間比較，差異無顯著性意義（P>0.05），見表2。治療后，兩組 FMA-UE 評分均較治療前有提升，差異有顯著性意義（P<0.05）。高頻組的 FMAUE 總分（P<0.05）和 FMA-UE 近端部分（P<0.01）顯著高于低頻組。

2.  大腦運動皮質(zhì)區(qū)HbO2濃度的變化

見表3，兩組患者在治療前的任務(wù)測試期間，同一ROI區(qū)的 HbO2值變化組間差異無顯著性意義（P>0.05）。治療后，組內(nèi)比較：低頻組患者治療后患側(cè)M1區(qū)的HbO2值增加、非受累側(cè)M1區(qū)的HbO2值降低，差異有顯著性意義（P<0.05）；高頻組患者治療后非受累側(cè) M1、PMC 和患側(cè) M1 的 HbO2值顯著增加（P<0.05）。組間比較：高頻組非受累側(cè) PMC 的HbO2較低頻組顯著增加（P<0.05）。

3.  兩組患者治療前后大腦運動皮質(zhì)LI的變化

見圖1，低頻組治療后大腦運動皮質(zhì)的LI較前顯著增加（P<0.01）；高頻組治療后 LI 也增加，但差異無顯著意義（P>0.05）。

4.  大腦運動皮質(zhì)間功能連接的變化

高頻組患者治療后，非受累側(cè)PMC-M1的rsFC增強（P<0.05，F(xiàn)DR校正），非受累側(cè)M1-患側(cè)M1的rsFC減弱（P<0.05），差異有顯著性意義。非受累側(cè)PMC-患側(cè)SMA的rsFC增強，但差異無顯著性意義（P>0.05），見圖2高頻組。低頻組患者治療后，非受累側(cè)PMC-M1的rsFC減弱（P>0.05），患側(cè)M1-PMC和 M1-SMA 的 rsFC 增強，但差異均無顯著性意義（P>0.05），見圖2低頻組。

? 3. 結(jié)論概述

本研究首次利用隨機雙盲對照研究，發(fā)現(xiàn)對腦卒中后中重度上肢偏癱患者使用高頻 rTMS 興奮 cPMd 的療效優(yōu)于常規(guī)的低頻 rTMS 抑制 cM1 的調(diào)控方案，尤其是對于偏癱上肢近端運動功能的改善尤為顯著。通過fNIRS研究初步揭示相關(guān)機制，發(fā)現(xiàn)高 頻 rTMS 興 奮 患 者 cPMd 可以起非受累側(cè)PMC、M1和患側(cè)M1激活顯著增強；而低頻rTMS抑制cM1引起非受累側(cè)M1激活顯著降低，患側(cè)M1激活顯著增強。本研究是首例針對腦卒中后恢復(fù)階段晚期和慢性階段中重度上肢偏癱的患者，分析創(chuàng)新的高頻rTMS興奮cPMd的調(diào)控方案和常規(guī)的低頻rTMS抑制cM1的方案的療效差異，并用fNIRS揭示相關(guān)的腦重塑機制。這對拓展腦卒中偏癱神經(jīng)調(diào)控的優(yōu)化策略和方法，對進一步了解腦卒中后運動功能恢復(fù)的機制都有較大的意義。

參考文獻：陳松美,周芷晴,徐曙天等.非受累側(cè)半球高頻經(jīng)顱磁刺激改善腦卒中后中重度上肢偏癱的作用及運動皮質(zhì)重組特征分析[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2023,38(02):167-173.