上海中醫(yī)藥大學單春雷團隊發(fā)表文章研究非受累側半球高頻經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重上肢運動功能障礙。重復經顱磁刺激（repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS）作為一種非侵入性神經調控技術，是改善腦卒中后上肢功能的有效手段之一。rTMS可影響大腦皮質的神經電活動，通過調節(jié)局部皮質興奮性或改變神經網(wǎng)絡的連通性，從而促進運動功能恢復。

近年來有學者提出“雙相平衡恢復模型”，主張對于腦卒中后腦受損較嚴重的患者，給予興奮性刺激非受累側半球來代償受損側的腦功能。此外，有研究發(fā)現(xiàn)在非受累側半球運動皮質中，非受累側前運動皮質的背側（contralesional dorsal premotor cortex，cPMd）對結構損傷較嚴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)藥大學單春雷團隊發(fā)表文章，旨在探究非受累側半球皮質高頻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)非受累側半球皮質低頻 rTMS 治療方案，并采用功能性近紅外光譜（functional near- infrared spectroscopy，fNIRS）探測非受累側高頻rTMS引起的大腦運動皮質的功能性重組特征，以期為腦卒中后運動功能康復提供新的 rTMS 干預策略和模式，也為腦康復機制研究提供新的思路。文章發(fā)表在中國康復醫(yī)學雜志，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。

納入標準：①符合《中國各類主要腦血管病診斷要點2019》標準，經顱腦CT或MRI證實為腦梗死或腦出血；②初次、單側發(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，無認知功能障礙；④年齡35-75 歲，右利手；⑤偏癱側 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)神經調控效果不佳）；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)藥物治療和康復訓練的基礎上，對大腦非受累側半球運動皮質行不同頻率的rTMS干預。經顱磁刺激設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 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4周，共20次rTMS干預。

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點向兩邊外側約5cm處對應大腦皮質的中央前回，將線圈中點平面與此處的頭皮表面相切，尋找可引發(fā)健側拇短展肌最大MEP波幅的位置，即是非受累側初級運動皮質（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上肢運動功能以及大腦運動皮質的血氧濃度變化值。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型號設備實時記錄通道下方對應腦區(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)勢半球的偏側化指數(shù)（lateralization index，LI）和各ROI腦區(qū)之間的皮爾遜相關系數(shù)（correlation coefficient，COR），其反映腦網(wǎng)絡中靜息態(tài)功能連接（resting-state functional connectivity，rsFC）的強弱。計算公式：LI=（患側半球ΔOxyHb-非受累側半球ΔOxyHb）/（患側半球ΔOxyHb+非受累側半球ΔOxyHb）

? 2. 結果

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.  大腦運動皮質區(qū)HbO2濃度的變化

見表3，兩組患者在治療前的任務測試期間，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，組內比較：低頻組患者治療后患側M1區(qū)的HbO2值增加、非受累側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 M1、PMC 和患側 M1 的 HbO2值顯著增加（P<0.05）。組間比較：高頻組非受累側 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LI的變化

見圖1，低頻組治療后大腦運動皮質的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.  大腦運動皮質間功能連接的變化

高頻組患者治療后，非受累側PMC-M1的rsFC增強（P<0.05，F(xiàn)DR校正），非受累側M1-患側M1的rsFC減弱（P<0.05），差異有顯著性意義。非受累側PMC-患側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PMC-M1的rsFC減弱（P>0.05），患側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研究初步揭示相關機制，發(fā)現(xiàn)高 頻 rTMS 興 奮 患 者 cPMd 可以起非受累側PMC、M1和患側M1激活顯著增強；而低頻rTMS抑制cM1引起非受累側M1激活顯著降低，患側M1激活顯著增強。本研究是首例針對腦卒中后恢復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揭示相關的腦重塑機制。這對拓展腦卒中偏癱神經調控的優(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.非受累側半球高頻經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重組特征分析[J].中國康復醫(yī)學雜志,2023,38(02):167-173.