本文是一篇医学论文,本研究将iTBS调控方案进行了20分钟的刺激间隔的调整,探究此种刺激方案的神经调控作用,研究结果表明每天2次iTBS(共计1200脉冲),间隔20分钟的刺激模式能够促进卒中后上肢功能恢复,可以提升大脑皮层的兴奋性,促进皮质脊髓束的传导,从而为后期临床实践提供更多依据。
1.前言
1.1研究背景
脑卒中,又被称之为脑血管意外,依据世界卫生组织(World Health Organization, WHO)的定义[1]是指发病迅速,由脑血管的病变所引起的局限性或全脑的功能障碍,持续时间超过24小时或者引起死亡的临床综合征。临床上常常将其分为两大类:缺血性卒中和出血性卒中。由于脑损伤的大小、位置、性质等不同,卒中后常常伴有运动、感觉、认知、情绪、言语、吞咽、排泄及心肺等功能的障碍。 卒中后死亡率因性别、地域有所不同,我国脑卒中的死亡率主要是呈现出农村高于城市、男性高于女性的特点。而脑卒中发病率则显示出城市居民是显著低于农村居民。数据显示过早死亡的首位因素便是脑卒中,这不仅给社会带来极大的疾病负担而且严重威胁民众生命健康安全[2]。随着中国社会经济的迅猛发展,我国民众的生活方式出现了明显的转变,体力活动减少,静坐少动人群的增多,再加上人口的老龄化进程的加速,脑血管病的流行趋势也是越来越显著,这些因素导致脑血管病的发病人数呈现不断增加的趋势。由于医疗技术的快速发展以及预防宣教手段的多样化,脑卒中后死亡率有了比较明显的下降,但是卒中后遗留的功能障碍的幸存者数量仍然是十分巨大的,由于功能障碍导致不少患者不能够做到生活自理,存在重回社会障碍,更是需要长时间系统全面的康复治疗,这些不仅给社会带来了十分巨大的经济负担,而且随着老龄化进程的加快这一趋势有加重的倾向[3, 4]。
上肢功能是人们参与日常活动的重要组成部分,由于上肢尤其是手的运动远比下肢精细,在大脑皮质的功能投射区更大,脑卒中后上肢功能的恢复往往比下肢恢复要慢得多。卒中后上肢功能障碍会严重改变患者的生活,使他们无法处理简单的个人护理任务,参与有价值的生活和履行重要的生活角色职能。这些功能性和社会性限制会破坏他们的自我意识,产生自我价值低下的感觉,以及自我形象和身份的变化,这些均会制约卒中后上肢功能的恢复。因此,促进卒中后上肢功能恢复具有重要意义。
1.2研究目的和意义
ITBS作为TMS的一种新的治疗模式,前人研究表明是可以通过调节皮质脊髓束的兴奋性,从而产生与常规的高频rTMS相似的神经调控作用。与高频rTMS相比i TBS所需的治疗强度更加小、脉冲数更少,却可以产生比较持久的皮层兴奋性的改变[16],而且iTBS所需的治疗时间也短,具有良好的经济学效益,因此iTBS在临床上可能会具有更好的实用价值。有学者[14, 15]的研究支持iTBS可以促进脑卒中后上肢运动功能的恢复,调整失衡的双侧半球间平衡。但是由于TBS参数可以调整,脑卒中后恢复进程各不相同,目前研究较少且异质性较大。有学者的研究表明,TBS治疗时间增加一倍,原本的抑制效应转变为兴奋效应,而原本的兴奋效应转变成了抑制效应,这将影响神经调控策略的制定。
本研究将经典的iTBS模式进行了优化,本研究的目的在于将应用iTBS(80%RMT, 600脉冲, 190s)2次/天,间隔20分钟,作用于脑卒中后受累侧大脑半球的M1区,探究间隔20分钟的2次iTBS刺激模式对卒中后患者上肢运动功能恢复的影响,同时探究这种刺激模式是否仍然具有提升皮层兴奋性的神经调控作用。干预前后用上肢功能评定量表评估上肢运动功能的改善情况,运用电生理指标评估治疗前后患侧大脑皮质M1区兴奋性的改变以及皮质脊髓束传导变化。本研究的意义在于能够为脑卒中患者提供更加精准的神经调控方案,从而造福卒中患者,减轻家庭以及社会的负担,助力卒中患者重新回归社会。
2.文献综述
2.1脑卒中后功能障碍和治疗方法
脑卒中也被称之为脑血管意外,可分为脑梗死、脑出血和蛛网膜下腔出血,是危及中老年人生命安全和身体健康的常见疾病之一。随着中国社会经济的迅速发展,全国人民的生活方式出现了极大的改变,特别是人口老龄化及城镇化进程的明显加快,脑血管病危险因素流行态势非常明显,这致使脑血管病的患病人员数量持续增长。医疗技术的迅猛发展和预防宣教手段的多样化使得卒中后的死亡率有出现明显下落,但是卒中后所遗留的功能障碍、无法生活自理、回归社会困难、需要漫长的康复治疗时间等问题仍然困扰着大量卒中后的幸存者,这不仅对我们的社会经济带来了严峻的考验,而且由于老龄化的进程的不断加快,这一趋势愈演愈烈[3, 4]。
脑卒中后遗留的功能障碍比较多见,主要包括肢体运动功能的障碍、感觉功能的障碍、言语和语言功能的障碍、情绪调节功能的障碍、认知功能的障碍、吞咽功能的障碍、心肺功能障碍以及排泄功能的障碍等[17-20]。运动功能的障碍即偏瘫是最为常见的后遗症之一,相较于下肢,由于上肢以及手的功能更为精细,涉及的大脑皮质所支配的区域范围比下肢要广泛的多,这便使得脑卒中后患侧上肢各方面的功能恢复不仅会相对缓慢很多,而且难度也增加许多。有研究报告指出,约七成发病半年后的卒中患者仍然遗留有上肢运动功能障碍问题[21],这些肢体功能受限程度轻重不一。上肢是人体重要的身体部分,上肢功能在日常生活中占有非常重要的作用,它的功能恢复对于卒中患者的预后以及回归社会和生活起着非常重要的作用[22, 23],脑卒中患者的上肢功能首先不仅制约患者正常的生活能力而且对生存质量也有巨大的影响,上肢功能的恢复程度同样还会影响患者的情绪以及主观康复意愿,因此,上肢功能的恢复可以促进患者的活动参与能力的提升,助其早日回归家庭社会。在脑卒中运动功能的恢复进程中,大量临床工作人员一直在致力于偏瘫侧上肢功能的康复,但治疗效果仍然存在局限。
2.2重复经颅磁刺激
TMS是一种通过电磁转换直接作用于大脑皮质、产生一系列生理变化的无痛无创的神经调节技术。作为无创脑刺激的重要成员之一,TMS在临床应用广泛。1985年英国Baker教授发明第一台经颅磁刺激仪[52],1988年我国廖家华教授团队研制成功中国第一台经颅磁刺激仪,作为四大脑科学新技术之一,TMS技术经过30多年的探究,其临床价值已被各科专家所证实,从早期单纯用于评估以及精神类疾病的治疗,到如今在运动、感觉、疼痛、情绪等方面的良好作用,TMS的应用领域越来越广泛。
TMS的工作原理是将磁刺激线圈放在受试者皮质功能区对应的颅骨表面,利用电磁感应原理,交变的磁场透过颅骨,在大脑皮质部位产生了感应电流,从而改变神经元的膜电位,引发靶肌肉的动作电位即运动诱发电位(Motor Evoked Potential, MEP)[53]。而重复TMS(Repetitive TMS, rTMS)则是在目标皮质部位给予重复的、连续的、有规律的TMS脉冲磁刺激,其刺激强度通常保持不变[54]。依据刺激脉冲频率的高低不同,rTMS常常可以分为高频rTMS(>1Hz)和低频rTMS(≤1Hz)2种刺激模式。由于rTMS是一种规律连续的磁刺激,因此常常可以对人体产生生理作用的累积,rTMS一般在神经元的不应期内产生刺激,从而激活了大量的神经元,提高了兴奋性突触后电位,使得刺激部位以及与之相邻的其他功能脑区发生了重塑。刺激结束后生物学的效应常常还存在即是我们常说的长时程效应。不同刺激频率所产生的长时程效应是不同的,有研究表明高频的刺激可以加速皮质代谢水平,从而提高脑内的血流量;而低频的刺激则会减慢皮质的代谢水平,减少脑内的血流量[55]。Hummel等人在21世纪初期首次将rT MS用于卒中后神经康复[56],为脑卒中患者的康复提供了新的路径。
3.研究对象与研究方法......................... 10
3.1研究对象................................... 10
3.1.1纳入标准..................................... 10
3.1.2排除标准............................ 10
4.研究结果........................................ 18
4.1受试者基本资料.............................. 18
4.2上肢功能评估.................... 18
5.分析与讨论..................................................... 23
5.1上肢功能.......................... 23
5.2活动与参与能力............................... 24
5.分析与讨论
5.1上肢功能
上肢在我们的日常生活中扮演了重要的角色,日常生活中和职业动作中很多需要上肢以及手的动作,大部分生存活动离不开上肢功能。研究表明,上肢功能对应的大脑皮质相比于下肢要大得多,卒中后恢复起来更加缓慢[103]。上肢和手的肌力至少要达到3级以上才能完成基本的活动。卒中后上肢运动功能的障碍不仅影响日常生活,而且影响患者情绪,制约患者与人交交流,活动以及参与的能力。上肢功能的恢复可以提升患者的自信心,增加康复治疗的信心[104]。卒中后肢体功能障碍病理基础较为复杂,涉及到神经传导、神经损害、继发性损害等多个方面,需要系统全面的康复治疗[105]。
TMS是作为一种中枢调控技术,近年来应用越来越广。作为TMS的一种特殊模式,TBS因其独特的优势受到越来越多的关注。脑卒中后需要更加先进、优越、有效的技术对上肢功能进行治疗。本试验将探究iTBS对卒中后上肢功能恢复的影响。
FMA是临床使用较为广泛的肢体功能评定量表,具有良好的信度和效度[95]。上肢FMA从反射、屈肌伸肌共同运动、分离运动、腕关节活动等方面进行评估,可较为全面的评估患者的上肢功能。如表4-2所示,两组受试者在治疗前FMA评分无显著差异(p=0.824, t=-0.224, 95%CI=-10.089, 8.089),治疗结束后iTBS组(p<0.001, t=-17.042, 95%CI=-15.109, -11.780)和伪刺激组(p<0.001, t=-6.185, 95%CI=-4.023, -1.977)FMA评分均显著提升,组间有显著性差异(p=0.036, t=2.187, 95%CI=0.639, 18.250),iTBS组FMA得分提升显著高于伪刺激对照组(p=0.001, t=11.278, 95%CI=8.562, 12.326)。可见2周的iTBS治疗(1200次/天,间隔20分钟)可以提升脑卒中恢复期患者上肢的FMA评分,促进上肢运动功能的恢复。Hsu[67]等人的研究纳入12例卒中患者进行了为期10天的干预,也发现了患者FMA评分的改善。这与本试验研究结果一致。
6.研究结论、创新以及局限
6.1研究结论
(1)两周的iTBS治疗结合常规康复治疗在脑卒中上肢运动功能、活动参与能力、大脑皮层兴奋性以及皮质脊髓束传导方面均有显著改善;伪刺激治疗结合常规康复治疗在上肢运动功能,活动参与能力方面改善显著,但在大脑皮层兴奋性以及皮质脊髓束传导方面无显著变化。
(2)与伪刺激治疗相比,两周的iTBS治疗在脑卒中后上肢FMA评分上提升更加显著,在WMFT、MBI、ICF-APAS评估方面改善效果无显著差异。
(3)与伪刺激治疗相比,两周的iTBS治疗可以显著提升脑卒中恢复期患者患侧大脑皮层的兴奋性、减少MEP的潜伏期、增加MEP的波幅从而促进皮质脊髓束的传导。
(4)两周的患侧大脑半球M1区的iTBS治疗能够促进脑卒中恢复期患者上肢运动功能的恢复。
参考文献(略)