YS3004C脑功能(障碍)治疗仪的研制与临床应用

万振宽

自从1935年Von Meduna提出精神分裂症与癫痫是两种相互拮抗的病，因而提倡用减低痉挛阈值的药物诱发全身性痉挛发作，用以治疗某精神病患者，并取得了显著疗效。但该方法操作困难，患者恐惧，不易接受。1938年Cerletti与Bini在此基础上加以改进，用电流诱发痉挛发作，即电休克治疗(electric convulsion therapy, ECT)[1]。该技术操作简便，效果确实，很快成为标准治疗方法，我国从20世纪40年代开展此项治疗，一直沿用半个世纪。其原理就是用一定强度的电流通过大脑，引起意识丧失和痉挛发作，以达到治疗目的。用于治疗精神病患者，特别对抑郁症患者、有强烈自杀、冲动患者、木僵拒食与严重兴奋躁动患者显著疗效，使用安全可靠。但对于年老患者或伴发严重躯体病患者慎用，且产生认知障碍。自从20世纪90年代发达国家对传统电痉挛治疗进行改进，即多参数监测的无抽搐治疗。该方法被称为进入21世纪电痉挛治疗的技术领域。其采用短暂脉冲式的矩形波电刺激；计算机化电痉挛质量和持续时间的计算和显示；标准化电量和电刺激时间的自动设定；具备脑电图(EEG)、心电图(ECG)、肌电图(EMG)全程自动监测系统。在麻醉剂作用下，患者进入全麻状态，肌肉松弛剂起效后，医师进行治疗，短数秒钟电刺激结束，患者很快恢复意识，整个过程无痛苦，无认知和记忆障碍[2]。该技术很快在精神科临床得到广泛应用。

经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulate，TMS)于1985年由英国谢菲尔德大学Barker等首先创立，通过头皮刺激大脑皮层运动区、脊髓神经根或周围神经，在相应的肌肉上记录复合肌肉动作电位。该技术因具有无创、无痛、操作简便及安全可靠等优点及功能方面的独特性，而且近年来配合重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS)的导航定位系统的出现，使治疗定位更加准确，因此很快将重复经颅磁刺激技术推广到临床和科研各个领域[3]。目前，此技术在世界各国精神科广泛应用。

目前市场上脑功能治疗仪品种较多，其功效单一，按原理分只有两类，一类是通过佩戴治疗帽磁疗治疗；另一类通过生物电刺激小脑顶核电疗治疗。近年研发的YS3004C脑功能(障碍)治疗仪集“双功合一(磁疗+电疗)”技术优点，数年来通过精神科临床应用，效果良好，该技术作为精神病康复治疗手段在临床推广应用取得了一定疗效。

1 仪器原理及技术特点

1.1 YS3004C原理方框图(如图1所示)

图1 YS3004C原理方框图

2 YS3004C主要特点

2.1 交变电磁场治疗帽

交变电磁场治疗帽是在借鉴国外先进技术rTMS的基础上，运用交变电磁场仿照人体大脑生物电磁场研制而成。依据生物组织磁导率基本均匀原理，通过介入性电磁线圈输出频率可达50 Hz的交变电磁场，直接透过颅骨达到脑内深部组织产生感应电流直接作用于患者脑生物组织，促进脑功能。其特点如下：

⑴安全可靠，产生磁场强度为弱磁，上限值为25 MT，在对病变脑组织进行刺激治疗的同时，不会损坏正常脑组织的生理活动。

⑵方便灵巧，操作简单，治疗帽分成人和儿童两种，每种均能轴向和径向调节，定位准确。

⑶交变磁场为双波组合(正弦波和方波)，组合波使电磁场密度更大，穿透性更好，衰减更小。

⑷多频振动功能，振动频率和幅度均能调节，使振动治疗和电磁场治疗可组合应用，也可分开使用。

2.2 仿真生物电电极

用电极使仿真生物电(中频无序波)通过乳突穴颅外刺激小脑顶核、脑细胞和脑血管，以促进脑功能恢复。其特点如下：①无序波是以正常脑电基波为仿真对象的仿真生物电波；②仿真生物电流通过电极循循刺激小脑顶核，可以克服颅骨屏障难以穿透问题；③操作简便，无需复杂程序。

3 临床应用

3.1 治疗精神分裂症疗效对照

医院对精神分裂症患者的药物治疗+合并脑功能(障碍)治疗仪电磁组合治疗与单纯药物治疗进行了对比研究。两种治疗方法分别通过汉密尔顿抑郁评定量表(HAMD)、阴性和阳性症状量表(PANSS)评定。

HAMD因子分为7种，因子1代表焦虑/躯体化：由精神性焦虑，躯体性焦虑，胃肠道症状，疑病和自知力等；因子2代表体重即体重减轻一项；因子3代表认知障碍：由自罪感，自杀，激越，人格解体和现实解体，偏执症状，和强迫症状；因子4代表日夜变化：仅日夜变化一项；因子5代表阻滞：由忧郁情绪，工作和兴趣，阻滞和性症状；因子6代表睡眠障碍：由入睡困难，睡眠不深和早醒；因子7代表绝望感：由能力减退，绝望感和自卑感[4]。

经过3周的治疗，两种治疗方法PANSS总分较入组前降低；两种治疗方法HAMD总分和5个因子(因子1、因子3、因子5、因子6、因子7)分别较入组前降低；两种治疗方法HAMD总分和两个因子(因子1、因子3)减分值差异有统计学意义。结果表明，合并脑功能治疗能够明显改善患者的焦虑和认知障碍。

3.2 治疗广泛性焦虑疗效对照

医院选择住院的广泛性焦虑患者，随机分为研究组和对照组两组，每组广泛性焦虑患者。研究组给予经颅磁疗+乳突仿生电刺激，1次/1d，每个疗程14 d，治疗2个疗程，间隔3 d(共计1个月)，同时服用曲唑酮，平均(127.3±21.8)mg/d；对照组单独服用曲唑酮，平均(119.6±25.5)mg/d。治疗前后采用焦虑自评量表(SAS)和匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)评定。治疗1个疗程后，治疗组SAS总分低于对照组,治疗2个疗程后，治疗组SAS总分、PSQI总分均低于对照组。研究结果表明，脑功能障碍治疗仪联合抗焦虑药物对广泛性焦虑有较好的疗效，优于单纯药物治疗，可作为一种有效的辅助治疗方法。

3.3 治疗神经衰弱症疗效研究

对神经衰弱，临床上尚无特殊有效的治疗方法。采用影响神经递质的药物治疗，如抗抑郁焦虑药和镇静剂有一定疗效，但药物起效时间长，有一定的副作用。鉴于生物电磁场伴随着高级神经活动的全过程，利用磁场变化，可以影响神经系统活动，对神经衰弱有治疗效果。用此治疗仪治疗神经衰弱患者，观察治疗前后临床症状的改善情况及抑郁自评量表(SDS)、焦虑自评量表(SAS)和匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)的变化。经过治疗的患者SAS和SDS总分在1个疗程后即明显降低，2个疗程后均显著降低，而PSQI在2个疗程后的评定总分亦显著降低；治疗后SAS、SDS、PSQI总分均显著降低。研究证明，电磁治疗对神经衰弱症有一定疗效。

3.4 在神经科其他疾病治疗中的疗效

近年来，随着脑功能(障碍)治疗仪推广应用，应用领域逐渐扩大，电刺激小脑顶核治疗偏头疼、脑瘫患儿康复疗效也有报道[5-6]最近将仪器改进增加辅助电极用于脑卒中患者肢体康复治疗也取得一些进展。

4 讨论

⑴精神分裂症是病因未明的精神疾病，多起病于青年时期，具有思维、情感、行为等多方面障碍，精神活动不协调[7]而引起。随着社会竞争日益激烈，人们工作、生活压力增大，其发病率有上升趋势。精神分裂症患者经常出现焦虑，失眠，甚至情绪障碍，脑功能(障碍)治疗仪通过磁刺激和仿生电刺激对失眠焦虑有很好的疗效，且无依赖性；精神分裂症患者经药物治疗后易趋于慢性，进而功能缺陷精神残疾，在临床治疗过程中，患者常常出现焦虑、失眠等不良情绪干扰治疗。而脑功能(障碍)治疗仪操作简单，科学可靠，在精神病康复治疗有实际效果。

⑵广泛性焦虑是一种以缺乏明确对象和具体内容的提心吊胆及紧张不安为主的焦虑症，伴有显著的植物神精症状、肌肉紧张及运动性不安，患者深感痛苦而又无法摆脱。经颅磁疗技术和仿生物电流刺激作为一种无痛无创的物理治疗方法，既无药物的不良反应，又治疗方便，患者易于接受[8]。通过头部佩戴治疗帽，将产生的交变电磁场作用于额叶、双侧颞叶及枕叶；通过耳后乳突穴仿真生物电刺激小脑顶核，影响相应脑区神经细胞的电活动，改变细胞膜对离子的通透性，使神经细胞的微环境改变，导致脑细胞的兴奋性发生改变，从整体上改变大脑皮层的兴奋与抑制过程。对于改善广泛性焦虑患者的情绪、睡眠确有积极的促进作用[9-11]。

⑶神经衰弱大多起病缓慢，目前国外已将神经衰弱列入抑郁症的范畴，我国目前仍保留神经衰弱诊断，患者容易接受。该治疗仪的低频交变电磁场和仿生物电刺激在神经衰弱的治疗中有明显作用。这种治疗与药物治疗相比，无不良反应、治疗方便、患者易于接受。交变电磁场作用于双侧额叶、颞叶及枕叶，通过影响相应脑区域神经细胞的生物电活动，从整体上调节大脑皮层的兴奋与抑制过程，可能为治疗神经衰弱作用的主要原因[10]。

⑷偏头痛是临床的一种常见病、多发病。其发病机制与某些神经递质及其对脑血流的调控有关。电刺激小脑顶核能改善脑血管舒缩功能，预防或减轻在偏头痛发作前出现的脑血管痉挛，促进血液循环，防止血小板聚集[12]；使皮层脑电同步化，消除或减轻皮层抑制；通过脑内固有神经通路的神经源性作用增强脑组织的自我保护能力[13]。从而达到减轻偏头痛发作的目的。

⑸小儿脑性瘫痪在我国的患病率为1.86‰[14]，主要表现为中枢性运动障碍和姿势异常。其病因很多，随着科学技术的发展，近年来发现各类电磁治疗及生物磁场技术在医学临床中的应用越来越广泛。利用一定强度的时变磁场在生物体内诱发感应电流，以此刺激神经组织，达到治疗神经损伤的目的。研究结果表明，TMS技术不仅在研究大脑皮质的神经分布、探查中枢运动传导通路中发挥重要作用，近年来已有报道将TMS技术应用于各种脑损伤包括脑瘫的运动功能康复。Ilic等[15]报道，利用大脑可塑性，采用可操纵的TMS技术可为慢性运动功能缺损的患者提供有用的康复治疗措施。磁刺激皮质运动区可直接兴奋大脑皮质运动中枢，也可兴奋皮质脊髓束以至肌肉的整个运动系统，使原来不活跃的突触变为活跃的突触，对运动传导通路有促进作用，能促进突触生成和皮质功能的重建，从而达到运动功能康复的目的。

⑹脑卒中是常见病、多发病,具有高发病率、高病死率和高致残率三大特点,同时又有“疾病与障碍共存”的特点。脑功能(障碍)治疗仪以脑生理学、电磁生物学和临床脑病治疗学为基础，将交变电磁场治疗帽、乳突穴小脑顶核电刺激及辅助电极刺激患肢神经肌肉组合应用，能有效改善脑组织的供血和供氧，改善神经细胞的代谢环境，促进侧枝循环的建立，提高损伤细胞的可复率，减少脑中风的致残率。

5 结语

电磁场的生物效应是多方面的，许多研究证明低频交变电磁场对中枢神经系统有明显的影响。有报道，在一定频率的磁场作用下Ca++从鸡脑组织中的流出量明显增加[16]。目前，有关低频交变电磁场对生物体的作用机制尚不清楚，细胞膜可能是受作用的主要部位，即磁场可能主要影响细胞膜对离子的通透性，使细胞的微环境改变，影响细胞的代谢活动，使神经细胞的兴奋性发生改变[17]。交变电磁场治疗仪对治疗神经精神疾病有一定疗效，同时为磁场对脑功能的生物学效应研究提供了启示，指出了科学的研究方向。

目前，世界各国普遍重视脑科学研究。脑科学是对脑神经系统内分子水平、细胞水平、细胞间变化过程的研究，以及这些过程在中枢功能控制系统内的整合作用。交变电磁场治疗研究虽然在临床上有一定进展，但并没有从生物学基础给出更科学的解释，有待进一步研究，该研究领域前景广阔。

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