1 Hz重复经颅磁刺激对缺血性脑卒中后上肢运动功能的疗效

2015-09-06 12:17赵利娜张志强张立新梁维娣
中国康复理论与实践 2015年2期
关键词:握力半球皮层

赵利娜,张志强,张立新,梁维娣

·临床研究·

1 Hz重复经颅磁刺激对缺血性脑卒中后上肢运动功能的疗效

赵利娜,张志强,张立新,梁维娣

目的 观察1 Hz重复经颅磁刺激(rTMS)对缺血性脑卒中后偏瘫上肢运动功能康复的效果。方法 40例缺血性脑卒中后上肢偏瘫患者被随机分配到治疗组(n=20)和对照组(n=20)。两组均给予常规康复治疗,治疗组采用rTMS刺激健侧皮层M1区,对照组给予假刺激。治疗后采用运动诱发电位(MEPs)、Fugl-Meyer上肢运动功能评分(FMA)和握力进行评定。结果 治疗后,治疗组患侧MEPs振幅显著升高(P<0.001)。治疗组握力和FMA评分显著优于对照组(P<0.001),并至少可持续到治疗结束后1个月。所有患者均能耐受10次治疗,无严重不良反应发生。结论 rTMS刺激健侧皮层M1区可改善缺血性脑卒中后偏瘫上肢的运动功能。

脑卒中;经颅磁刺激;皮质兴奋性;上肢;运动功能

[本文著录格式]赵利娜,张志强,张立新,等.1 Hz重复经颅磁刺激对缺血性脑卒中后上肢运动功能的疗效[J].中国康复理论与实践,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.

随着诊疗技术水平的提高,急性脑卒中救治率明显提高,然而致残率却居高不下。存活者中绝大多数人的功能并不能完全恢复,常遗留对侧偏瘫、失语、吞咽困难等多种残疾,主要表现为运动功能的缺损,严重影响生活质量。目前临床对于脑卒中后上肢运动功能的康复尚缺乏有效的治疗手段。

重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)是一种新的神经电生理技术,与传统的电刺激技术相比,具有无痛无创、操作简便、安全可靠等优点,在脑卒中、抑郁症、帕金森病、疼痛等疾病的机制研究和治疗方面具有巨大的潜在价值[1]。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2012年6月~2013年6月在本科住院的缺血性脑卒中后上肢偏瘫患者189例,均符合1995年全国第四届脑血管学术会议制定的诊断标准[2],并经头颅CT或MRI确诊为颈内动脉支配区域(internal carotid artery,ICA)的单纯缺血性卒中。

纳入标准:①病程4~12周;②轻~中度单侧上肢瘫痪,非废用手;③依照发病前用手习惯确定优势半球;④年龄30~75岁;⑤辽宁及周边省份常驻户口;⑥自愿参加试验。

排除标准:①伴严重心脏疾病、严重躯体疾病;②颅内压增高;③颅内金属植入物、磁片、心脏起搏器或颅骨缺损;④个人或家族癫痫病史、精神病史(包括婴儿时期的热惊厥);⑤改变皮层兴奋性的药物(镇静、抗抑郁药)应用史;⑥严重认知及交流障碍而不能配合;⑦怀孕。

本研究经中国医科大学盛京医院伦理委员会审批。

符合标准的患者40例纳入研究。将研究对象的一般情况做成记录表装订好,采用分层随机的方法,先按年龄分成31~40岁、41~60岁、61~75岁3层,再将每层患者按随机数表法分配到两组。对照组(n=20):31~40岁4例,41~60岁12例,61~75岁4例。治疗组(n=20):31~40岁3例,41~60岁13例,61~75岁4例。分组资料保存在不参与治疗和评定者手中。

40例患者均完成治疗。两组基线资料比较无显著性差异(P<0.05)。见表1。

表1 两组基线数据比较

1.2 治疗

1.2.1 基础治疗

两组均同时接受运动疗法和药物治疗。

①运动疗法。采取常规运动疗法,每次45 min,每天1次,连续10 d。由同一名治疗师完成。

②药物治疗。应用相同的缺血性卒中二级预防用药及营养神经药物。拜阿司匹灵100 mg,每天1次;艾地苯醌片(金搏瑞)30 mg,每天3次。

禁用改变皮层兴奋性的药物(镇静、抗抑郁药,如地西泮、阿普唑仑、奥氮平片等)。

1.2.2 rTMS

采用国产YRD CCY-1磁刺激器(线圈直径12.5 cm,最大强度为3.0 T)。刺激作用于健侧半球M1区。刺激参数:1 Hz,强度为健侧半球静息运动阈值(resting motor threshold,RMT)的100%,时间20 min,总计1200脉冲。线圈与头皮相切。治疗前先确定患者的运动阈值。

治疗时患者躺在舒适的治疗床上,并确保肌肉处于完全放松状态。患者之前均未接受过rTMS治疗,治疗过程中产生的听觉和感觉应不易被察觉。

治疗组实施rTMS干预。每次20 min,每天1次,连续10 d。

对照组刺激位点和参数等均与治疗组相同,但线圈与头皮相垂直。

所有治疗均由同一名康复治疗师完成。

1.3 疗效评定

1.3.1 皮质兴奋性

治疗前,第5次、第10次治疗后测定双侧半球运动诱发电位(motor evoked potentials,MEPs)。受检者取坐位,记录电极安放在第一背侧骨间肌(the first dorsal interosseous,FDI)上,检测时该肌肉处于完全松弛状态。刺激部位选择接收肌肉对侧的皮层M1区及Ebr点。应用表面电极进行记录,随后用单脉冲TMS以阈上强度刺激最佳位点并以2%的幅度逐渐降低刺激强度。刺激前20 ms开始记录肌电信息。

1.3.2 运动功能评定

1.3.2.1 Fugl-Meyer上肢运动功能评定(Fugl-Meyer Assessment,FMA)[3]

FMA通过要求患者进行一系列的动作来检查患者脑损伤后不同恢复阶段肢体反射状态、屈伸协同运动和选择性分离运动。上肢运动功能部分包含32个项目,评分分为3级(0~2)。上肢总分数66分。

1.3.2.2 握力测定[4-5]

应用电子握力器。患者取坐位,双足自然置于地面,屈膝屈髋90°,肩内收中立位,屈肘90°,前臂中立位,屈腕0°~30°间,并保持0°~15°尺偏。握力测定3次,每次间隔15 s。记录3次最大握力值(maximal voluntary contract,MVC)。

1.3.2.3 金子翼手功能评定[6]

又称简易上肢机能检查(simple test for evaluating hand function,STEF)。该方法通过手的取物过程,包括手指屈、伸,手抓、握,拇指对掌、捏、夹等各种动作来完成全套检查测试。

全套检测共分10项活动,依次为:拿大球、拿中球、拿大方块、拿中方块、拿木圆片、拿小方块、拿人造革片、拿金属片、拿小球、拿金属小棍。检查要采取标准动作,物品从一处拿起,经过标准距离,放在指定位置。同时记录从动作开始到结束的时间。每项分数为0~10分,最高10分。花费时间越短,得分越高。每项检查限定时间为30 s,在30 s内仍不能完成该动作,得0分。

1.3.3 副作用

可能存在的副作用有诱发癫痫、认知及情绪改变、一过性的听觉变化、刺激位点刺痛麻木以及头痛恶心等不适。

通过简易智能精神状态检查(Mini-Mental State Examination,MMSE)评定认知功能变化。

在治疗前1周、治疗第1天、第5次治疗后、第10次治疗后、治疗结束后2周及1个月进行运动功能评定。每次评定在干预完成0.5~24 h内进行。

每位受试者接受2次基线评定。评定由一名既不参与分组又不参与治疗的专业人员执行。

1.4 统计学分析

采用SPSS 17.0软件进行统计。采用重复测量ANOVA,时间点作为内在因素,分组作为外在因素;组间比较采用独立样本t检验。显著性水平α= 0.05。

2 结果

所有受试者均尝试进行所有指标的评定,但由于瘫痪程度的差异,只有2项指标(握力测定、FMA)能在所有受试者中准确获得。共9例受试者完成金子翼手功能评定(治疗组5例,对照组4例)。

2.1 MEPs

治疗前6例受试者患侧皮质检测出MEPs。未引出MEPs的患者,治疗后仍未引出。组内比较显示,患侧半球MEPs较治疗前显著升高(P<0.001)。见表2。

表2 治疗组MEPs波幅变化(mV)

2.2 握力

治疗组患侧握力随时间增加而增加(P<0.05)。第10次治疗后、治疗后1个月,治疗组患侧握力均显著优于对照组(P<0.001)。见表3。

2.3 FMA

治疗组随着时间的增加,FMA也增加(P<0.001)。第10次治疗后、治疗后1个月,治疗组FMA均显著优于对照组(P<0.001)。见表4。

表3 两组受试者患肢握力比较(kg)

表4 两组受试者患肢FMA评分比较

2.4 金子翼手功能评定

由于只有部分患者能够完成,所以只进行组内比较。第10次治疗后,治疗组5例完成金子翼手功能评定者中,3例较治疗前增高。

2.5 副作用

所有患者均能耐受10次治疗。1例患者在第1次治疗后出现了轻微头晕及呕吐症状,30 min后缓解。28例报告治疗时感觉良好,12例报告无特殊感觉,无患者报告治疗过程有不舒服。

10次治疗后MMSE评分:治疗组(27.4±0.35),对照组(27.6±0.42),无显著性差异(t=0.28,P=0.86)。

3 讨论

卒中后运动功能的恢复是多种机制参与的复杂过程。随着研究的进展,人们对其认识也逐渐深入[7-8]。其中双侧半球的不同作用及两者间的相互作用引起了人们的高度关注[9-14]。

半球间抑制(interhemispheric interactions,IHI)是正常存在的神经生理特性,表现为一侧M1对另一侧M1的抑制。它可能是由发出抑制的M1通过兴奋性神经元,经胼胝体与对侧的抑制性酪氨酸能中间神经元形成突触实现[15-16]。半球间竞争模型显示,单侧半球病变会引起这种平衡的破坏,导致健侧半球相关功能释放。缺血性脑卒中发生后,健侧半球向患侧半球IHI加强,这可能成为其运动功能障碍的重要原因[7]。

本研究显示,rTMS的疗效与皮层兴奋性增高相关。局部皮层兴奋性的增高可能代表突触效应的增强,并与一些卒中后被抑制区域的复活相关。将来的研究可应用双脉冲TMS来检测皮层内兴奋回路的变化[17]。

此外,rTMS产生的疗效还可能与下列因素相关。①患者均同时接受常规治疗,由于对皮层可塑性产生作用,rTMS可能增强运动系统对治疗的反应敏感性。目前的研究认为,rTMS与运动训练相结合能够增强运动恢复的效果。②rTMS可能间接地改善患者的抑郁状态,因此增强治疗效果。本试验未进行抑郁评定,将来可将其作为研究指标。③rTMS增加了纹状体区多巴胺的释放[18-19],这可能有利于肢体功能的恢复。

第10次治疗结束后,对照组握力值出现下降,考虑可能由于疲劳造成。我们在将来的试验设计中尽量避免疲劳的产生。

本试验也存在一些缺陷。①皮质兴奋性的测定我们只测定MEPs,其他指标如运动阈值、皮层静息时间等未进行测定;由于条件限制,只测定治疗组的MEPs。在进行皮层兴奋性与功能恢复相关性方面缺乏有力依据。②到目前为止,关于rTMS研究的一个方法学问题就是假刺激的方法。虽然一个理想的假刺激能够产生同样的头皮部感觉,但因为假刺激不能引起肌肉收缩,所以受试者很可能感觉到与真刺激的差别。即使所有的受试者均对rTMS治疗一无所知,也未必能够实现真正的盲法。本实验中同样存在这个问题。③由于本试验的大部分受试者均为皮层下卒中,导致其外在效度下降。这也鼓励将来对其他的卒中人群(不同人口统计学资料、不同临床特征)进行研究。

本研究初步显示,1 Hz rTMS刺激健侧皮层M1区能够改善缺血性卒中后偏瘫上肢的运动功能。

[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]中华医学会第四届全国脑血管病学术会议.各类脑血管疾病诊断要点[J].中华神经科杂志,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]段亚景,王宁华.握力测量的研究进展[J].中国康复理论与实践,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.简易上肢机能检查[M].东京:酒井医疗株式会社,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,Fregni 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,Fraraccio 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

中国医科大学附属盛京医院康复中心,辽宁沈阳市110000。作者简介:赵利娜(1987-),女,辽宁葫芦岛市人,博士研究生,主要研究方向:康复医学。通讯作者:张志强。E-mail:zhangzq@sj-hospital.org。

猜你喜欢
握力半球皮层
巧练握力益康寿
一种改进PSO-ARMA半球谐振陀螺温度误差建模方法
1例新生儿小脑半球出血并破入脑室手术案例
复发缓解型多发性硬化患者扣带皮层结构和灌注变化
基于体检人群构建中国成人握力下降的诊断切点*
急性皮层脑梗死的MRI表现及其对川芎嗪注射液用药指征的指导作用研究
儿童握力弱,未来健康差
基于复杂网络的磁刺激内关穴脑皮层功能连接分析
不容忽视的握力
电刺激大鼠皮层桶状区对胆碱乙酰移位酶表达的影响