电刺激治疗耳鸣研究进展

2019-01-04 15:36夏红艳赵立东
中华耳科学杂志 2019年5期
关键词:耳蜗神经研究

夏红艳赵立东

1浙江中医药大学(杭州310000)

2解放军总医院耳鼻咽喉头颈外科,解放军耳鼻咽喉科研究所(北京100853)

耳鸣是指在没有任何外源性声音或电刺激存在的情况下,患者自主感觉耳内有声音的感受,主观性耳鸣和客观性耳鸣是目前临床上的主要分型[1]。绝大部分患者的耳鸣是主观性耳鸣,这种耳鸣不能被他人感知[2]。耳鸣是一种常见的健康问题,生活中能感知到耳鸣者占10%~30%,其中70%的患者伴随焦虑、抑郁、失眠等症状,严重影响日常生活[3]。迄今为止尚无能使耳鸣明显缓解的标准治疗方法。目前认为,当耳蜗受到急性或慢性损伤或耳蜗发生病理改变后,通常会产生耳鸣;另外,随着耳鸣动物模型开展的基础研究不断深入,“耳鸣中枢化”学说被提出[4]。中枢皮质或皮质下结构的活动过度和重组等都可能是耳鸣产生和持续存在的原因[5]。此外,非听觉的大脑结构,例如杏仁核、海马、前扣带皮质等在耳鸣的形成中也发挥作用[6]。

从本质上讲,耳鸣的产生是由听觉相关神经元的异常生物电活动所致。因此,如果对相关部位进行电刺激,也许对耳鸣症状能发挥一定的改善作用。首先,电刺激可以对耳鸣患者异常活动的听觉相关神经元产生抑制作用;其次,电刺激还能影响扣带回,使其产生自上而下的控制[7]。

到目前为止,电刺激治疗主要有以下分类:

1 鼓岬电刺激(Electrical Promontory Stimulation,EPS)

鼓岬电刺激是一种诱发听觉脑干反应测试的方法。早在上世纪70年代,就已应用于耳鸣的治疗。倪炳华[8]对20例伴有重度感音神经性耳聋的耳鸣病人行鼓岬电刺激法,使用的鼓岬刺激器是一种直流脉冲发生器,输出频率可在125~4000Hz调节,最大输出电压2V,选择适当的刺激频率和电压直到患者主诉耳鸣减轻或消失后,继续维持电刺激20分钟。结果发现20例患者中有9例患者的耳鸣有不同程度的改善。王锡温等[9]对20例(30耳)顽固性耳鸣患者行鼓岬电刺激法,使用正弦波电流,刺激电流强度为10~30μA,电压幅度0.5~2V。刺激时使刺激频率与耳鸣的音调一致,每次刺激时间为15分钟,隔日1次,5次为一个疗程。结果18例(27耳)在电刺激时对耳鸣有不同程度的抑制作用。尽管以上研究均显示鼓岬电刺激对耳鸣有一定的改善作用,但其并未在临床被广泛应用来治疗耳鸣。究其原因,可能是这种方法存在较多的不足之处。例如:患者每次进行电刺激都需要穿刺鼓膜,不但患者疼痛不易忍受,而且使患者中耳感染的几率大大增加;其对耳鸣的持续抑制效果也并不是很好,多表现为短暂的抑制现象;患者的听力情况可能会因长期的电刺激治疗而发生变化。由于以上等的诸多原因,通过鼓岬电刺激来治疗耳鸣的方法在近年来已经被放弃使用。

2 脑深部刺激(Deep Brain Stimulation,DBS)

脑深部电刺激是指在特定的脑区域中,通过立体定向外科手术的方法植入刺激电极,然后通过电刺激来调控相关核团和脑区的活动,从而对疾病症状有所改善[10]。使用脑深部电刺激治疗慢性疼痛在上个世纪七十年代就开始了。而耳鸣作为持续存在的病理性感觉,和慢性疼痛具有一些共同的特点。那么对慢性疼痛有效的治疗手段也可能能够成功用于治疗耳鸣。

石勇兵等人[11]提出针对高级皮层下听觉中枢的脑深部电刺激也许可以治疗严重、顽固而其他手段治疗无效的耳鸣。之所以选择高级中枢结构进行DBS干预,原因是耳鸣信号必须经过高级中枢结构方可到达皮层引起耳鸣感觉,而刺激位点如果低于耳鸣信号产生水平,可能起不到治疗作用,研究还提到,在刺激参数方面,可考虑使用已成熟用于慢性疼痛和运动功能障碍的刺激参数(例如可考虑使用脉宽为0.1或0.2的刺激脉冲,刺激速率100~300Hz,刺激强度开始时应不超过100μA)。目前,少部分研究发现使用DBS对耳鸣有一定的改善作用。Luo等人[12]对大鼠耳鸣研究的结果表明,通过电刺激大鼠的背侧耳蜗核(DCN)能够抑制耳鸣,特别是在高频时。数据还表明背侧耳蜗核可用作通过自下而上神经调节方法抑制耳鸣的靶标。总之,DCN是第一个在动物模型中用DBS成功刺激减弱耳鸣的目标[13]。在这之后,Smit J V等人[14]在耳鸣的动物模型中,发现下丘的DBS也可有效减少动物模型中耳鸣的行为征兆,证实了DBS会破坏病理性神经元的活动,因此可能成为严重耳鸣患者的潜在治疗方法。在临床试验中,Cheung等人[15]对关于DBS尾状核对耳鸣的影响做了进一步的探讨,研究显示耳鸣症状会受到DBS尾状核神经的调节,但具体的调节机制还有待研究。

尽管如此,DBS治疗耳鸣临床研究的开展仍然存在较大的困难,特别是在没有其他颅内疾病需要DBS治疗的情况下。就如何更好地评估耳鸣效果这一方面,我们需要进一步完善。就DBS可能带来的副作用这一方面,我们需要从更加全面的视角进一步评估。除此以外,对于最佳的刺激部位和刺激参数也需要进一步明确,所以相关的研究有待进一步深入。

3 经颅直流电刺激(transcranial Direct Current Stimulation,tDCS)

经颅直流电刺激是通过置于颅骨的电极产生微弱直流电(通常1~2mA)的一种非侵入性脑刺激方法,其在一定程度上可通过改变皮质神经元的活动及兴奋性来诱发脑功能的变化[16]。Vanneste等[17]的一项开放性试验中使用直流电对478例耳鸣患者的背外侧前额叶皮层进行双侧20分钟的tDCS治疗,结果证实,tDCS对大约三分之一的耳鸣患者可以起到良好的治疗效果,并且患者的性别、年龄、耳鸣类型都不会对治疗效果造成影响。Song等[18]进行的meta分析结果显示,耳鸣患者中39.5%的受访者对前额叶和颞区进行tDCS治疗,能够有13.5%的耳鸣平均强度的降低。而Pal N等[19]的tDCS治疗慢性耳鸣的研究中,发现前额叶皮质区域和听觉皮质区域tDCS对慢性耳鸣没有有效的抑制作用,但这一结果可能也与tDCS的不同的刺激参数有关。Henin,S等[20]综述报告了大多数研究中,耳鸣响度或带来的烦恼会暂时减少,无论确切的刺激参数或位置如何,但没有一项显示tDCS的任何长期益处。

tDCS的基本机制尚未明确。要想进一步明确tDCS对耳鸣的治疗效果,仍需开展大量的实验来观察其对耳鸣的影响。由于tDCS装置、方案和刺激部位存在异质性,所以还需要对这些参数进行优化以提高治疗耳鸣的效果。

4 迷走神经刺激(Vagus Nerve Stimulation,VNS)

迷走神经刺激术是通过锁骨下的脉冲发生器发出的电流来刺激迷走神经,最终经迷走传导通路来调节皮层重要相关区域的功能状态[21]。目前,不同的两种刺激参数在VNS治疗时被采用,即高频刺激参数和低频刺激参数:(1)高频刺激:电流强度为0.25~3.0mA;刺激频率是 20~50Hz;脉冲宽度为500μs;开放时间为30~90s;关闭时间是5~10min。(2)低频刺激:电流强度为0.25~2.75mA;刺激频率是1~2Hz;脉冲宽度为130μs;开放时间为30min;关闭时间是60~180min,根据治疗结果分析的结果,高频刺激参数较低频刺激参数疗效要好[22]。Engineer等[23]研究表明,颈迷走神经刺激配合声刺激能定向可逆地调节听觉中枢可塑性变化,用短暂的迷走神经刺激脉冲反复配对音调完全消除了噪声暴露大鼠耳鸣的生理和行为相关性。曾祥丽等[24]对64例慢性耳鸣患者行经皮VNS的研究发现,T-VNS用于慢性主观性耳鸣的治疗对患者焦虑程度及睡眠质量有明显改善,仅少数患者治疗期间有短暂咳嗽或耳部刺痛感,安全性好。但疗程及刺激参数的设置需要扩大样本进行进一步的探讨。

5 经皮神经电刺激(Transcutaneous Electric Nerve Stimulation,TENS)

经皮神经电刺激又名电针疗法。它将低频脉冲直流电作用于皮肤表面,与针灸治疗相比,多了一个电刺激。它通过改变膜电位导致神经纤维超级化[5]。它能够减少急、慢性疼痛,并且采用的是非侵入性的方法。Vanneste等[25]在进行经皮神经电刺激C2颈神经对耳鸣影响的试验中,通过即时对比治疗前后VAS分数,发现VAS分数的变化有统计学意义,并且治疗的有效率达到了43%。一些研究者通过TENS联合其他治疗方式来治疗耳鸣。陶泉等[26]应用TENS联合颈肌牵伸来观察其对躯体性耳鸣患者的影响,先进行10min的6Hz双向直角波刺激,随后进行10min的40Hz双向直角波刺激,每天1次,每次20min,连续治疗1个月。结果显示,TENS组经过1个月的治疗后,治疗前后耳鸣响度平均分值VAS降低了1.4,患者主观感受显著改善。刘敏娟等[27]用TENS联合声频共振的方式来治疗神经性耳鸣,采用G6805型电针仪,采用连续波、刺激量增加到患者能忍受的程度,每次刺激30min,每天一次,10天为一个疗程,连续治疗3个疗程后对疗效进行评估。结果显示治疗组的有效率要高于对照组的有效率,据估算约高出17%左右,可见电针配合声频共振治疗神经性耳鸣疗效显著,但是实验没有设立单独的电针治疗组,所以其单独对耳鸣的治疗效果还需进一步研究。目前,只有少数研究是单独使用TENS来对耳鸣进行研究,大多数研究是关于TENS和其他康复治疗手段进行联合使用的随机对照试验,所以目前还无法确定TENS与哪种治疗手段联合使用的效果是最佳的。

6 其它相关的电刺激治疗

(1)人工耳蜗是一种辅助听力的电子设备。它能够将声信号转换为电信号,通过直接刺激听神经来帮助患者恢复或获得声音,适用于重度、极重度感音神经性耳聋患者。王洪田等[28]对10例行人工耳蜗植入后的语后聋患者进行问卷调查,10例患者中有8例患者耳鸣有不同程度的改善,这一结果显示人工耳蜗植入对大部分的耳鸣患者能起到缓解或者抑制的作用,但仍有少数患者没有从中改善,所以是否需要对单纯耳鸣问题的患者实施人工耳蜗植入仍存在争议。在CI用于治疗耳聋的过程中,发现耳鸣能够被CI高效抑制甚至消除。尽管如此,单纯想要通过CI的植入来治疗耳鸣尚处于探讨阶段。目前的研究多为CI对耳鸣影响的回顾性分析,且有实验显示患者在CI术后发生耳鸣的风险会大大增加[29]。目前的文献鲜有提及人工耳蜗抑制耳鸣的时间过程,其可能对我们了解人工耳蜗抑制耳鸣的确切机制有所提示;目前的文献大多数都是针对成人进行研究,而人工耳蜗植入对儿童耳鸣的影响的研究较少[30]。(2)许多患有耳鸣的人具有异常的振荡大脑活动,而神经反馈技术能使这种病理活动正常化[31]。神经生物反馈疗法,是一种非侵入性的神经调节技术,其能通过降低耳鸣正相关脑波能量,增加耳鸣负相关脑波能量,从而恢复脑波的相对平衡,达到治疗耳鸣的目的[32]。

特发性耳鸣因其发病机制不明,治疗困难,治愈率不高。在上述几类电刺激治疗耳鸣的措施中,鼓岬电刺激因存在诸多方面的缺陷就目前而言是不再适用于临床使用的;对于脑深部电刺激,大部分研究是以动物模型为研究对象,并且因其需要进行外科手术,故临床研究的开展仍存在较大困难;经颅直流电刺激由于其有效性和无创性,近年在国外得到了较广泛的应用。然而,因其是一种新的治疗方式,所以还需要大量的临床实践才能广泛运用于临床;对于迷走神经刺激术,虽有一些文献显示其对耳鸣有一定的改善作用,然而目前对于迷走神经治疗的疗效仍有争论,但其在临床上依然有进一步探讨的价值;对于经皮神经电刺激的研究,确定其与哪种治疗手段联合使用的效果是最佳的是未来可以研究的方向;对于其他相关的电刺激治疗方法,仍需进行大量的研究来证实其有效性和普遍适用性。耳鸣最常伴随听力障碍出现,外耳、中耳病变可伴随出现低音调的耳鸣,通常当听力有所好转时耳鸣会消失;而感音神经性聋常常会导致高调的耳鸣。所以,在未来的研究中,需要充分考虑患者的听力类型、耳鸣的分型、耳鸣的严重程度等各种因素。对电刺激的部位、刺激参数等需要进一步优化以及对耳鸣效果的评估方面需要进一步完善。

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