低频rTMS结合外周磁刺激对脑梗死患者下肢功能障碍影响临床研究

文锦 陈南萍

（南昌大学第四附属医院康复医学科 江西 南昌 330002）

《中国脑卒中防治报告（2018）》[1]数据显示，欧美国家脑卒中的发病率正呈下降趋势，我国脑卒中发病率却处于持续上升阶段，比美国高出一倍，现已排名世界第一。据统计，40～74岁人群首次脑卒中发病率平均每年增长8.3%，我国脑卒中发病平均年龄为63岁，比美国发病平均年龄早10岁，死亡率无论在城市还是农村均呈抬头趋势。脑卒中后通常会经过4个时期，即软瘫期、痉挛期、分离期、恢复期，50%患者遗留中至重度肢体痉挛[2]。由于肢体痉挛，患者往往伴有下肢行走功能障碍，因此跌倒发生率增加。有调查显示，脑卒中后患者跌倒发生率高达73%[3]，若能早期改善患者下肢功能障碍，则可增加日常生活质量，降低跌倒率及致死致残率。因此迫切需要探索出行之有效的治疗方法以缓解脑卒中后肌肉痉挛，加速下肢功能恢复，使患者早日回归生活、回归社会。重复经颅磁刺激（Repetive Transcranial Magnetic Stimulation,rTMS）技术作为“21世纪四大脑科学技术之一”已得到全世界范围的认可，对大脑神经调控具有重要作用。本研究探讨低频（1 Hz）重复经颅磁刺激结合外周神经肌肉磁刺激对脑梗死患者下肢运动功能的影响，以期为脑梗死患者提供更有效的康复方法。现报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2020年3月至2021年3月在南昌大学第四附属医院康复医学科住院发病3～4周的脑梗死患者118例为研究对象，其中男61例，女57例；平均年龄（55.41±25.02）岁。纳入标准：（1）符合脑梗死诊断标准[4]，并经颅脑CT和（或）MRI证实；（2）康复时间为发病3～4周，且存在偏身运动障碍的脑梗死患者，下肢肌力为1～3级；（3）认知水平尚可，康复配合度高；（4）患者及家属知情同意本研究并签署知情同意书；（5）未服用任何解痉药物治疗。排除标准：（1）存在脑梗死灶伴渗血者；（2）去骨瓣者，或颅内、颈动脉、心脏存在金属物体者；（3）既往有癫痫及癫痫家族史者；（4）有急性感染性疾病、恶性肿瘤、急性心肌梗死、自身免疫性疾病、凝血功能异常、严重心肝肾疾病者；（5）存在大面积脑梗死者（根据颅脑MRI结果，采用Pullicino公式计算，脑梗死体积＞10 cm3）[5]。根据患者治疗方法不同将其分为常规下肢康复治疗组（A组）37例、常规下肢康复治疗组+低频rTMS组（B组）41例、常规下肢康复治疗组+低频rTMS结合外周神经肌肉磁刺激治疗组（C组）40例。三组患者一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。见表1。本研究经医院医学伦理委员会审核批准（伦理申请号：SFYYXLL-PJ-2021-KY015）。

表1 三组一般资料比较（x±s）

1.2 治疗方法 A组予常规下肢康复训练，B组低频（1 Hz）rTMS后予常规下肢康复训练，C组低频rTMS后行外周神经肌肉磁刺激，再予常规下肢康复训练。三组均从脑梗死后3～4周开始康复，每天治疗1次，每周6次，持续治疗3个月。

1.2.1 常规下肢康复训练 包括患侧下肢运动训练（主动及被动肌力训练，关节活动度训练，30min/次）、平衡训练（30 min/次）、站立训练（30 min/次）。

1.2.2 低频rTMS rTMS使用依瑞德磁刺激仪和线圈，线圈为圆形线圈。患者取仰卧位，首先将线圈放置于头颅健侧运动皮质区（M1区），测定运动阈值，观察对侧上肢拇短展肌肌腹，要求每10次磁刺激中至少5次能引起对侧拇短展肌收缩，将引起此反应的最小刺激强度作为运动阈值。其次将线圈放置于患者健侧M1区，刺激频率为1 Hz，80%～120%输出强度，共1 800个脉冲，间隔时间为1 s。

1.2.3 外周神经肌肉磁刺激 将线圈放置于患侧伸膝肌群（股四头肌、缝匠肌）刺激股神经，以诱发下肢伸肌细微收缩的最小磁刺激强度（运动阈值）作为起始刺激强度，刺激频率为5 Hz，共800个脉冲，刺激间隔5 s。外周神经刺激时以最小刺激强度开始从髋至膝行移动式磁刺激，移动时间为刺激间歇期。下肢伸膝肌群刺激结束后给予足背屈肌群（主要为胫骨前肌）处胫神经刺激，刺激方式同下肢伸膝肌群。

1.3 观察指标 对比三组治疗前及治疗3个月后Fugl-Meyer下肢运动功能评分、患侧下肢伸膝肌群肌力评分（MMT）、患侧下肢足背屈肌群MMT。

1.4 统计学方法 采用SPSS19.0统计学软件分析数据。计量资料用（x±s）表示，组内比较用配对样本t检验，组间比较采用单因素方差分析；计数资料以%表示，采用χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组Fugl-Meyer下肢运动功能评分比较 治疗前，三组Fugl-Meyer下肢运动功能评分比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；治疗3个月后，三组Fugl-Meyer下肢运动功能评分均提高，且治疗后C组Fugl-Meyer下肢运动功能评分高于B组，B组高于A组（P＜0.05）。见表2。

表2 三组?Fugl-Meyer下肢运动功能评分比较（分，x±s）

2.2 三组伸膝肌群MMT比较 治疗前，三组伸膝肌群MMT比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；治疗3个月后，三组伸膝肌群MMT均较治疗前提高，且治疗后C组伸膝肌群MMT高于B组，B组高于A组（P＜0.05）。见表3。

表3 三组伸膝肌群MMT比较（分，x±s）

2.3 三组足背屈肌群MMT比较 治疗前，三组足背屈肌群MMT比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；治疗3个月后，三组足背屈肌群MMT均明显提高，且治疗后C组足背屈肌群MMT高于B组，B组高于A组（P＜0.05）。见表4。

表4 三组足背屈肌群MMT比较（分，x±s）

3 讨论

经颅磁刺激技术（Transcranial Magnetic Stimulation,TMS）是1985年由Barker发明的一种无痛、无创、无损伤的非侵入性神经电生理技术，磁信号可以无衰减地透过颅骨而刺激大脑神经，改变皮层神经细胞的膜电位，利用变化磁场产生感应电流作用于中枢神经系统，影响脑内代谢和神经电活动。目前达成的共识是TMS不仅是刺激技术，更是大脑神经调控技术。rTMS是在TMS基础上发展的新的神经电生理技术，其作用机制与TMS相似，其特点表现为以下几个方面[6～8]：（1）许多文献报道指出重复经颅磁刺激治疗脑卒中患者的部位为大脑M1区，rTMS≥5 HZ为高频，可激活局部神经兴奋性，大脑皮层代谢水平增高。rTMS≤1 Hz为低频，可抑制大脑皮层神经兴奋性，通过竞争性抑制原理，健侧M1区给予低频，患侧M1给予高频，这种双向调节使大脑兴奋与抑制功能之间达到平衡。（2）rTMS在神经元的不应期也可产生刺激，不仅影响局部，还在与之相连的远隔部位产生效应，改善大脑血流变化，促进脑神经营养物质释放，整合大脑功能网络，使神经元产生可塑性。（3）rTMS还可增加对葡萄糖摄取，提高脑代谢水平，从而有利于缺血再灌注损伤的脑功能恢复。可见rTMS作用范围更广，调节作用强，对神经网络的重建具有良好的价值。

脑卒中包括脑梗死及脑出血，但是据统计，脑梗死发病率为50%，脑出血发病率为20%～30%[9]，因此本研究选取对象为脑梗死患侧下肢痉挛患者。众所周知，脑梗死患者经过康复治疗后下肢功能较上肢功能在发病初期更快恢复，这与上下肢体控制神经在脑的分布、下肢功能为粗大运动等多因素有关，但是由于肌肉痉挛，容易形成偏瘫步态，跌倒发生率增高。现代康复医学对于脑梗死遗留功能障碍尤其肌肉痉挛的发病机制目前尚无统一定论，传统观点一致认为痉挛是由于上运动神经元的兴奋引起牵张反射亢进所致。最新研究[10]显示，脑卒中肌肉痉挛是中枢神经与外周神经肌肉共同作用的结果。发生脑卒中后，神经纤维之间的联系被打破，原始反射得以释放，同时在失神经支配下肌肉本身的性质发生变化，肌纤维及肌腱的顺应性发生改变，两者共同作用导致痉挛的发生[11]。众所周知，重复经颅磁刺激改善运动功能主要作用于大脑皮层区域，2018年重复经颅磁刺激专家共识[12]指出，对于脑卒中运动功能障碍患者rTMS高频刺激患侧皮层运动区，低频刺激健侧皮层运动区，是Ⅱ、Ⅲ级证据，此种结论是依据半球间竞争性抑制实现的。正常情况下，双侧大脑半球达到平衡，当一侧受损时通过半球间抑制原理，健侧半球对患者半球抑制作用相对增强，患侧半球兴奋性减弱，双侧半球间出现失衡状态，最新的综述[13]也论证了此种观点。可见，rTMS对患侧皮层运动区进行高频刺激或对健侧进行低频刺激是经典的治疗方法，被证实是有效的。鉴于rTMS可能会引起癫痫等不良反应，因此本试验选取患者健侧M1区进行刺激。王超等[14]研究认为，脑梗死后的肌肉痉挛与本体感觉输入存在密切关系，给予下肢痉挛肌群rTMS刺激可兴奋机械感受器，激活本体感觉传入神经，信号传导至丘脑，最终输入至初级运动皮层（M1区），达到改善痉挛的目的，而本体感觉的生物反馈原理有利于大脑皮层的重塑，从而改善肢体功能。因此，本研究根据康复治疗方案将患者分为三组，即常规下肢康复训练组、常规下肢康复治疗组+中枢低频rTMS组、常规下肢康复治疗组+中枢低频rTMS结合外周神经肌肉磁刺激治疗组，也表明给予健侧皮质运动区1 Hz rTMS更有利于下肢运动功能恢复。

通过观察Fugl-Meyer指数变化，患侧伸膝肌群肌力及足背屈肌群肌力改变，我们发现除进行rTMS直接大脑干预外，增加对患侧下肢主要肌群的高频刺激，也可能更有利于下肢功能的恢复，此试验结果与贾杰[15]研究阐述的“中枢-外周-中枢”干预原则是一致的。刘敏等[16]研究通过试验表明重复经颅磁刺激对腓总神经治疗有效，证实经颅磁不仅可对头部进行刺激，对周围神经的修复也起作用，其认为经颅磁刺激外周神经可与中枢神经系统建立网络联系，促进脑源性生长因子释放，重塑神经突触连接，调节大脑皮质的兴奋性。杨敏等[17]研究也报道了1例神经肌肉磁刺激联合经颅磁刺激治疗促进慢性脑卒中手功能恢复的病例。外周神经与中枢神经系统存在相互影响、相互反馈的关系，两者结合作用更有利于肢体功能的恢复。同时外周神经肌肉磁刺激强度与电刺激相比，在患者耐受情况下可产生更大强度，联动更多肌肉产生运动，进一步加强局部肌肉收缩，防止肌肉痉挛萎缩，促进肢体肌力提高。

综上所述，低频重复经颅磁刺激及外周神经肌肉磁刺激联合常规下肢康复治疗更有利于脑梗死患者下肢运动功能的恢复，或许能作为新的康复治疗方案在临床上推广。但本研究所选的样本量较小，设定的频率及应用部位较局限，低频重复经颅磁刺激联合外周神经肌肉磁刺激对脑梗死患者下肢运动功能康复作用，中枢神经系统与外周神经系统之间的关联性，都有待于进一步研究。