不同频率重复经颅磁刺激治疗缺血性脑卒中患者平衡障碍的效果研究

李佳艺，李剑锋，金朝，秦骞

（北京市羊坊店医院康复科，北京 100038）

脑卒中是目前致残率最高的疾病之一[1]，脑卒中存活患者中约66%遗留不同程度运动功能障碍[2]，其中平衡功能障碍较为常见，严重影响患者的日常生活能力[3]。平衡功能是脑卒中功能恢复重要指标[4]。经颅磁刺激（transcranial magnetic stimulation，TMS）是一种使用电磁线圈产生磁场的安全、无创技术[5]。TMS可通过产生短暂的磁脉冲刺激大脑皮层，脉冲通过颅骨进入大脑，诱发皮层兴奋性变化[6]。重复应用TMS脉冲被称为重复经颅磁刺激（repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS）[7]，高频rTMS可兴奋局部大脑皮质，而低频rTMS则作用相反[8]。目前，高频rTMS对卒中患者的平衡障碍改善具有一定疗效[9]，而低频rTMS的治疗效果尚存在争议[10-11]，此外，鲜有学者进行联合刺激研究。基于此，本研究旨在探讨不同频率重复经颅磁刺激治疗缺血性脑卒中患者的平衡功能障碍的临床效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料选取2019年12月至2020年10月北京市羊坊店医院康复医学科收治的120例缺血性脑卒中患者作为研究对象，按照随机数字表法分为4组，每组30例。研究过程中对照组1例因病情加重予以剔除，高频rTMS组1例在实验2周后退出。最终有效病例共118例，4组临床资料比较差异无统计学意义，具有可比性，见表1。所有患者均对本研究知情同意并签署知情同意书。本研究经本院医学伦理委员会审核批准。

表1 4组临床资料比较Table 1 Comparison of clinical data among the 4 groups

纳入标准：符合中国急性缺血性脑卒中诊治指南（2018版）[12]中颈内动脉系统损伤引起的脑梗死诊断标准患者；经头颅磁共振成像（nuclear magnetic resonance imaging，MRI），包括弥散加权成像（diffusionweightedimaging，DWI）证实为首次发病患者；生命体征稳定，意识清晰，可配合检查患者；发病3个月内患者；站立位平衡≥1级患者。排除标准：既往有癫痫和惊厥病史及家族史，或正在服用抗癫痫药物预防癫痫发作患者；心、肺、肝、肾等重要脏器功能减退或衰竭或恶性肿瘤者；严重认知及交流障碍而不能配合者；戴有起搏器、头颅或体腔有金属植入物及电子耳蜗，或有颅骨缺陷者；病情恶化，出现新发脑卒中者。

1.2 方法所有受试者均询问病史，并完善相关化验和影像学检查，行正规药物治疗及个体化康复训练。

对照组采用磁头与头皮垂直放置的伪刺激。经颅磁刺激仪采用丹麦Tonica公司生产的MagProR30治疗仪对低频rTMS组、高频rTMS组及联合组进行4周的rTMS治疗。首次治疗前，先测定患者皮层静息运动阈值（resting motion threshold，RMT）。低频rTMS组经颅磁刺激仪作用于健侧大脑皮质初级运动皮质区（M1区），给予1 Hz、80%RMT、重复1 000个序列，每次治疗20 min，每天1次。高频rTMS组经颅磁刺激仪作用于患侧大脑皮质初级运动皮质区（M1区），给予5 Hz、80%RMT、重复1 000个序列，每次治疗20 min，每天1次。联合组先在健侧大脑皮质M1区，给予1 Hz、80%RMT、重复500个序列，每次治疗10 min，然后调整线圈位于患侧大脑皮质M1区，给予5 Hz、80%RMT、重复500个序列，每次治疗10 min，每天1次。由1名不参与患者治疗的专业医师于治疗前和治疗4周后分别对4组患者进行静态平衡功能测试、动态平衡功能测试及评估Berg平衡量表（Berg balance scale，BBS）评分，且测试者不知晓患者的分组情况。

1.3 观察指标

1.3.1 BBS量表BBS是对临床中存在平衡功能受损的患者进行的一项评估临床疗效和量化平衡功能的有效工具，包括14项内容，每项0～4分，总分56分，分数越高表明患者平衡能力越强。＜20分建议轮椅辅助，21～40分需辅助下步行，＞40分提示平衡功能较好。总分＜40分，预示该患者有跌倒风险[13]。

1.3.2 静态平衡功能测试采用美国生产的NeuroCom balance manager静态平衡系统评定静态平衡能力。选用临床改良平衡测试（modified clinical test of sensory interaction on balance，mCTSIB），该测试环境共4项：第1项，睁眼状态下站在稳定的地面上；第2项，闭眼状态下站在稳定的地面上；第3项，睁眼状态下站在规定的软垫上；第4项，闭眼状态下站在软垫上。每项测试重复3次。记录每次测试时重心摇摆速度，4项环境下的测试结果经计算机加权给出综合值，作为静态平衡的评价指标。其值越小表明患者稳定性越好。

1.3.3 动态平衡功能测试采用美国NeuroCom balance manager动态平衡系统评定动态平衡能力。采用稳定极限测试（limits of stability，LOS）：向受试者解释测试程序及注意事项，测试前让患者先熟悉测试方法。测试要求：测试时受试者站在指定位置，在指令发出后依次迅速将重心移动至前、右前、右、右后、后、左后、左、左前8个区域。每次只需移动1个区域，整个过程维持10 s。8个方向完成后，系统根据每次记录的数据通过计算机加权，得到5个指标的综合值，即反应时、移动速度、端点行程、最大偏移、方向控制指标，作为自动态平衡的评价指标。反应时数值越小表明移动速度、端点行程、最大偏移及方向控制值越大，则稳定性越好。

1.4 统计学方法采用SPSS 21.0统计学软件进行数据分析，计量资料以“±s”表示，多组间比较采用F检验，组间比较采用LSD-t检验，计数资料采用[n（%）]表示，组间比较采用χ2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 4 组治疗前后BBS评分比较治疗前，4组BBS评分比较差异无统计学意义；治疗后，4组BBS评分均高于治疗前，差异有统计学意义（P＜0.05）。低频rTMS组、高频rTMS组、联合组BBS评分均高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 4组治疗前后BBS评分比较（±s）Table 2 Comparison of BBS scores among the 4 groups before and after treatment(±s)

表2 4组治疗前后BBS评分比较（±s）Table 2 Comparison of BBS scores among the 4 groups before and after treatment(±s)

注：rTMS，重复经颅磁刺激。与本组治疗前比较，aP＜0.05；与对照组比较，bP＜0.05

时间对照组低频rTMS组高频rTMS组联合组F值P值例数29 30 29 30治疗前32.55±4.04 33.00±4.23 33.03±3.80 32.50±4.35 0.141 0.935治疗后34.48±4.45a 37.83±4.18ab 36.73±3.09ab 36.80±3.69ab 3.862 0.011

2.2 4 组治疗前后静态平衡测试结果比较治疗前，4组晃动速度比较差异无统计学意义。治疗后，4组晃动速度均慢于治疗前，差异有统计学意义（P＜0.05）；低频rTMS组、高频rTMS组、联合组第1项和第3项晃动速度均慢于对照组，联合组综合晃动速度慢于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表3 4组治疗前后静态平衡测试结果比较（±s）Table 3 Comparison of static balance test results among the 4 groups before and after treatment(±s)

表3 4组治疗前后静态平衡测试结果比较（±s）Table 3 Comparison of static balance test results among the 4 groups before and after treatment(±s)

注：rTMS，重复经颅磁刺激。与本组治疗前比较，aP＜0.05；与对照组比较，bP＜0.05

晃动速度（deg/s）第1项治疗前治疗后第2项治疗前治疗后第3项治疗前治疗后第4项治疗前治疗后综合治疗前治疗后对照组（n=29）0.77±0.18 0.60±0.13a 1.17±0.21 0.80±0.18a 2.18±0.24 1.50±0.23a 3.89±0.46 3.14±0.46a 2.01±0.19 1.52±0.17a低频rTMS组（n=30）0.81±0.21 0.50±0.11ab 1.14±0.24 0.76±0.18a 2.16±0.23 1.34±0.27ab 3.87±0.47 3.16±0.47a 2.00±0.16 1.46±0.16a高频rTMS组（n=29）0.82±0.19 0.49±0.08ab 1.18±0.20 0.73±0.14a 2.20±0.27 1.34±0.31ab 3.97±0.45 3.20±0.42a 2.06±0.13 1.45±0.12a联合组（n=30）0.75±0.18 0.47±0.08ab 1.10±0.18 0.73±0.16a 2.21±0.27 1.31±0.33ab 3.84±0.45 3.11±0.40a 1.99±0.19 1.42±0.16ab F值0.886 10.022 0.880 1.171 0.206 2.498 0.422 0.232 1.042 2.361 P值0.451＜0.001 0.454 0.324 0.892 0.063 0.738 0.874 0.377 0.075

2.3 4 组治疗前后动态平衡测试结果比较治疗前，4组反应时间、移动速度、端点行程、最大偏移、方向控制比较差异无统计学意义。治疗后，4组反应时间短于治疗前，移动速度快于治疗前，端点行程、最大偏移、方向控制均大于治疗前，差异有统计学意义（P＜0.05）；低频rTMS组、高频rTMS组、联合组反应时间短于对照组，移动速度快于对照组，方向控制大于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。联合组反应时间短于低频rTMS组，联合组方向控制大于低频rTMS组和高频rTMS组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

表4 治疗前后4组动态平衡测试结果比较（±s）Table 4 Comparison of dynamic balance test results among the 4 groups before and after treatment(±s)

表4 治疗前后4组动态平衡测试结果比较（±s）Table 4 Comparison of dynamic balance test results among the 4 groups before and after treatment(±s)

注：rTMS，重复经颅磁刺激。与治疗前比较aP＜0.05；与低频rTMS组比较，bP＜0.05；与高频rTMS组比较，cP＜0.05；与对照组比较，dP＜0.05

项目反应时间（s）移动速度（deg/s）端点行程（%）最大偏移（%）方向控制（%）时间治疗前治疗后治疗前治疗后治疗前治疗后治疗前治疗后治疗前治疗后对照组（n=29）1.58±0.33 1.35±0.27a 1.95±0.22 3.63±0.25a 39.93±2.45 58.86±3.64a 64.14±2.10 77.07±2.45a 59.31±3.22 68.62±3.08a低频rTMS组（n=30）1.61±0.31 1.23±0.23ad 1.97±0.23 4.03±0.35ad 39.77±2.86 59.43±3.27a 64.63±2.03 77.90±3.06a 59.47±3.11 71.87±3.11ad高频rTMS组（n=29）1.60±0.29 1.22±0.19ad 2.00±0.19 4.04±0.31ad 39.97±3.23 59.72±4.46a 65.24±2.32 78.28±4.01a 59.69±3.49 72.27±3.73ad联合组（n=30）1.53±0.32 1.11±0.20abd 1.95±0.22 4.18±0.23ad 39.57±3.30 60.07±4.19a 65.03±2.16 78.53±3.52a 59.33±4.20 74.70±3.43abcd F值0.379 5.775 0.270 19.649 0.111 0.499 1.485 1.092 0.071 16.409 P值0.768 0.001 0.847＜0.001 0.954 0.683 0.222 0.355 0.976＜0.001

3 讨论

人体平衡是通过视觉、本体感觉及前庭觉，经脊髓、前庭核、内侧纵束、网状结构等传导至小脑及大脑皮层感觉中枢，通过信息的整合，再由运动中枢发放指令调节多组肌群协调运动，进而调节人体的平衡[14]。任何环节损伤均会导致平衡障碍，临床中常见于脑卒中患者。颈内动脉系统损伤的缺血性脑卒中患者，由于感觉、运动或认知相关的中枢传导通路的受损而导致平衡功能出现异常[4]，临床中主要表现为重心转移障碍和步态异常[15-16]。

正常人体的大脑分为左右半球，且双侧半球皮层兴奋性处于相对平衡状态。脑卒中发生后，平衡状态被打破，患侧大脑半球皮层兴奋性降低，健侧大脑半球的皮层兴奋性相对增高，并一定程度上抑制患侧大脑半球，使患者功能障碍恢复困难[17-18]。有研究发现，运用不同频率的TMS可有效刺激大脑皮层的局部神经，调节双侧大脑半球皮层的兴奋性，恢复平衡状态，改善患者运动、感觉、认知、精神等功能，从而提高患者平衡功能[19-20]。目前临床主要使用低频（1 Hz）刺激和高频（5～10 Hz）刺激两种[21-24]。

FOROGH等[25-26]给予脑卒中患者低频rTMS刺激发现，可改善患者Berg平衡量表和Fugl-Meyer量表得分及动静态姿势稳定性。CHOI等[9]采用高频rTMS治疗脑卒中患者，同样可改善Berg平衡量表得分和静态平衡功能，与本研究结果一致。本研究结果显示，治疗后，4组BBS评分均高于治疗前，差异有统计学意义（P＜0.05）。低频rTMS组、高频rTMS组、联合组BBS评分均高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。提示rTMS治疗可有效提高颈内动脉系统脑梗死患者平衡能力。低频rTMS组、高频rTMS组、联合组第1项和第3项晃动速度均慢于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），与VIGNON等[23]研究结果一致。脑梗死患者在静止站立时，身体重心调整困难，与患侧肢体出现本体感觉障碍、肌张力增高、肌力减退及运动模式异常等相关。有研究表明，作用于M1区的rTMS刺激不仅可调节运动皮质区的兴奋性，增强肌力，缓解痉挛，同时，可平衡双侧感觉皮质区、丘脑、壳核和岛叶的兴奋性，改善本体感觉功能，提高脑梗死患者的静态平衡功能[27]。本研究结果还显示，治疗后，4组反应时间短于治疗前，移动速度快于治疗前，端点行程、最大偏移、方向控制均大于治疗前，差异有统计学意义（P＜0.05）。低频rTMS组、高频rTMS组、联合组反应时间均短于对照组，移动速度快于对照组，方向控制大于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。联合组反应时间短于低频rTMS组，联合组方向控制大于低频rTMS组和高频rTMS组，差异有统计学意义（P＜0.05）。提示通过rTMS联合治疗可更有效降低健侧对患侧的抑制模式，恢复大脑的平衡状态，相对激活上行感觉传导系统和下行运动传导系统，加快大脑接收并发出指令的速度，提升患者的反应时间，增强肌肉控制能力。

目前已有多项研究证实低频和高频rTMS安全性高、依从性好、患者接受程度高[28-29]。JAMES等[30-31]研究证实，低频联合高频rTMS治疗缺血性脑卒中患者安全可靠，无头痛、耳鸣等不良反应。临床中可根据患者实际情况选择个体化的治疗方案，促进患者康复。

本研究尚存在以下不足，缺少长期随访记录，无法判断患者的远期功能改善情况；未根据患者病灶的部位或患者卒中类型进行细化分析；未结合神经科辅助检查，如电生理检查或影像学检查等，无法进一步了解脑卒中患者平衡功能恢复的机制。

综上所述，低频和高频重复经颅磁刺激可有效促进缺血性脑卒中患者平衡功能的康复，且低高频联合疗效显著。