重复经颅磁刺激治疗脑卒中后感觉障碍的研究进展

李 姗 赵俊青 董志欢

（长治医学院附属和平医院康复医学科，山西 长治，046000）

脑卒中是常见的脑血管疾病，具有高发病率、高致残率、高死亡率、高复发率和高经济负担五大特征，给我国人民的健康、经济、家庭和社会造成了极大的负担[1-2]。随着脑血管病发病人数不断增多，其后遗症越来越严重，包括但不限于运动、感觉、认知和言语等方面的问题。其中，感觉功能障碍是其严重并发症之一[3]。据文献所述，脑卒中后感觉障碍的发生率为21%～54%，其主要特征为感觉的减退或缺失[4]。当感觉功能受到损害时，会直接影响到患者的运动控制能力，从而对其最基本的功能性活动产生负面影响，进而严重影响其日常生活[5]。因此，如何有效地进行康复训练以改善感觉障碍成为康复医学领域研究的一个重要课题。在一定程度上说，运动是对上肢感觉的一种反应，它涉及到上肢运动的速度和协调性，而任务性运动的完成率则与浅感觉、本体和复合感觉的准确反馈密切相关。如果没有良好的躯体感觉能力，就无法保证动作的准确性，更谈不上提高工作效率[6]。因此，在注重康复运动功能的同时，也应该加强感觉功能的训练，以提高身体的感知能力。

重复经颅磁刺激（repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS）是连续可调的经颅磁刺激技术，它能在几乎不衰减的情况下穿过颅外组织，产生一种足以使表面轴突去极化的电场，从而激活化大脑皮层的神经网[7]。近年来，因其无创、无痛、无衰减、直接作用局部、安全有效、操作简单等优点，已成为一种新型的康复疗法[8-10]。本文就近年来重复经颅磁刺激治疗脑卒中后感觉功能障碍的研究成果进行综述。

1 rTMS参数设定以及疗效

目前关于rTMS治疗感觉障碍的刺激频率与刺激时间尚未明确，因为rTMS作为一种非侵入性的脑部刺激技术，能够在不同的刺激频率下调节大脑皮层的兴奋性，从而发挥其调节作用,其对大脑皮层的影响也不同，高频（＞1 Hz）刺激增加皮层兴奋性，上调病理性欠兴奋组织；低频刺激（≤1 Hz）使皮层兴奋性下降，降低病理性过度兴奋组织[11]。通常rTMS研究将高频刺激频率设为3 Hz、5 Hz、10 Hz，低频刺激频率设为1 Hz；一般刺激时长为20 min/次，5 次/周，连续刺激2～8周。

在国外，PUNDIK S等[12]报告一项rTMS干预脑卒中后S1区的对手部感觉的影响。他将受试者分为三组：高频组为5 Hz的rTMS作用在患侧半球；低频组为1 Hz的rTMS作用在对侧半球；最后一组为假刺激组。高频组具体参数为：刺激频率为5 Hz，强度为RMT的90%，一共接受1 250个脉冲，治疗每50个脉冲为一组，每个序列有5组，一共5个序列，组间间隔2 s，序列间间隔60 s，共治疗1周。在接受rTMS 治疗的同时，患者患侧手部还需要先后接受5 min的感觉电刺激和5 min的振动刺激。在治疗前后分别对患者的两点辨别觉、本体感觉、单丝阈值以及振动觉进行检测，此外还进行了体感诱发电位（somatosensory evoked potential，SEP）检测。结果显示，高频组的两点辨别觉改善程度与假刺激组对比，差异有统计学意义（P＜0.05），同时SEP中潜伏期也有所减少。此外，BRODIE S M等[13]研究发现，对卒中后感觉障碍患者给予1次/d，连续5 d的兴奋性rTMS刺激，联合运动技能训练干预，结果表明，与单独刺激或单独进行技能训练相比，患者的两点辨别觉可显著改善。CHOI E H等[14]、RAGERT P等[15]对健康受试者进行研究，两者都发现在高频rTMS刺激下，大脑皮层兴奋性增高的同时，感觉纤维的敏感性也显著提高，从而促进了感觉功能的恢复。

在国内，梁绮婷等[16]研究者对卒中后感觉障碍的患者采用3 Hz的rTMS，刺激患侧半球初级躯体运动皮层区（primary motor cortex，M1），再联合常规康复治疗，共治疗8周，在治疗前后对受试者的患侧食指掌侧指尖进行触觉阈值和两点辨别觉测定，结果显示，受试者的触觉阈值呈现出显著性变化、受试者的两点辨别觉同样具有显著性差异，表明rTMS结合常规康复治疗对脑卒中后患者的感觉障碍具有改善作用，并且卒中患者的上肢捏力及运动功能也得到了相应的改善。随后，陈建敏等[17]也报道了一项高频rTMS刺激在脑卒中后感觉阈值的效果分析，在综合康复治疗和常规药物的基础上，使用10 Hz对患侧半球 M1区进行干预，共治疗2周。在治疗前后使用感觉阈值检测（current perception threshold, CPT）对受试者的患侧食指远端关节进行定量感觉阈值测定。结果显示，受试者在2 000 Hz、250 Hz、5 Hz 的感觉阈值皆呈现出显著性变化，差异有统计学意义（P＜0.05），同样表明rTMS在感觉障碍的积极作用。另外，许淑雅[18]将29例脑卒中后伴感觉障碍的患者随机分为rTMS组和假刺激组，使用5 Hz刺激患侧半球初级感觉皮层（primary somatosensory cortex，S1）区和后顶叶皮层（posterior parietal cortex，PPC）区，4周后对受试者进行SEP、CPT、单丝感觉测试和感觉障碍积分评定，研究结果也发现，在高频rTMS刺激下手部综合感觉及运动功能改善情况明显，表明高频rTMS刺激可以显著改善脑卒中患者的手部感觉功能和运动功能，同时也发现卒中后上肢及手部感觉功能与运动功能存在显著的相关性，从而验证感觉功能与运动功能相辅相成，密不可分，证明了感觉功能恢复的重要性。

与高频rTMS作用相比，低频rTMS对脑卒中后感觉障碍的恢复同样具有积极作用。我国研究者邹园华等[19]对脑卒中偏瘫伴感觉功能障碍的患者给予频率为1 Hz的rTMS，治疗后发现患者感觉阈值及两点辨别觉均有明显该善，且疗效显著。但是，当低频rTMS作用于健康受试者的大脑皮层时，其兴奋性就会受到抑制，这与SATOW T等[20]的研究结果一致；KODAMA M等[21]也研究探讨了低频rTMS在健康受试者中的疗效,刺激频率为0.9 Hz，在rTMS干预前、干预后5 min进行感觉阈值，通过感觉阈值观察皮质兴奋性。研究结果显示，大脑皮层的兴奋性降低，感觉纤维的敏感性也降低。他们的研究从另一个角度证明了当卒中发生且伴有感觉障碍时，运用低频rTMS同样可以促进感觉功能障碍的恢复。

2 刺激靶点

多个脑区参与感觉运动整合环路，包括初级感觉皮质、初级运动皮质（primary motor cortex，M1）、后顶叶皮层。多项采用rTMS治疗感觉障碍的研究均将刺激靶点选择在S1区、M1区、PPC区以及S1区与PPC区的联合位点，并且都证实了rTMS可以有效促进感觉功能的恢复。究其原因可能是因为PPC能整合如视觉、听觉等不同部位传输的不同感觉形式，PPC分头侧和尾侧，头侧部分通常与感觉皮质及运动皮质区联系紧密，尾侧联系紧密的通常是视觉和听觉区。当外界信息通过神经传导通路传递至PPC区，PPC区对外界信息进行加工处理，然后输送至运动皮层及感觉皮层区进行信息的整合与表达，上肢感觉运动整合完成[22]。此外，S1与M1之间会形成突触连接，S1区通过纤维投射，对M1区既起提高大脑皮层兴奋性的作用，又起抑制大脑皮层兴奋性的作用，并且长时间的兴奋状态与长时间的抑制状态会引发M1区发生神经元通路的改变，导致运动行为的调整[23-24]。当M1发生缺血性损伤时，处理感觉的S1区也会受到损害以及出现感觉-运动失偶联现象[25]。所以说S1和M1是密不可分，相辅相成的，两者的耦合是人与外界实现互动的基础，感觉功能的恢复对运动功能的康复是有益的。

2.1 rTMS 治疗的卒中后感觉障碍的作用机制

2.1.1 调节大脑皮层兴奋性

两大脑半球是通过胼胝体相互连接并相互作用的。当外界刺激诱发大脑皮层的活动时，两大脑半球之间的相互作用就会发生改变。胼胝体不仅仅是在大脑半球之间调节信息的传递，也具备调节两大脑半球的平衡能力[26]。当脑卒中发生时，大脑皮质就可能发生改变，导致对某些刺激反应过度或反应不足，即产生异常变化。胼胝体的协同作用在大脑皮层的兴奋和抑制之间形成了一种动态平衡状态，使得两个半球的兴奋性得以维持。如果出现一侧大脑皮质过度兴奋、另一侧大脑皮质功能低下或者二者均受损时都可以导致双侧脑萎缩。破坏了卒中后两半球之间的平衡状态，导致损伤侧大脑的兴奋性不仅会因自身原因而减弱，还会受到来自对侧半球胼胝体的抑制，从而进一步降低了损伤侧皮层的兴奋性[27]。rTMS具备调节大脑皮层的兴奋性能力，高频刺激可使大脑皮质的兴奋性上调，而低频刺激则使大脑皮质的兴奋性下降，rTMS通过上调和下调这种调节机制促进神经网络传导通路的重建，使两大脑半球的皮层活动再次达到平衡状态，感觉功能得以恢复[28-30]。

2.1.2 调节神经可塑性，促进轴突再生

当卒中发生时，受损区域的神经传导通路被破坏，而未受损大脑区域的神经细胞则以侧芽的方式向失去神经支配的区域投射，并通过周围残留的脑区和健侧半球功能的代偿来完成相应的神经支配活动。因此，受损神经元可作为一种新的治疗靶点，用于研究卒中后神经再生和运动康复。在对脑卒中急性期患者的患侧肢体进行康复训练后，HARA Y[31]通过fMRI扫描观察到，神经功能恢复时病变对侧的未受损的大脑半球相应皮层所支配的功能区域同时被激活启动，这说明了病变一侧半球的神经损伤可能由与之对应对侧未受损大脑半球相应皮层支配区域所代偿。这可能与rTMS 增加了感觉通路的神经元数目有关，当神经元数目增多时，就会促进感觉传导通路神经重塑。已有研究表明，rTMS对脑源性营养因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）及其信使核糖核酸的表达有正向调节作用，是神经保护机制的一种表现[32-33]。BDNF是参与中枢系统中特殊神经细胞存活分化的神经营养因子，具有调节神经远近端突触连接、传递的作用[34]。BDNF含量的提高可以使传导通路中的神经元得到营养支持，挽救由于兴奋性毒性、糖分供给不足而引起的神经元凋亡[33]。rTMS还可能通过作用于乙酰胆碱、5-羟色胺、肾上腺素等神经调控因子系统来增强神经网络的可塑性。感觉传导通路中神经元数目增多，突触被rTMS诱导长时间增强与长时间抑制而发挥神经网络重建作用。同时可刺激突触前神经末梢的钙离子通道的表达，促进钙内流的增加，进而引发胞吞作用，刺激囊泡内吞，从而增强突触，进一步调节神经元的发育、轴突分支和细化，促进神经修复，修复了受损的感觉传导通路，缩短了通路中的传导时间，改善肢体感觉功能[35]。

2.1.3 改变局部脑血流灌注

rTMS具有调节脑血流的能力，改善脑部血液循环，对目标脑区和相互作用脑区的血流量进行调整，脑血流速度及血流量发生改变，受损区域的脑细胞恢复血运时，病灶区脑细胞的功能就可以在一定程度上得到恢复，进而改善脑卒中患者的功能损害[36]。有报道提示中医头针与该理论有异曲同工之处，头针具有增加脑部血流量，促进脑部组织重新联系的作用[37]。一项对脑梗死患者施加头针来观察大脑功能的研究使用了SEP检测技术[38]。经过20 d的头针干预后，受试者的上肢SEP显示出了积极的效果，即潜伏期缩短、波幅升高，从侧面印证了增加血流量可以改善卒中患者感觉功能。

3 总结与展望

脑卒中后感觉障碍是一个不容忽视的问题，综合以上论述，认为rTMS在改善卒中后感觉障碍方面具有积极作用，但是仍缺乏大样本、高质量的随机对照实验，以及关于rTMS应用的参数确定，如刺激的频率、强度、部位、持续时间、作用间歇等，具体对卒中后感觉障碍的患者采取何种刺激手段尚未形成统一标准，且许多研究者仍采用量表评估的方式，缺乏客观的评估依据。因此，仍需更多基础及临床研究进一步探索，未来也可根据患者的病灶部位，选择个性化的参数，制订个性化的治疗方案，并通过神经电生理、功能影像等技术对感觉障碍治疗效果进行客观评估。总之，rTMS作为一种安全、便捷、无创、易操作的物理治疗方法，更有助于促进脑卒中后感觉障碍的康复。