磁刺激對(duì)脊髓損傷后運(yùn)動(dòng)功能障礙的療效觀察

王藝，周賢麗，侯岷，張秀莉，尚超平，吳宗耀

隨著世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，脊髓損傷(spinal cord injury, SCI)發(fā)生率呈現(xiàn)逐年增高的趨勢(shì)[1]。由于SCI所導(dǎo)致的社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失，針對(duì)SCI治療和康復(fù)已成為當(dāng)今醫(yī)學(xué)界的一大課題。經(jīng)顱磁刺激(transcranial magnetic stimulation, TMS)是一種新發(fā)展起來(lái)的非侵入性的腦部刺激技術(shù)[2]。近年來(lái)，研究者們已發(fā)現(xiàn)TMS對(duì)SCI后運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)有不同程度的影響，主要是在原始運(yùn)動(dòng)皮層區(qū)實(shí)施高頻刺激[3]，也有學(xué)者采用1Hz TMS亦取得一定療效[4]。本文旨在觀察高頻TMS及脊髓受損下端神經(jīng)根磁刺激對(duì)不完全性SCI患者運(yùn)動(dòng)功能的療效。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2013年3月～2014年9月本科室收治的不完全性T6～L1節(jié)段SCI患者40例。納入標(biāo)準(zhǔn)：均為外傷性SCI后遺留雙下肢功能障礙患者；SCI后3～6個(gè)月；美國(guó)脊髓損傷協(xié)會(huì)(American Spinal Injury Association，ASIA)評(píng)定B～C級(jí)；無(wú)顱腦疾病、嚴(yán)重心臟病和癲癇病史。排除有認(rèn)知障礙、顱腦外傷史及癲癇發(fā)作史者及四肢癱患者。隨機(jī)分為2組各20例，①觀察組：男11例，女9例，年齡(39.4±13.2)歲；病程(121.2±20.6)d。②對(duì)照組：男12例，女8例，年齡(36.5±12.2)歲；病程(116.3±19.1)d。2組一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表2 2組患者治療前后MEP潛伏期和波幅值比較 分，

與治療前比較，aP<0.05，bP<0.01；與對(duì)照組比較，cP<0.05

1.2 方法 對(duì)照組接受常規(guī)康復(fù)治療至少2個(gè)月，包括針灸、蠟療、空氣壓力波治療、肌力訓(xùn)練、關(guān)節(jié)活動(dòng)度訓(xùn)練、站立訓(xùn)練、平衡訓(xùn)練等。治療方案是每日1次，每周5次,連續(xù)8周。每項(xiàng)治療的具體時(shí)間大約為20～30min。觀察組在此基礎(chǔ)上加用磁刺激治療。選用CCY-Ⅰ型磁刺激儀(武漢依瑞德公司，最大輸出強(qiáng)度2T),電極采用“8”字形線圈。每位患者分別經(jīng)M1區(qū)(下肢運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)功能區(qū))和受損下端完好的神經(jīng)根磁刺激(距內(nèi)固定下緣5～10cm)：TMS患者取臥位，“8”字形線圈中心正對(duì)M1區(qū)，刺激強(qiáng)度為靜息運(yùn)動(dòng)閾值的80%，刺激頻率為20Hz，每個(gè)序列1s，間歇28s，連續(xù) 31個(gè)序列，共620個(gè)脈沖，每日1次，每周5次，連續(xù)8周；經(jīng)受損下端神經(jīng)根磁刺激患者取俯臥位，線圈中心距離內(nèi)固定下緣5～10cm，刺激強(qiáng)度為靜息運(yùn)動(dòng)閾值的80%，刺激頻率25Hz，每個(gè)序列1s，間歇15s，連續(xù)56個(gè)序列，共計(jì)1400個(gè)脈沖，每日1次，每周5次，連續(xù)8周。

2 結(jié)果

治療前后2組ASIA殘損分級(jí)比較，觀察組20例患者中3例從B級(jí)到C級(jí)，6例從C級(jí)到D級(jí)，11例無(wú)變化；對(duì)照組20例患者中2例從B級(jí)到C級(jí)，5例從C級(jí)到D級(jí)，13例無(wú)變化。將ASIA殘損分級(jí)有變化視為有效，無(wú)變化視為無(wú)效；2組療效比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

治療后，2組ASIA運(yùn)動(dòng)評(píng)分、WISCIⅡ分級(jí)均較治療前明顯提高(P<0.05)，觀察組更優(yōu)于對(duì)照組(P<0.05)。治療后MEP檢查結(jié)果顯示，2組潛伏期與治療前相比明顯縮短(P<0.01，0.05)，且觀察組優(yōu)于對(duì)照組(P<0.05)；治療后2組波幅與治療前相比均無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。見(jiàn)表1，2。

所有患者在TMS治療期間無(wú)一例產(chǎn)生癲癇等不良反應(yīng)。僅個(gè)別受試者在TMS治療后出現(xiàn)一過(guò)性刺激局部不適感，未經(jīng)特殊處理自行緩解。

表1 2組治療前后ASIA運(yùn)動(dòng)評(píng)分及WISCIⅡ分級(jí)比較 分，

與治療前比較，aP<0.05；與對(duì)照組比較,bP<0.05

3 討論

本文研究結(jié)果支持TMS聯(lián)合經(jīng)脊髓受損下端神經(jīng)根磁刺激有利于胸腰段脊髓損傷致截癱患者的運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)的假定。2組患者的總體功能指標(biāo)ASIA殘損分級(jí)略有變化，但療效差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。康復(fù)評(píng)定的原則是分級(jí)越多則評(píng)定越靈敏，但是也越費(fèi)時(shí)費(fèi)力。ASIA殘損分級(jí)將全部病情只定性地分為5級(jí)，很不敏感，所以本文的ASIA殘損分級(jí)評(píng)定結(jié)果難以得出有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的結(jié)論。但是ASIA運(yùn)動(dòng)評(píng)分和WISCI Ⅱ分級(jí)評(píng)分是定量評(píng)分，靈敏度較高，明確顯示了本組病例的治療效果。

對(duì)不完全性SCI患者進(jìn)行TMS治療后，MEP潛伏期較治療前縮短，說(shuō)明TMS可使脊髓運(yùn)動(dòng)通路的傳導(dǎo)效率提高[5]；但本研究中MEP的波幅值在治療前后沒(méi)有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，原因可能是波幅指標(biāo)變異性甚大，受多種因素影響，在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中不易平衡和控制；而潛伏期指標(biāo)排除了很多檢查者主觀因素的影響，更加靈敏可靠[6]。向艷平等[7]在研究不同頻率TMS對(duì)SCI大鼠運(yùn)動(dòng)功能的影響時(shí)也發(fā)現(xiàn)，治療前后MEP潛伏期有明顯變化，而波幅無(wú)明顯差異。鄭秀琴等[8]觀察TMS對(duì)SCI患者的臨床療效，結(jié)果顯示MEP潛伏期是較為可靠的評(píng)價(jià)指標(biāo)，而波幅值在不同個(gè)體或不同時(shí)間內(nèi)有很大差異，建議不作為參考指標(biāo)。

TMS在SCI康復(fù)應(yīng)用中由于選擇的參數(shù)不同，治療效果并不一致。以往的研究多采用5～20Hz不等。Centonze等[9]報(bào)道，5Hz TMS治療2周未獲得運(yùn)動(dòng)功能是否改善的相關(guān)數(shù)據(jù)。Kuppuswamy[10]應(yīng)用5Hz TMS治療不完全性SCI患者5d，發(fā)現(xiàn)僅在治療后1h出現(xiàn)上肢運(yùn)動(dòng)能力一過(guò)性提高。Kumru等[11]應(yīng)用20Hz TMS治療不完全性SCI患者，發(fā)現(xiàn)下肢肌力及步行速度改善，與本研究結(jié)果相符。

SCI后的修復(fù)一直是康復(fù)領(lǐng)域的一大難題。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為成年神經(jīng)元已不具備細(xì)胞分裂增殖能力，不可再生。而神經(jīng)損傷可塑性觀點(diǎn)認(rèn)為，脊髓神經(jīng)細(xì)胞雖已失去有絲分裂能力，但卻能產(chǎn)生新的突起，形成新的突觸連接。表現(xiàn)形式為最先發(fā)生附近未受損傷神經(jīng)元軸突的側(cè)枝出芽；若受損神經(jīng)元依然存活，可出現(xiàn)再生性出芽；在神經(jīng)元軸突側(cè)枝受損傷時(shí)，其他正常的側(cè)枝可代償性出芽[12]。TMS刺激大腦皮層，使之產(chǎn)生的感應(yīng)電流激活上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，進(jìn)一步誘發(fā)神經(jīng)沖動(dòng)在皮質(zhì)脊髓束傳導(dǎo)；TMS的積累效應(yīng)除了活化軸突、促進(jìn)再生之外，還可引發(fā)皮質(zhì)網(wǎng)絡(luò)突觸的連接[13]。因此M1區(qū)被看做是TMS有效性最好的區(qū)域。

還有一個(gè)治療部位是磁刺激脊髓受損下端神經(jīng)根。此處采用25Hz的刺激頻率還未見(jiàn)報(bào)道。刺激頻率是突觸可塑性的影響因素，頻率更高的間歇性強(qiáng)直刺激誘發(fā)長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(long term potentiation，LTP)更有效，而磁刺激神經(jīng)根亦不會(huì)有TMS的安全考量，因此本研究采用25Hz磁刺激神經(jīng)根進(jìn)行治療。刺激線圈置于內(nèi)固定下緣5～10cm，可引起下肢運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)癱瘓肌收縮。磁場(chǎng)強(qiáng)度的刺激活化了線圈周圍半徑為1cm，深度為2～3cm的區(qū)域，且從中心的刺激軸呈現(xiàn)出指數(shù)衰減趨勢(shì)。因此，將刺激線圈置于內(nèi)固定下緣至少5cm處可以避免內(nèi)固定的影響。SCI后，來(lái)自皮層的神經(jīng)沖動(dòng)不能有效地通過(guò)脊髓傳遞至靶肌肉。當(dāng)磁刺激作用于受損下端神經(jīng)根時(shí)，人工誘發(fā)動(dòng)作電位在周圍神經(jīng)傳導(dǎo)引起癱瘓肌收縮，可能與TMS的積累效應(yīng)一起，共同改善SCI的運(yùn)動(dòng)功能。有關(guān)機(jī)制還需進(jìn)一步探索。本研究在SCI患者的M1區(qū)、脊髓受損下端神經(jīng)根分別進(jìn)行磁刺激，發(fā)現(xiàn)治療后的ASIA運(yùn)動(dòng)評(píng)分、WISCI Ⅱ分級(jí)評(píng)分提高，MEP潛伏期縮短，且效果優(yōu)于單純康復(fù)治療。提示刺激M1聯(lián)合受損下端神經(jīng)根或許可豐富SCI的刺激方案，是促進(jìn)運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)的有效康復(fù)手段。

磁刺激興奮脊神經(jīng)時(shí)，其實(shí)際作用的刺激點(diǎn)尚存爭(zhēng)議，目前認(rèn)為最可能的刺激點(diǎn)在椎間孔[14]。已有臨床研究證實(shí)，TMS可促進(jìn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性變化以及皮質(zhì)抑制指數(shù)下調(diào)是其重要機(jī)制[15]。但神經(jīng)系統(tǒng)恢復(fù)涉及復(fù)雜的細(xì)胞和分子水平變化，因此TMS對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的干預(yù)機(jī)制還有待深入研究。本研究未將刺激M1聯(lián)合受損下端神經(jīng)根與僅M1區(qū)刺激進(jìn)行比較，難以說(shuō)明聯(lián)合刺激與皮層刺激哪一個(gè)效果更明顯，這是需要我們進(jìn)一步探索與研究之處。

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