小腦重復(fù)經(jīng)顱磁刺激對缺血性腦卒中患者步行障礙、平衡功能和磁共振波譜指標(biāo)的影響

丁曉晨，袁婕，陳杰，郭華峰

陜西省中醫(yī)醫(yī)院影像中心1、腦病科2，陜西 西安 710003

缺血性腦卒中(ischemic stroke，IS)多發(fā)生于老年人，致殘率和致死率均較高。調(diào)查顯示，80%左右的IS患者治療后伴有一定程度的肢體功能障礙，其中步行和平衡功能障礙為常見臨床表現(xiàn)[1]。通過常規(guī)康復(fù)治療可改善運動功能障礙，但是治療時間長，部分患者依從性較差，且對精細(xì)運動和步行障礙等的療效有限[2]。重復(fù)經(jīng)顱磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS)具有無創(chuàng)、痛苦小、安全性高等特點，能夠促進(jìn)IS患者大腦運動功能的重組，改善言語、運動等功能障礙，但是目前關(guān)于rTMS 的研究多集中于大腦初級運動區(qū)(primary motor cortex，M1 區(qū))，對小腦的研究較少[3]。小腦與機體平衡功能明顯相關(guān)，有研究發(fā)現(xiàn)，對小腦使用rTMS能夠同時對人體小腦皮質(zhì)和M1區(qū)產(chǎn)生調(diào)控效果，可作為rTMS治療的新型靶點[4]。本研究以我院近年來收治的IS患者為研究對象，分析小腦rTMS對IS患者步行障礙、平衡功能的影響，并擬通過比較患者治療前后磁共振波譜(magnetic resonance spectroscopy，MRS)指標(biāo)的變化，了解 rTMS 小腦對 IS 的相關(guān)作用機制，以期為IS患者的康復(fù)治療方法提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2020年1～12月陜西省中醫(yī)醫(yī)院收治的76例IS患者為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn)：均經(jīng)CT或MRI檢查，首次確診為IS[5]；生命體征平穩(wěn)；單側(cè)偏癱，下肢Brunnstrom 分期≥Ⅱ期；病程≥2 周；站立位平衡≥1 級；右利手。排除標(biāo)準(zhǔn)：癲癇；下肢深淺感覺異常；認(rèn)知功能障礙；其他神經(jīng)系統(tǒng)病變；失語；伴心臟起搏器等金屬植入物；顱骨缺損；嚴(yán)重膝關(guān)節(jié)等部位攣縮；顱內(nèi)壓增高；近期骨骼肌松弛藥物使用史；惡性腫瘤；合并軀體疾病；嚴(yán)重頸椎病變者。按隨機數(shù)表法將患者分為常規(guī)組和觀察組各38例。常規(guī)組患者中男性24例，女性14例；病灶位于左側(cè)17例，右側(cè)21例；年齡39～71 歲，平均(56.31±9.14)歲；病程2～9 周，平均(5.37±1.78)周；下肢 Brunnstrom 分期為Ⅱ期 12 例，Ⅲ期19 例，Ⅳ期7 例。觀察組患者中男性26 例，女性12 例；病灶位于左側(cè)18 例，右側(cè) 20 例；年齡 41～72 歲，平均(56.65±9.54)歲；病程3～9 周，平均(5.43±1.54)周；下肢 Brunnstrom 分期為Ⅱ期 11 例，Ⅲ期 22 例，Ⅳ期5例。兩組患者的基線資料比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核批準(zhǔn)，所有患者均知情同意。

1.2 治療方法 兩組患者均進(jìn)行營養(yǎng)神經(jīng)、抗血小板、降壓、控制血糖等的常規(guī)藥物治療，同時開展康復(fù)訓(xùn)練，包括平衡訓(xùn)練、步態(tài)矯正訓(xùn)練、肌肉拉伸、下肢負(fù)重訓(xùn)練等，30 min/次，1 次/d。觀察組在此基礎(chǔ)上使用武漢依瑞德YRD CCI-ⅡrTMS治療儀進(jìn)行rTMS治療，獲取靜息狀態(tài)下運動閾值(resting motor threshold，RMT)后，將使線圈與頭皮相切，將患側(cè)枕骨粗隆旁開3 cm、下移1 cm 處作為刺激位點，以80% RMT進(jìn)行刺激，頻率10 Hz，每個序列50 脈沖，間歇2～5 s，1 200 脈沖/次，1次/d。常規(guī)組在常規(guī)康復(fù)治療基礎(chǔ)上進(jìn)行假刺激，使線圈垂直于刺激位點，刺激方法同觀察組，患者僅可獲取刺激器聲音。兩組均治療3周。治療過程中均對患者的生命體征變化保持關(guān)注。

1.3 觀察指標(biāo)與評價方法 (1)步行障礙指標(biāo)：分別于治療前和治療3 周后使用DC-G-200 步態(tài)分析系統(tǒng)(江蘇德長醫(yī)療科技有限公司)檢測步幅、步頻、步態(tài)周期。同時進(jìn)行起立步行(time up and go，TUG)測試，要求患者完成從椅子站起—步行3 m—返回椅子整個過程，記錄完成時間。(2)平衡功能：分別于治療前和治療3 周后使用B-PHY 平衡功能檢測系統(tǒng)(安徽鴻眾醫(yī)療器械有限公司)測定患肢負(fù)重占比和閉眼穩(wěn)定性指數(shù)(stability index，SI)。使用 Berg 平衡量表(Berg Balance Scale，BBS)[6]分析總體平衡能力，該量表主要從起立、轉(zhuǎn)身向后、無支撐站立、轉(zhuǎn)移等14個條目進(jìn)行評價，每項0～4 分，分值越高，則提示患者的平衡能力越好。(3)MRS指標(biāo)：分別于治療前和治療3周后使用日本東芝Atlas1.5T磁共振儀對病灶區(qū)域進(jìn)行MRS分析，應(yīng)用多體素掃描成像進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。參數(shù)設(shè)置：層間距1.5 mm，層厚5 mm，TR 2 000 ms，層數(shù)14 層。記錄膽堿(choline，Cho)、乳酸(lactic Acid，Lac)、N-乙酰天冬氨酸(N-Acetyl-L-aspartic acid，NAA)以及肌酸(creatine，Cr)水平。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計學(xué)軟件分析數(shù)據(jù)。計量資料符合正態(tài)分布，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，組內(nèi)治療前后比較使用配對樣本t 檢驗，計數(shù)資料比較采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者治療前后的步行障礙指標(biāo)比較 治療前，兩組患者的步幅、步頻、步態(tài)周期、TUG 比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)；治療3 周后，兩組患者的步幅、步頻明顯增加，步態(tài)周期、TUG 明顯下降，其中觀察組患者的步幅、步頻、步態(tài)周期、TUG明顯優(yōu)于常規(guī)組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，見表1。

表1 兩組患者治療前后的步行障礙指標(biāo)比較()

表1 兩組患者治療前后的步行障礙指標(biāo)比較()

注：與常規(guī)組治療3周后比較，aP＜0.05。

組別常規(guī)組例數(shù)38觀察組38時間治療前治療3周后t值P值治療前治療3周后t值P值步幅(m)0.33±0.09 0.41±0.11 3.514 0.001 0.34±0.11 0.48±0.14a 4.809 0.001步頻(步/s)0.90±0.13 0.99±0.20 2.455 0.019 0.93±0.15 1.12±0.30a 3.397 0.002步態(tài)周期(s)1.66±0.40 1.40±0.32 3.732 0.001 1.64±0.44 1.27±0.20a 4.644 0.001 TUG(s)26.08±4.11 24.49±2.73 2.036 0.045 25.82±3.32 23.26±1.83a 4.053 0.001

2.2 兩組患者治療前后的平衡功能比較 治療前，兩組患者的患肢負(fù)重占比、閉眼SI、BBS評分比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)；治療3周后，兩組患者的患肢負(fù)重占比、BBS評分明顯增加，閉眼SI明顯下降，其中觀察組患者的患肢負(fù)重占比、BBS評分、閉眼SI均明顯優(yōu)于常規(guī)組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，見表2。

表2 兩組患者治療前后的平衡功能比較()

表2 兩組患者治療前后的平衡功能比較()

注：與常規(guī)組治療3周后比較，aP＜0.05。

組別常規(guī)組例數(shù)38觀察組38時間治療前治療3周后t值P值治療前治療3周后t值P值患肢負(fù)重占比(%)42.45±5.00 45.34±6.10 2.108 0.042 42.32±4.98 49.07±6.06a 5.007 0.001閉眼SI 42.53±5.37 32.33±5.46 7.958 0.001 42.76±4.86 27.32±3.48a 16.636 0.001 BBS評分(分)32.43±4.22 40.49±5.44 9.057 0.001 32.27±4.57 45.81±5.07a 11.738 0.001

2.3 兩組患者治療前后的MRS 指標(biāo)比較 治療前，兩組患者的Cho/Cr、Lac/Cr、NAA/Cr比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。治療3 周后，兩組患者的Cho/Cr、Lac/Cr 明顯降低，NAA/Cr 明顯增加，其中觀察組患者的Cho/Cr、Lac/Cr、NAA/Cr均明顯優(yōu)于常規(guī)組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，見表3。

表3 兩組患者治療前后的MRS指標(biāo)比較()

表3 兩組患者治療前后的MRS指標(biāo)比較()

注：與常規(guī)組治療3周后比較，aP＜0.05。

組別常規(guī)組例數(shù)38觀察組38時間治療前治療3周后t值P值治療前治療3周后t值P值Cho/Cr 2.31±0.53 1.82±0.45 5.416 0.001 2.28±0.57 1.32±0.32a 9.484 0.001 Lac/Cr 1.08±0.32 0.75±0.21 5.230 0.001 1.06±0.27 0.50±0.14a 11.075 0.001 NAA/Cr 1.16±0.31 1.40±0.36 2.890 0.006 1.14±0.28 1.62±0.37a 6.769 0.001

3 討論

IS為腦卒中的主要類型，其中步行和平衡功能障礙為IS 患者治療后的常見并發(fā)癥，可增加跌倒風(fēng)險，影響患者生存質(zhì)量[7]。如何通過治療有效改善患者步行和平衡功能障礙，提高其自理能力，已成為IS 康復(fù)治療中重點關(guān)注的問題。IS 患者健側(cè)大腦皮層過度興奮，使其對患側(cè)的抑制作用加強，影響患者運動功能的恢復(fù)[8]。rTMS 主要通過磁刺激技術(shù)改變患者大腦皮層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活性，其中通過采用高頻磁刺激，可增強患側(cè)皮層興奮性，促使大腦半球間平衡的恢復(fù)[9]。小腦在軀體運動協(xié)調(diào)、平衡等的控制方面起到重要作用，目前認(rèn)為，對于IS患者，小腦激活程度與患者的神經(jīng)系統(tǒng)功能恢復(fù)情況明顯相關(guān)[10]。通過明確小腦rTMS對IS患者步行障礙、平衡功能以及MRS指標(biāo)的影響，可為小腦rTMS在臨床中的應(yīng)用提供參考。

IS 患者步行障礙主要表現(xiàn)為步長縮短、步頻減慢、步態(tài)周期增加等特征，其中IS 患者因?qū)Ω呶恢袠械目刂颇芰p弱，機體對肌群的協(xié)調(diào)能力下降，使患肢負(fù)重占比調(diào)低，引發(fā)平衡功能障礙[11]。目前認(rèn)為，機體平衡能力障礙是導(dǎo)致IS 患者步行能力下降的主要原因[12]。Berg 平衡量表為評估IS 患者平衡功能的常用工具，主要通過患者的姿勢改變評估平衡功能。本研究發(fā)現(xiàn)，治療3周后，觀察組患者的平衡功能和步行障礙參數(shù)改善程度均優(yōu)于常規(guī)組，這可能是由于常規(guī)組患者通過平衡訓(xùn)練、步態(tài)矯正訓(xùn)練等康復(fù)訓(xùn)練方法可促使肢體功能重建，提高雙側(cè)肢體的協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性，進(jìn)而有助于神經(jīng)系統(tǒng)功能重組。小腦rTMS 一方面可通過感應(yīng)電流調(diào)控遠(yuǎn)隔運動皮質(zhì)和M1區(qū)的興奮性，提高患側(cè)大腦半球的興奮性；另一方面，γ-氨基丁酸(γ-amino butyric acid，GABA)受體在小腦中的數(shù)量最多，高頻rTMS刺激下，可通過促進(jìn)GABA和GABA受體水平的提高，抑制胼胝體通路，減輕大腦半球?qū)π∧X的過度抑制[13]。在常規(guī)組的基礎(chǔ)上聯(lián)合小腦rTMS下，通過康復(fù)訓(xùn)練可提高本體感受能力，增強下肢力量，改善肢體協(xié)調(diào)性；通過rTMS，可促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)敏感性的提高，以及大腦-小腦、大腦半球間平衡狀態(tài)的改善。兩者聯(lián)合應(yīng)用從不同的作用機制發(fā)揮協(xié)同效果，可增強患者神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性，促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)，進(jìn)而使患者平衡功能和步行能力恢復(fù)效果更佳。但是，本研究中采用Berg平衡量表評估患者的平衡功能，可能與日本東京大學(xué)康復(fù)部平衡評定量表相比，在平衡功能評估中具有一定的局限性，該量表是從翻身、坐位、抬足等22項內(nèi)容進(jìn)行評估，在IS患者平衡功能評價中，可能具有更好的實用價值[11]。關(guān)于不同類型平衡功能評估量表在IS 患者平衡功能評估中的應(yīng)用，仍需深入研究。

MRS中，Cho、Lac、NAA、Cr均為大腦皮層活動時分泌的代謝產(chǎn)物，其中Cho與細(xì)胞膜代謝相關(guān)，水平增加提示細(xì)胞膜降解、髓鞘脫失；Lac水平增加提示神經(jīng)元缺氧缺血加重，與腦卒中患者運動功能障礙嚴(yán)重程度呈正相關(guān)；NAA 水平下降表明神經(jīng)元功能異常加重；Cr水平較為穩(wěn)定，一般作為基準(zhǔn)線，用來評估各指標(biāo)的變化[14]。本研究發(fā)現(xiàn)，治療3周后，觀察組患者的Cho/Cr、Lac/Cr、NAA/Cr水平均優(yōu)于常規(guī)組，這可能是由于常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練可通過建立腦側(cè)枝循環(huán)與神經(jīng)軸突之間的關(guān)系，增強神經(jīng)傳導(dǎo)效率，促使神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)的改善以及功能的重組，進(jìn)而使大腦皮層代謝發(fā)生改變；小腦rTMS 可增加小腦血流量，減輕小腦缺氧、缺血，有助于小腦微循環(huán)的改善，促使小腦功能的恢復(fù)，并可通過小腦-丘腦-皮質(zhì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)大腦皮質(zhì)區(qū)與平衡和步行能力相關(guān)區(qū)域的功能重組[15]。兩者聯(lián)合下可增強IS患者梗死區(qū)代謝，使病灶區(qū)域代謝加快，神經(jīng)元損傷減少，神經(jīng)功能得以重建，進(jìn)而使Cho/Cr、Lac/Cr、NAA/Cr水平進(jìn)一步改善。

綜上所述，小腦rTMS操作簡單、無創(chuàng)、無衰減，能夠有效改善IS 患者的步行障礙、平衡功能，這可能與其能夠調(diào)節(jié)大腦皮層代謝相關(guān)。然而，本研究仍然存在一定的局限性，包括未對小腦高頻、低頻rTMS以及高、低頻rTMS聯(lián)合應(yīng)用下治療IS的效果進(jìn)行比較，如何明確相關(guān)刺激參數(shù)，以達(dá)到對IS患者的最佳治療效果，仍需深入研究。