經(jīng)皮耳迷走神經(jīng)電刺激聯(lián)合經(jīng)顱直流電刺激對腦卒中患者上肢功能的影響

王利凱,蕭禹,王立童

腦卒中是導(dǎo)致我國中老年人殘疾和死亡的首要因素,隨著醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步,發(fā)病率和患病率逐年升高,且腦卒中患者致殘率極高,對康復(fù)的需求日益增加[1]。上肢功能恢復(fù)是腦卒中各種功能障礙康復(fù)的重點(diǎn),對患者的功能獨(dú)立性至關(guān)重要[2]。隨著神經(jīng)康復(fù)理念的發(fā)展,中樞干預(yù)技術(shù)在卒中康復(fù)中越來越不可或缺,已成為神經(jīng)康復(fù)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。

經(jīng)皮耳迷走神經(jīng)電刺激(transcutaneous auricular vagus nerve stimulation,taVNS)作為一種無創(chuàng)神經(jīng)刺激技術(shù),通過電極刺激耳甲區(qū)激活基底核釋放神經(jīng)遞質(zhì),增加神經(jīng)可塑性,在改善腦卒中上肢功能康復(fù)中仍處于探索階段。由于其刺激效應(yīng)存在時(shí)間依賴性,目前國內(nèi)外研究多將taVNS與其他干預(yù)方法聯(lián)合使用,并已取得明顯的療效[3]。而經(jīng)顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)是一種非侵入性的腦功能刺激技術(shù),利用恒定、低強(qiáng)度的直流電刺激干預(yù)大腦,通過提高患側(cè)或降低病灶對側(cè)大腦半球的興奮性改善半球間抑制失衡狀態(tài),已作為腦卒中康復(fù)的一種治療策略[4]。目前,將這兩種干預(yù)方法聯(lián)合治療用于腦卒中治療的研究較少,故本研究采用taVNS聯(lián)合tDCS治療腦卒中偏癱患者,觀察其對上肢運(yùn)動(dòng)功能及日常生活能力的影響,現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2022年5月～2023年3月在大連醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科住院的腦卒中患者44例。納入標(biāo)準(zhǔn):符合《中國各類主要腦血管診斷要點(diǎn)2019》有關(guān)腦卒中診斷標(biāo)準(zhǔn)[5],并經(jīng)CT或MRI檢查證實(shí);初次發(fā)病,單側(cè)肢體偏癱,病程2周～3個(gè)月;年齡25～80歲;Brunnstrom上肢運(yùn)動(dòng)功能分期≥2期;排除標(biāo)準(zhǔn):既往有精神障礙、癲癇病史者;患視覺障礙、失語癥或癡呆者;簡易精神狀態(tài)評價(jià)量表評分(mini-mental state examination,MMSE)<17分;患有其他可能影響評估的神經(jīng)性疾病、肌肉骨骼疾病者;合并心腦血管、消化系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)等疾病者;不宜接受耳部刺激者,如耳廓有感染、潰瘍或瘢痕者;不宜接受腦部刺激者,如顱內(nèi)有金屬置入物、腦部有痛覺過敏、損傷或者炎癥;心率低于60次/min;體內(nèi)裝有心臟起搏器、人工耳蝸等設(shè)備者;既往接受迷走神經(jīng)手術(shù)或者顱內(nèi)有金屬者。本研究方案通過大連醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院倫理委員會(huì)審批(倫審2023第058號(hào))。所有受試者知曉本研究方案,并簽署知情同意書者。采用信封法患者隨機(jī)分為對照組和觀察組,每組22例。2組患者一般資料比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。

表1 2組一般資料比較

1.2 方法 所有患者均接受藥物治療、物理治療、作業(yè)治療、針灸等常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練, 1次/d, 60min/次,5次/周,治療3周。對照組在常規(guī)治療的基礎(chǔ)上采用經(jīng)顱直流電治療儀行經(jīng)顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)治療,在常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練之前30min進(jìn)行。陽極刺激病灶側(cè)M1區(qū),陰極刺激病灶對側(cè)眼眶上緣,選擇直流電刺激模式,電流強(qiáng)度為2.0mA,1次/d,30min/次,5次/周,治療3周[6]。觀察組患者在對照組治療的基礎(chǔ)上再進(jìn)行taVNS,taVNS在tDCS治療前30min進(jìn)行[3]。taVNS療法是通過低頻脈沖電刺激儀裝置實(shí)施的,該裝置連接2個(gè)電極(直徑5mm×5mm圓形金屬電極),將左耳耳甲區(qū)用酒精搽拭干燥后,放置電極于耳甲區(qū)的耳穴心、腎位置,見圖1。電刺激的頻率和脈沖寬度分別設(shè)置為25Hz和300μs,每個(gè)刺激持續(xù)30s,間歇30s,采用雙相正弦脈沖[7]。刺激電流從最低強(qiáng)度開始,逐漸增加,直到患者感覺到疼痛,將最終電流調(diào)整到略低于疼痛閾值。1次/d,30m in/次,5次/周,治療3周。

圖1 taVNS電極刺激部位

1.3 評定標(biāo)準(zhǔn) 治療前后對2組患者進(jìn)行以下評定:①皮質(zhì)潛伏期(cortical latency,CL)檢測[8]:選用經(jīng)顱磁刺激儀,將參考電極貼于患側(cè)上肢拇短展肌肌腱,表面電極貼于拇短展肌處,地線電極片粘貼于腕部,電極片粘貼部位皮膚給予酒精脫脂處理以免產(chǎn)生干擾偽跡,選擇直徑70mm的“8”字形線圈,以80%運(yùn)動(dòng)閾值(motor thresshold,MT)磁刺激病灶側(cè)M1區(qū),觸發(fā)后記錄運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位(motor evoked potential,MEP),選擇重復(fù)性好、波幅大的5條波形,測定MEP潛伏期并計(jì)算平均值,即為CL,反映大腦皮質(zhì)手功能區(qū)的興奮性水平,CL縮短代表大腦皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)區(qū)到手的神經(jīng)傳導(dǎo)功能變好[9]。②中樞運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)時(shí)間(central moter conduction time,CMCT)檢測:將經(jīng)顱磁線圈放置在第7頸椎棘突處棘突旁(偏患側(cè)肢體),重復(fù)上述操作,記錄拇短展肌MEP。選擇5個(gè)具有重復(fù)性好、波幅大的波形,測定MEP潛伏期并計(jì)算平均值,即為脊髓潛伏期,反映脊髓水平的上肢運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳導(dǎo)功能。皮質(zhì)潛伏期與脊髓潛伏期的差即為CMCT,以評估神經(jīng)脈沖從大腦皮質(zhì)傳到脊髓的速度,CMCT縮短代表皮質(zhì)脊髓束傳導(dǎo)功能好轉(zhuǎn)[10]。③上肢運(yùn)動(dòng)功能評定:采用Fugl-Meyer運(yùn)動(dòng)評定量表上肢部分(Fugl-Meyer assessment-upper extremity,FMA-UE)進(jìn)行評分,該量表總分為66分,分?jǐn)?shù)越高,表示上肢運(yùn)動(dòng)功能越好[11]。 ④日常生活活動(dòng)能力評定:選用改良Barthel量表(Modified Barthel index,MBI)進(jìn)行評分,滿分100分,得分越高表明患者日常生活能力越強(qiáng)[12]。⑤安全性指標(biāo)監(jiān)測:試驗(yàn)組患者每次治療前后測量血壓,并用指脈氧夾監(jiān)測心率;治療結(jié)束后詢問患者有無不適癥狀。

2 結(jié)果

2.1 2組患者治療前后CL、CMCT比較 治療3周后,2組患者CL、CMCT均較治療前減少(均P<0.05),觀察組CL、CMCT明顯低于對照組(均P<0.05)。見表2。

表2 2組患者治療前后CL、CMCT比較

2.2 2組患者治療前后FMA-UE、MBI評分比較 治療3周后,2組患者FMA-UE、MBI評分均較治療前增加(均P<0.05),觀察組FMA-UE、MBI評分均高于對照組(均P<0.05)。見表3。

表3 2組患者治療前后FMA-UE、MBI評分比較 分,

2.3 治療過程中安全性指標(biāo) 本試驗(yàn)過程中,僅觀察組有1名患者出現(xiàn)耳甲區(qū)輕微瘙癢,未見泛紅等,治療結(jié)束后自行消失,其余患者均未出現(xiàn)耳廓局部疼痛、過敏、惡心、頭痛不適癥狀以及血壓心率明顯波動(dòng)等反應(yīng)。

3 討論

腦卒中后上肢往往會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)障礙、感覺障礙、疼痛和痙攣等不適癥狀,降低了日常生活能力,嚴(yán)重影響患者的生存質(zhì)量。在上肢功能障礙的恢復(fù)過程中,各種功能障礙相互影響,所以對康復(fù)治療的干預(yù)方式提出了更高的要求[13]?！吧窠?jīng)閉環(huán)”理論在傳統(tǒng)常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練基礎(chǔ)上引入中樞干預(yù)手段,是腦卒中上肢功能康復(fù)的重要理論[14]。不同于常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練,中樞干預(yù)技術(shù)通過調(diào)節(jié)大腦皮層興奮性或調(diào)控中樞神經(jīng)元活動(dòng),改善大腦可塑性,以實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)和有效的治療,逐漸成為腦卒中上肢功能恢復(fù)的重要手段[15]。

tDCS是一種非侵入性的神經(jīng)調(diào)節(jié)技術(shù),已經(jīng)被廣泛研究和應(yīng)用于腦卒中患者上肢功能康復(fù)[16]。tDCS通過在頭皮表面施加微弱電流來影響腦神經(jīng)元的興奮性,從而促進(jìn)運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)。研究表明,tDCS能夠顯著提高腦卒中患者的上肢功能,改善運(yùn)動(dòng)靈敏度、協(xié)調(diào)性和手部功能[17]。tDCS可結(jié)合康復(fù)訓(xùn)練使用,如手部功能訓(xùn)練、肌肉電刺激、傳統(tǒng)物理治療等,能夠獲得更好的效果,且先進(jìn)行tDCS再進(jìn)行其他干預(yù)技術(shù)可能更優(yōu)于同步進(jìn)行[18]。一項(xiàng)網(wǎng)狀Meta分析顯示,在陽極、陰極、雙極3種經(jīng)顱直流電刺激方案中,陽極刺激對腦卒中上肢偏癱患者的干預(yù)效果更佳[19]。因此,本試驗(yàn)選用了先進(jìn)行tDCS,且陽極刺激M1區(qū),以期實(shí)現(xiàn)對上肢功能更加高效精準(zhǔn)的康復(fù)。

近年來,taVNS成為治療腦卒中各種功能障礙康復(fù)的新方向[20]。耳廓上有豐富的神經(jīng)末梢,而迷走神經(jīng)大多分布在耳甲區(qū),刺激迷走神經(jīng)可以產(chǎn)生遠(yuǎn)距離的治療效果。一些研究表明,taVNS與其他干預(yù)技術(shù)聯(lián)合使用,在腦卒中的上肢功能康復(fù)治療中的有效性得到了驗(yàn)證[19-21]。這可能是因?yàn)閠aVNS可激活基底核,釋放乙酰膽堿和去甲腎上腺素神經(jīng)遞質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)大腦皮層的廣泛激活,增強(qiáng)大腦神經(jīng)可塑性[22]。taVNS可以促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的再生和重構(gòu),從而促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)的恢復(fù)和康復(fù)。特別的是,皮層可塑性的觸發(fā)是受外界干預(yù)驅(qū)動(dòng)的神經(jīng)元特有的能力[23]。因此,taVNS和其他干預(yù)技術(shù)協(xié)同作用于多種神經(jīng)途徑,增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)皮層中與特定任務(wù)相關(guān)的神經(jīng)可塑性,從而促進(jìn)運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)。taVNS作為一種新的治療方法,刺激部位、刺激參數(shù)尚無統(tǒng)一規(guī)范,其具體的應(yīng)用場景和療效還需要更多的臨床研究來驗(yàn)證和探究[3]。本研究參考目前大多數(shù)試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置,通過先taVNS預(yù)刺激后再進(jìn)行tDCS,將taVNS與tDCS結(jié)合以增強(qiáng)M1區(qū)興奮性,以期優(yōu)化卒中后肢體功能障礙干預(yù)方案。

本研究發(fā)現(xiàn),治療3周后,2組患者CL、CMCT較治療前減少,且觀察組低于對照組;FMA-UE、MBI評分均較治療前增加,且觀察組高于對照組。表明tDCS、tDCS聯(lián)合taVNS均能促進(jìn)腦卒中偏癱患者上肢功能和日常生活能力的恢復(fù)。在常規(guī)訓(xùn)練基礎(chǔ)上輔以tDCS及taVNS聯(lián)合治療,能進(jìn)一步促進(jìn)腦卒中上肢功能和日常生活能力的恢復(fù),有利于患者早日回歸家庭及社會(huì)。研究顯示,tDCS和taVNS協(xié)同刺激大腦反應(yīng),激活強(qiáng)度大于tDCS,可以喚起一系列皮質(zhì)和皮質(zhì)下大腦區(qū)域的激活,tDCS結(jié)合taVNS可能更具有調(diào)節(jié)腦網(wǎng)絡(luò)的潛力,是因?yàn)閠aVNS可能會(huì)將大腦活動(dòng)調(diào)節(jié)到tDCS更容易工作的狀態(tài)[24]。此外,一項(xiàng)tDCS和taVNS組合對工作記憶影響的研究發(fā)現(xiàn),與tDCS和taVNS的數(shù)值求和相比,組合技術(shù)具有更強(qiáng)的調(diào)節(jié)作用,特別是在改善一致性方面,使其具有了重要的臨床意義[25]。本研究將兩種無創(chuàng)性技術(shù)tDCS與taVNS相結(jié)合,采用taVNS刺激耳甲區(qū)無創(chuàng)性激活迷走神經(jīng),使用tDCS刺激上肢功能腦區(qū)M1區(qū),通過兩種不同的作用機(jī)制,實(shí)現(xiàn)廣泛激活與精準(zhǔn)刺激結(jié)合,相互補(bǔ)充相得益彰,為非侵入性神經(jīng)調(diào)控治療手段提出了新的思路[21]。

在安全性方面,與tDCS類似,taVNS也是一種無創(chuàng)性調(diào)控技術(shù),本研究選用了低頻25Hz、左側(cè)耳甲等常規(guī)參數(shù),以避免右側(cè)耳甲迷走神經(jīng)激活竇房結(jié)引起心動(dòng)過緩[26]。盡管卒中患者合并癥較多,但是在研究過程中患者未有明顯的不適癥狀。在研究設(shè)置上,根據(jù)目前已發(fā)表的文獻(xiàn)來看,選用非同步協(xié)同治療項(xiàng)目較多[3]。本研究為充分保證試驗(yàn)安全性和試驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn)性,使taVNS在tDCS之前進(jìn)行,以避免同步進(jìn)行增強(qiáng)效應(yīng)可能造成的風(fēng)險(xiǎn),但是在保證安全的前提下,同步進(jìn)行的有效性是否更強(qiáng),刺激部位、持續(xù)時(shí)間、脈沖頻率等參數(shù)設(shè)置是否最佳仍值得進(jìn)一步探索。

綜上所述,對于腦卒中上肢功能的恢復(fù),taVNS與tDCS的協(xié)同刺激可能是一種有效的治療方法,可以更有效改善腦卒中上肢功能,提高日常生活能力,改善生活質(zhì)量,同時(shí)減少不良反應(yīng)的發(fā)生率。本研究的樣本量和觀察指標(biāo)有限,仍需要大樣本多中心試驗(yàn),聯(lián)合治療最佳方案也仍需要進(jìn)一步探索,以期未來規(guī)范地指導(dǎo)臨床應(yīng)用。