上海中医药大学单春雷团队发表文章研究非受累侧半球高频经颅磁刺激改善脑卒中后中重度上肢偏瘫的作用及运动皮质重组特征分析

脑卒中是我国成人致残的首要病因，约半数以上的患者会遗留严重上肢运动功能障碍。重复经颅磁刺激（repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS）作为一种非侵入性神经调控技术，是改善脑卒中后上肢功能的有效手段之一。rTMS可影响大脑皮质的神经电活动，通过调节局部皮质兴奋性或改变神经网络的连通性，从而促进运动功能恢复。

近年来有学者提出“双相平衡恢复模型”，主张对于脑卒中后脑受损较严重的患者，给予兴奋性刺激非受累侧半球来代偿受损侧的脑功能。此外，有研究发现在非受累侧半球运动皮质中，非受累侧前运动皮质的背侧（contralesional dorsal premotor cortex，cPMd）对结构损伤较严重患者运动功能的改善显得尤为重要。

2023年2月，上海中医药大学单春雷团队发表文章，旨在探究非受累侧半球皮质高频rTMS兴奋脑卒中后中重度上肢偏瘫的效果是否优于常规非受累侧半球皮质低频 rTMS 治疗方案，并采用功能性近红外光谱（functional near- infrared spectroscopy，fNIRS）探测非受累侧高频rTMS引起的大脑运动皮质的功能性重组特征，以期为脑卒中后运动功能康复提供新的 rTMS 干预策略和模式，也为脑康复机制研究提供新的思路。文章发表在中国康复医学杂志，第一作者为陈松美主治医师，通讯作者为单春雷教授。

文献简介

► 1. 方法

研究对象为2021年9月—2022年1月在上海市第三康复医院住院治疗的脑卒中患者20例，采用随机数字表法将患者随机分为高频rTMS组和低频rTMS组，每组10例。所有患者均完成试验，治疗过程中无不良事件发生。

纳入标准：①符合《中国各类主要脑血管病诊断要点2019》标准，经颅脑CT或MRI证实为脑梗死或脑出血；②初次、单侧发病，3 个月＜病程＜1 年（脑卒中后亚急性阶段晚期和慢性阶段患者；③生命体征稳定，无认知功能障碍；④年龄35-75 岁，右利手；⑤偏瘫侧 Fugl-Meyer 上肢运动功能评定量表（Fugl-Meyer assessment scale-upper extremity，FMA-UE）近端部分＜26分（FMA-UE近端部分＜26分者为脑受损较重，对常规神经调控效果不佳）；⑥患者对本研究知情同意并签署知情同意书。

治疗方案：两组患者在常规药物治疗和康复训练的基础上，对大脑非受累侧半球运动皮质行不同频率的rTMS干预。经颅磁刺激设备型号为深圳英智科技有限公司的M-100 Ultimate型，配置“8”字型线圈。①高频组：5Hz，每个序列刺激持续6s，重复30 个序列，间歇 6s，脉冲总数 1200 个。②低频组：1Hz，每个序列刺激持续 20s，重复 20 个序列，间歇1s，脉冲总数1200个；两组治疗时间均为每天1次，每周5天，连续干预4周，共20次rTMS干预。

靶点定位：操作者首先在患者头皮表面确定 CZ 点位置，根据脑电 10-20 定位系统，鼻根至枕外粗隆的前后连线与双耳前凹之间的左右连线在头顶的交点即CZ点。CZ点向两边外侧约5cm处对应大脑皮质的中央前回，将线圈中点平面与此处的头皮表面相切，寻找可引发健侧拇短展肌最大MEP波幅的位置，即是非受累侧初级运动皮质（contralesional primary motor cortex，cM1），将它作为低频组rTMS的刺激靶点。在cM1前方约2.5cm处为cPMd，将cPMd作为高频组rTMS的刺激靶点。

临床评价：在治疗前1天及治疗20天后，分别评定每组患者偏瘫侧上肢运动功能以及大脑运动皮质的血氧浓度变化值。FMA-UE包括反射、肩、肘、腕、手等33个小项，反射每项分为2级（0分、2分），其余各项分为3级（0分、1分、2分），总分66分，其中FMA-UE近端部分为36分，FMA-UE远端部分为30分。fNIRS 检测采用深圳英智科技有限公司NIRScout XP型号设备实时记录通道下方对应脑区的氧合血红蛋白（oxyhemoglobin，HbO2）和脱氧血红蛋白（reduced hemoglobin，HbR）浓度的变化，计算大脑能代表大脑运动优势半球的偏侧化指数（lateralization index，LI）和各ROI脑区之间的皮尔逊相关系数（correlation coefficient，COR），其反映脑网络中静息态功能连接（resting-state functional connectivity，rsFC）的强弱。计算公式：LI=（患侧半球ΔOxyHb-非受累侧半球ΔOxyHb）/（患侧半球ΔOxyHb+非受累侧半球ΔOxyHb）

► 2. 结果

1.两组患者治疗前后上肢运动功能的变化

治疗前两组患者FMA-UE评分的组间比较，差异无显著性意义（P>0.05），见表2。治疗后，两组 FMA-UE 评分均较治疗前有提升，差异有显著性意义（P<0.05）。高频组的 FMAUE 总分（P<0.05）和 FMA-UE 近端部分（P<0.01）显著高于低频组。

2.  大脑运动皮质区HbO2浓度的变化

见表3，两组患者在治疗前的任务测试期间，同一ROI区的 HbO2值变化组间差异无显著性意义（P>0.05）。治疗后，组内比较：低频组患者治疗后患侧M1区的HbO2值增加、非受累侧M1区的HbO2值降低，差异有显著性意义（P<0.05）；高频组患者治疗后非受累侧 M1、PMC 和患侧 M1 的 HbO2值显著增加（P<0.05）。组间比较：高频组非受累侧 PMC 的HbO2较低频组显著增加（P<0.05）。

3.  两组患者治疗前后大脑运动皮质LI的变化

见图1，低频组治疗后大脑运动皮质的LI较前显著增加（P<0.01）；高频组治疗后 LI 也增加，但差异无显著意义（P>0.05）。

4.  大脑运动皮质间功能连接的变化

高频组患者治疗后，非受累侧PMC-M1的rsFC增强（P<0.05，FDR校正），非受累侧M1-患侧M1的rsFC减弱（P<0.05），差异有显著性意义。非受累侧PMC-患侧SMA的rsFC增强，但差异无显著性意义（P>0.05），见图2高频组。低频组患者治疗后，非受累侧PMC-M1的rsFC减弱（P>0.05），患侧M1-PMC和 M1-SMA 的 rsFC 增强，但差异均无显著性意义（P>0.05），见图2低频组。

► 3. 结论概述

本研究首次利用随机双盲对照研究，发现对脑卒中后中重度上肢偏瘫患者使用高频 rTMS 兴奋 cPMd 的疗效优于常规的低频 rTMS 抑制 cM1 的调控方案，尤其是对于偏瘫上肢近端运动功能的改善尤为显著。通过fNIRS研究初步揭示相关机制，发现高 频 rTMS 兴 奋 患 者 cPMd 可以起非受累侧PMC、M1和患侧M1激活显著增强；而低频rTMS抑制cM1引起非受累侧M1激活显著降低，患侧M1激活显著增强。本研究是首例针对脑卒中后恢复阶段晚期和慢性阶段中重度上肢偏瘫的患者，分析创新的高频rTMS兴奋cPMd的调控方案和常规的低频rTMS抑制cM1的方案的疗效差异，并用fNIRS揭示相关的脑重塑机制。这对拓展脑卒中偏瘫神经调控的优化策略和方法，对进一步了解脑卒中后运动功能恢复的机制都有较大的意义。

参考文献：陈松美,周芷晴,徐曙天等.非受累侧半球高频经颅磁刺激改善脑卒中后中重度上肢偏瘫的作用及运动皮质重组特征分析[J].中国康复医学杂志,2023,38(02):167-173.