钱立锋　　金文杰　　朱鑫鑫　　杨帆　　占道伟　　徐颖梅

[摘要] 目的 探讨低频重复经颅磁刺激（rTMS）对脑卒中患者上肢运动功能及脑血流的影响。方法 选取2020年1-9月浙江省嘉兴市中医医院康复科收治的60例脑卒中患者作为研究对象，随机分为治疗组（28例）和对照组（32例）。两组患者均给予常规康复治疗，治疗组在此基础上采用健侧M1区1 Hz，90%MT，总刺激数1200次，每次刺激持续时间为20 min的rTMS治疗;对照组采用假刺激，以上治疗共进行4周，每周干预5次。于治疗前和治疗4周后比较两组患者患侧拇短展肌运动诱发电位（MEP）皮质潜伏期、上肢Fugl-Meyer评分（FMA）、上肢运动力指数（MI）及运用经颅多普勒超声（TCD）检测治疗前后大脑前、中、后动脉（ACA、MCA、PCA）和椎动脉（VA）、基底动脉（BA）的血流速度。 结果 治疗前两组患者MEP时间比较，差异无统计学意义（P>0.05），4周后治疗组MEP明显低于对照组（P<0.001）;治疗前两组患者上肢FMA评分比较，差异无统计学意义（P>0.05），4周后治疗组上肢FMA评分明显高于对照组（P<0.05）;治疗前两组患者MI评分比较，差异无统计学意义（P>0.05），4周后治疗组MI评分明显高于对照组（P<0.05）;治疗前两组患者TCD各项血流峰速度指标比较，差异无统计学意义（P>0.05），4周后治疗组TCD各项血流峰速度指标评分明显高于对照组（P<0.05）。结论 对脑卒中偏瘫患者开展rTMS配合康复治疗更有助于改善患者上肢运动功能与脑血流，操作简单，值得临床开展运用。

[关键词] 低頻重复经颅磁刺激;脑卒中;脑血流;运动功能

[中图分类号] R743.3          [文献标识码] B          [文章编号] 1673-9701（2022）09-0088-05

Effect of low frequency repetitive transcranial magnetic stimulation （rTMS） on upper limb motor function and cerebral blood flow in stroke patients

QIAN Lifeng   JIN Wenjie   ZHU Xinxin   YANG Fan   ZHAN Daowei   XU Yingmei

Department of Rehabilitation， Jiaxing Hospital of Traditional Chinese Medicine in Zhejiang Province， Jiaxing   314001， China

[Abstract] Objective To investigate the effect of low frequency repetitive transcranial magnetic stimulation （rTMS） on upper limb motor function and cerebral blood flow in stroke patients. Methods Sixty stroke patients admitted to the Department of Rehabilitation， Jiaxing Hospital of Traditional Chinese Medicine from January to September 2020 were selected as the study subjects. They were divided into the treatment group （n=28） and the control group （n=32） according to the random number. Patients in the two groups were given conventional rehabilitation treatment. On this basis， the treatment group was treated with rTMS with 1 Hz， 90% MT of the contralateral M1 area， 1200 times of total stimulation， and each stimulation duration of 20 minutes. The control group were treated with sham stimulation， and the above treatment was performed once a day， 5 days a week， for a total of 4 weeks. The cortical latency of abductor hallucis motor evoked potential （MEP）， upper limb Fugl-Meyer score （FMA） and upper limb motor force index （MI） of the affected side were compared between the two groups before and after 4 weeks of treatment. The blood flow velocities of anterior， middle and posterior cerebral arteries （ACA， MCA， PCA）， vertebral artery （VA） and basilar artery （BA） before and after treatment were measured using transcranial Doppler （TCD）. Results Before treatment， there was no significant difference in MEP time between the two groups （P>0.05）. After treatment， the MEP in the treatment group was significantly lower than that in the control group （P<0.001）. There was no significant difference in upper limb FMA score between the two groups before treatment （P>0.05）. After treatment， the upper limb FMA score in the treatment group was significantly higher than that in the control group（P<0.05）. There was no significant difference in MI score between the two groups before treatment （P>0.05）. After treatment， the MI score in the treatment group was significantly higher than that in the control group （P<0.05）. Conclusion rTMS combined with rehabilitation is more helpful to improve upper limb motor function and cerebral blood flow in stroke patients with hemiplegia. It is easy to operate and is worthy of clinical application and promotion.

[Key words] Low frequency repetitive transcranial magnetic stimulation; Stroke; Upper limb motor function; Cerebral blood flow; Sports funtion

脑卒中是导致成年人长期严重残疾的主要原因之一，目前有超过60%的幸存者其上肢长期处于瘫痪状态，给家庭、社会带来沉重负担，且传统治疗方法很难大幅度提高治疗效果[1]。大脑初级运动皮层（M1区）神经元电活动与肢体运动密切相关，同时M1区与大脑其他区域的功能连接起着关键作用，脑卒中后运动功能恢复过程中，患侧M1对健侧M1抑制作用的减弱与卒中后上肢运动损伤恢复的程度相关，M1区对患者运动功能的康复有着决定性作用[2]。rTMS作为一种无痛无创的调节大脑半球间皮层兴奋性平衡的神经调控技术，选择合适的处方作用于大脑M1区，可调节局部脑血流及细胞功能，有利于脑卒中患者上肢运动功能的提高[3-4]。故本研究通过观察连续4周1 Hz 的低频rTMS治疗对脑卒中后患者上肢运动功能及脑血流的影响，并评价其治疗的安全性，为临床治疗提供更加客观的依据，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2020年1～9月在嘉兴市中医医院康复科住院治疗且符合纳入标准的脑卒中患者60例，纳入标准：①符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018》[5]和中华神经科学会制订的 2019 版《中国脑出血诊治指南》[6]标准者;②发病时间不超过6 个月，且为首次发病者;③经过头颅CT 或MRI检查证实者;④年龄45～75岁者;⑤Brunnstrom分期Ⅰ～Ⅲ期者;⑥自愿参加本研究并签属知情同意书。排除标准：①严重意识障碍者、失语者、认知及交流障碍不能配合者;②合并存在严重心、肺、肝、肾功能障碍者;③有癫痫病史、直系亲属中有特发性癫痫病史及使用致痫药物患者;④戴有起搏器、颅内有金属植入物或有颅骨缺陷者。

按随机数字表法将上述患者随机分为对照组（n=32）和治疗组（n=28），整个治疗过程中无患者脱落。两组患者一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。本研究经医院医学伦理委员会批准执行。

1.2 研究方法

采用英国Magstim公司he Magstim Company Limited生产的Magstim Rapid 2型重复经颅磁刺激仪，圆形线圈12 cm。手部M1区（受试者坐在舒适的椅子上，双手放在扶手上，保持放松的姿势后，线圈放置于EEG10-20标准的C3或C4区，记录电极放置在对侧肢体拇短展肌处，参考电极放置在拇指掌指关节，使用单刺激模式，刺激该区，在相应的拇短展肌能记录到肌肉运动复合电位，即确定刺激部位准确，为M1区）。两组患者均给予常规康复治疗，治疗组在此基础上采用健侧M1区1 Hz，90%MT，总刺激数1200次，每次刺激持续时间为20 min的rTMS治疗;对照组采用假刺激，参数与治疗组一致。以上治疗共进行4周，每周干预5次。

1.2.1治疗组  在常规康复治疗的基础上运用rTMS治疗，康复训练以常用的Brunnstrom技術、Bobath技术、PNF技术以及运动再学习理论为主。重复经颅磁刺激治疗方法如下，刺激参数：频率为1Hz，部位为非受累侧大脑皮质运动区M1区，选择刺激强度为90% 的静息运动阈值，单次治疗总的刺激量为1200次（每次治疗1个序列，每个序列1200次刺激），每次rTMS治疗时间为20 min，结束后1 h内开始常规康复治疗。

1.2.2对照组  在常规康复治疗基础上运用假重复经颅磁刺激，康复训练同治疗组，以常用的Brunnstrom技术、Bobath技术、PNF技术以及运动再学习理论为主。假rTMS治疗时选择同样的治疗处方，但将设备刺激线圈垂直于患者颅骨表面放置，治疗过程中患者能够听见磁刺激器的声音，但无治疗作用，rTMS治疗结束后1 h内开始常规康复治疗。

1.3 观察指标及评价标准

1.3.1皮质潜伏期检测  患侧拇短展肌运动诱发电位（motor evoked potential， MEP）皮质潜伏期，用于捕捉肌电信号EMG并在UI上显示。以脑电图10/20系统为基础，刺激大脑半球M1区，在相应患侧拇短展肌记录肌肉运动复合电位即MEP，在连续10个刺激下至少5次能记录到大于50μV MEP输出时的最小刺激强度作为MEP的阈值，即静息运动阈值（resting motor threshold， RMT）[7]。

1.3.2上肢运动功能评定  上肢Fugl-Meyer评分（Fugl-Meyer assessment of motor recovery， FMA）：其包括33个项目，每一项分为3级（0=不能执行，1=可以部分执行，2=可以完全执行），上肢FMA评分最高分为66分，总分越高说明患者的上肢功能越好。上肢运动力指数（motricity index， MI）：其包括手指抓捏、屈肘、肩外展3个项目，该量表总分由3个项目的得分（各项最高分均为33分）相加再加1为100分，其得分越高表明上肢运动力越强。

1.3.3 脑血流检测  运用经颅多普勒超声于治疗前后分别采集颅内血流动力学指标，前循环探测指标有大脑前动脉（anterior cerebral artery， ACA）、大脑中动脉（middle cerebral artery， MCA）和大脑后动脉 （posterior cerebral artery， PCA）;后循环探测指标有基底动脉 （the basal artery， BA）以及椎动脉 （vertebral artery， VA）[8]。

1.4 统计学方法

采用SPSS 20.0 统计学软件进行数据分析，计数资料的组间比较运用χ2检验，计量资料用均数±标准（x±s）表示，符合正态分布者采用t检验，否则采用非参数检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者治疗前及4周后MEP的变化比较

两组患者治疗前拇短展肌运动诱发电位（MEP）皮质潜伏期比较，差异无统计学意义（P>0.05）;治疗4周后两组患者MEP皮质潜伏期较治疗前均缩短，且治疗组优于对照组（P<0.001）。见表2。

2.2 两组患者治疗前及4周后上肢功能变化比较

两组患者治疗前上肢FMA评分、MI评分比较，差异无统计学意义（P>0.05）;治疗4周后两组患者上肢FMA评分、MI评分较治疗前均升高，且治疗组优于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表2。

2.3 两组患者治疗前及4周后TCD的变化比较

治疗前两组患者双侧ACA、MCA、PCA、VA、BA的血流峰速度的比较，差异无统计学意义（P>0.05），治疗4周后两组患者的双侧ACA、MCA、PCA、VA、BA的血流峰速度均较治疗前有所改善，治疗组TCD值均高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表3。

3 讨论

本临床实验观察表明，在健侧M1区予以1 Hz，90%MT，总刺激数1200次，每次刺激持续时间为20 min的rTMS治疗方案，可以明显缩短MEP，同时提高上肢Fugl-Meyer和上肢MI评分，该结果提示，此治疗方案可以明显改善患者的上肢运动功能及脑血流。根据大脑半球间抑制理论，正常生理功能下大脑双侧半球皮质存在一种程度相似的经胼胝体的相互抑制，即半球间抑制，主要表现为一侧大脑半球M1区对另一侧半球M1区功能的抑制。脑卒中后，此功能被破坏失去相互抑制作用，从而患侧半球由于病灶本身导致该侧兴奋性降低，健侧半球的不对称抑制使患侧的兴奋性更低;而患侧大脑半球因病损对健侧半球的抑制作用降低，从而会造成健侧半球运动皮质兴奋性增高。这一系列的结果最终导致双侧皮质内抑制和兴奋的不对称，这种不对称与皮质可塑性和功能的恢复程度具有很大的关系，表现为受累半球损伤区域控制的皮质兴奋性和相应的肌肉兴奋性降低，而未受累半球的兴奋性增加[9]。

重复经颅磁刺激（rTMS）是运用这一物理疗法刺激健侧大脑半球从而降低该侧大脑皮质的兴奋性，相对提高患侧大脑皮质兴奋性，促进受损脑区的自我修复及再生，进而改善运动功能[10];因此大脑半球间竞争模型在很大程度上促进rTMS的应用。常见的原理是使用rTMS来“重新平衡”半球间抑制。rTMS还可以改善相应脑区的局部血流量和神经细胞的兴奋性;有效调节脑代谢水平，减少缺血再灌注损伤;增强神经元可塑性，促进神经的再生、重塑，重建脑区功能。现有研究证实卒中后早期的几个月给予rTMS可增加上肢的力量和上肢FMA的评分，这可能与rTMS促进神经元的可塑性、平衡半球间抑制有关[11]。低频rTMS作为一种康复治疗手段，可以通过重新平衡左右脑皮层的兴奋性，显著改善上肢功能恢复[12]。rTMS还可改善脑卒中后患者上肢的痉挛状态，且对于发病多年的患者仍有效[13]。

运动诱发电位检测目前普遍运用于神经系统相关疾病的诊断、病情判定及预测，对脑卒中患者进行多次磁刺激运动诱发电位的檢查，能够有效地反映中枢运动传导通路的损伤及恢复情况，而潜伏期波幅用于评价皮质脊髓束的完整性以及运动皮质和前角α运动神经元的兴奋性，能够比临床功能指标更加客观、准确地体现运动神经元的损害程度[14]。本研究发现接受rTMS治疗的患者MEP皮质潜伏期较对照组明显缩短，提示运动神经元通过rTMS治疗后恢复得更快及其可恢复的程度更大。本研究中接受1Hz低频rTMS刺激和基础康复治疗的患者上肢FMA评分明显高于对照组，对脑卒中患者在现代康复的基础上积极采用低频rTMS治疗，能有效地改善其上肢运动功能，促进其精细功能的进一步康复。

脑卒中后由于局部责任血管的供血出现问题，引起脑部区域性低灌注或断流、脑水肿、过度灌注损伤等，会使病灶处及周围区域的大脑局部脑血流明显减少，而脑组织储存氧及能量的能力有限，长时间缺血、缺氧可使脑细胞功能障碍，甚至死亡，进而出现脑功能的损害[15]。已有研究证实rTMS可能对皮质局部代谢水平及脑血流有调节作用，可以调整目标脑区和相互作用脑区的血流量和神经元的兴奋性，改善局部脑代谢[16]。但是不同的频率刺激对皮质代谢及脑血流的影响是不同的，刘明[17]运用0.5 Hz的低频rTMS刺激后发现能改善患者脑部供血。研究发现TCD监测可敏感反映脑卒中患者的脑血流度情况[18]，因此本研究选择运用TCD来对比患者接受rTMS治疗前后的脑部供血情况[19]。本研究发现运用1Hz低频rTMS刺激后，其颅内相应血管的血流速度均有所增加， 脑部供血得到改善，且治疗组患者脑血流改善的更显著， 表明低频rTMS能有效提高脑卒中患者的脑血流速度，对病灶区脑细胞的功能恢复具有一定的促进作用，从而可能进一步改善患者的上肢运动功能。

重复经颅磁刺激虽已被广泛运用于临床，但如何以最有效的治疗方式促进脑卒中患者功能的恢复一直是临床研究的热点，针对基于治疗处方的TMS疗法，本研究积极寻求有效的治疗参数十分必要。当前主流的rTMS治疗方式主要有以下两种：低频rTMS（≤1 Hz）可以使大脑皮层兴奋性减弱，而高频rTMS （≥5 Hz）可以增加刺激侧大脑皮层的兴奋性[20]。脑卒中后出现的诸多生理病理变化及神经功能重塑，与受损区域残存的神经细胞和周围相邻区域以及非受累侧半球的神经细胞群相关。本研究将1Hz低频rTMS应用于非受累侧半球，为求促进受累侧运动皮层的激活，平衡半球间的血流及抑制效应，从而进一步促进瘫痪侧上肢的运动功能。两组患者完成干预和检测、评估后，发现治疗组在上肢运动功能、MEP皮质潜伏期以及运动功能方面的改善作用是明显的，选用的刺激参数是有效且安全的，在整个治疗过程中无任何不良反应产生。综上所述，本研究认为在常规康复治疗的基础上给予低频rTMS干预，有利于改善脑卒中患者的脑血流，促进其上肢运动功能的康复。

[参考文献]

[1]   Long H， Wang H， Zhao C， et al. Effects of combining high-and low-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation on upper limb hemiparesis in the early phase of stroke[J]. Restor Neurol Neurosci，2018，36（1）：21-30.

[2]   Ludemann PJ，Bosl K，Nowak DA. Repetitive transcranial magnetic stimulation for motor recovery of the upper limb after stroke[J].Prog Brain Res，2015，218：281-311.

[3]   Le Q，Qu Y，Tao Y，et al.Effects of repetitive transcranial magnetic stimulation on hand function recovery and excitability of the motor cortex after stroke： A meta-analysis[J].Am J Phys Med Rehabil，2014，93（5）：422-430.

[4]   Hara T，Abo M，Kobayashi K，et al.Effects of low-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation combined with intensive speech therapy on cerebral blood flow in post-stroke aphasia[J].Transl Stroke Res，2015，6（5）：365-374.

[5]   中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018[J].中華神经科杂志，2018，51（9）：1006-7876.

[6]   中国脑出血诊治指南（2019）[J].中华神经科杂志，2019，52（12）：1006-7876.

[7]   Cha HG，Kim MK.Effects of strengthening exercise integrated repe-titive transcranial magnetic stimulation on motor function recovery in subacute stroke patients： A randomized controlled trial[J].Technol Healthcare，2017， 25（3）：521-529.

[8]   王巍，马琳，孙玉伟.经颅多普勒超声与CTA在缺血性脑血管病诊断中的应用[J].中国超声医学杂志，2019， 35（6）：481-484.

[9]   Zhang L，Xing G，Fan Y，et al.Short-and long-term effects of repetitive transcranial magnetic stimulation on upper limb motor function after stroke：A systematic review and meta-analysis[J].Clin Rehabil，2017，31（9）：1137-1153.

[10]  瞿砚舟，钟根龙，吕锦，等.低频重复经颅磁刺激治疗亚急性期卒中后非流利性失语疗效观察[J].中国现代医生，2020，58（17）：112-115.

[11]  Schambra HM.Repetitive transcranial magnetic stimulation for upper extremity motor recovery： Does it help？[J].Curr Neurol Neurosci Rep，2018，18（12）：97.

[12]  Zhang L，Xing GQ，Shuai Shiquan，et al.Low-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation for stroke-induced upper limb motor deficit： A meta-Analysis[J].Neural Plast，2017，2017：2758 097.

[13]  黄格朗，唐夏林，黄燕.1Hz低频重复经颅磁刺激对脑卒中后偏瘫上肢痉挛及运动功能作用的meta分析[J].中国康复医学杂志，2018，33（6）：1001-1242.

[14]  Bakker CD，Massa M，Daffertshofer A，et al. The addition of the MEP amplitude of finger extension muscles to clinical predictors of hand function after stroke： A prospective cohort study[J].Restor Neurol Neurosci，2019， 37（5）：445-456.

[15]  Aoki J，Raber LN，Katzan IL，et al.Post-intervention TCD examination may be useful to predict outcome in acute ischemic stroke patients with successful intra-arterial intervention[J].J Neurol Sci，2013，334（1-2）：26-29.

[16]  楊泉，陈敬君，鲍晓，等.针灸结合低频重复经颅磁刺激治疗脑梗死运动性失语的临床效果[J].中国当代医药，2020，27（12）：49-52.

[17]  刘明，吴彦敏，任婕.低频重复经颅磁刺激联合团体心理治疗对青少年偏头痛的影响[J].中国医药导报，2021， 18（23）：112-115.

[18]  Altamura C，Reinhard M，Vry MS，et al. The longitudinal changes of BOLD response and cerebral hemodynamics from acute to subacute stroke：A fMRI and TCD study[J].BMC Neurosci，2009，10（1）：151.

[19]  Brunser AM，Mansilla E，Hoppe A，et al. The role of TCD in the evaluation of acute stroke[J].J Neuroimaging，2016， 26（6）：420-425.

[20]  Borich MR，Wolf SL，Tan AQ，et al.Targeted neuromo- dulation of abnormal interhemispheric connectivity to promote neural plasticity and recovery of arm function after stroke： A randomized crossover clinical trial study protocol[J].Neural Plast，2018，2018：9875 326.

（收稿日期：2021-04-05）