tDCS后效應(yīng)對(duì)卒中后手功能康復(fù)療效的臨床研究

葉闐芬，余齊衛(wèi)，劉毅，袁振，徐穎

手功能障礙是腦卒中患者比較常見的運(yùn)動(dòng)功能障礙，與下肢功能障礙相比，其遠(yuǎn)期康復(fù)療效較差，給患者的日常生活帶來嚴(yán)重的困擾[1-3]。經(jīng)顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation，tDCS)作為一種非侵入性腦刺激方法，用于治療包括腦血管事件在內(nèi)的各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病[4-5]，其皮質(zhì)興奮性調(diào)控作用有益于卒中后神經(jīng)功能恢復(fù)，而tDCS刺激后效應(yīng)也是其發(fā)揮治療作用的關(guān)鍵因素，有報(bào)道指出tDCS的后效應(yīng)在刺激后持續(xù)約60～90min[6]。在卒中后患者上肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)治療的臨床研究中，tDCS聯(lián)合作業(yè)治療(occupational therapy，OT)促進(jìn)運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)的報(bào)道較多，而聚焦在tDCS后效應(yīng)期聯(lián)合OT的報(bào)道較少[7]。本研究通過在tDCS后效應(yīng)期強(qiáng)化聯(lián)合OT訓(xùn)練,觀察其對(duì)卒中后患者手功能障礙康復(fù)的療效。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取我科2016年9月～2017年5月住院及門診康復(fù)治療的腦卒中后偏癱患者45例，所有患者診斷符合1995年第四屆全國腦血管會(huì)議腦血管病的診斷標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)過頭顱CT或MRI檢查明確。納入標(biāo)準(zhǔn)：首次卒中；病程2周～3個(gè)月；存在上肢偏癱，Brunnstrom分期≥Ⅱ期；無嚴(yán)重認(rèn)知及言語功能障礙，能較好配合治療；簽署治療知情同意書并通過我院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：病情不穩(wěn)定；有認(rèn)知功能障礙及失語；體內(nèi)植入金屬及電子裝置；伴有嚴(yán)重心、肺、肝、腎等疾病。按隨機(jī)數(shù)字表法分為對(duì)照組、觀察組1和觀察組2，每組15例。①對(duì)照組，男9例，女6例；年齡(44.78±13.58)歲；病程(50.9±21.1)d；腦出血8例，腦梗死7例；左側(cè)偏癱9例，右側(cè)偏癱6例。②觀察組1，男8例，女7例；年齡(45.26±13.12)歲；病程(50.7±20.1)d；腦出血9例，腦梗死6例，左側(cè)偏癱10例，右側(cè)偏癱5例。③觀察組2，男6例，女9例；年齡(44.89±13.04)歲；病程(51.4±20.4)d，腦出血7例，腦梗死8例；左側(cè)偏癱8例，右側(cè)偏癱7例。3組一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.2 方法 3組均進(jìn)行常規(guī)系統(tǒng)康復(fù)治療，對(duì)照組給予tDCS治療，觀察組1給予OT及tDCS治療，OT在tDCS治療前進(jìn)行(即OT+tDCS)，觀察組2給予tDCS及OT治療，OT在tDCS治療后即刻開始(即tDCS+OT)。每組tDCS、OT治療時(shí)間固定，總治療時(shí)間相同。①系統(tǒng)常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練包括：良肢位擺放、四肢關(guān)節(jié)主被動(dòng)活動(dòng)、床上翻身、轉(zhuǎn)移、平衡功能及步態(tài)訓(xùn)練等。各組每次治療40min，每日訓(xùn)練1次，每周訓(xùn)練5次，連續(xù)治療4周。由固定治療師一對(duì)一訓(xùn)練指導(dǎo)。②OT：手指關(guān)節(jié)活動(dòng)度訓(xùn)練，含有插板活動(dòng)、虎口張開訓(xùn)練；手指力量訓(xùn)練，含有側(cè)捏、指間捏、手指內(nèi)收、指對(duì)掌、拇對(duì)掌訓(xùn)練；伸指訓(xùn)練，含有彈彈珠、彈力網(wǎng)訓(xùn)練；握力訓(xùn)練，利用不同彈性小球、分指握力器等進(jìn)行握力訓(xùn)練。每次30min，每日1次，每周訓(xùn)練5次，連續(xù)治療4周，由固定治療師一對(duì)一訓(xùn)練指導(dǎo)。③tDCS治療：我科所使用的經(jīng)顱直流電治療儀為四川省智能電子實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的型號(hào)IS200的經(jīng)顱直流電治療儀。體表刺激部位(陽極)為病灶側(cè)中央前回運(yùn)動(dòng)區(qū)(M1)，體表定位采用國際腦電圖學(xué)會(huì)制定的標(biāo)準(zhǔn)電極放置法(即10-20系統(tǒng)電極放置法)，陰極位于對(duì)側(cè)肩部。治療模式為直流電刺激，刺激強(qiáng)度為1.0～2.0mA。每次20min，每日1次，每周治療5次，連續(xù)治療4周。

1.3 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 治療前后進(jìn)行Fugl-Meyer(U-FMA)量表上肢評(píng)分、改良Barthel指數(shù)(modified Barthel index，MBI)評(píng)定及Jebsen-Taylor手功能測(cè)試(Jebsen-Taylor hand function test，JTT)，評(píng)估患者運(yùn)動(dòng)控制及手功能情況。U-FMA上肢部分總分66分，MBI的總分為100分，評(píng)分越高說明運(yùn)動(dòng)模式越接近正常，功能恢復(fù)越好；JTT主要用于評(píng)估手部日常生活活動(dòng)能力，測(cè)試結(jié)果以完成全部測(cè)試的時(shí)間總和表示，完成時(shí)間越短說明手功能恢復(fù)越佳。

2 結(jié)果

治療4周后，3組患者U-FMA及MBI評(píng)分均較治療前明顯提高(均P<0.05)，觀察組1和觀察組2的評(píng)分均較對(duì)照組高(均P<0.05)，且觀察組2評(píng)分更高于觀察組1(均P<0.05)。見表1。

治療后，3組患者JTT手功能評(píng)測(cè)時(shí)間均較治療前明顯縮短(均P<0.05)，觀察組1和觀察組2的改善程度均較對(duì)照組更明顯(均P<0.05)，且觀察組2治療前后時(shí)間差值明顯高于觀察組1(P<0.05)。見表2。

表1 3組U-FMA及MBI評(píng)分治療前后比較 分，

與治療前比較，aP<0.05；與對(duì)照組比較，bP<0.05；與觀察組1比較，cP<0.05

組別n治療前治療后治療前后JT差值對(duì)照組15104.4±19.191.9±11.6a13.5±2.1觀察組115113.4±23.697.6±15.2a15.8±3.8b觀察組21596.1±17.476.3±10.7a20.2±5.7bc

與治療前比較，aP<0.05；與對(duì)照組比較，bP<0.05；與觀察組1比較，cP<0.05

3 討論

隨著現(xiàn)代生活方式的改變及生活節(jié)奏的加快，卒中患者呈現(xiàn)年輕化的趨勢(shì)[8]。而電腦、手機(jī)等電子產(chǎn)品在我們?nèi)粘９ぷ骱蜕钪械钠占芭c應(yīng)用，更凸顯了手功能在生活中的重要地位，正常手功能喪失給患者的日常生活帶來極大不便[9]。臨床上傳統(tǒng)手功能康復(fù)治療周期長、效果不佳，給患者的生活與工作帶來困擾，同時(shí)增加了家庭和社會(huì)的醫(yī)療負(fù)擔(dān)。因此積極探究新的、有效的治療策略具有重要的臨床意義。tDCS是一項(xiàng)無創(chuàng)性神經(jīng)刺激技術(shù)，利用微弱、恒定的直流電作用于大腦皮質(zhì)，改變皮層神經(jīng)元的興奮性。陽極tDCS可引起刺激部位神經(jīng)細(xì)胞去極化導(dǎo)致大腦皮層的興奮性增強(qiáng)，而陰極tDCS刺激則引起神經(jīng)細(xì)胞超極化，抑制大腦皮層的興奮性，刺激部位皮質(zhì)神經(jīng)元興奮性的改變可誘發(fā)腦功能的變化從而達(dá)到治療的作用[10]。近年來，利用tDCS技術(shù)治療卒中后手功能障礙的康復(fù)已成為神經(jīng)康復(fù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，研究證實(shí)tDCS對(duì)卒中手功能的恢復(fù)有明確的改善作用[11]。靜息態(tài)fMRI檢測(cè)證實(shí)卒中患者行tDCS治療，有助于大腦皮層功能重組，從而降低患者上肢的肌張力同時(shí)促進(jìn)上肢運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)[12]。tDCS發(fā)揮作用的機(jī)制包括：通過刺激產(chǎn)生的電場改變了局部的pH值和離子濃度導(dǎo)致皮層興奮性的改變；通過增強(qiáng)N-甲基天冬氨酸受體(N-methyl-D-aspartate receptor, NMDAR)功能以及抑制γ-氨基丁酸(gamma aminobutyric acid，GABA)能神經(jīng)元的活性改變神經(jīng)元突觸的可塑性；此外刺激尚可引起電極下局部腦血流的改變[13]。

對(duì)腦部進(jìn)行tDCS治療可產(chǎn)生即時(shí)效應(yīng)和后效應(yīng)，后效應(yīng)指在電流刺激停止之后，刺激所產(chǎn)生的作用依然持續(xù)一段時(shí)間，此階段為tDCS發(fā)揮治療作用的關(guān)鍵。研究證實(shí)tDCS的后續(xù)效應(yīng)可以持續(xù)約60～90min，單純電刺激引起的神經(jīng)細(xì)胞膜電位變化難以解釋此后續(xù)效應(yīng)，研究發(fā)現(xiàn)后效應(yīng)的存在與刺激區(qū)域皮層下神經(jīng)突觸的可塑性改變相關(guān)[14]。通過藥理學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)以及醫(yī)學(xué)影像等檢測(cè)手段同樣證實(shí)tDCS對(duì)皮質(zhì)下神經(jīng)元之間的突觸聯(lián)系和神經(jīng)元的興奮性的調(diào)控作用[15]。卒中后患者的雙側(cè)大腦半球之間的交互性抑制(interhemispheric inhibition，IHI)平衡被打破，導(dǎo)致其手功能受損，tDCS通過刺激腦區(qū)使局部皮質(zhì)的興奮性發(fā)生改變，雙側(cè)大腦半球的IHI趨于再平衡狀態(tài)[16]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)，在tDCS刺激后，皮層內(nèi)突觸微環(huán)境的變化仍會(huì)持續(xù)一段時(shí)間，即處于后效應(yīng)期內(nèi)，這一改變使大腦運(yùn)動(dòng)皮層興奮性的再平衡得以維持[17]。O'Bryant等[18]對(duì)大鼠皮層缺血灶模型的研究發(fā)現(xiàn)，在感覺運(yùn)動(dòng)皮層受損后，應(yīng)用tDCS等皮層電刺激技術(shù)結(jié)合康復(fù)訓(xùn)練，可使腦卒中區(qū)域神經(jīng)細(xì)胞的樹突可塑性改變進(jìn)一步增強(qiáng)。同樣Rabadi等[19]研究證實(shí)，tDCS聯(lián)合OT治療有助于改善卒中患者的手功能。本研究中，所有組別治療均包括tDCS，經(jīng)過4周的康復(fù)訓(xùn)練各組別患者的手功能評(píng)估均較治療前有所改善，同時(shí)觀察組1、2的手功能的改善程度均較對(duì)照組更加明顯，證明tDCS治療聯(lián)合適當(dāng)?shù)目祻?fù)訓(xùn)練可以進(jìn)一步促進(jìn)患者手功能的康復(fù)；相比觀察組1，觀察組2的OT在tDCS的后效應(yīng)期，患者的手功能及日常生活自理能力評(píng)估情況均優(yōu)于觀察組1，提示tDCS后效應(yīng)期聯(lián)合OT優(yōu)于tDCS治療前進(jìn)行OT的策略。近年來的研究發(fā)現(xiàn)有多種神經(jīng)遞質(zhì)參與tDCS誘導(dǎo)的后效應(yīng)的維持，比如NMDA、GABA以及多巴胺等，腦部神經(jīng)遞質(zhì)的濃度的變化可直接影響中風(fēng)患者的學(xué)習(xí)和認(rèn)知能力[20]。在后效應(yīng)期內(nèi)，由于上述神經(jīng)遞質(zhì)濃度的改變使神經(jīng)元之間的突觸可塑性發(fā)生改變，長時(shí)程增強(qiáng)(long-term potentiation, LTP)產(chǎn)生增加而長時(shí)程抑制(long-term depression, LTD)減弱，LTP/LTD參與學(xué)習(xí)和記憶過程的調(diào)節(jié)，因此患者在進(jìn)行作業(yè)治療時(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)能力得到提高，進(jìn)而使上肢運(yùn)動(dòng)功能得到提升。

本文研究的目的是探討tDCS后效應(yīng)期內(nèi)聯(lián)合OT對(duì)中風(fēng)后患者手功能康復(fù)的作用，在比較單純的tDCS治療、tDCS之前聯(lián)合OT或tDCS后效應(yīng)期聯(lián)合OT訓(xùn)練策略后發(fā)現(xiàn)：tDCS可促進(jìn)卒中后患者的手功能恢復(fù)；tDCS聯(lián)合OT可進(jìn)一步改善患者手功能的恢復(fù)；在tDCS后效應(yīng)期聯(lián)合OT優(yōu)于tDCS之前聯(lián)合OT治療策略。tDCS后效應(yīng)期作業(yè)訓(xùn)練對(duì)手功能恢復(fù)的促進(jìn)作用可能與患者運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)和行為能力增強(qiáng)有關(guān)。本研究的局限性在于對(duì)于中風(fēng)患者手功能康復(fù)治療遠(yuǎn)期效果、患者類型選擇以及應(yīng)用tDCS治療的時(shí)間窗未做進(jìn)一步的探討，同時(shí)目前研究的樣本量較少，未來需要擴(kuò)大樣本量，對(duì)tDCS刺激時(shí)間、刺激強(qiáng)度、電極部位以及聯(lián)合應(yīng)用多種康復(fù)治療手段等做進(jìn)一步研究探索。