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rTMS临床研究及应用
重复经颅磁刺激
重复经颅磁刺激(repetivetranscranialmagneticstimulate,rTMS)是在经颅磁刺激(TMS)的基础上发展起来的新的神经电生理技术。本文就其基本原理和精神与神经科临床应用及安全性予以介绍。
重复经颅磁刺激; 临床应用; 安全性 文献标识码:A 文章号:()
TMS是20世纪80年代中期发展起来的一种影响和改变大脑功能的生物刺激技术。并且随着技术的发展,它在临床医学方面的应用也越来越得到人们的重视。TMS是利用时变磁场作用于大脑皮层产生感应电流改变皮层神经细胞的动作电位,从而影响脑内代谢和神经电活动的生物刺激技术。这种技术很大程度上针对电刺激的缺陷而发展起来,是一项具有发展潜力的神经电生理技术。rTMS是在TMS基础上发展起来的新的神经电生理技术,该研究引起了神经精神科学工作者的极大兴趣,现就rTMS的基本原理、临床应用及安全性进行综述。
什么是TMS(TranscranialMagneticStimulate)？
经颅磁刺激(TranscranialMagneticStimulate，TMS)通过头皮刺激大脑皮层运动区、脊髓神经根或周围神经，在相应的肌肉上记录复合肌肉动作电位。
TMS共有3种主要刺激模式:1.单脉冲TMS(sTMS)只需1个刺激器,在局部给予1个或间隔较长的多个刺激,以引起皮层内微弱的电位变化;
2.双脉冲TMS(pTMS)是在同一部位激发2个不同强度的刺激,或者利用2个刺激器在不同部位给予双螺旋刺激(double—coilTMSdTMS),常利用2个不同刺激来研究皮层内抑制(ICI)和易化现象,即第1个刺激引起神经元活化后,致该神经元对下1个刺激的反应阈降低;
3.重复性TMS(rTMS)则需要特殊设备在同一部位给予重复刺激,根据频率不同,可分为1Hz及以下的低频rTMS和高于1Hz的高频rTMS。
TMS刺激的强度以运动阈值(motorthreshold,MT)的百分数表示。
MT是指连续10次刺激运动皮层,至少5次引起目标肌肉收缩的最小输出强度，改变大脑局部皮层兴奋度是rTMS的独有的效应,也是rTMS之所以受到如此重视的重要原因。
PascualLeone等应用rTMS于运动皮质,发现快速rTMS有易化神经元兴奋作用,瞬间提高运动皮质兴奋性;而Chen等发现低速rTMS有抑制兴奋作用，很多实验都证明了这个结论。而目前已经知道,相当一部分神经和精神疾病,如抑郁症、癫痫等都可归咎于特定大脑皮质区神经细胞兴奋阀值的改变,所以,通过改变皮质兴奋性是成功治疗这些神经和精神疾病的关键[1]。
rTMS在神经元不应期也进行刺激,兴奋更多水平走向的连接神经元,产生兴奋性突触后电位总和,使皮层之间的兴奋抑制联系失去平衡。并且,rTMS的不同频率刺激可能对皮层代谢及脑血流有不同影响,如高频刺激可能导致局部代谢水平增高,而低频刺激则可能导致降低。
此外,rTMS对脑内神经递质及其传递、不同脑区内多种受体及调节神经元兴奋性的基因表达有明显影响,这些可能是rTMS调节脑功能状态的机制之一。
01.颜色可自定义1精神分裂症Hoffman等将12例精神分裂症伴明显幻听患者随机分为rTMS刺激组和假刺激组。rTMS刺激频率为1Hz阈下刺激(80运动阈值)、刺激部位为左颞顶叶,结果发现rTMS刺激组患者幻听可缓解数周,而假刺激组患者症状无改善。有人对精神分裂症伴抑郁患者行低频(1Hz)rTMS治疗,其刺激部位为右前额叶,共10d;结果显示抑郁症状明显改善,但精神分裂症的主要症状无缓解[6]。
2抑郁症Bickford等在年首先提出TMS可能影响人的情感。已有许多证据表明抑郁症与右利患者的左前额叶皮层功能障碍有关。主要有,抑郁症患者左额叶皮质糖代谢水平与汉密尔顿抑郁(HAMD)评分呈负相关;功能影像学检查显示,抑郁症患者左前额叶皮层局部血流灌注降低,且与病变程度相关;左额叶前区包括左背侧额前区皮质和皮质下区域的损害与中风后抑郁症明显相关;在抑郁症的电休克治疗中发现,左侧电休克较右侧有效。这些研究对rTMS治疗抑郁症选择左前额叶为最佳刺激部位提供了客观依据[7]。
鉴于前额叶和边缘系统被认为是最重要的情感调节区,结合功能显像、局部脑血(rCBF)及实际临床应用,目前认为左额叶前部背外侧(DLPFC)是TMS治疗抑郁症的最佳靶位。应用该模式在治疗抑郁症尤其是难治的重症抑郁的初期开放性研究中取得了较为满意的效果.实rTMS治疗抑郁症在短期内有一定疗效。目前rTMS对抑郁症的中长期结局尚不十分清楚,rTMS治疗后的药物维持是有益的[4]。
总之,rTMS治疗抑郁症显示出初步的疗效,并且无创伤、无痛苦、无副作用,但仍有许多问题有待解决,如rTMS最合适的刺激强度、刺激频率和刺激脉冲数目,这些研究将使rTMS治疗抑郁症得到进一步完善[16]。
3强迫症Greenberg等年研究,在不同的时间里,对12例OCD病人分别给予右侧前额叶、左侧前额叶和枕叶(对照)单次rTMS(20Hz,80%MT,2s/min,20min)持续治疗。结果接受右侧前额叶刺激时,病人的强迫意向明显减少,效果可持续8h,且所有病人的情绪也得到改善。但接受左侧前额叶刺激时,强迫意向症状改善不明显且短暂。右侧前额叶刺激对其他强迫观念及强迫行为无效，提示OCD治疗的大脑偏侧性。
Sachdev等发现,单次刺激治疗不能明显改善OCD病人的强迫症状;且左右侧刺激无显著性差异,并据此提出采用双线圈(dT2MS)分别或同时刺激双侧前额叶皮层,效果可能优于单侧刺激。但Alonso等随后进行的双盲对照研究,没能验证这一结果。
以上三个临床试验研究均为小样本,入选病例无统一标准(是否与抑郁症共病、是否服药、是否为难治病例、强迫症状是否差异),TMS刺激参数不同等因素是造成试验结果差异的原因。TMS对OCD治疗效果需要进一步的设计科学、多中心、大样本的双盲、对照研究来评价。TMS用于OCD的研究和治疗已展示出潜在的应用价值。
4癫痫临床上,目前的抗癫痫药物并不能完全控制癫痫发作,特别对于难治性癫痫。同时,药物有较多的不良反应，手术治疗也只适合一小部分病人。而低频rTMS能降低大脑皮质兴奋性,可能是诱导单突触长时程抑制发生作用。因此,rTMS治疗癫痫是一种新的尝试，已有许多研究发现低频、低输出强度的TMS降低运动皮质的兴奋性,并没有诱发癫痫发作,高频、高输出强度的刺激及同一部位连续多次刺激有诱发或加重癫痫发作的危险性。
经颅磁刺激可以用来阐明抗癫痫药物的作用机制(离子通道阻滞剂还是神经递质调制剂),定量各个患者的生理效应,在药物研究中显示出潜力。
TMS通常不直接兴奋皮质脊髓神经元,而是通过突触传递间接使皮质锥体细胞兴奋。巴比妥类、丙戊酸类则主要通过脑内的γ一氨基丁酸能突触抑制发挥作用;而苯妥英钠、卡马西平除具有膜稳定作用外,也通过突触抑制发挥作用。
有报道阈强度的变化随丙戊酸类的剂量而改变,或与丙戊酸类的血浆浓度水平呈正相关,提示观察癫痫患者TMS阈强度的变化如同血药浓度检测和脑电图描记一样,可作为指导癫痫合理用药的一种手段。
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