經顱直流電對痙攣的治療作用研究進展

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　　【摘要】 痙攣是中樞神經系統損傷后常見的癥狀，如果不能及時有效治療會嚴重影響患者的日常生活能力及預后。目前臨床上對痙攣的治療方法較多，效果不一。經顱直流電是新興的腦刺激技術的一種，其對痙攣是否有治療作用目前仍爭論不一，該文綜述了近幾年的相關文獻，為臨床治療提供指引。
　　【關鍵詞】 經顱直流電;痙攣;臨床
　　Research progress on the clinical efficacy of transcranial direct current stimulation on spasm Jiao Rui， Chen Shangjie， Yu Shufang. Department of Rehabilitation Medicine， the Affiliated Baoan Hospital of Southern Medical University， Shenzhen 518101， China
　　Corresponding author， Jiao Rui， E-mail： jr126@ 163. com
　　【Abstract】 Spasm is a common symptom after central nervous system damage. It will severely affect the ability of daily life and clinical prognosis of patients if not treated timely and effectively. At present， multiple methods have been applied to treat spasm with different therapeutic effects. Transcranial direct current stimulation （tDCS） is an emerging brain stimulation technology. Whether it is effective in the treatment of spasm remains controversial. In this paper， relevant literatures published in recent years were reviewed， aiming to provide evidence and reference for the application of tDCS in treating spasm.
　　【Key words】 Transcranial direct current stimulation;Spasm; Clinic
　　經顱直流電刺激（tDCS）是腦刺激技術的一種，其通過恒定的電流（1 ～ 2 mA）作用于相關腦區、調節相應神經元活動、改善腦組織興奮性而達到治療作用。tDCS最早被用于心理學研究[1]。1998年Priori等[2]發現tDCS還具有雙向、極性依賴調節皮層興奮的作用。2年后Nitsche等[3]通過實驗證實了上述作用，從而開啟了tDCS治療神經系統疾病的旅程。目前的研究顯示tDCS對多種神經系統疾病及其相關癥狀有治療作用，比如運動障礙、記憶障礙、抑郁、兒童精神心理疾病、失語癥、認知障礙、吞咽障礙、單側忽略、疼痛等[4-15]。痙攣是中樞神經損傷后常見并發癥[16]。tDCS具有較廣闊的應用前景，但tDCS對痙攣的治療效果目前仍無定論，本文綜述了相關研究以供大家參考。
　　一、tDCS作用機制
　　tDCS設備最主要的組成為刺激裝置和調節刺激方式的電腦。一般來說tDCS刺激類型包括陽極刺激、陰極刺激和偽刺激。偽刺激一般用來做研究，通過給大腦皮膚一定的電流刺激使被試者產生和tDCS治療一樣的主觀感覺來達到對照刺激的效果。tDCS主要的機制包括改變皮層興奮性、促使突觸重塑、改善腦部功能連接等。tDCS是通過調節大腦皮層神經網絡的活性而發揮作用，而不是通過閾上刺激引起神經元放電起作用[17]。進行陽極刺激時，電流引起靜息膜電位的去極化，去極化增加了神經元細胞的興奮性并允許神經元細胞進行更多的自發放電;進行陰極刺激時，電流引起靜息膜電位的超極化，對神經元細胞的活動起到抑制作用，從而分別在不同部位增加或降低目標腦區的興奮性。這種興奮性的改變不僅有暫時的效果，還有刺激后效應。Nitsche等[18]的研究表明皮質興奮性的改變可持續達單次治療刺激結束后1 h，并且陽極刺激促進皮質興奮達90 min、陰極刺激能抑制皮質興奮60 min也被運動誘發電位證實。Stagg等[19]的研究表明tDCS可以引起突觸重塑，tDCS通過改變細胞內的環腺苷酸和鈣離子水平而參與了突觸傳遞功能的改變，主要是調節了N-甲基-D-天門冬氨酸受體的表達和γ-氨基丁酸的濃度從而產生長時程突觸抑制或者增強。突觸增強可以增加神經傳遞效率，突觸抑制則會減低神經傳遞效率，醫師進行治療時根據目的選擇陽極刺激或者陰極刺激。同時，tDCS可以調節腦功能連接，已有研究者通過功能磁共振成像證實，認知障礙或運動障礙使大腦出現新的環路，根據損傷部位不同，腦功能連接的方式有所不同[20-21]。tDCS還可以引起腦血流改變，陰極刺激時誘導較小的血流增加 （5.6%），停止刺激后血流量與基線比較顯著降低 （降低6.5%），持續到刺激后期，陽極刺激誘導區域性腦血流增加17.1%，當刺激停止時血流量恢復到基線水平。另外，tDCS可能還有其他作用機制，比如經胼胝體抑制對側半球、影響遠隔皮層區的興奮性變化、改變電極下蛋白質通道的密度和其他神經化學性改變等[22-24]。
　　二、tDCS治療痙攣的研究現狀
　　1. 不支持tDCS改善腦卒中后痙攣的相關研究 　　目前tDCS對痙攣的治療效果說法不一，部分研究者持支持意見，但評估手段有限，部分研究者持否定意見，也有部分研究者建議作進一步研究。Elsner等[25]系統綜述了2016年1月6日之前的tDCS對腦卒中后痙攣的研究，發現有中低質量的證據表明tDCS在干預期結束時對改善痙攣無效，未見tDCS改善痙攣能力的長期隨訪研究，這項系統綜述包括5項試驗，納入研究對象315例，但Elsner等納入研究的評估手段多數為改良Ashworth量表等受主觀影響較大的評估手段。部分研究者認為tDCS可能有短期效果，長期效果不明確。Koh 等[26]進行了雙盲、隨機、對照試驗探討了tDCS加感覺調節對腦卒中運動康復的影響，其將25例慢性腦卒中患者分為2組，14例被分為tDCS加感覺調節組（tDCS-SM組），另外11例被分為對照組，進行了8周的干預后，tDCS-SM組給予雙側tDCS，并給予被動運動，對照組采用相同的被動運動，但采用假性tDCS和假性感覺調節，結果顯示tDCS-SM組曾出現小趨勢痙攣減輕狀態，但無長期效果，他們認為tDCS-SM與傳統康復相結合，對上肢痙攣緩解和功能恢復的影響可能有限。Viana等[27]進行的隨機、對照試驗結果顯示，tDCS結合虛擬現實治療可以更好地改善腦卒中后上肢痙攣患者的改良Ashworth量表評分，該療法進行了15個療程，每療程包括13 min的真或假tDCS和1 h的虛擬現實治療，但他們認為tDCS結合虛擬現實治療的效果仍需要作進一步研究和闡明，因為研究組與對照組的Fugl-Meyer量表、Wolf運動功能測試、握力和中風特異性生活質量量表評分比較差異無統計學意義。
　　2.支持tDCS改善腦卒中后痙攣的相關研究
　　Del Felice等（2016年）通過對10例上肢痙攣患者的交叉、雙盲、對照研究顯示，在降低慢性卒中后受試者遠端上肢痙攣方面，陰極對側tDCS（陰極對側M1）較雙tDCS（陰極對側M1、陽極同側M1）更有效。Vandermeeren等（2013年）的研究顯示雙側tDCS刺激可以改善腦卒中后痙攣，采用的刺激方法為陰極對側M1、陽極同側M1，通過腦電圖和經顱磁刺激確定M1位置，刺激強度為1 mA。Wu等（2013年）將90例腦卒中患者隨機分為tDCS組或對照組，tDCS組給予受影響側初級感覺運動皮層tDCS陰極刺激，20 min/d，
　　每周5 d，共干預4周，同時配合常規物理治療;對照組采用假刺激（與tDCS組刺激面積相同）和常規物理治療，采用改良Ashworth量表評估療效，結果顯示使用陰極tDCS可以降低腦卒中后上肢肌張力，tDCS聯合常規物理治療可改善運動功能，他們認為在同側初級感覺運動皮層之上的陰極tDCS可能抑制初級感覺運動皮層的過度激活，從而導致肌肉張力的顯著降低。陳創等（2017年）對15例慢性腦卒中患者進行了4周tDCS結合任務導向訓練，他們的研究采用陽極刺激患側M1、陰極刺激對側M1、電流2 mA、每次20 min的刺激方案，干預4周后患者的改良Ashworth量表評分較治療前降低，左側顳下回和右側小腦前葉的ReHo值增高，他們認為左側顳下回ReHo值前后變化的差值與改良Ashworth量表呈負相關。
　　3.治療方式對tDCS效果的影響
　　有研究表明tDCS對不同腦半球病變效果不同。Ochi等[28]進行的隨機、雙盲、交叉研究顯示，18例患有中至重度手臂麻痹的腦卒中患者接受2種不同的治療：陽極tDCS+ 機器人上肢訓練（AT），陰極tDCS + AT，每次干預持續5 d。對于陽極刺激，陽極電極放置在受影響的腦半球M1、陰極電極放置在對側眶上區域。對于陰極刺激，陰極電極放置在未受影響腦半球的M1、陽極電極放置在對側眶上區域。評定指標為上肢Fugl-Meyer量表、改良Ashworth量表和運動活動日志。結果顯示，治療右腦半球病變，陰極tDCS + AT改善遠端痙攣的效果較陽極tDCS + AT好;而2種方法治療左腦半球病變效果無差異。Bradnam等[29]對12例皮質下腦卒中后上肢不同程度損傷的患者進行的研究表明tDCS（陰極）改善了輕度受損患者上肢選擇性近端控制，但加重了中至重度受損患者上肢選擇性近端控制，治療效果和病變大小等均有關。
　　綜上所述，目前由于tDCS治療痙攣的方式方法不一，治療過程中結合的方法不同，評估手段不一，且評估手段有限，大多為量表等受主觀影響較大的評估方法，且缺乏對其機制的研究，目前并無tDCS對痙攣是否有效的一致觀點。
　　三、tDCS治療痙攣的安全性
　　目前來看tDCS較經顱磁刺激更安全，tDCS 的安全性與刺激時間、電極片的大小和電流的強度等有關。一般來說刺激電流小于2 mA，刺激時間20 min是安全的。當前對刺激時間無嚴格的限定，通常認為20 min是理想的數值。刺激時間越長，刺激結束后的效果持續時間則越長，一次10 min的刺激可以產生超過最多1 h的持續效果。通常認為每次刺激間隔時間為48 h ～ 7 d，同時我們建議告知被刺激者可能會產生的后效應。最常見的不良反應一般存留時間較短，主要表現為輕微的麻感與癢感，目前僅Kim等（2010年）的臨床研究顯示與tDCS相關的不良反應——治療后患者出現了頭痛與頭暈，但持續時間較短，研究表明tDCS治療結束后，頭痛等的發生率甚低。正常人麻感與癢感的強度較明顯，而刺激后患者頭痛發生率較正常人高。有研究者使用MRI對tDCS治療后患者的大腦組織進行了分析，表明大腦并無出現組織水腫、出血等現象。雖然tDCS相對安全，但我們仍需注意以下情況：蹭電布一定要充分濕潤，必要時使用耦合劑，蹭電布厚的一面與皮膚接觸，正確測量、放置正負極，注意儀器的提示，注意患者的處方，注意患者的主觀感受，選擇合適的電極面積。另外，tDCS的禁忌證包括顱內有金屬植入物、顱內壓增高、癲癇病史等。
　　四、tDCS治療痙攣的展望 　　雖然目前tDCS對痙攣治療效果的研究結果不一，特別是缺乏動物實驗研究和tDCS對痙攣作用的機制研究，但其直接作用于中樞神經系統，且安全性高，更為重要的是收費低，易被患者接受，故tDCS仍是一種值得期待的治療痙攣方法，其治療效果有待更多研究的驗證。
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　　（本文編輯：洪悅民）
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