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tDCS联合步态平衡仪,在卒中后运动功能障碍康复中的应用

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脑卒中是严重威胁人类健康的主要疾病之一,在全球范围内,它是中老年人的第二大死因和致残原因。最近的研究表明,脑卒中导致的伤残调整寿命年在全球接近1.13亿。脑卒中的症状包括肢体偏瘫、痉挛、言语障碍、认知障碍、平衡协调障碍、吞咽障碍等。

【tDCS在脑卒中康复中的作用机制】

目前已经有大量研究证实,tDCS在感觉运动再训练和改善认知等方面具有显著成效。它主要通过调节皮质神经元的兴奋性、神经活动,改善脑卒中患者的功能。

现阶段研究发现,tDCS促进功能恢复,和脑半球间抑制的再平衡,改善局部区域血流量,改善局部皮质的兴奋性,增加突触可塑性,相关代偿脑功能区的激活增加以及促进神经再生等有关。因此,tDCS对神经功能的调控是多种因素,多种机制相互作用的结果。

1、对脑皮质神经元细胞兴奋性的影响

脑卒中患者中,脑半球间平衡被破坏,导致未受累半球的过度兴奋,并增强了对受累半球的抑制作用。因此,半球间平衡的重建对患者功能的恢复起到关键作用。

tDCS的主要作用机制是对神经元细胞膜静息电位的阈下调节,引起神经元静息膜电位的超极化或者去极化,改变皮质的兴奋性。当静息电位会升高,神经元放电减弱,产生超极化,从而抑制细胞的活性;反之,则发生去极化,从而激活细胞的活性。

2、对大脑血流量的影响

研究发现,tDCS刺激在皮质和皮质下区域,可引起局部血流量的广泛升高和降低,这些局部血流量变化和手指移动过程中,任务相关引起的血流量变化幅度相同,并且在整个PET扫描的50分钟内局部血流量的这些变化保持稳定。

在tDCS刺激的同时,采用动脉自旋标记灌注功能磁共振成像测定局部脑血流量,结果记录区域的血流量与刺激前基线相比,发生了显著变化,血流量增加了 17.1%。

3、增加突触可塑性

tDCS通过对跨膜电位调控,引起钙离子及钠离子等浓度的变化,N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartic acid receptor,NMDAR)被激活,并调节谷氨酸及γ-氨基丁酸(γ-amino-butyric acid,GABA)的动态平衡,增强LTP(长时程增强),从而增强学习记忆能力。

此外,tDCS也可通过对脑源性神经因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)的调节,增强突触可塑性,促进树突分支和神经元的形成,提升记忆认知。

【tDCS在卒中后运动功能障碍康复中的应用】

目前已经有大量研究证明,tDCS联合运动任务练习,能提高卒中患者的运动再学习能力,促进卒中后运动功能的恢复,从而使得tDCS成为增强运动功能康复的有效辅助疗法。

在国外一项随机对照三盲临床试验中,应用阳极tDCS(1mA,20min,1周5次,连续4周),4周治疗结束后,治疗组的Wolf运动功能测试、Semmes-Weinstein单丝试验,上肢及下肢Fugl-Meyer评分等指标结果,均较假刺激组有明显好转,并且在随访1年左右,两组患者的预后指标仍可观察到明显差异。同时,tDCS除了可以促进脑卒中患者上肢运动功能恢复外,能提高下肢运动功能,都得到了相关临床试验的佐证。

另外,我国一项临床试验中,对70例脑卒中患者,按照随机数字法平均分为2组,对照组35例予以tDCS刺激治疗,试验组35例予以tDCS联合步态平衡仪治疗,发现试验组红细胞聚集指数、全血高切黏度、血浆黏度、全血低切黏度等血液流变学指标,较对照组显著降低;脑卒中患者姿势评定量表 (PASS)、Berg 平衡量表 (BBS)、10米步行速度测试 (10mWST)、国际合作共济失调评定量表(ICARS)、上肢运动功能评定量表(FMA-UE)及等指标,试验组也明显优于对照组。

【tDCS设备的安全性分析】

目前已经有大量的人体实验研究,无论是在健康人群还是患者中使用tDCS,并没有引起明显的副作用。根据对550多例受试者中,最常见的不良反应是轻度的刺痛感,轻微瘙痒等。

在一项系统性回顾及荟萃,分析了158项研究,其中纳入4130例受试者,包括健康人群、慢性疼痛患者、脑卒中患者、神经认知障碍及神经精神疾病患者,实验者共进行了两次及以上疗程的 tDCS,间隔不超过一天,结果表明没有证据显示,与假刺激相比,多疗程tDCS治疗组的不良事件发生率增加,亚组不同疾病群体之间比较分析显示不良事件发生率也没有明显差异。

【意见建议】

tDCS联合步态平衡仪,能改善脑卒中患者上肢运动功能,促进日常生活能力提升。

【参考文献】

《经颅直流电刺激联合步态平衡仪对老年脑卒中患者肢体运动障碍的疗效》

《经颅直流电刺激技术在脑卒中康复治疗中的研究进展》

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