經(jīng)顱直流電刺激改善偏側(cè)空間忽略及運(yùn)動(dòng)功能的療效觀察

王雅楠，孫樂(lè)影，劉田，王鳳麗，周潔，高修明，項(xiàng)潔

偏側(cè)空間忽略(Unilateral spatial neglect，USN)是一種常見(jiàn)的神經(jīng)功能障礙，其主要特點(diǎn)是患者對(duì)對(duì)側(cè)空間的刺激缺乏注意、反應(yīng)及定位。在急性期，USN患者表現(xiàn)出更嚴(yán)重的運(yùn)動(dòng)功能障礙，患者的運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)期延遲[1-2]，且直接影響了腦卒中患者偏癱康復(fù)療效[3]，與預(yù)后不良密切相關(guān)。近年來(lái)經(jīng)顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation，tDCS)的臨床應(yīng)用研究引起了學(xué)者的廣泛關(guān)注，tDCS主要通過(guò)恒定、微弱直流電(1～2mA)刺激腦特定區(qū)域，調(diào)節(jié)腦神經(jīng)元的功能，引起皮層興奮性的改變[4]。但目前關(guān)于tDCS治療USN的臨床研究尚少，尤其是關(guān)于USN患者運(yùn)動(dòng)功能的改善，且研究缺乏較長(zhǎng)時(shí)間的觀察，不同行為學(xué)檢查結(jié)果一致性不佳。因此，我們采取隨機(jī)對(duì)照的方法，應(yīng)用tDCS陽(yáng)極持續(xù)刺激腦梗死患者右側(cè)后頂葉皮層(the posterior parietal cortex ，PPC)4周，探討tDCS對(duì)腦梗死后USN的臨床療效，以及對(duì)運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知功能恢復(fù)的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年5月～2018年9月在徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科收治且符合下述標(biāo)準(zhǔn)的腦梗死偏側(cè)空間忽略患者30例，均為右利手。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合1995年第四屆全國(guó)腦血管病學(xué)術(shù)會(huì)議制訂的腦卒中診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]，且經(jīng)頭顱MRI證實(shí)右側(cè)腦梗死；通過(guò)臨床觀察，應(yīng)用直線二等分試驗(yàn)、Albert線段劃消試驗(yàn)證實(shí)存在USN[6]；均為首次進(jìn)行康復(fù)治療及評(píng)估，且康復(fù)開(kāi)始時(shí)間為本次卒中后8周內(nèi)；患者無(wú)明顯失語(yǔ)及理解功能障礙，有能力完成研究所涉及的康復(fù)評(píng)定及治療；無(wú)癲癇或意識(shí)障礙；患者對(duì)本研究知情同意，并簽署知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：體內(nèi)有金屬植入物；嚴(yán)重內(nèi)科疾病如嚴(yán)重心律失常及心腎功能衰竭者；既往有腦器質(zhì)性病變及精神障礙；近期使用三環(huán)類抗抑郁藥或鎮(zhèn)靜劑；其他可能影響評(píng)估或者訓(xùn)練的功能缺陷：如眼部疾病、視覺(jué)功能障礙、嚴(yán)重聽(tīng)力障礙；局部皮膚損傷及炎癥，顱內(nèi)壓增高及出血傾向。將30例患者隨機(jī)分為tDCS組和常規(guī)組，每組15例，2組在性別、年齡、病程、受教育程度方面比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表1。

表1 2組一般資料比較

1.2 方法 2組患者均接受常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練，30min/項(xiàng)/d，1周5d，共4周。常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練：常規(guī)偏癱肢體功能訓(xùn)練、手功能訓(xùn)練、平衡訓(xùn)練、日常生活活動(dòng)能力訓(xùn)練等。tDCS組接受tDCS治療：采用IS200型經(jīng)顱直流電刺激儀(四川省智能電子實(shí)業(yè)公司，成都)。刺激部位：右后頂葉(根據(jù)國(guó)際腦電圖 10-20 標(biāo)準(zhǔn)定位法)。陽(yáng)極電極置于tDCS刺激部位，參考電極置于對(duì)側(cè)肩部。直流電強(qiáng)度為 1.4mA，每次持續(xù)20min，每周5次，維持4周。常規(guī)組接受tDCS假刺激治療：采用和真刺激同樣的刺激方法，但是電刺激在30s之后關(guān)閉。

1.3 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 2組患者于治療前及治療后由同一位經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)、對(duì)分組不知情的康復(fù)醫(yī)師進(jìn)行評(píng)定：①采用直線二等分試驗(yàn)(Line Bisection Test，LBT)：20條長(zhǎng)度不等的直線平行等距分布在A4紙上。左邊、右邊、中間各6條線段，最上邊和最下邊各一條演示線段，要求患者找到直線的中點(diǎn)并作標(biāo)記。測(cè)量患者所作標(biāo)記偏離實(shí)際中點(diǎn)的距離，用R表示，LBT得分為R/(L/2)×100%(L為單個(gè)線段長(zhǎng)度)，該值越大表明患者空間忽略程度越嚴(yán)重。②Albert線段劃消試驗(yàn)(Albert Test，AT)評(píng)定： 40條各方向且長(zhǎng)度為2.5cm的黑色線段成行散在分布在A4紙上。(左兩行，中間兩行，右兩行)×6列+中間一行×4列。中間一行為演示線段，要求患者劃去每一行所有的線段。AT得分為患者未劃去的線段數(shù)/總線段數(shù)。該值越大表明患者空間忽略程度越嚴(yán)重。③簡(jiǎn)式Fugl-Meyer運(yùn)動(dòng)功能評(píng)定(Fugl-Meyer motor assessment scale，F(xiàn)MA)：分為上肢和下肢兩大部分，其中上肢部分包括有無(wú)反射活動(dòng)、屈肌共同運(yùn)動(dòng)、伸肌共同運(yùn)動(dòng)、伴共同運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)、脫離共同運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)、反射亢進(jìn)、腕穩(wěn)定性、肘伸直(肩前屈30°時(shí))、手指協(xié)同能力與運(yùn)動(dòng)速度等10部分，共有33項(xiàng)評(píng)定指標(biāo)；下肢部分包括有無(wú)反射活動(dòng)、屈肌共同運(yùn)動(dòng)、伸肌共同運(yùn)動(dòng)、伴共同運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)、脫離共同運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)、反射亢進(jìn)、協(xié)調(diào)能力和運(yùn)動(dòng)速度等7部分，共有17項(xiàng)評(píng)定指標(biāo)。每一動(dòng)作分值范圍為0～2分，滿分100分，分值越高表明患者肢體運(yùn)動(dòng)功能越好。④改良Barthel指數(shù)評(píng)分(Modified Barthel Index，MBI)：包括進(jìn)食、修飾、穿衣、大便、小便、入廁、洗澡、床椅轉(zhuǎn)移、行走和上下樓梯等10項(xiàng)，根據(jù)是否需要幫助及幫助程度評(píng)分，總分100分，得分越高表示患者獨(dú)立性越強(qiáng)，依賴性越小，日常生活活動(dòng)能力越好。⑤簡(jiǎn)易精神狀態(tài)檢查(minimental status examination，MMSE)：包括時(shí)間定向力，地點(diǎn)定向力，即刻記憶，注意力及計(jì)算力，延遲記憶，語(yǔ)言，視空間7個(gè)方面。量表總分范圍為0～30分。正常界值劃分標(biāo)準(zhǔn)為:文盲≥17分，小學(xué)≥20分，初中及以上≥24分。

2 結(jié)果

2.1 2組患者治療前后LBT和AT評(píng)分比較 治療前2組LBT和AT評(píng)分比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。經(jīng)4周治療后，2組LBT和AT評(píng)分均較治療前明顯降低(均P<0．01)；且tDCS組顯著低于常規(guī)組(P<0.01)。見(jiàn)表2。

組別nLBT治療前治療后AT 治療前治療后常規(guī)組150.38±0.070.27±0.06a0.35±0.060.23±0.07atDCS組150.39±0.05 0.18±0.06ab0.36±0.06 0.15±0.06ab

與組內(nèi)治療前比較，aP<0.01；與常規(guī)組治療后比較，bP<0.01

2.2 2組患者治療前后FMA、MBI和MMSE評(píng)分比較 治療前2組FMA、MBI和MMSE評(píng)分組間比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；治療4周后，2組的FMA、MBI和MMSE評(píng)分均明顯高于組內(nèi)治療前 (均P<0.01)，且tDCS組的FMA和MBI評(píng)分顯著高于常規(guī)組 (均P<0.01)；tDCS組和常規(guī)組的MMSE評(píng)分無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。見(jiàn)表3。

表3 2組FMA、MBI和MMSE評(píng)分治療前后比較 分，

與組內(nèi)治療前比較，aP<0.01；與常規(guī)組治療后比較，bP<0.01

3 討論

USN是腦卒中后常見(jiàn)的空間認(rèn)知障礙，在疾病的早期階段，伴有USN的患者康復(fù)訓(xùn)練配合度差，同時(shí)忽略的癥狀限制了其他神經(jīng)康復(fù)干預(yù)措施的實(shí)施[7]，嚴(yán)重影響患者的康復(fù)進(jìn)程和預(yù)后。目前嘗試治療USN的方法有虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、視覺(jué)掃描、前庭刺激、棱鏡適應(yīng)等[8-9]，但這些方法大部分都是去補(bǔ)償或者替代功能，且持續(xù)時(shí)間短，對(duì)患者的配合度要求比較高，不適合急性期的治療。與其他治療方法相比，tDCS治療的同時(shí)可以接受其他康復(fù)訓(xùn)練，適用于早期康復(fù)。

tDCS的治療效果與刺激部位關(guān)系密切，如刺激患者大腦皮質(zhì)初級(jí)運(yùn)動(dòng)區(qū)(Ml區(qū))，可有效改善患者的運(yùn)動(dòng)功能障礙；刺激患者前額葉皮質(zhì)(dorsolateral prefrontalcortex，DLPFC)可有效改善患者的吞咽功能障礙等[10]。目前研究表明偏側(cè)忽略大部分出現(xiàn)于大腦中動(dòng)脈供血區(qū)內(nèi)的右側(cè)半球損傷，主要是由于額頂皮質(zhì)和皮層下網(wǎng)絡(luò)的病變導(dǎo)致的，后頂葉皮層是改善運(yùn)動(dòng)功能和減輕視覺(jué)空間忽視癥狀最合適的靶區(qū)域，刺激PPC可以促進(jìn)這個(gè)區(qū)域大腦的功能，從而改善身體的空間感知或認(rèn)識(shí)[11-12]。因此本研究選擇的刺激部位為右側(cè)PPC。

目前有研究報(bào)道，在健康人群中，應(yīng)用tDCS刺激頂葉可產(chǎn)生忽略樣現(xiàn)象[13]。Koch等[14]證明了右腦卒中的忽略患者，左半球PPC過(guò)度興奮，并存在對(duì)左側(cè)視空間的忽略。關(guān)于tDCS對(duì)于偏側(cè)控制忽略的療效，2009年，Sparing[15]通過(guò)交叉設(shè)計(jì)研究第一次提出tDCS應(yīng)用于后頂葉皮質(zhì)可用于調(diào)節(jié)視覺(jué)空間處理，但tDCS只治療1次。Brem[7]通過(guò)對(duì)1例病例長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月的隨訪研究表明即使停止tDCS刺激，患者隱蔽注意力和警覺(jué)性的改善仍保持。Yi[16]關(guān)于tDCS對(duì)于偏側(cè)空間忽略的研究，療效觀察是在停止tDCS治療1周后觀察，提出tDCS刺激對(duì)皮層興奮性的影響可能存在相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間，但患者的運(yùn)動(dòng)功能改善未被觀察到。在本研究中，我們旨在觀察亞急性期tDCS的治療效果，經(jīng)研究，結(jié)果顯示經(jīng)4周治療后，tDCS組和常規(guī)組LBT和AT評(píng)分較治療前均明顯降低，但tDCS組的LBT和AT評(píng)分較常規(guī)組顯著降低，說(shuō)明tDCS組患者偏側(cè)空間忽略癥狀改善的程度更明顯。因此我們研究進(jìn)一步表明陽(yáng)性tDCS刺激右后頂葉可以更好地改善腦梗死患者的偏側(cè)空間忽略癥狀，這與Sparing[15]和Sunwoo等[11]的研究一致。腦刺激技術(shù)治療忽略的基本原理是基于Kinsbourne[17]提出的半球間抑制不平衡模型。根據(jù)這個(gè)模型，兩半側(cè)視野內(nèi)的視空間注意力分配的平衡被經(jīng)胼胝體相互抑制，每個(gè)半球要競(jìng)爭(zhēng)去引導(dǎo)對(duì)側(cè)空間視野的注意力。當(dāng)右半球損傷后，導(dǎo)致該半球注意系統(tǒng)活動(dòng)降低，同時(shí)也失去了對(duì)左側(cè)半球的抑制作用，從而導(dǎo)致左側(cè)半球過(guò)度興奮[4]，用tDCS陽(yáng)極刺激右后頂葉后可以增強(qiáng)對(duì)左側(cè)半球的抑制作用，從而重新調(diào)節(jié)兩側(cè)半球競(jìng)爭(zhēng)平衡。

有報(bào)道指出tDCS可以使靜息膜電位的閾值降低，使神經(jīng)元放電增加，調(diào)節(jié)皮層的興奮性[18]，這種作用可能是由鈉-鈣依賴的膜通道和N-甲基-D-天冬氨酸受體(N-methyl-D-aspartic acid receptor，NMDA)介導(dǎo)的[19-20]。另外，tDCS的陽(yáng)極刺激還可以誘導(dǎo)相關(guān)區(qū)域性腦血流的增加[21]，增強(qiáng)腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子分泌和酪氨酸受體激酶B激活，增加突觸可塑性[22]。這些發(fā)現(xiàn)均提示tDCS促進(jìn)卒中后大腦可塑性，為治療USN提供更多理論支持。

腦卒中后 USN往往提示預(yù)后不佳，空間忽略越嚴(yán)重，功能獨(dú)立性評(píng)分改善越少、住院日越長(zhǎng)、跌倒風(fēng)險(xiǎn)越高、出院后安全回歸家庭的可能性越低[23-24]。研究表明右半球損傷伴忽略的腦卒中患者其感覺(jué)運(yùn)動(dòng)功能障礙和認(rèn)知障礙的發(fā)生率都較高，且程度較重，其康復(fù)治療效果明顯低于無(wú)USN的患者，USN對(duì)運(yùn)動(dòng)功能和生活自理能力的損害是嚴(yán)重的[3]?？赡艿脑蚴怯捎赨SN患者不能對(duì)大腦病損灶對(duì)側(cè)身體的刺激作出反應(yīng)，導(dǎo)致單純感覺(jué)輸入、Bobath技術(shù)等很難誘發(fā)患肢的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)，所以運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)欠佳。我們的研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)4周的tDCS治療后，tDCS組不僅比常規(guī)組的偏側(cè)忽略改善更明顯，而且FMA和MBI的得分也比常規(guī)組顯著性提高。說(shuō)明tDCS同時(shí)促進(jìn)了單側(cè)空間忽視患者運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)，其可能是因?yàn)閠DCS組患者偏側(cè)忽略癥狀的改善，促進(jìn)了患者對(duì)患側(cè)空間及肢體的注意，改善了患者的運(yùn)動(dòng)功能及日常生活能力。盡管Yi的研究未發(fā)現(xiàn)經(jīng)tCDS治療后，患者的步態(tài)功能和日常生活功能有所提高[16]，這可能與觀察時(shí)間、數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)間節(jié)點(diǎn)不同有關(guān)。另外我們的研究結(jié)果顯示，經(jīng)治療后，2組的MMSE評(píng)分均較治療前有明顯提高，但2組間相比，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，這可能與tCDS作用的靶點(diǎn)有關(guān)。

本研究提示tDCS可以有效地改善腦梗死后單側(cè)空間忽視患者的忽略程度，同時(shí)有助于患者運(yùn)動(dòng)功能的康復(fù)。但由于本研究的樣本量及觀察時(shí)間仍有限，仍需更進(jìn)一步的研究。