原创 健康科普|经颅磁刺激开启无创神经调控的“大脑钥匙”
2024年08月16日 【健康号】 上海蓝十字脑科医院     阅读 355

经颅磁刺激技术作为一种新型神经调控技术,被称之为“大脑钥匙”。今天,就让我们揭开其神秘的“面纱”。

  经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation,TMS)技术是一种利用脉冲磁场作用于中枢神经系统(主要是大脑)改变皮质神经细胞的膜电位,使之产生感应电流,影响脑内代谢和神经电活动,从而引起一系列生理生化反应的神经调控技术。它是一种无痛、无创的神经调控技术,被称为“大脑钥匙”。

  无创穿透颅骨的“大脑钥匙”

  上海蓝十字脑科医院【同济大学附属上海蓝十字脑科医院(筹)】康复医学科主任张敏介绍,TMS是一种颅外脑刺激技术。它是基于法拉第电磁感应原理,TMS刺激线圈产生的变化磁场可穿过颅骨,在特定大脑皮层形成感应电场,改变神经元静息膜电位,达到刺激中枢神经的目的。

  根据刺激模式,TMS主要可分为单脉冲(sTMS)、双脉冲(pTMS)以及重复经颅磁刺激(rTMS)。其中,单脉冲和双脉冲TMS常被用来探索大脑功能,这两种方式可以使大脑皮层的神经元去极化来产生动作电位,在皮层运动区产生运动诱发电位,可以测量皮层的兴奋阈值和运动神经传导速度,用以刻画某些神经疾病导致的神经生理变化。

▲ TMS示意图

  重复经颅磁刺激(rTMS)则是连续有节奏的磁脉冲。rTMS需要特殊的设备,在同一个刺激部位给出高频rTMS或低频rTMS。低频rTMS可对神经突出产生长时程抑制效果,抑制大脑皮层的神经活动;相反,高频rTMS可对神经突出产生长时程增强效果,兴奋大脑皮层的神经活动。通过双向调节大脑兴奋与抑制功能之间的平衡,对相应疾病起到治疗效果。

  张敏主任指出,作为一种新型神经调控技术,rTMS具有无痛、无创、非侵入性、易操作等优势,可特异性调节刺激脑区的神经兴奋性,刺激停止后仍有持续的生物学效应,是脑功能研究与临床治疗的有力工具,因而又被称为无创神经调控的“大脑钥匙”。它与正电子发射断层扫描成像、功能磁共振成像、脑磁图并称为“二十一世纪四大脑科学技术”。

  这些疾病可通过TMS开展临床诊疗

  目前,TMS已被广泛应用于精神、神经、康复、疼痛、神经电生理等领域疾病的临床诊断治疗。

  具体适应症【基于循证医学证据的国际rTMS治疗指南(2020版)】包括:

  A级:抑郁症、神经病理性疼痛、亚急性脑卒中(改善手运动功能)。

  B级:帕金森病(改善抑郁症状、运动功能)、创伤后应激障碍、亚急性脑卒中(改善运动功能)、慢性脑卒中(改善非流利性失语)、抑郁症、纤维肌痛(改善生活质量、疼痛)、多发性硬化(下肢痉挛)。

  C级:复杂区域疼痛综合征I型、强迫症、物质成瘾(戒烟)、早期阿尔茨海默症(轻度认知障碍)、慢性耳鸣、癫痫、亚急性脑卒中偏侧忽视、精神分裂症(改善幻听、阴性症状)、慢性脑卒中(改善手运动功能)。

  其他更多:意识障碍、运动性失语、肌张力障碍、慢性脑卒中(改善运动功能)等。

  上海蓝十字脑科医院【同济大学附属上海蓝十字脑科医院(筹)】7A神经内三科主任张静波是上海卒中学会神经康复分会委员,在神经系统罕见病、疑难病诊疗方面有丰富的临床经验和深入研究。

▲ 张静波主任日常工作照

  张主任以经颅磁刺激(TMS)在脑卒中康复中的应用为重点,进行了全面系统的讲解。

  脑卒中是全世界范围内导致神经功能缺陷的主要原因,卒中后约80%的脑卒中患者存在不同程度的功能障碍,如运动、吞咽功能障碍等,严重影响患者生活质量。

  经颅磁刺激技术会引起双侧半球神经网络和相关皮质—皮质下兴奋性的改变,可促进脑卒中后患者功能恢复。

  具体来说,通过rTMS治疗时,刺激频率 ≤1Hz为低频,引起突触传递功能的长时程抑制,降低神经元活性;刺激频率 >1Hz为高频,引起突触传递功能的长时程增强,大脑皮层兴奋性增加。

  正常情况下两侧大脑半球通过胼胝体相互抑制,每一侧都对另一侧产生相同的抑制效应,处于抑制平衡状态。一侧半球卒中后,受损侧兴奋性下降,对另一侧的抑制性减弱,未受损侧兴奋性大于受损侧,并对患侧施加更强的抑制作用,半球间处于不平衡状态。因此在脑卒中后上调患侧半球或下调对侧半球的兴奋性,以重塑两半球间平衡状态,有利于卒中后功能恢复。

  张静波主任提醒,对于不同患者的大脑功能状况,需用不同的强度、频率、刺激部位、线圈方向等来调整,才能取得良好的治疗效果。

  近期,上海蓝十字脑科医院【同济大学附属上海蓝十字脑科医院(筹)】引进了依瑞德磁场刺激仪(CCY系列),以满足广大患者多样化的治疗和康复需求。

▲ 患者正在进行rTMS治疗

  该设备具有多种脉冲模式,可兼容国内外主流肌电图仪、脑电图仪、定位导航系统、近红外脑功能成像设备等。配备惰性液态内循环冷却系统,具有三重安全防护功能,确保刺激线圈能安全长时间连续工作。

  应用领域包括:

  1.检测项目:

  运动诱发电位(MEP)、中枢传导时间(CMCT)、皮质静息期(CSP)等。

  2.临床应用:

  神经康复领域:脑卒中后失语症、吞咽困难、肌张力障碍、脊髓损伤、神经源性尿失禁、癫痫、帕金森病、慢性疼痛等。

  精神心理领域:抑郁症、焦虑症、强迫症、精神分裂症幻听症状、创伤后应激障碍、睡眠障碍等。

  儿科领域:脑瘫、孤独症、癫痫、注意力缺陷多动症、多动性抽动症等。

  成瘾领域:网瘾、戒毒、戒烟、戒酒等。

  3.科研:

  心理认知科学、脑科学等多学科的研究。

  患者接受治疗时需注意事项

  1)治疗时需取下手表、磁卡等设备和物件;

  2)接受治疗时取坐姿或半卧;

  3)接受治疗时,会感觉到头皮轻微的颤动,属正常现象;

  4)接受治疗时,磁刺激仪会发出“叭...叭.....”的声音,如对声音敏感者,可戴上耳塞;

  5)磁场刺激仪治疗原则上10次为一个疗程,具体治疗方案需根据患者的实际情况而定。

  禁忌症(哪些人不适合经颅磁刺激治疗):

  1. 有癫痫发作史或强阳性癫痫家族史;

  2. 严重躯体疾病患者;

  3. 严重酒精滥用者;

  4. 有颅脑手术史者,脑内有金属物植入物者,有耳蜗植入物者;

  5. 植入心脏起搏器、心脏支架者;

  6.颅内压明显增高者;

  7. 孕期妇女。

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上海蓝十字脑科医院
上海蓝十字脑科医院是在我国神经外科学先驱、原复旦大学附属华山医院院长陈公白教授鼎力支持下创建的一所脑病专科医院,也是同济大学附属脑科医院(筹)、国际JCI认证医院、国家脑防委“示范防治卒中中心”、美国芝加哥大学医学中心国际合作医院、上海市医保定点医院。医院按照三级甲等专科医院标准建设,实行医疗、教学、科研、康复一体化模式,致力于创建现代化、国际化、专业化的脑科医院。
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