經(jīng)顱直流電刺激在卒中后功能康復(fù)中的應(yīng)用

1、經(jīng)顱直流電刺激在卒中后功能康復(fù)中的應(yīng)用,廣東省中醫(yī)院言語吞咽診療中心,tDCS誘導(dǎo)下的腦卒中康復(fù)機(jī)制,大腦的神經(jīng)可塑性,自然恢復(fù)是由于病灶周圍或者對側(cè)大腦鏡像區(qū)的神經(jīng)可塑性所致，包括再生和重組兩種主要機(jī)制。康復(fù)過程可能也受到各種內(nèi)部和外部因素的影像，包括梗死的類型、區(qū)域、范圍和嚴(yán)重性，以及病人特點(diǎn)，如年齡、性別、利手等。這些的影響效應(yīng)都還未能得到充分驗(yàn)證。,大腦內(nèi)的突觸可塑性,學(xué)習(xí)和記憶的神經(jīng)基 礎(chǔ) 長時(shí)程增強(qiáng)（long-te

2、rm potentiation，LTP） 長時(shí)程抑制(long term depression, LTD),突觸功能可塑性突觸結(jié)構(gòu)可塑性,腦卒中的恢復(fù)機(jī)制,經(jīng)顱直流電刺激(Transcranial direct current stimulation, tDCS)是一種非侵襲性的刺激大腦皮層神經(jīng)元的方法，利用弱的電流經(jīng)顱刺激目標(biāo)區(qū)域引起腦興奮性的改變。,微弱的直流電流可以有效地經(jīng)顱傳遞，誘導(dǎo)皮層內(nèi)雙向的、極性依賴的改變。陽極

3、直流電刺激增加皮層興奮性、陰極刺激減少皮層興奮性。 （Priori A等， Neuroreport. 1998 ; Nitsche MA等，Physiol. 2000） 動物和人類的研究都證實(shí)了tDCS在神經(jīng)可塑性中的作用 （Fritsch B等, Neuron.2010 ；Nitsche MA等, Physiol. 2005 ； Kuo MF等, Cereb Cortex. 2008 ）,基本作用原理,

4、tDCS 對皮質(zhì)興奮性調(diào)節(jié)的基本機(jī)制是依據(jù)刺激的極性不同而引起靜息膜電位超極化或者去極化。當(dāng)進(jìn)行陽極刺激時(shí)，電流引起靜息膜電位的去極化，去極化則增加了神經(jīng)元細(xì)胞的興奮性并允許神經(jīng)元細(xì)胞進(jìn)行更多的自發(fā)放電；進(jìn)行陰極刺激時(shí)，電流引起靜息膜電位的超極化。,Nitsche et al. (2003),tDCS 后續(xù)效應(yīng)的維持 刺激時(shí)間越長，后續(xù)效應(yīng)更明顯,,tDCS誘導(dǎo)腦可塑性的后續(xù)效應(yīng)依賴于對于NMDA受體的影響 (Hummel et al

5、., 2005; Gandiga et al., 2006; Kang et al., 2009; Baker et al.,2010).,陽極刺激誘導(dǎo)區(qū)域性腦血流增加17.1%，當(dāng)刺激停止時(shí)，血流量恢復(fù)到基線水平陰極刺激時(shí)誘導(dǎo)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(-6.5%)，持續(xù)到刺激后期。,(Zheng X等，Neuroimage. 2011； Schlaug G，Neuroimage. 2011),

6、,非侵入性皮層刺激技術(shù)效應(yīng)持續(xù)1-2小時(shí)遠(yuǎn)期效益：可通過突觸聯(lián)系影響遠(yuǎn)隔皮層或皮層下腦區(qū),tDCS,利用微弱電流(1-2 mA)調(diào)節(jié)大腦皮質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞活動陰極對大腦皮層起抑制作用，陽極對大腦皮層起興奮作用安全性：主要是局部刺痛、發(fā)紅、一過性頭痛等,TMS,脈沖磁場在皮層中間神經(jīng)元產(chǎn)生感應(yīng)電流不同的頻率、線圈形狀、磁場強(qiáng)度可以興奮或抑制相應(yīng)腦區(qū)安全性：可能發(fā)生癲癇，也有一過性頭痛等,tDCS,儀器便宜空間分辨率低時(shí)間：應(yīng)用以

7、分鐘計(jì)很容易進(jìn)行隨機(jī)雙盲試驗(yàn)可以在認(rèn)知和運(yùn)動訓(xùn)練的同時(shí)進(jìn)行主要用于臨床治療,TMS,儀器昂貴空間分辨率高時(shí)間分辨率毫秒級刺激方案已經(jīng)成熟建立難以同時(shí)進(jìn)行訓(xùn)練可用于臨床治療與腦功能研究,調(diào)查：頭痛（存在？嚴(yán)重程度）、注意力障礙、急性情緒改變、視覺改變、不舒服的感覺（疼痛、刺麻感、電極下癢或燒灼感）被試：健康被試(75.5%), 偏頭痛患者 (8.8%), 卒中患者(5.9%) 耳鳴患者 (9.8%). 不良反應(yīng)：

8、輕微刺痛感 (70.6%), 輕微疲勞感（ 35.3% ）、電極下發(fā)癢（ 30.4%）、 刺激后頭痛(11.8%)、惡心 (2.9%) 、失眠(0.98%)(Csaba Poreisz , et al. Brain Research Bulletin. 2007）,刺激參數(shù),電極部位：同側(cè)/對側(cè)采用陽極/陰極、雙側(cè)陰陽極刺激強(qiáng)度： .029 and .08 mA/cm 2（1mA，2mA）推薦時(shí)間：每次20分鐘，每個(gè)療程5-1

9、0天/次，間隔一周,行為治療特點(diǎn),Online? Offline？：online優(yōu)化語言治療效果，offline為語言治療提供準(zhǔn)備。研究任務(wù)及行為治療方法選擇刺激部位選擇：小面積損傷采用A-tDCS刺激損傷周圍；大面積損傷以病灶周圍刺激為優(yōu)先，而嚴(yán)重?fù)p傷則選擇健側(cè)腦區(qū)（陽性刺激或陰性抑制） （Hamilton et al. (2011),干預(yù)時(shí)機(jī)：建議亞急性期功能損傷評估,TDCS運(yùn)用于腦損傷功能康復(fù),運(yùn)動功能吞咽功能語言功

10、能認(rèn)知功能,,tDCS運(yùn)用于腦損傷后功能康復(fù),輕度認(rèn)知障礙/阿爾茲海默病運(yùn)動障礙肌張力異常帕金森病/綜合征（運(yùn)動/認(rèn)知）癲癇卒中運(yùn)動功能語言功能認(rèn)知功能吞咽功能,,,,,案例及經(jīng)驗(yàn)分享,,,,,案例一 tDCS運(yùn)用于卒中后吞咽障礙,患者，女性，77歲，因“突發(fā)頭暈伴吞咽障礙2天”入院，既往高血壓病、糖尿病史2015-3-37頭顱MRI+MRA+DWI：1、腦橋左側(cè)及延髓處所見病灶，考慮亞急性梗塞灶；雙側(cè)基底節(jié)區(qū)

11、、半卵圓中心缺血梗塞灶；建議臨床隨訪復(fù)查。2、腦萎縮。3、顱腦MRA示：腦底動脈粥樣硬化，并多發(fā)狹窄。4、左側(cè)篩竇粘膜下囊腫。,,,,,運(yùn)動障礙—動力系統(tǒng)：軟腭、咽、喉感覺障礙：口咽、氣道,腭咽閉合,咽收縮,舌喉部偏移,,咽部清除,感覺分析1—吞咽反射,感覺分析2—?dú)獾辣Ｗo(hù)性嗆咳,,動力問題：√口閉合及食團(tuán)推進(jìn)√ ? 腭咽閉合機(jī)制 ? 咽部收縮 ? 舌喉復(fù)合體運(yùn)動 ? 食管上口開放,感覺輸入問題：? 吞咽反射啟動? 氣道

12、保護(hù)性嗆咳,解決動力問題,淺層肌肉: 下頜舌骨肌、二腹肌前腹和胸骨舌骨肌位于電路上。深層肌肉:頦舌骨肌和環(huán)甲肌位于電路上。咽內(nèi)縮肌上纖維及舌骨舌肌纖維在強(qiáng)度升高時(shí)也可受到刺激。甲狀舌骨肌和胸骨甲狀?。ㄎ达@示）也可受到刺激,功能訓(xùn)練強(qiáng)力吞咽門德爾松手法,解決感覺輸入問題,咽收縮,3.14,4.21,舌喉復(fù)合體上移,3.14,4.21,咽部清除,3.14,4.21,感覺分析,4.21 吞咽啟動,4.21 氣道保護(hù),問題總結(jié),4.21

13、動力問題：√口閉合及食團(tuán)推進(jìn)√ 腭咽閉合機(jī)制√ 咽部收縮 ? √ 舌喉復(fù)合體運(yùn)動 ? √食管上口開放感覺輸入問題：? 吞咽反射啟動? 氣道保護(hù)性嗆咳,3.14 動力問題：√口閉合及食團(tuán)推進(jìn)√ ? 腭咽閉合機(jī)制 ? 咽部收縮 ? 舌喉復(fù)合體運(yùn)動 ? 食管上口開放感覺輸入問題：? 吞咽反射啟動? 氣道保護(hù)性嗆咳,思考,？動力問題得到改善，但食管上口開放仍然不充份，吞咽后咽部大量殘余。吞咽啟動問題及誤吸后氣

14、道問題并未得到明顯改善。根據(jù)神經(jīng)反射弧原理及鏡像神經(jīng)原理，是否可選擇感覺輸入誘導(dǎo)運(yùn)動輸出的思路？？外周刺激效果差，是否可選擇皮層中樞治療手段,,,感覺輸入誘導(dǎo)運(yùn)動輸出,Soren Y. Lowell，Neuroimage. 2008,核心問題—感覺輸入解決方案,tDCS方案,電極面積：5*5cm2刺激強(qiáng)度及時(shí)間：陽極：1.4mA ，20 min 刺激部位：中央后回口咽感覺區(qū)體表投射參考電極放置在對側(cè)肩部.,,

15、吞咽正常啟動,,咽收縮,,4.21,5.7,舌喉復(fù)合體上移,4.21,5.7,食管上口開放,,4.21,5.7,咽部清除,,4.21,5.7,案例二：tDCS治療感覺性失語,患者女，65歲，大學(xué)文化，雜志社主編，于2015年1月6日餐后突發(fā)言語不利。診斷：腦梗塞。常規(guī)治療20天后病情穩(wěn)定，遺留言語不清，難以交流。診斷：腦梗死恢復(fù)期。感覺性失語。初診時(shí)語言情況：言語流利、雜亂，偶有有意義言語，但經(jīng)常答非所問。復(fù)述、命名不能；閱讀理解有

16、較大困難，且無法朗讀；右手不利無法書寫。日常只能反復(fù)采用簡單言語、文字、手勢等與之交流，溝通非常困難。,診療經(jīng)過,2015-01-26第一次評估WAB:感覺性失語；AQ值：19.6分,PACA評估,,,診療思路,靶向定位：左側(cè)外側(cè)裂后部顳頂枕交界區(qū)。,,治療經(jīng)過,2015.01.28-02.11共進(jìn)行12天治療治療內(nèi)容：tDCS（陽極左側(cè)外側(cè)裂后部，20min）+聽理解訓(xùn)練（語音辨識訓(xùn)練）2015-2-16第二次評估。,,案例三

17、：tDCS治療認(rèn)知功能障礙,基本資料,姓名：岑** 性別：男 年齡：29 出生地：廣東省羅定市 語言：粵語職業(yè)：工程師主訴：記憶力下降2年余，伴突發(fā)言語流暢性降低。,患者2012-06無明顯誘因逐漸出現(xiàn)記憶力下降，反應(yīng)遲鈍，伴言語含糊。病初患者未在意，未治療。病情進(jìn)行性加重。2013年3月記憶力減退逐漸加重，并出現(xiàn)右上肢乏力，提重物乏力，于外院診斷為“1、腦梗塞；2

18、、腦動脈血管炎；3、高尿酸血癥”。經(jīng)治療，癥狀改善不明顯，來我院就診。,干預(yù)前moca評分,3、MOCA,語言加工的大腦模型,Park & Reuter-Lorenz 2009 Annual Review of Psychology,,,,2015.01.26-02.05共進(jìn)行10次治療1、tDCS（陽極DLPFC，陰極對側(cè)肩，1.4mA,20min）2、認(rèn)知訓(xùn)練（工作記憶+執(zhí)行功能訓(xùn)練）。,干預(yù)方案,工作記憶內(nèi)容（六六

19、腦）,言語范式：聽覺數(shù)字廣度（順序）、聽覺數(shù)字廣度（倒序）、聽覺漢語詞廣度（順序）、聽覺漢語圖廣度（順序） 認(rèn)知訓(xùn)練范式：延遲匹配-標(biāo)準(zhǔn)、 延遲匹配-面孔、 面孔姓名匹配、 軌跡記憶、 隊(duì)列比較、 順序點(diǎn)擊、 前后比較-場景、 前后比較-面孔,干預(yù)前后MOCA分值比較2014.12.26/2015.1.21,,案例四： tDCS聯(lián)合鏡像療法應(yīng)用于卒中后上肢功能康復(fù),,患者，男，46歲。于2015年1月1日，突發(fā)左側(cè)肢體不能運(yùn)

20、動，不伴頭暈、不能言語、吞咽困難等不適。查MR提示右側(cè)基底節(jié)、半卵圓中心急性梗死病灶，頸內(nèi)動脈末端段閉塞。給予藥物及功能康復(fù)10月后，患者肢體乏力稍好轉(zhuǎn)?，F(xiàn)仍左側(cè)肢體運(yùn)動障礙。,,鏡像機(jī)制的發(fā)現(xiàn),Rizzolatti G and Fabbri-Destro M (2008）,鏡像神經(jīng)系統(tǒng)（mirror neuron system ，MNS）機(jī)制的本質(zhì)是：獼猴執(zhí)行一個(gè)動作和觀察他人所做相似動作均激活運(yùn)動系統(tǒng)中編碼這一行為的相同神經(jīng)元（F5

21、）。,Rizzolatti G and Fabbri-Destro M (2008),人類鏡像系統(tǒng),大量的非侵襲性電生理（EEG、EMG）或者腦影像（PET、fMRI）技術(shù)證明了人類中的鏡像機(jī)制。,Rizzolatti G and Fabbri-Destro M (2008),軀體定位性1. 對于腿、手和嘴的產(chǎn)出動作的觀察激活了中央前回、額下回頂蓋部經(jīng)典侏儒模型軀體定位腦區(qū)。nfield25 and Woolsey.262.無效應(yīng)器

22、-耙體接觸傳遞動作的觀察同樣激活肢體末端的解剖定位腦區(qū)。,,,鏡像神經(jīng)的基本功能,鏡像療法的提出,鏡像療法（Mirror Therapy, MT）作為卒中后上肢功能障礙的一種新的物理治療方法。MT要求患者試圖在觀察未受損側(cè)肢體的鏡像運(yùn)動下同時(shí)運(yùn)動兩側(cè)肢體。研究表明，MT對于卒中后早期患者運(yùn)動功能康復(fù)有顯著療效。,,,,,tDCS方案,電極面積：25cm2刺激強(qiáng)度及時(shí)間：陽極：1.4mA ，20 min 聯(lián)合方案感覺區(qū)刺激+鏡

23、像觀察運(yùn)動區(qū)刺激+鏡像觀察下帶動患側(cè)肢體運(yùn)動,,tDCS結(jié)合鏡像訓(xùn)練記錄,2015-10-07：減重狀態(tài)下肘關(guān)節(jié)屈曲。伸展時(shí)可觸及肌肉輕微收縮。2015-10-08: 肘關(guān)節(jié)屈曲較前順暢。伸展時(shí)肌肉收縮明顯。減少桌面摩擦力后可進(jìn)行主動輔助肘伸展。中間間隔一周未治療。2015-10-20:肘關(guān)節(jié)屈伸。前臂旋前輔助手指伸直時(shí)手掌可貼近桌面。旋后啟動需輔助，可旋后到45度。2015-10-23：肘由屈曲位伸展至中立位時(shí)時(shí)上臂稍有代償

24、。腕關(guān)節(jié)減重狀態(tài)下由屈曲30度位可運(yùn)動至伸展15度。,療效總結(jié),簡化Fugl-Meyer運(yùn)動功能評分,仍然需要對刺激相關(guān)條件及參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的論證以規(guī)范化結(jié)合復(fù)雜腦模型和結(jié)構(gòu)MRI或者DTI提供的詳細(xì)解剖信息可能有利于探討tDCS的作用機(jī)制有關(guān)功能加工的詳細(xì)理論和解剖模型有利于指導(dǎo)tDCS刺激特定腦皮層尚未清楚這樣的特定任務(wù)成績的改善是否可保持，或者對實(shí)際生活中的溝通功能有怎樣的影響,謝謝！,yanggongdafu@126.com