研究背景

重復(fù)經(jīng)顱磁刺激治療(repetitive transcranial magnetic stimulation, rTMS)在偏癱病人的運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)中具有很好的療效，但刺激靶點(diǎn)的準(zhǔn)確定位仍是一個(gè)挑戰(zhàn)。目前臨床中常采用運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位法(motor evoked-potential，MEP)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)區(qū)靶點(diǎn)定位，但在中風(fēng)患者的受累半球中由于支配上肢運(yùn)動(dòng)的大腦皮層受損，磁刺激無(wú)法產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位，故采用MEP法經(jīng)常無(wú)法定位刺激靶點(diǎn)，近紅外腦功能成像技術(shù)(functional near-infrared spectroscopy, fNIRS)因其對(duì)大腦皮層激活程度的高敏感性在偏癱患者受累半球的刺激靶點(diǎn)確定中具有可行性。本研究通過(guò)比較MEP和fNIRS刺激靶點(diǎn)定位效果，評(píng)估了fNIRS技術(shù)在中風(fēng)病人運(yùn)動(dòng)康復(fù)中作為rTMS刺激靶點(diǎn)定位工具的可行性。

研究方法

被試招募時(shí)間為2018年11月-2020年4月，年齡、性別、中風(fēng)類型、病變側(cè)和偏癱持續(xù)時(shí)間的數(shù)據(jù)來(lái)自訪談和病歷；

納入51名中風(fēng)被試隨機(jī)分為3組，fNIRS導(dǎo)航組（使用fNIRS技術(shù)進(jìn)行靶點(diǎn)定位+iTBS，n=20），MEP導(dǎo)航組（使用MEP法進(jìn)行靶點(diǎn)定位+iTBS，n=16）和對(duì)照組（使用MEP法進(jìn)行靶點(diǎn)定位+sham iTBS，n=15）；

rTMS刺激方案：iTBS模式（3個(gè)50Hz脈沖為一簇，簇間頻率為5Hz，連續(xù)刺激2s，間歇8s，循環(huán)20次，共600脈沖）刺激患側(cè)M1區(qū)，5次/周，共2周；

fNIRS靶點(diǎn)確定方法：使用NIRSport 8*8（深圳市瀚翔生物醫(yī)療電子股份有限公司）進(jìn)行腦功能定位，被試進(jìn)行手指屈伸任務(wù)（握緊、放松、休息各20s，共5個(gè)循環(huán)，若被試無(wú)法進(jìn)行該測(cè)試，改為拿勺子喝水或梳子梳頭的任務(wù)想象），對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，選擇含氧血紅蛋白變化最大的通道區(qū)域作為刺激靶點(diǎn)（此區(qū)域即為支配上肢運(yùn)動(dòng)的大腦皮質(zhì)反應(yīng)區(qū)）；

臨床評(píng)價(jià)：在rTMS治療前和后進(jìn)行肢體運(yùn)動(dòng)功能評(píng)分（Fugl-Meyer assessment，F(xiàn)MA）、Wolf運(yùn)動(dòng)功能測(cè)試（Wolf motor function test，WMFT）、肌張力量表評(píng)估。

研究結(jié)果

每個(gè)患者均可獲得了fNIRS檢測(cè)靶點(diǎn)(fNIRS-HS)，即使是那些MEP靶點(diǎn)無(wú)法檢測(cè)到的患者。與對(duì)照組相比，兩個(gè)干預(yù)組在肌力、FMA和WMFT評(píng)分方面均有顯著改善(P<0.001)。與MEP導(dǎo)航組相比，fNIRS導(dǎo)航組肘關(guān)節(jié)功能改善更顯著(P=0.001)。

Fig.1 fNIRS獲得靶點(diǎn)與傳統(tǒng)MEP法獲得靶點(diǎn)位置相近（平均位置x軸相差2.5mm，y軸相差3mm）。在無(wú)法獲得MEP-HS的雙側(cè)運(yùn)動(dòng)皮層中，fNIRS靶點(diǎn)定位獲得了極好的靈敏度和地形分辨率，這彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法的不足。

Fig.2 與MEP導(dǎo)航組相比，fNIRS導(dǎo)航組肘關(guān)節(jié)功能改善更顯著(P=0.001)。

研究結(jié)論

fNIRS可以作為中風(fēng)患者運(yùn)動(dòng)康復(fù)治療中治療靶點(diǎn)選擇的可靠方法。因其對(duì)皮質(zhì)血氧變化的高敏感性，fNIRS作為靶點(diǎn)導(dǎo)航工具相較傳統(tǒng)MEP方法獲得更精準(zhǔn)的結(jié)果。此外，fNIRS數(shù)據(jù)還可結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法應(yīng)用，使得神經(jīng)調(diào)控技術(shù)具有成為精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的可能。

參考文獻(xiàn)：Chang PW, Lu CF, Chang ST, etc. Functional Near-Infrared Spectroscopy as a Target Navigator for rTMS Modulation in Patients with Hemiplegia: A Randomized Control Study[J]. Neurol Ther, 2022, 11(1):103-121.  IF=5.814