经颅磁刺激治疗临床应用.docx

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1、经颅磁刺激治疗临床应用经颅磁刺激(transcrania1.magneticstimu1.ation.TMS)于1985年由英国谢菲尔德大学Barker和他的助手等人创立，通过头皮刺激大脑皮层运动区、脊髓神经根或周围神经，在相应的肌肉上记录熨合肌肉动作电位。因为该技术具有功能方面的独特性和无创、无痛、操作简便及安全可靠等优点，因此很快被推广到临床和科研的各个领域。目前国内市场上的磁刺激器几乎都是国外产品，主要有英国MagStinI、丹麦Dantec、美国CadWeI1、芬兰NeXStiin和日本NihOnKohdeno其中。国际上有关MagSti1.n产品的报道比较多。目前TMS已经成为基础和

2、临床研究热点，是一种有广泛应用前景的治疗技术，但其治疗参数如频率、强度等仍需进一步临床研究。第一节经陨磁剌激仪结构与工作原理经颅磁刺激基本工作原理为在患者头皮特定部位放置绝缘线圈，对于线圈接通电容器进行快速关断及导通等方式，可使高强度脉冲电流于线圈中产生且线圈周围可产生一个短暂有力的脉冲磁场，穿过皮肤以及软组织和颅骨即可于患者脑组织中生成感应电流，若感应电流超出神经组织兴奋阈值则可使得神经细胞去极化，诱发电位及生理效应随之产生，既能够引发暂时性的大脑功能抑制和兴奋，同时也可引发长时程的皮质可塑性调节。图1-2经颅磁刺激仪结构经颅磁刺激仪器工作电路模块组成部分包括刺激线圈、主电源模块（主机模块）

3、、软件控制系统、人机交互模块。经颅磁刺激仪的关键部件为刺激线圈，主要作用是发送磁场，I1.1.导电铜管线、触发按钮、温度传感器、液体散热管道等组成。根据形状差异可分成锥形、帽形、圆形、桶圆形、长方形、多叶形、V字形及8字形等。在磁刺激治疗时线圈可产生大量热量，因此需要配备冷却模式以使线圈温度得到控制，冷却模式包括液冷、风冷以及自然冷却等。其中，液冷包括线圈内冷、外冷以及油冷和水冷等。主电源模块（主机模块）包括高压储能电容，可控硅组件，保险丝，绝缘栅双极型晶体管，主模块控制板，水泥电阻，状态指示灯等。主要功能为高压储能电容充放电，包括电源滤波，功率因素调节，主电源升压，高压控制，液体散热。软件控

4、制系统包含病人信息管理系统，可查看病人的基础信息和就诊信息。主要功能为对主机的启动出检，对主机重要部件运行状态的监控和保护，自动待机。人机交互模块可显示仪器工作状态，可对工作模式,输出强度、频率，间歇时间，输出时间，刺激序列的编程。第二节三仪分类一、以剌激模式分类目前主要有单脉冲经颅磁刺激(sindetranscrania1.magneticstimu1.ation.STMS)、双脉冲经颅磁刺激(pairedtranscrania1.magneticstimu1.ation,pTMS)和重第经颅磁刺激(repetitivetranscrania1.magneticstimu1.ation,rT

5、MS)3种。rTMS是在TMS基础上发展起来的，对大脑某一特定的部位采取重曳刺激，HMS在神经元的不应期也可以刺激，所以能兴奋更多水平方向的神经元，影响大脑皮质的兴奋性，低频rTMS对皮质产生抑制作用，而高频rTMS则产生兴奋作用，且rTMS对皮层兴奋性的影响在刺激结束后仍有后续效果。二、以仪器本身分类目前常用的TMS仪的刺激线圈有椭圆形和“8”字形2种，后者能够产生更精准的定向刺激。对于皮质代表区域有更详细的定位。第三节TMS作用机理一、调节突触可塑性突触可测性是指突触在应对外界环境变化的作用下突触活动变化的能力，被认为是学习记忆的机制，在认知中有重要作用。大多数研究结果认为，经典的重任TM

6、S(rTMS)通过长时程抑制和长时程易化等方式调节突触兴奋性，引起局部大脑皮质兴奋性改变，并且这种改变在刺激结束后可以持续一段时间。低频rTMS(WIHZ)可降低皮质兴奋性,而高频rTMSO1.HZ)可增加皮质兴奋性。目前的研究认为，产生长时程抑制和长时程易化的分子机制可能与以下因素等有关。1 .离子型谷氨酸受体NMDA受体/织基羟甲基恶理丙酸(AMPA)受体活化：KMDA及AMpA受体参与调节神经元的树突、轴突结构的完整及突触可理性的形成，是中枢学习和记忆过程中的重要受体，其活化与细胞内钙离子浓度有关。Greh1.等在一项体外研究中发现，10HZ低强度rTMS可以快速增加细胞内钙离子水平，表

7、明rTMS可能通过改变NMDA受体活性调节突触可塑性从而改善认知功能。而AMPA受体磷酸化后，通过影响受体的通道特性、神经细胞突触的长时程抑制和长时程易化等过程，可能对学习记忆功能进行调节。2 .调节多巴胺能系统：多巴胺属于儿茶酚胺家族的神经递质，在中枢神经系统中起重要作用。多巴胺调节海马功能，包括突触可塑性和记忆。KoCh等研究结果亦表明。多巴胺受体激动剂可以调节AD患者长时程易化样皮质可塑性的改变，从而为基于多巴胺能刺激的治疗提供新的意义，但其对认知功能的临床改善仍有待进一步研究。3 .调节神经营养因子和突触蛋白：有研究发现，5HzrTVS可以使正常健康的WiStar大鼠显著增加脑源性神经

8、营养因子、突触后蛋白NVDA受体2B亚基和突触前蛋白突触素的表达，从而增强正常动物的突触可珊性和空间认知能力。另外一项基于正常衰老小鼠的研窕发现，1Hz低强度rTMS可以通过调节突触素、生长相关蛋白43和突触后密度蛋白95等蛋白的转录和表达，激活脑源性神羟营养因子、酪缄酸蛋白激酶受体B,使衰老的海马结构可塑性的改变，进而改善小鼠的空间认知功能，而连续的高强度刺激可能会降低突触可诩性,甚至可能引起神经元凋亡。二、改善脑灌注rTMs可以引起脑皮质局部区域血流量的改变。Shang等以高频(20Hz)rTMs刺激健康受试者的左侧前额叶背外侧皮质区，发现刺激后左颛内皮质海马区的相对脑血流量增加，而海马结

9、构是与学习、记忆及感觉信息加工密切相关的脑区，这些结果表明，rTMS可能通过提高脑血流量改善认知功能，但相关研究仍较少。三、调节基因或蛋白的表达B淋巴细胞瘤2基因(BCI-2)和Bax蛋白参与凋亡性细胞死亡，其中，Bc1.-2蛋白促进细胞存活，而BaX蛋白促进细胞死亡。低频和高频rTMS可以使血管性痴呆大鼠动物模型海马区细胞凋亡相关的Bc1-2免疫阳性细胞数增多，Bax免疫阳性细胞数减少，使大鼠认知功能得到改善。有研究探讨不同rTMS方案诱导急性缺血再灌注脑损伤后大鼠皮质基因表达的变化，发现2周的间歇性0脉冲磁刺激可以诱导52个基因表达显著增加,并伴有神经功能缺陷的改善。低频rTMS可以减少淀

10、粉样前体蛋白23、早老素45小鼠中的神经炎斑块、G淀粉样蛋白前体蛋白及其C端片段和B位点一B淀粉样蛋白前体蛋白切割的这些研究表明，HMS可能通过调节基因或蛋白的表达改善认知功能。第四节TMS适应症和禁忌症TMS治疗仪以脑生理学、磁生物学、生物物理为基础，结合临床脑血管病治疗为背景，通过输出特定的负极性交变电磁对脑功能进行生理调节，改善脑组织的供血和供氧，改善神经细胞膜的通透性及代谢环境，修复脑细胞，来达到治疗和预防脑疾病，调整脑功能状态的目的。一、适应症1 .缺血性脑血管病：脑血栓形成和梗塞、脑供血不足、脑萎缩、脑动脉硬化、腔隙性梗塞、脑椎底供血不足。2 .脑脊髓损伤性疾病：颅脑损伤、中毒性损

11、伤、脊髓损伤、小儿脑瘫。3 .脑功能性疾病：帕金森症、抑郁症、阿尔茨海默病、精神障碍、神经衰弱、失眠、眩显、神经性头疝、焦虑症、强迫症、恐惧症。二、禁忌症1 .带有心脏起搏器者。2 .心脑血管疾病急性出血期。3 .颅内感染和肿瘤的患者。4 .高热病人，重度动脉硬化者。5 .孕妇。6 .癫痫病人慎用。第五节经颅磁治疗仪使用与维护经颅磁治疗仪是一种无创性的、作用于中枢和外周神经组织的磁刺激设备。根据设备能够输出刺激的最大频率，将磁刺激仪分为当刺激线圈以适当的刺激强度作用于大脑皮层运动皮质时，在对侧肢体靶肌表面会记录到肌电信号，该信号由磁刺激大脑皮质的运动区而产生，称之为运动诱发电位（MEP）。使用

12、运动诱发电位监测模块能够记录患者的VEP潜伏期、波形及波幅，帮助寻找最佳刺激位置,进行神经传导功能的检测，也能够在诊疗过程中对患者进行有效的生理安全监测。为降低外界因素对肌电信号的干扰，运动诱发电位监测模块采用无线传输方式将采集到的肌电信号传回到上位机进行分析。图5-2运动诱发电位监测模块（三）刺激线圈（图5-3）刺激线圈用于产生感应磁场，由导电铜线、触发按钮、温度传感器、风冷管道组成。磁刺激的强度、作用深度、刺激范围以及聚焦特临床推荐4rTMS低频剌激运动区治疗肌张力阳时川级中风临床推荐1rTMS高频刺激受累恻皮层运动区或低频刺激健侧皮层运动区.用于治疗运动区中风IKI1.IiJt临床推荐2

13、rTMS高频或低频刺激布洛卡区,治疗运动性失谱症I1.1.、IV级临床推荐3始发模式CTBS序列刻激左侧后顶叶皮层治疗偏他忽略山级M临床推荐Ir11s低频刺激皮层爆痛灶治力瘀痼发作H、【II级耳鸣临床推荐1rTMS低频刺激颛叶或颗顶叶皮层，腐算刺激I-DUTC治疔耳呜IK川级焦虑障碍临床推荐IrTMS店濒刺激r-D1.PFC或低痂刺激I-D1.PFC治疗创伤后应激障碍HI级临床推荐2rTYS低频刺激r-D1.PFC和Si原区治疗惊恐发作和广泛性供虑川级强迫症临床推荐IrTMS高切或低频剌激双侧D1.PFC治疗强迫正、皿皴精神分裂症临床推荐1rTMS低频刺激颉顶叶皮层治疗幻听IK川级临床推荐2r

14、MS1.刺激I-DIPFC或双僻DI-PFC改善新神分裂症阴性症状hIH级物质成痛临床推荐1rTMS高频刺激I-DuTC降低毒品渴求目前证据提示没有长期效果II、I1.UR匐民障碍临床推荐1rTMS低频IHz刺激双恻D1.PFC和顶枕区域治疗睡眠障碍H、川级5.选择和调整刺激线圈在头颅表面的刺激部位、方向、角度。在整个治疗过程中，保持刺激线圈和患者头部的相对位置不变。线圈的定位方位有以下几种：（1）参照脑电图1020系统电极放置法。（2）根据功能反应定位。对于功能明确、易于检测到靶区刺激效果的刺激部位定位。如刺激不同部位的运动皮质，在上、下肢或面部等很容易患侧到肌肉抽动。（3）结合功能与解剖结

15、构定位。如常用V1.区向前移动5cm,来定位背外侧前额叶（dorso1.atera1.prefronta1.cortex,D1.PFOo（4）借助脑影像导航技术定位。设备工作状态不正常时请勿使用。需排除故障，确认工作状态正常后方可使用。用户请勿擅FI拆机修理。常见故障以及排除见表5-2。表5-2经颅磁治疗仪故障及排除表五、经颅磁治疗仪日常维护(一)清洁消毒1.清洁：仪器和线圈表面灰尘或脏物可用中性清洁剂或异丙醇，用潮湿抹布轻轻擦除，线圈表面在使用前一定要擦干。2 .消毒：不宜接接触人体，无需进行灭菌处理。(一)日常维护1.机器内没有用户可以臼行维修的部件，用户不得擅自开机检杏和维修。设备如有故障，用户无法排除时，应通知厂家派专业工程师，携带专用检测设备和原厂模块、零配件维修设备。3 .使用前都必须检杳电源线是否完好无损、插头插座接触是否紧固。4 .使用前检查刺激线圈的完整性。5 .刺激线圈绝对不能用高温高压消毒处理。6 .运动诱发电位监测模块内部有碱性电池，长期不使用设备时，请将电池取出，防止对设备造成损坏。第六节IHS的临床应用及疗效一、作为评估手段多用于脑卒中患者发病后大脑皮质兴奋性及神经传导系统完整性的检测，以预测患者的预后情况。临床与之结合应用最多的是运动等通过分析论i正一系列相关