引用本文: 劉瑩, 桂裕昌, 許建文, 廖媚, 黃瀟瀟, 胡金翠, 樊繼波, 蘇義基. 陽極經顱直流電刺激聯合康復治療對外傷性脊髓損傷運動功能障礙的康復療效. 華西醫學, 2019, 34(5): 520-525. doi: 10.7507/1002-0179.201901190 復制
外傷性脊髓損傷(spinal cord injury,SCI)是常見的高發生率和高致殘率疾病。隨著經濟的高速發展,近年來外傷性 SCI 有發病率快速增高的趨勢[1]。外傷性 SCI 可導致患者發生不同程度的運動、感覺和自主神經等功能的障礙。常給患者家庭和社會帶來沉重的經濟和公共衛生負擔[2]。目前,SCI 所致的神經功能障礙康復治療存在起效慢、恢復周期長和成功率低等“瓶頸”問題。SCI 康復治療技術突破已成為當今我國乃至世界醫學界的一大難題。經顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)作為一項新興非侵入性腦部刺激技術,在中樞神經系統疾病方面的研究展現出非常廣闊的前景,并逐漸成為基礎和應用研究的熱點課題[3-4]。最新基礎研究發現,tDCS 可改變脊髓神經網絡的興奮性,陽極 tDCS 可激活 SCI 患者的脊髓中間神經元,誘導神經重塑[5-6]。陽極 tDCS 聯合常規康復治療可誘導出中樞-外周同時刺激的環境,對外傷性 SCI 患者運動功能障礙的恢復,較常規康復治療而言可能更有效,而目前鮮有相關報道。本研究回顧性納入 225 例外傷性 SCI 患者,觀察陽極 tDCS 聯合常規康復治療,及單一常規康復治療對外傷性 SCI 所致運動功能障礙的康復療效,為外傷性 SCI 所致的神經功能障礙康復提供新思路和理論依據。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
回顧性納入 2015 年 9 月—2018 年 11 月在廣西醫科大學第一附屬醫院住院,符合納入排除標準的外傷性 SCI 患者 225 例。其中,男 152 例,女 73 例;年齡 22~70 歲,平均(42.10±5.88)歲;平均病程(17.35±1.68)d。本研究經廣西醫科大學第一附屬醫院醫學倫理委員會審查通過[倫審 2019(KY-E-008)號]。納入標準:① 有明確外傷史,癥狀符合由外傷引起的運動功能障礙,經 MRI 證實脊髓病變,診斷符合美國脊髓損傷學會(American Spinal Injury Association,ASIA)公布的脊髓損傷神經功能分類標準(2013 年版本)[7],ASIA 殘損分級在 A~D 級;② 患者由臨床科室完成前期治療或手術,生命體征平穩,神志清醒;③ 年齡 18~75 歲,性別不限;④ 病程在 30 d 內,損傷部位為頸、胸或腰段脊髓;⑤ 可進行 tDCS 治療者;⑥ 患者或家屬自愿參加本研究,并簽署康復治療知情同意書。排除標準:① 伴有嚴重腦、心、肝、腎、肺等重要器官疾病或其他全身疾病;② 合并有壓瘡、泌尿系感染、肺部感染、深靜脈血栓形成及痙攣等并發癥;③ 有嚴重意識、認知障礙或精神病;④ 并發顱腦外傷;⑤ ASIA 殘損分級為 E 級;⑥ 使用植入式電子裝置,顱內有金屬植入器件,發熱、電解質紊亂或生命體征不平穩,局部皮膚病損,有出血傾向,靶點區域有金屬部件,刺激區域有痛覺過敏等 tDCS 禁忌證;⑦ 不能配合檢查治療者。
按是否愿意接受陽極 tDCS 治療,將患者分為觀察組(接受陽極 tDCS 治療)和對照組(不接受陽極 tDCS 治療)。其中,觀察組 120 例,對照組 105 例。兩組患者一般資料比較,差異無統計學意義(P>0.05)。見表 1。

1.2 研究方法
1.2.1 康復治療方案
① 對照組:僅接受常規康復治療。包括癱瘓肢體運動功能訓練(2 次/d,40 min/次)、肌電生物反饋療法(2 次/d,20 min/次)、調制中頻電治療(2 次/d,20 min/次)和針灸(電針,部位為癱瘓肢體,2 次/d,30 min/次)、每日定時翻身、肢體擺放于功能位、營養支持等。
② 觀察組:接受常規康復治療聯合陽極 tDCS 治療。常規康復治療方案同對照組。陽極 tDCS 治療方案為:采用美國 Activa 公司的 PM850 型 tDCS 治療儀。依次對雙側運動皮質區進行陽極刺激(先為左側,再為右側)。運動皮質區定位參考國際腦電圖 10-20 定位系統,陽極電極放置于運動皮質區,陰極電極放置于對側眼眶上緣,刺激電極大小為 5.0 cm×7.0 cm,使用彈力繃帶分別固定電極,治療前用生理鹽水潤濕刺激部位。tDCS 治療參數為電流強度為 2.0 mA,每天刺激時間 20 min,治療 1 次/d,連續治療 30 d[8]。
為探討 SCI 部位和程度對康復療效的影響,進一步按損傷部位(頸段、胸腰段)和程度[完全性和不完全性(ASIA 殘損分級中的 A 級為完全性損傷,B~D 級為不完全性損傷)[7]]分別進行亞組分析。
1.2.2 評定方法及標準
① 運動功能的康復評定。于治療前、治療 30 d 后由 2 名康復醫師分別對患者進行運動功能的獨立康復評定,具體如下:A. 康復療效評定(僅治療后評定):按照 ASIA 損傷分級進行評定,治療結束后 30 d 以 ASIA 殘損分級提高 1 級(或以上)評定為有效,治療后 ASIA 殘損分級無明顯改變評定為無效;B. 運動功能評分:參照 ASIA 運動功能評分法,對左右側關鍵肌肉的肌力進行評分,滿分為 100 分,分值越高,運動功能越好;C. 功能獨立性量表(Functional Independence Measure,FIM)評定,該量表共有 18 個分項目,滿分為 126 分,每個項目最高分為 7 分,最低分為 1 分,總分值越高表示患者功能獨立性越好;D. 改良 Barthel 指數(modified Barthel Index,MBI)評分:共 10 項,總分 100 分,得分越高,日常生活活動能力的獨立程度越高,依賴性越低。
② 運動功能的神經電生理評價。于治療前和治療 30 d 后,采用丹麥 Dantec 公司生產的 Keypoint 誘發電位儀進行運動誘發電位(motor evoked potential,MEP)檢查,并觀察中樞傳導時間(central motor conduction time,CMCT)。患者于安靜的屏蔽室內,取臥位,檢查過程中需保持頭腦清醒及注意力集中,全身呈放松狀態。表面記錄電極分別安放在上肢拇短展肌及脛前肌肌腹,參考電極置于對應肌腱處,環形地線位于刺激電極和記錄電極之間的肢體上,刺激部位為對側的皮質手區、皮質腿區和同側第 7 頸椎棘突旁(C7)、腓骨小頭(Pf),刺激強度為 120% 的運動閾值。MEP 記錄 C7、腓骨小頭、皮質手區和皮質腿區的潛伏期。皮質手區與 C7 棘突旁處所測的潛伏期之差為上肢 CMCT,皮質腿區和腓骨小頭處所測得的潛伏期之差為下肢 CMCT。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 17.0 軟件進行數據分析。計量資料首先進行正態性檢驗,符合正態分布的計量資料以均數±標準差表示,不符合正態分布的計量資料以中位數和四分位數表示;計數資料以例數和百分比表示。符合正態分布的計量資料采用獨立樣本 t 檢驗(兩組間比較)或配對 t 檢驗(同一組治療前后比較),不符合正態分布的計量資料采用秩和檢驗;計數資料比較采用 χ2 檢驗。檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 康復治療后兩組患者的療效比較
治療 30 d 后,觀察組有效 85 例(70.83%),對照組有效 19 例(18.10%)。觀察組療效明顯高于對照組,差異有統計學意義(χ2=91.728,P<0.001)。
2.2 康復治療前后兩組患者運動功能及日常生活活動能力比較
康復治療前,兩組患者 ASIA 運動功能、FIM 及 MBI 評分比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。治療 30 d 后,觀察組 ASIA 運動功能、FIM 及 MBI 評分均明顯高于其治療前及對照組(P<0.05);而對照組治療后的 ASIA 運動功能、FIM 及 MBI 評分也高于其治療前(P<0.05)。見表 2。


2.3 康復治療前后兩組患者運動功能的神經電生理評估結果比較
康復治療前,兩組患者 MEP 潛伏期和 CMCT 比較,差異無統計學意義(P>0.05)。治療 30 d 后,觀察組 MEP 潛伏期和 CMCT 均較對照組及其治療前有不同程度縮短(P<0.05)。對照組治療后的 MEP 潛伏期和 CMCT 也短于其治療前(P<0.05)。見表 3。


2.4 康復治療后兩組患者的亞組分析結果比較
在頸段損傷亞組與胸腰段損傷亞組,觀察組治療后的 ASIA 運動功能、FIM 及 MBI 評分均明顯高于對照組,而上、下肢 CMCT 均較對照組明顯縮短(P<0.05),見表 4。在完全性損傷亞組和不完全性損傷亞組,觀察組治療后的 ASIA 運動功能、FIM 及 MBI 評分均明顯高于對照組,而 MEP 上、下肢 CMCT 均較對照組明顯縮短(P<0.05),見表 5。




3 討論
外傷性 SCI 是指由外傷引起的脊髓結構和功能損害,常常造成患者損傷平面以下的運動、感覺以及排尿、排便等神經功能的障礙[9]。外傷性 SCI 的常見原因有高處墜落、體育運動和車禍等。隨著社會經濟的快速發展,該病的發生率逐年升高[10]。外傷性 SCI 多發生于中青年人,男性比例明顯高于女性,這給家庭和社會經濟帶來沉重的負擔。外傷性 SCI 可導致神經元發生原發性損傷和繼發性損傷。原發性損傷是外力直接對脊髓的機械性損害所致,這種損害目前認為不可逆。繼發性損傷是在原發性損傷基礎上脊髓神經元發生的一系列“雪崩式”病理生理變化,是處于細胞和分子水平的主動調控過程,具有可逆性與可控性。目前外傷性 SCI 急性期臨床治療方案包括應用大劑量糖皮質激素沖擊、神經營養藥物、自由基清除劑、高壓氧和脊髓內外減壓術等,但療效均不甚理想[11-12]。
運動功能障礙是外傷性 SCI 后常見的神經功能障礙,常常可導致肌肉萎縮、肌肉和關節痙攣、骨質疏松和異位性骨化等并發癥。外傷性 SCI 急性期配合常規康復治療,如肢體運動療法、物理因子及針灸等方法,對于改善肢體運動功能和防止肌肉萎縮有一定幫助。然而,常規康復治療對肢體運動功能障礙的改善具有一定局限性,存在起效時間慢、恢復周期長、效果維持時間不長和成功率低等一系列“瓶頸”問題,給患者的神經功能恢復帶來一定阻礙[13]。究其原因,常規康復治療主要針對受影響的外周肌肉、關節和韌帶等組織和器官進行相應功能訓練,僅能“治標”。外傷性 SCI 后運動功能障礙的根本原因是大腦運動皮質和皮質脊髓束的結構和功能損害,單一肢體康復治療尚不能對大腦運動皮質和皮質脊髓束的結構和功能進行可塑性修復,不能“治本”。因此,單一肢體康復治療的同時配合針對腦部的有效康復治療技術,讓腦部和肢體在相同時間內接受不同因子的刺激,“自上而下”產生中樞-外周同時刺激的環境,能達到“共鳴”的協同促進作用。這種“上下聯動,標本兼治”的策略有可能使外傷性 SCI 患者獲得運動功能恢復的最佳康復結局。
tDCS 是一種無創性、低強度、利用恒定微電流(1~2 mA)調節大腦皮質興奮性的新型神經調控技術[14]。tDCS 以微弱的直流電作用于大腦皮質,調節皮質興奮性,支配特定皮質區域的神經活動[15]。常用的 tDCS 調控模式有陽極刺激、陰極刺激和偽刺激 3 種。陽極刺激能提高皮質興奮性,陰極刺激則使皮質興奮性降低,而偽刺激對皮質興奮性的改變不起作用,通常作為對照方式[16]。tDCS 有助于神經網絡的功能重組和腦區結構的功能重塑,促進病變大腦的神經可塑性修復,由于無創性、有效性和操作方便的優點,tDCS 廣泛應用于神經精神疾病的基礎和應用研究[17-18]。最新研究證實,tDCS 可改變脊髓神經網絡的興奮性,促進神經重塑[19]。以 tDCS 為主的腦-肢體協同干預方法對外傷性 SCI 運動功能障礙的康復療效,目前國內外鮮見相關報道。本研究結果顯示,治療 30 d 后觀察組 ASIA 運動功能、FIM 和 MBI 評分均顯著高于同期對照組及其治療前水平,提示陽極 tDCS 聯合常規康復治療能改善外傷性 SCI 所致的運動功能障礙。另一方面,由于 MEP 可以直接反映神經系統運動傳導通路的完整性,能對脊髓神經可塑性改變作出客觀、穩定的評價[20]。因此,本研究采用了 MEP 客觀評估患者運動功能。結果發現,陽極 tDCS 聯合常規康復治療后患者 MEP 潛伏期和 CMCT 均較同期對照組及治療前明顯縮短,差異均有統計學意義(P<0.05),從神經生理層面證明陽極 tDCS 聯合常規康復治療能通過改善脊髓運動神經傳導而改善外傷性 SCI 所致的運動功能障礙。
不同損傷部位對外傷性 SCI 后運動功能的影響不同。頸段是 SCI 中發生率最高的損傷部位,常常可影響四肢的運動功能;而胸腰段損傷通常僅影響下肢的運動功能。因此,我們根據損傷部位的不同,對入選患者進行亞組分析。結果顯示,無論是頸段損傷還是胸腰段損傷,陽極 tDCS 聯合常規康復治療均能提高患者的運動功能和日常生活活動能力,并在神經生理層面證實,陽極 tDCS 聯合常規康復治療的腦-肢協同干預方法對不同部位外傷性 SCI 所致運動神經功能障礙的恢復均具有促進作用。另一方面,不同損傷程度對外傷性 SCI 后運動功能的影響也不同。完全性損傷的患者,無運動功能;而不完全性損傷的患者,大多能保留一部分運動功能。因此,我們根據損傷程度的不同,也對入選病例進行亞組分析。結果顯示,無論是完全性損傷還是不完全性損傷,陽極 tDCS 聯合常規康復治療均能提高患者的運動功能和日常生活活動能力,神經生理層面也進一步發現,陽極 tDCS 聯合常規康復治療的腦-肢協同干預方法對不同程度外傷性 SCI 所致運動神經功能障礙的恢復均具有促進作用。這說明,以 tDCS 為主的腦-肢體協同干預方法對外傷性 SCI 運動功能障礙的恢復具有廣泛促進作用,基本不受損傷部位和程度的影響。
綜上所述,陽極 tDCS 聯合常規康復治療能顯著改善外傷性 SCI 患者的運動功能障礙,并有助于提高日常生活活動能力。tDCS 干預具有操作簡單、副作用小、患者依從性好等優點,值得在臨床推廣。由于本研究樣本量偏小,觀察時間較短,其結果具有一定局限性。下一步我們將重點進行大樣本量臨床前瞻性研究,并進一步探討 tDCS 對外傷性 SCI 患者康復干預的最佳參數。此外,我們未來還將完善 tDCS 的動物和細胞實驗,深入闡明 tDCS 調控外傷性 SCI 所致運動功能障礙的作用機制,以利于基礎研究結果的臨床轉化。
外傷性脊髓損傷(spinal cord injury,SCI)是常見的高發生率和高致殘率疾病。隨著經濟的高速發展,近年來外傷性 SCI 有發病率快速增高的趨勢[1]。外傷性 SCI 可導致患者發生不同程度的運動、感覺和自主神經等功能的障礙。常給患者家庭和社會帶來沉重的經濟和公共衛生負擔[2]。目前,SCI 所致的神經功能障礙康復治療存在起效慢、恢復周期長和成功率低等“瓶頸”問題。SCI 康復治療技術突破已成為當今我國乃至世界醫學界的一大難題。經顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)作為一項新興非侵入性腦部刺激技術,在中樞神經系統疾病方面的研究展現出非常廣闊的前景,并逐漸成為基礎和應用研究的熱點課題[3-4]。最新基礎研究發現,tDCS 可改變脊髓神經網絡的興奮性,陽極 tDCS 可激活 SCI 患者的脊髓中間神經元,誘導神經重塑[5-6]。陽極 tDCS 聯合常規康復治療可誘導出中樞-外周同時刺激的環境,對外傷性 SCI 患者運動功能障礙的恢復,較常規康復治療而言可能更有效,而目前鮮有相關報道。本研究回顧性納入 225 例外傷性 SCI 患者,觀察陽極 tDCS 聯合常規康復治療,及單一常規康復治療對外傷性 SCI 所致運動功能障礙的康復療效,為外傷性 SCI 所致的神經功能障礙康復提供新思路和理論依據。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
回顧性納入 2015 年 9 月—2018 年 11 月在廣西醫科大學第一附屬醫院住院,符合納入排除標準的外傷性 SCI 患者 225 例。其中,男 152 例,女 73 例;年齡 22~70 歲,平均(42.10±5.88)歲;平均病程(17.35±1.68)d。本研究經廣西醫科大學第一附屬醫院醫學倫理委員會審查通過[倫審 2019(KY-E-008)號]。納入標準:① 有明確外傷史,癥狀符合由外傷引起的運動功能障礙,經 MRI 證實脊髓病變,診斷符合美國脊髓損傷學會(American Spinal Injury Association,ASIA)公布的脊髓損傷神經功能分類標準(2013 年版本)[7],ASIA 殘損分級在 A~D 級;② 患者由臨床科室完成前期治療或手術,生命體征平穩,神志清醒;③ 年齡 18~75 歲,性別不限;④ 病程在 30 d 內,損傷部位為頸、胸或腰段脊髓;⑤ 可進行 tDCS 治療者;⑥ 患者或家屬自愿參加本研究,并簽署康復治療知情同意書。排除標準:① 伴有嚴重腦、心、肝、腎、肺等重要器官疾病或其他全身疾病;② 合并有壓瘡、泌尿系感染、肺部感染、深靜脈血栓形成及痙攣等并發癥;③ 有嚴重意識、認知障礙或精神病;④ 并發顱腦外傷;⑤ ASIA 殘損分級為 E 級;⑥ 使用植入式電子裝置,顱內有金屬植入器件,發熱、電解質紊亂或生命體征不平穩,局部皮膚病損,有出血傾向,靶點區域有金屬部件,刺激區域有痛覺過敏等 tDCS 禁忌證;⑦ 不能配合檢查治療者。
按是否愿意接受陽極 tDCS 治療,將患者分為觀察組(接受陽極 tDCS 治療)和對照組(不接受陽極 tDCS 治療)。其中,觀察組 120 例,對照組 105 例。兩組患者一般資料比較,差異無統計學意義(P>0.05)。見表 1。

1.2 研究方法
1.2.1 康復治療方案
① 對照組:僅接受常規康復治療。包括癱瘓肢體運動功能訓練(2 次/d,40 min/次)、肌電生物反饋療法(2 次/d,20 min/次)、調制中頻電治療(2 次/d,20 min/次)和針灸(電針,部位為癱瘓肢體,2 次/d,30 min/次)、每日定時翻身、肢體擺放于功能位、營養支持等。
② 觀察組:接受常規康復治療聯合陽極 tDCS 治療。常規康復治療方案同對照組。陽極 tDCS 治療方案為:采用美國 Activa 公司的 PM850 型 tDCS 治療儀。依次對雙側運動皮質區進行陽極刺激(先為左側,再為右側)。運動皮質區定位參考國際腦電圖 10-20 定位系統,陽極電極放置于運動皮質區,陰極電極放置于對側眼眶上緣,刺激電極大小為 5.0 cm×7.0 cm,使用彈力繃帶分別固定電極,治療前用生理鹽水潤濕刺激部位。tDCS 治療參數為電流強度為 2.0 mA,每天刺激時間 20 min,治療 1 次/d,連續治療 30 d[8]。
為探討 SCI 部位和程度對康復療效的影響,進一步按損傷部位(頸段、胸腰段)和程度[完全性和不完全性(ASIA 殘損分級中的 A 級為完全性損傷,B~D 級為不完全性損傷)[7]]分別進行亞組分析。
1.2.2 評定方法及標準
① 運動功能的康復評定。于治療前、治療 30 d 后由 2 名康復醫師分別對患者進行運動功能的獨立康復評定,具體如下:A. 康復療效評定(僅治療后評定):按照 ASIA 損傷分級進行評定,治療結束后 30 d 以 ASIA 殘損分級提高 1 級(或以上)評定為有效,治療后 ASIA 殘損分級無明顯改變評定為無效;B. 運動功能評分:參照 ASIA 運動功能評分法,對左右側關鍵肌肉的肌力進行評分,滿分為 100 分,分值越高,運動功能越好;C. 功能獨立性量表(Functional Independence Measure,FIM)評定,該量表共有 18 個分項目,滿分為 126 分,每個項目最高分為 7 分,最低分為 1 分,總分值越高表示患者功能獨立性越好;D. 改良 Barthel 指數(modified Barthel Index,MBI)評分:共 10 項,總分 100 分,得分越高,日常生活活動能力的獨立程度越高,依賴性越低。
② 運動功能的神經電生理評價。于治療前和治療 30 d 后,采用丹麥 Dantec 公司生產的 Keypoint 誘發電位儀進行運動誘發電位(motor evoked potential,MEP)檢查,并觀察中樞傳導時間(central motor conduction time,CMCT)。患者于安靜的屏蔽室內,取臥位,檢查過程中需保持頭腦清醒及注意力集中,全身呈放松狀態。表面記錄電極分別安放在上肢拇短展肌及脛前肌肌腹,參考電極置于對應肌腱處,環形地線位于刺激電極和記錄電極之間的肢體上,刺激部位為對側的皮質手區、皮質腿區和同側第 7 頸椎棘突旁(C7)、腓骨小頭(Pf),刺激強度為 120% 的運動閾值。MEP 記錄 C7、腓骨小頭、皮質手區和皮質腿區的潛伏期。皮質手區與 C7 棘突旁處所測的潛伏期之差為上肢 CMCT,皮質腿區和腓骨小頭處所測得的潛伏期之差為下肢 CMCT。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 17.0 軟件進行數據分析。計量資料首先進行正態性檢驗,符合正態分布的計量資料以均數±標準差表示,不符合正態分布的計量資料以中位數和四分位數表示;計數資料以例數和百分比表示。符合正態分布的計量資料采用獨立樣本 t 檢驗(兩組間比較)或配對 t 檢驗(同一組治療前后比較),不符合正態分布的計量資料采用秩和檢驗;計數資料比較采用 χ2 檢驗。檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 康復治療后兩組患者的療效比較
治療 30 d 后,觀察組有效 85 例(70.83%),對照組有效 19 例(18.10%)。觀察組療效明顯高于對照組,差異有統計學意義(χ2=91.728,P<0.001)。
2.2 康復治療前后兩組患者運動功能及日常生活活動能力比較
康復治療前,兩組患者 ASIA 運動功能、FIM 及 MBI 評分比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。治療 30 d 后,觀察組 ASIA 運動功能、FIM 及 MBI 評分均明顯高于其治療前及對照組(P<0.05);而對照組治療后的 ASIA 運動功能、FIM 及 MBI 評分也高于其治療前(P<0.05)。見表 2。


2.3 康復治療前后兩組患者運動功能的神經電生理評估結果比較
康復治療前,兩組患者 MEP 潛伏期和 CMCT 比較,差異無統計學意義(P>0.05)。治療 30 d 后,觀察組 MEP 潛伏期和 CMCT 均較對照組及其治療前有不同程度縮短(P<0.05)。對照組治療后的 MEP 潛伏期和 CMCT 也短于其治療前(P<0.05)。見表 3。


2.4 康復治療后兩組患者的亞組分析結果比較
在頸段損傷亞組與胸腰段損傷亞組,觀察組治療后的 ASIA 運動功能、FIM 及 MBI 評分均明顯高于對照組,而上、下肢 CMCT 均較對照組明顯縮短(P<0.05),見表 4。在完全性損傷亞組和不完全性損傷亞組,觀察組治療后的 ASIA 運動功能、FIM 及 MBI 評分均明顯高于對照組,而 MEP 上、下肢 CMCT 均較對照組明顯縮短(P<0.05),見表 5。




3 討論
外傷性 SCI 是指由外傷引起的脊髓結構和功能損害,常常造成患者損傷平面以下的運動、感覺以及排尿、排便等神經功能的障礙[9]。外傷性 SCI 的常見原因有高處墜落、體育運動和車禍等。隨著社會經濟的快速發展,該病的發生率逐年升高[10]。外傷性 SCI 多發生于中青年人,男性比例明顯高于女性,這給家庭和社會經濟帶來沉重的負擔。外傷性 SCI 可導致神經元發生原發性損傷和繼發性損傷。原發性損傷是外力直接對脊髓的機械性損害所致,這種損害目前認為不可逆。繼發性損傷是在原發性損傷基礎上脊髓神經元發生的一系列“雪崩式”病理生理變化,是處于細胞和分子水平的主動調控過程,具有可逆性與可控性。目前外傷性 SCI 急性期臨床治療方案包括應用大劑量糖皮質激素沖擊、神經營養藥物、自由基清除劑、高壓氧和脊髓內外減壓術等,但療效均不甚理想[11-12]。
運動功能障礙是外傷性 SCI 后常見的神經功能障礙,常常可導致肌肉萎縮、肌肉和關節痙攣、骨質疏松和異位性骨化等并發癥。外傷性 SCI 急性期配合常規康復治療,如肢體運動療法、物理因子及針灸等方法,對于改善肢體運動功能和防止肌肉萎縮有一定幫助。然而,常規康復治療對肢體運動功能障礙的改善具有一定局限性,存在起效時間慢、恢復周期長、效果維持時間不長和成功率低等一系列“瓶頸”問題,給患者的神經功能恢復帶來一定阻礙[13]。究其原因,常規康復治療主要針對受影響的外周肌肉、關節和韌帶等組織和器官進行相應功能訓練,僅能“治標”。外傷性 SCI 后運動功能障礙的根本原因是大腦運動皮質和皮質脊髓束的結構和功能損害,單一肢體康復治療尚不能對大腦運動皮質和皮質脊髓束的結構和功能進行可塑性修復,不能“治本”。因此,單一肢體康復治療的同時配合針對腦部的有效康復治療技術,讓腦部和肢體在相同時間內接受不同因子的刺激,“自上而下”產生中樞-外周同時刺激的環境,能達到“共鳴”的協同促進作用。這種“上下聯動,標本兼治”的策略有可能使外傷性 SCI 患者獲得運動功能恢復的最佳康復結局。
tDCS 是一種無創性、低強度、利用恒定微電流(1~2 mA)調節大腦皮質興奮性的新型神經調控技術[14]。tDCS 以微弱的直流電作用于大腦皮質,調節皮質興奮性,支配特定皮質區域的神經活動[15]。常用的 tDCS 調控模式有陽極刺激、陰極刺激和偽刺激 3 種。陽極刺激能提高皮質興奮性,陰極刺激則使皮質興奮性降低,而偽刺激對皮質興奮性的改變不起作用,通常作為對照方式[16]。tDCS 有助于神經網絡的功能重組和腦區結構的功能重塑,促進病變大腦的神經可塑性修復,由于無創性、有效性和操作方便的優點,tDCS 廣泛應用于神經精神疾病的基礎和應用研究[17-18]。最新研究證實,tDCS 可改變脊髓神經網絡的興奮性,促進神經重塑[19]。以 tDCS 為主的腦-肢體協同干預方法對外傷性 SCI 運動功能障礙的康復療效,目前國內外鮮見相關報道。本研究結果顯示,治療 30 d 后觀察組 ASIA 運動功能、FIM 和 MBI 評分均顯著高于同期對照組及其治療前水平,提示陽極 tDCS 聯合常規康復治療能改善外傷性 SCI 所致的運動功能障礙。另一方面,由于 MEP 可以直接反映神經系統運動傳導通路的完整性,能對脊髓神經可塑性改變作出客觀、穩定的評價[20]。因此,本研究采用了 MEP 客觀評估患者運動功能。結果發現,陽極 tDCS 聯合常規康復治療后患者 MEP 潛伏期和 CMCT 均較同期對照組及治療前明顯縮短,差異均有統計學意義(P<0.05),從神經生理層面證明陽極 tDCS 聯合常規康復治療能通過改善脊髓運動神經傳導而改善外傷性 SCI 所致的運動功能障礙。
不同損傷部位對外傷性 SCI 后運動功能的影響不同。頸段是 SCI 中發生率最高的損傷部位,常常可影響四肢的運動功能;而胸腰段損傷通常僅影響下肢的運動功能。因此,我們根據損傷部位的不同,對入選患者進行亞組分析。結果顯示,無論是頸段損傷還是胸腰段損傷,陽極 tDCS 聯合常規康復治療均能提高患者的運動功能和日常生活活動能力,并在神經生理層面證實,陽極 tDCS 聯合常規康復治療的腦-肢協同干預方法對不同部位外傷性 SCI 所致運動神經功能障礙的恢復均具有促進作用。另一方面,不同損傷程度對外傷性 SCI 后運動功能的影響也不同。完全性損傷的患者,無運動功能;而不完全性損傷的患者,大多能保留一部分運動功能。因此,我們根據損傷程度的不同,也對入選病例進行亞組分析。結果顯示,無論是完全性損傷還是不完全性損傷,陽極 tDCS 聯合常規康復治療均能提高患者的運動功能和日常生活活動能力,神經生理層面也進一步發現,陽極 tDCS 聯合常規康復治療的腦-肢協同干預方法對不同程度外傷性 SCI 所致運動神經功能障礙的恢復均具有促進作用。這說明,以 tDCS 為主的腦-肢體協同干預方法對外傷性 SCI 運動功能障礙的恢復具有廣泛促進作用,基本不受損傷部位和程度的影響。
綜上所述,陽極 tDCS 聯合常規康復治療能顯著改善外傷性 SCI 患者的運動功能障礙,并有助于提高日常生活活動能力。tDCS 干預具有操作簡單、副作用小、患者依從性好等優點,值得在臨床推廣。由于本研究樣本量偏小,觀察時間較短,其結果具有一定局限性。下一步我們將重點進行大樣本量臨床前瞻性研究,并進一步探討 tDCS 對外傷性 SCI 患者康復干預的最佳參數。此外,我們未來還將完善 tDCS 的動物和細胞實驗,深入闡明 tDCS 調控外傷性 SCI 所致運動功能障礙的作用機制,以利于基礎研究結果的臨床轉化。