经颅直流电刺激在卒中后功能康复中的应用

经颅直流电刺激在卒中后功能康复中的应用广东省中医院言语吞咽诊疗中心tDCS诱导下的脑卒中康复机制大脑的神经可塑性•自然恢复是由于病灶周围或者对侧大脑镜像区的神经可塑性所致，包括再生和重组两种主要机制。•康复过程可能也受到各种内部和外部因素的影像，包括梗死的类型、区域、范围和严重性，以及病人特点，如年龄、性别、利手等。这些的影响效应都还未能得到充分验证。大脑内的突触可塑性•学习和记忆的神经基础长时程增强（long-termpotentiation，LTP）长时程抑制(longtermdepression,LTD)突触功能可塑性突触结构可塑性脑卒中的恢复机制经颅直流电刺激(Transcranialdirectcurrentstimulation,tDCS)是一种非侵袭性的刺激大脑皮层神经元的方法，利用弱的电流经颅刺激目标区域引起脑兴奋性的改变。微弱的直流电流可以有效地经颅传递，诱导皮层内双向的、极性依赖的改变。阳极直流电刺激增加皮层兴奋性、阴极刺激减少皮层兴奋性。（PrioriA等，Neuroreport.1998;NitscheMA等，Physiol.2000）动物和人类的研究都证实了tDCS在神经可塑性中的作用（FritschB等,Neuron.2010；NitscheMA等,Physiol.2005；KuoMF等,CerebCortex.2008）基本作用原理•tDCS对皮质兴奋性调节的基本机制是依据刺激的极性不同而引起静息膜电位超极化或者去极化。当进行阳极刺激时，电流引起静息膜电位的去极化，去极化则增加了神经元细胞的兴奋性并允许神经元细胞进行更多的自发放电；进行阴极刺激时，电流引起静息膜电位的超极化。9min7min5minDurationNitscheetal.(2003)•tDCS后续效应的维持•刺激时间越长，后续效应更明显tDCS诱导脑可塑性的后续效应依赖于对于NMDA受体的影响(Hummeletal.,2005;Gandigaetal.,2006;Kangetal.,2009;Bakeretal.,2010).•阳极刺激诱导区域性脑血流增加17.1%，当刺激停止时，血流量恢复到基线水平•阴极刺激时诱导较小的血流增加(5.6%)，停止刺激后血流量与基线比较显著降低(-6.5%)，持续到刺激后期。(ZhengX等，Neuroimage.2011；SchlaugG，Neuroimage.2011)•非侵入性皮层刺激技术•效应持续1-2小时•远期效益：可通过突触联系影响远隔皮层或皮层下脑区tDCS•利用微弱电流(1-2mA)调节大脑皮质神经细胞活动•阴极对大脑皮层起抑制作用，阳极对大脑皮层起兴奋作用•安全性：主要是局部刺痛、发红、一过性头痛等TMS•脉冲磁场在皮层中间神经元产生感应电流•不同的频率、线圈形状、磁场强度可以兴奋或抑制相应脑区•安全性：可能发生癫痫，也有一过性头痛等tDCS•仪器便宜•空间分辨率低•时间：应用以分钟计•很容易进行随机双盲试验•可以在认知和运动训练的同时进行•主要用于临床治疗TMS•仪器昂贵•空间分辨率高•时间分辨率毫秒级•刺激方案已经成熟建立•难以同时进行训练•可用于临床治疗与脑功能研究•调查：头痛（存在？严重程度）、注意力障碍、急性情绪改变、视觉改变、不舒服的感觉（疼痛、刺麻感、电极下痒或烧灼感）•被试：健康被试(75.5%),偏头痛患者(8.8%),卒中患者(5.9%)耳鸣患者(9.8%).•不良反应：轻微刺痛感(70.6%),轻微疲劳感（35.3%）、电极下发痒（30.4%）、刺激后头痛(11.8%)、恶心(2.9%)、失眠(0.98%)(CsabaPoreisz,etal.BrainResearchBulletin.2007）刺激参数•电极部位：同侧/对侧采用阳极/阴极、双侧阴阳极•刺激强度：.029and.08mA/cm2（1mA，2mA）•推荐时间：每次20分钟，每个疗程5-10天/次，间隔一周行为治疗特点•Online?Offline？：online优化语言治疗效果，offline为语言治疗提供准备。•研究任务及行为治疗方法选择•刺激部位选择：小面积损伤采用A-tDCS刺激损伤周围；大面积损伤以病灶周围刺激为优先，而严重损伤则选择健侧脑区（阳性刺激或阴性抑制）（Hamiltonetal.(2011),•干预时机：建议亚急性期•功能损伤评估TDCS运用于脑损伤功能康复•运动功能•吞咽功能•语言功能•认知功能tDCS运用于脑损伤后功能康复•轻度认知障碍/阿尔兹海默病•运动障碍肌张力异常帕金森病/综合征（运动/认知）•癫痫•卒中运动功能语言功能认知功能吞咽功能案例及经验分享案例一tDCS运用于卒中后吞咽障碍•患者，女性，77岁，因“突发头晕伴吞咽障碍2天”入院，既往高血压病、糖尿病史•2015-3-37头颅MRI+MRA+DWI：1、脑桥左侧及延髓处所见病灶，考虑亚急性梗塞灶；双侧基底节区、半卵圆中心缺血梗塞灶；建议临床随访复查。2、脑萎缩。3、颅脑MRA示：脑底动脉粥样硬化，并多发狭窄。4、左侧筛窦粘膜下囊肿。•运动障碍—动力系统：软腭、咽、喉•感觉障碍：口咽、气道腭咽闭合咽收缩舌喉部偏移•咽部清除感觉分析1—吞咽反射感觉分析2—气道保护性呛咳动力问题：√口闭合及食团推进√Ҳ腭咽闭合机制Ҳ咽部收缩Ҳ舌喉复合体运动Ҳ食管上口开放感觉输入问题：Ҳ吞咽反射启动Ҳ气道保护性呛咳解决动力问题•浅层肌肉:下颌舌骨肌、二腹肌前腹和胸骨舌骨肌位于电路上。•深层肌肉:颏舌骨肌和环甲肌位于电路上。咽内缩肌上纤维及舌骨舌肌纤维在强度升高时也可受到刺激。甲状舌骨肌和胸骨甲状肌（未显示）也可受到刺激功能训练强力吞咽门德尔松手法解决感觉输入问题咽收缩3.144.21舌喉复合体上移3.144.21咽部清除3.144.21感觉分析4.21吞咽启动4.21气道保护问题总结•4.21动力问题：√口闭合及食团推进√腭咽闭合机制√咽部收缩Ҳ√舌喉复合体运动Ҳ√食管上口开放感觉输入问题：Ҳ吞咽反射启动Ҳ气道保护性呛咳3.14动力问题：√口闭合及食团推进√Ҳ腭咽闭合机制Ҳ咽部收缩Ҳ舌喉复合体运动Ҳ食管上口开放感觉输入问题：Ҳ吞咽反射启动Ҳ气道保护性呛咳思考•？动力问题得到改善，但食管上口开放仍然不充份，吞咽后咽部大量残余。吞咽启动问题及误吸后气道问题并未得到明显改善。根据神经反射弧原理及镜像神经原理，是否可选择感觉输入诱导运动输出的思路？•？外周刺激效果差，是否可选择皮层中枢治疗手段感觉输入诱导运动输出SorenY.Lowell，Neuroimage.2008核心问题—感觉输入解决方案tDCS方案•电极面积：5*5cm2•刺激强度及时间：阳极：1.4mA，20min•刺激部位：中央后回口咽感觉区体表投射参考电极放置在对侧肩部.吞咽正常启动咽收缩4.215.7舌喉复合体上移4.215.7食管上口开放4.215.7咽部清除4.215.7案例二：tDCS治疗感觉性失语•患者女，65岁，大学文化，杂志社主编，于2015年1月6日餐后突发言语不利。诊断：脑梗塞。常规治疗20天后病情稳定，遗留言语不清，难以交流。•诊断：脑梗死恢复期。感觉性失语。•初诊时语言情况：言语流利、杂乱，偶有有意义言语，但经常答非所问。复述、命名不能；阅读理解有较大困难，且无法朗读；右手不利无法书写。日常只能反复采用简单言语、文字、手势等与之交流，沟通非常困难。诊疗经过•2015-01-26第一次评估•WAB:感觉性失语；AQ值：19.6分项目得分总分I自发语A信息内容210B流畅性810II听理解A是非回答2160B单词听理解160C执行指令680III复述0100IV命名A呼名060B列举020C语句完成210D应答210V阅读A语句理解440B文字指令020C字物匹配16D字图匹配46E图字匹配36F听字指字14PACA评估项目语音辨识听输入缓冲言语运动计划声音辨别声母韵母声调听辨别最小差异单字听判断最小差异单字听视判断听觉数字广度匹配失用症检查数数唱音阶发音结果3/1221/3024/408/202/716/1810/2014/162/20诊疗思路•靶向定位：左侧外侧裂后部颞顶枕交界区。治疗经过•2015.01.28-02.11共进行12天治疗•治疗内容：•tDCS（阳极左侧外侧裂后部，20min）+听理解训练（语音辨识训练）•2015-2-16第二次评估。项目2015012620150216I自发语A信息内容22B流畅性88II听理解A是非回答2148B单词听理解135C执行指令66III复述02IV命名A呼名01B列举00C语句完成22D应答20V阅读A语句理解426B文字指令00C字物匹配13D字图匹配44E图字匹配31AQ值23.630声音辨别声母韵母声调听辨别最小差异单字听判断最小差异单字听视判断听觉数字广度匹配复述-言语运动计划数数唱音阶发音2015-01-26321248216101422015-02-1682630224162014905101520253035声音辨别声母韵母声调听辨别最小差异单字听判断最小差异单字听视判断听觉数字广度匹配复述-言语运动计划数数唱音阶发音2015012620150216WAB评分数据0102030405060信息内容流畅性是非回答单词听理解执行指令复述呼名列举语句完成应答语句理解文字指令字物匹配字图匹配图字匹配AQ值得分20150126得分20150216案例三：tDCS治疗认知功能障碍基本资料•姓名：岑**•性别：男•年龄：29•出生地：广东省罗定市•语言：粤语•职业：工程师•主诉：记忆力下降2年余，伴突发言语流畅性降低。患者2012-06无明显诱因逐渐出现记忆力下降，反应迟钝，伴言语含糊。病初患者未在意，未治疗。病情进行性加重。2013年3月记忆力减退逐渐加重，并出现右上肢乏力，提重物乏力，于外院诊断为“1、脑梗塞；2、脑动脉血管炎；3、高尿酸血症”。经治疗，症状改善不明显，来我院就诊。干预前moca评分•3、MOCA项目视空间与执行命名注意语言抽象延迟回忆定向总分顺背倒背拍数计算重复流畅性得分421130011620语言加工的大脑模型Park&Reuter-Lorenz2009AnnualReviewofPsychology•2015.01.26-02.05共进行10次治疗•1、tDCS（阳极DLPFC，阴极对侧肩，1.4mA,20min）•2、认知训练（工作记忆+执行功能训练）。干预方案工作记忆内容（六六脑）•言语范式：听觉数字广度（顺序）、听觉数字广度（倒序）、听觉汉语词广度（顺序）、听觉汉语图广度（顺序）•认知训练范式：延迟匹配-标准、延迟匹配-面孔、面孔姓名匹配、轨迹记忆、队列比较、顺序点击、前后比较-场景、前后比较-面孔干预前后MOCA分值比较2014.12.26/2015.1.21项目视空间与执行命名注意语言抽象延迟回忆定向总分顺背倒背拍数计算重复流畅性2014-12-264211300116192015-01-205321301146260102030405060708020141226得分20150121得分案例四：tDCS联合镜像疗法应用于卒中后上肢功能康复•患者，男，46岁。于2015年1月1日，突发左侧肢体不能运动，不伴头晕、不能言语、吞咽困难等不适。查MR提示右侧基底节、半卵圆中心急性梗死病灶，颈内动脉末端段闭塞。给予药物及功能康复10月后，患者肢体乏力稍好转。现仍左侧肢体运动障碍。RizzolattiGandFabbri-DestroM(2008）镜像神经系统（mirrorneuronsystem，MNS）机制的本质是：猕猴执行一个动作和观察他人所做相似动作均激活运动系统中编码这一行为的相同神经元（F5）。RizzolattiGandFabbri-DestroM(2008)大量的非侵袭性电生理（EEG、EMG）或者脑影像（PET、fMRI）技术证明了人类中的镜像机制。RizzolattiGandFabbri-DestroM(2008)•躯体定位性1