iTBS加速腦卒中患者上肢功能恢復(fù)！fNIRS揭示大腦修復(fù)新機(jī)制

前言

中風(fēng)是一種常見(jiàn)的腦血管疾病，導(dǎo)致的上肢運(yùn)動(dòng)功能障礙給患者日常生活帶來(lái)極大挑戰(zhàn)。據(jù)估計(jì)，約80%的中風(fēng)患者在患病后會(huì)出現(xiàn)上肢運(yùn)動(dòng)功能障礙。盡管積極治療，約60%的患者仍有不可逆的上肢運(yùn)動(dòng)功能損害。因此，改善上肢運(yùn)動(dòng)功能，提高患者生活質(zhì)量，是中風(fēng)康復(fù)領(lǐng)域的重要目標(biāo)。

天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院萬(wàn)春曉教授的研究團(tuán)隊(duì)的在《Frontiers in Neurology》上發(fā)表了一篇《Effects of intermittent theta burst stimulation on upper limb motor recovery in early stroke patients: an fNIRS study》研究，該研究探索間歇性thete爆發(fā)刺激（iTBS）對(duì)早期腦卒中患者上肢運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)的影響：通過(guò)功能性近紅外光譜成像（fNIRS）監(jiān)測(cè)大腦皮層功能連接的變化，揭示iTBS促進(jìn)神經(jīng)修復(fù)的相關(guān)機(jī)制。

研究方法

被試

最終納入52名確診的缺血性卒中患者。

分組設(shè)計(jì)

治療組（TG，29 例）：真 iTBS刺激 + 常規(guī)康復(fù)；

對(duì)照組（CG，23 例）：假 iTBS刺激 + 常規(guī)康復(fù)。

iTBS刺激

iTBS治療中使用武漢依瑞德集團(tuán)生產(chǎn)的TMS設(shè)備并配置圓形線圈拍。刺激方案如下：

1. 刺激強(qiáng)度：TG為80%靜息運(yùn)動(dòng)閾值（RMT），CG為10%RMT。

2. 刺激頻率：3個(gè)50Hz的脈沖串以5Hz的頻率重復(fù)，刺激2秒，間歇8秒，共600個(gè)脈沖，總時(shí)長(zhǎng)200秒。

3. 刺激部位：兩組均為患側(cè)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層（M1），CG組使用偽刺激。

4. 治療頻率：每天1次，共8天。

圖1 iTBS示意圖

fNIRS數(shù)據(jù)采集

使用武漢依瑞德集團(tuán)旗下資聯(lián)虹康生產(chǎn)的BS系列臺(tái)式近紅外腦功能成像設(shè)備，該設(shè)備可覆蓋全腦區(qū)域，32發(fā)32收共106通道，通過(guò)發(fā)射690nm和830nm的雙波長(zhǎng)近紅外光測(cè)查氧合血紅蛋白（HbO）、脫氧血紅蛋白（HbD）和總血紅蛋白（HbT）的變化，采樣率為100Hz。在5分鐘的靜息狀態(tài)數(shù)據(jù)收集過(guò)程中，要求患者處于安靜和放松的狀態(tài)，保持頭部靜止，閉眼休息，但不能睡著。通過(guò)fNIRS監(jiān)測(cè)大腦的靜息態(tài)功能連接（RSFC）的變化。

圖2 fNIRS探頭排布

量表評(píng)分

兩組在治療前后進(jìn)行上肢運(yùn)動(dòng)功能評(píng)估量表（FMA-UE）和改良Barthel指數(shù)（MBI）評(píng)分，以評(píng)估上肢運(yùn)動(dòng)功能和日常生活活動(dòng)能力。

研究結(jié)果

人口統(tǒng)計(jì)學(xué)特征

兩組在性別、高血壓史、冠心病史、糖尿病史、卒中史、病變半球、年齡、BMI、入院時(shí)血壓、治療前FMA-UE和MBI得分等方面均無(wú)顯著差異，TG治療后的MBI得分顯著高于CG（p<0.05）。

FMA-UE和MBI得分

兩組在干預(yù)后FMA-UE和MBI得分均顯著提高（p<0.001），TG的MBI得分提高幅度大于CG（圖3）。

圖3 兩組FMA-UE和MBI的評(píng)分

RSFC變化

基線時(shí)，兩組的HbO、HbD和HbT水平無(wú)顯著差異。CG的RSFC變化呈周期的循環(huán)趨勢(shì)，即先上升2天至第一個(gè)峰值，再下降幾天至第一個(gè)波谷，這種交替的趨勢(shì)一直持續(xù)到試驗(yàn)結(jié)束。TG的RSFC變化周期為2天，即先上升1天，再下降1天，一直持續(xù)到試驗(yàn)結(jié)束（圖4）。這些結(jié)果表明，治療組的變化模式更快。

圖4 全腦功能連接邊緣計(jì)數(shù)趨勢(shì)圖（藍(lán)色：HbD-RSFC；紅色：HbO-RSFC；綠色：HbT-RSFC，X軸為時(shí)間，Y軸為全腦功能連接邊數(shù)）

重復(fù)測(cè)量方差分析顯示，時(shí)間對(duì)HbD、HbO和HbT水平有顯著影響，且時(shí)間與組別的交互作用顯著，表明兩組隨時(shí)間的變化趨勢(shì)存在顯著差異（圖5）。

圖5 重復(fù)測(cè)量TG和CG之間的脫氧血紅蛋白監(jiān)測(cè)（FCED）下的全腦功能連接邊緣的方差分析結(jié)果

RSFC與FMA-UE及MBI的相關(guān)性

治療前，F(xiàn)MA-UE與RSFC的各指標(biāo)無(wú)顯著相關(guān)性，BMI與RSFC的各指標(biāo)也無(wú)顯著相關(guān)性，但FMA-UE與MBI呈顯著正相關(guān)（rs=0.326，p=0.003）（圖6）。

圖6 基線期RSFC與FMA-UE、MBI的相關(guān)性

治療后，F(xiàn)MA-UE與RSFC的各指標(biāo)無(wú)顯著相關(guān)性；MBI與HbO-RSFC和HbT-RSFC無(wú)顯著相關(guān)性，但與HbD-RSFC呈顯著正相關(guān)（rs=0.25，p=0.024），且FMA-UE與MBI呈顯著正相關(guān)（rs=0.269，p=0.015）（圖7）。

圖7 治療后RSFC與FMA-UE、MBI的相關(guān)性

研究結(jié)論

據(jù)研究結(jié)果，iTBS能顯著改善早期腦卒中患者的上肢運(yùn)動(dòng)功能和日常生活活動(dòng)能力，其作用機(jī)制可能是通過(guò)加速大腦皮層恢復(fù)周期來(lái)促進(jìn)神經(jīng)修復(fù)。同時(shí)觀察到，TG組在治療后，展示出更快的RSFC變化周期并且其峰值也出現(xiàn)得更早，這暗示iTBS可以加速腦功能的恢復(fù)過(guò)程。

同時(shí)本研究利用fNIRS技術(shù)監(jiān)測(cè)大腦皮層功能連接的變化，揭示iTBS促進(jìn)神經(jīng)修復(fù)的相關(guān)機(jī)制，為iTBS在卒中康復(fù)中的應(yīng)用提供了新的證據(jù)和思路。fNIRS作為新一代光學(xué)無(wú)創(chuàng)腦檢測(cè)設(shè)備，其具有適用人群廣、無(wú)創(chuàng)無(wú)痛、適應(yīng)癥范圍廣泛等特點(diǎn)，也越來(lái)越多地出現(xiàn)在臨床與科研領(lǐng)域，相信未來(lái)這一技術(shù)可以為腦卒中等疾病康復(fù)領(lǐng)域起到更大作用。

參考文獻(xiàn)：

Liu, M., Wan, C., Wang, C., & Li, X. (2025). Effects of intermittent theta burst stimulation on upper limb motor recovery in early stroke patients: an fNIRS study. Frontiers in Neurology, 16, 1542827. https://doi.org/10.3389/fneur.2025.1542827

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