戴燕紅,王 紅
(暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院,廣東 廣州 510630)
失語癥是腦部器質(zhì)性病變導(dǎo)致大腦語言區(qū)及其相關(guān)區(qū)域受損,直接破壞語言網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),最終表現(xiàn)為聽、說、讀、寫等不同程度的障礙[1-2]。近年來,重復(fù)經(jīng)顱磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)作為新近發(fā)展的一種無痛、無創(chuàng)、簡單快捷的非侵入性神經(jīng)電生理治療技術(shù),已經(jīng)迅速成為康復(fù)領(lǐng)域里的研究熱點[3]。越來越多的研究證實重復(fù)性經(jīng)顱磁刺激是治療卒中后失語癥的有效輔助治療手段[4]。本文就國內(nèi)外rTMS治療腦卒中后失語癥的研究現(xiàn)狀及其可能作用機制展開綜述,為臨床提供參考。
經(jīng)顱磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)的誕生是前人科學(xué)實驗的積累,是電磁學(xué)和醫(yī)學(xué)電生理學(xué)的交叉結(jié)合,是20世紀后期醫(yī)工結(jié)合的典范。它是利用脈沖磁場作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)(主要是大腦),改變皮層神經(jīng)細胞的膜電位,使之產(chǎn)生感應(yīng)電流,影響腦內(nèi)代謝和神經(jīng)電活動,從而引起一系列生理生化反應(yīng)的神經(jīng)刺激技術(shù)。根據(jù)TMS刺激脈沖形式不同,可以將TMS分為以下幾種刺激模式:單脈沖 TMS(single TMS,sTMS)、雙脈沖 TMS(double-pulse TMS,pTMS)、rTMS 以及爆發(fā)性 θ 波刺激(theta burst stimulation,TBS)。 其中,rTMS是指在同一個刺激部位上給予規(guī)律重復(fù)的低頻或高頻刺激,這種重復(fù)性刺激可以使更多的神經(jīng)元得到興奮,生物效應(yīng)持續(xù)時間更長。低頻TMS是指頻率≤1 Hz的磁刺激,可以使大腦皮質(zhì)興奮性下降;高頻TMS則是指頻率>1 Hz的磁刺激,可以使大腦皮質(zhì)的興奮性增加[5-6]。
卒中后失語癥的常用治療方法有:言語訓(xùn)練、藥物、高壓氧、rTMS、針灸等。由于rTMS可以無衰減地透過顱骨,使大腦皮層得以興奮或者抑制,從而引起大腦功能網(wǎng)絡(luò)發(fā)生重組,現(xiàn)已用于失語癥的治療,而且臨床效果也得到越來越多國內(nèi)外研究者的認可。
2.1 高頻 rTMS 2005年 Winhuise等[7]對亞急性期左側(cè)腦梗死后失語癥患者的右側(cè)額下回予4 Hz高頻rTMS治療,研究結(jié)果提示:接受高頻rTMS治療的患者右側(cè)額下回腦區(qū)呈現(xiàn)高度激活,而在進行相關(guān)語言任務(wù)評估時,這些患者的語言能力比未接受高頻rTMS治療的失語癥患者低。而在隨后的研究中,Szaflarski等[8]對 8例慢性失語癥患者的左側(cè)語言區(qū)采用iTBS刺激模式,每周5 d的高頻(50 Hz)rTMS治療,語言功能得到恢復(fù)。上述研究結(jié)果提示高頻rTMS刺激非優(yōu)勢半球不利于言語功能的恢復(fù),相反,當(dāng)高頻rTMS刺激優(yōu)勢半球時可能促進病灶周圍殘存的腦區(qū)發(fā)生腦功能重組,從而使言語能力得到改善,這個觀點在當(dāng)時一度得到廣泛認同。然而,近年來有研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)患者病灶面積較大時,高頻rTMS刺激非優(yōu)勢半球則是改善卒中后失語癥患者語言能力的有效治療方案。國內(nèi)有學(xué)者報道利用10 Hz rTMS刺激右側(cè)額下回治療1例左側(cè)大面積梗死后失語癥患者,發(fā)現(xiàn)此患者的AQ評分均比治療前提高[9]。國外研究中選取5名左側(cè)大腦半球大面積腦梗死后遺癥期失語癥患者,每一位患者按隨機先后進行右側(cè)額下回高頻(10 Hz)、低頻(1 Hz)、假刺激3種刺激模式,每兩種刺激模式間隔6 d,每次rTMS治療前后均立刻執(zhí)行圖片命名任務(wù)檢查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)行高頻rTMS治療后的命名能力比低頻及假刺激治療改善得更為明顯[10]。筆者認為此研究雖在同一患者身上分別進行興奮性、抑制性和假刺激后不同療效的比較,進一步更加嚴謹?shù)刈C實當(dāng)左側(cè)半球病灶面積較大、損傷較重時,無法進行病灶周圍腦區(qū)的功能重塑,只能靠高頻rTMS興奮右側(cè)大腦半球,促進患者的語言功能的恢復(fù)。但是,研究采用的是刺激深度更深、范圍更廣的H線圈,與臨床上常用的8字線圈的研究結(jié)果可能存在差異,同時樣本量過小,研究結(jié)果仍不能得到完全信服。國外有學(xué)者對左側(cè)大腦半球進行iTBS治療,右側(cè)大腦半球進行cTBS治療,觀察發(fā)現(xiàn)患者介詞短語、詞匯記憶等語言功能的提高[11]。筆者認為,關(guān)于TBS模式磁刺激的報道較少,其中具體機制尚待進一步探索。另外,由于高頻刺激可使大腦皮層興奮,可能有誘發(fā)癲癇發(fā)作的風(fēng)險,因此,高頻rTMS在卒中后失語的具體治療效果及安全性仍值得我們進一步探討。
2.2 低頻rTMS 陳芳等[12]選取24例急性期左側(cè)腦梗死運動性失語癥患者進行右側(cè)語言區(qū)10次低頻(1 Hz)rTMS治療,分別在治療前、治療后2周、治療后2個月、治療后6個月進行語言功能評估,研究表明患者經(jīng)rTMS治療后的語言功能改善程度比未經(jīng)rTMS治療的對照組高,并且隨著時間的推移,rTMS治療組的ABC評分值總體呈逐漸升高趨勢。有學(xué)者則根據(jù)患者失語癥類型的不同而選取右側(cè)大腦半球相應(yīng)的語言區(qū)作為刺激中心點,也得到相似的結(jié)果[13]。上述研究結(jié)果表明,在患者疾病早期介入rTMS治療,能取得較好的臨床效果。
而在亞急性期,國外有學(xué)者做了相似的研究,Castel-Lacanal等[14]小樣本未設(shè)置對照組發(fā)現(xiàn)rTMS對亞急性期左側(cè)腦梗死后非流利型失語癥患者也具有較好的治療效果,表明rTMS治療腦卒中后失語癥可能存在遠期效應(yīng),療效可維持數(shù)月,但是對療效的觀察只是單純采用臨床廣泛應(yīng)用的評估量表進行行為學(xué)指標的評估,未能更形象、生動地展現(xiàn)rTMS治療失語癥的動態(tài)變化,且未設(shè)置假刺激對照組,實驗設(shè)計缺乏嚴謹性。因此,Weiduschat等[15]采用隨機、對照、雙盲的研究方法將10例亞急性期腦卒中后非流利性失語癥患者分為真刺激治療組(6例)和假刺激對照組(4例),真刺激治療組刺激右側(cè)額下回三角部,假刺激對照組刺激頭頂部無相關(guān)腦區(qū)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)真刺激治療組治療后語言能力較治療前顯著提高,而假刺激對照組未見明顯改善。同時,通過正電子發(fā)射斷層顯像術(shù)(positron emission computed tomography,PET)檢查發(fā)現(xiàn),假刺激對照組在執(zhí)行語言任務(wù)時,大腦代謝活動往右側(cè)大腦半球轉(zhuǎn)移,而真刺激治療組則未發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象。研究者分析可能是因為rTMS抑制右側(cè)大腦半球的異常興奮性,使雙側(cè)大腦半球重新達到相互平衡的狀態(tài),從而促進失語癥的恢復(fù)。
然而,一般認為在卒中后3個月內(nèi)患者可能存在自發(fā)性神經(jīng)重塑和大腦功能重組,使語言功能有自愈的趨勢;而在發(fā)病3個月后,患者的這種自發(fā)性恢復(fù)進入平臺期[16]。因此,為了進一步證實語言功能的改善歸因于rTMS的治療,臨床上更多的將研究目標集中在發(fā)病3個月后的患者。程亦男等[17]納入卒中后3~6個月的非流利性失語癥患者10例,采用自身前后對照的研究方法,患者在接受低頻rTMS治療比常規(guī)語言治療的視圖命名正確率及反應(yīng)時間均有提高。Tsai等[18]選取56名腦卒中至少3個月之上的非流利性失語癥患者進行低頻rTMS治療,亦得到同樣的結(jié)果。另外,該研究者認為閾值越低的患者經(jīng)低頻rTMS抑制治療后,語言功能可能恢復(fù)得越好,獲益更大,但具體機制仍需進一步探索。Barwood等[19]追溯病程2~6年患者的rTMS治療情況,其綜合語言能力亦得到提高。
上述研究表明,在失語癥的急性期、亞急性期、慢性期,rTMS低頻刺激非優(yōu)勢半球均能促進語言恢復(fù),進一步證實低頻rTMS是治療卒中后失語癥的一種積極有效的手段。低頻rTMS在腦卒中后失語癥中的應(yīng)用較廣泛,可能的原因是低頻rTMS沒有嚴重的副作用,且患者的耐受性較高[20]。臨床上大部分研究工作者選取的研究對象為非流利性失語癥患者,在未來的發(fā)展中,我們應(yīng)該同時對其他類型的失語癥患者展開研究。另外,rTMS治療的各種參數(shù),如不同的刺激強度、治療時間的長短、刺激的個數(shù)等都可能對實驗結(jié)果產(chǎn)生不同的影響,然而國際上尚無統(tǒng)一的治療參數(shù)標準,在今后需更多的研究進一步探索。
2.3 高頻rTMS結(jié)合低頻rTMS 臨床上大部分研究都集中在單側(cè)刺激,然而不同頻率的雙側(cè)刺激對卒中后失語癥的恢復(fù)期是起有利還是阻礙作用?有學(xué)者將高頻rTMS與低頻rTMS結(jié)合觀察雙側(cè)刺激對患者語言功能的影響,對照組予單純語言訓(xùn)練治療,實驗組在語言治療的基礎(chǔ)上,先行右側(cè)大腦Broca區(qū)低頻性刺激(1 Hz),再予左側(cè)大腦Broca區(qū)高頻性刺激(20 Hz),發(fā)現(xiàn)治療后實驗組較對照組顯著改善患者語言能力[21]。筆者認為此研究未設(shè)置單側(cè)刺激對照組,因而未能充分說明實驗組患者的語言功能恢復(fù)是由于單純的右側(cè)低頻或者左側(cè)高頻刺激的作用,還是低頻結(jié)合高頻刺激引起的。在隨后的研究中,國內(nèi)有學(xué)者將患者分為單純語言訓(xùn)練組、低頻組(語言訓(xùn)練+右側(cè)低頻rTMS)、高頻組(語言訓(xùn)練+左側(cè)高頻rTMS)、低頻+高頻組(語言訓(xùn)練+左側(cè)高頻rTMS+右側(cè)低頻rTMS),研究結(jié)果顯示:語言治療聯(lián)合rTMS治療失語癥的效果更好。但是低頻組、高頻組、低頻+高頻組3組之間無統(tǒng)計學(xué)意義,說明單側(cè)刺激與雙側(cè)刺激治療失語癥的療效無明顯差異。研究者推測其可能原因在于樣本量過少,且未對失語癥類型進行分類[22]。筆者認為,高頻結(jié)合低頻的雙側(cè)刺激模式的研究較少,確切的療效仍需更多的實驗加以證實。當(dāng)進行雙側(cè)半球刺激時,高頻與低頻的刺激順序是否會對研究結(jié)果產(chǎn)生不同的效果,目前尚未見相關(guān)報道。
失語癥是一種獲得性語言障礙的總稱,我們認為控制語言中樞的腦區(qū)位于左側(cè)大腦半球,即是優(yōu)勢半球,當(dāng)左側(cè)大腦半球發(fā)生病變后,語言能力將會受損,從而導(dǎo)致失語癥的發(fā)生。但目前左右側(cè)大腦半球在語言恢復(fù)的過程到底扮演什么角色,仍是爭論的熱點。下面將分別從左右側(cè)大腦半球在失語癥恢復(fù)中的不同作用及rTMS的作用機制展開闡述。
3.1 左側(cè)大腦半球
3.1.1 代償作用 在左半球語言區(qū)損傷后,可發(fā)現(xiàn)病灶周圍區(qū)出現(xiàn)語言任務(wù)的激活,而腦卒中后失語癥患者的語言功能的恢復(fù)正是通過這些病灶區(qū)周圍殘存的細胞激活來完成[21]。而在動物皮質(zhì)可塑性的研究亦發(fā)現(xiàn),在進行持續(xù)的特定任務(wù)刺激時,病灶周圍區(qū)的皮層網(wǎng)絡(luò)起重要作用[23]。 Winhuisen等[7]對9例患者進行腦血流檢查后認為,優(yōu)勢半球的功能網(wǎng)絡(luò)重組更能促進患者語言能力的提高。因此,當(dāng)左側(cè)大腦半球受損的情況下,主要依靠損傷周圍區(qū)的重塑和功能重建,以促進語言功能的康復(fù)。
3.1.2 阻礙作用 Parkinson等[24]對 15例左半球腦梗死失語患者進行言語治療,結(jié)果表明,左側(cè)半球受損面積越大的患者,在進行言語訓(xùn)練后語言綜合能力提高越明顯。有學(xué)者認為,左側(cè)大腦半球可能存在抑制語言恢復(fù)的結(jié)構(gòu),從而阻礙語言的康復(fù)[25]。因此,筆者認為,當(dāng)失語癥患者左側(cè)半球受損面積越大時,抑制語言恢復(fù)的結(jié)構(gòu)就遭到更嚴重的破壞,因而失語癥患者的語言能力在經(jīng)過治療后,越能得到明顯提高。
3.2 右側(cè)大腦半球
3.2.1 代償作用 有研究發(fā)現(xiàn)某些患者在切除左側(cè)大腦半球后,語言能力得到提高[26]。在一項腦血流的研究中,失語癥患者在執(zhí)行相關(guān)的語言任務(wù)時發(fā)現(xiàn),右側(cè)輔助運動區(qū)的激活程度明顯高于左側(cè)大腦半球,而與正常健康成年人相比,失語癥患者右側(cè)激活更為明顯[27]。筆者認為右側(cè)大腦半球可能有語言處理的能力,當(dāng)左側(cè)半球受損后,右側(cè)大腦半球長期處于被左側(cè)半球經(jīng)胼胝體抑制的狀態(tài)得到釋放,從而促進語言功能的恢復(fù)。
3.2.2 阻礙作用 當(dāng)左側(cè)大腦半球受損后,右半球的過渡激活導(dǎo)致失語癥患者的命名能力下降[28]。另一項臨床研究在對5例慢性期失語癥患者進行詞匯命名的核磁共振檢查后發(fā)現(xiàn),4例能夠完成詞匯命名的輕—中度失語癥患者的左側(cè)大腦半球的激活程度明顯高于右側(cè)大腦半球,而1例重度失語癥患者無法完成詞匯命名任務(wù)的右側(cè)大腦半球的激活強于左側(cè)大腦半球[29]。有研究顯示,右側(cè)大腦半球在優(yōu)勢半球損傷后出現(xiàn)的激活增加是一種替代反應(yīng),是神經(jīng)活動效率低下、無效功能重組的表現(xiàn),而這可能會導(dǎo)致患者癥狀加重,進一步阻礙了語言的恢復(fù)[30]。
3.3 雙側(cè)大腦半球 語言功能的恢復(fù)是一個動態(tài)的過程,而雙側(cè)大腦半球均參與其中[31]。一項動態(tài)研究發(fā)現(xiàn),腦卒中后失語癥患者與健康成年人相比,急性期雙側(cè)大腦半球的激活無明顯差異,亞急性期主要以右側(cè)大腦半球的激活為主,而在慢性期左側(cè)大腦半球的激活程度更為明顯,同時,可觀察到失語癥患者的語言能力提高。
3.4 其他大腦結(jié)構(gòu) 海馬結(jié)構(gòu)及其周圍白質(zhì)越完整,失語癥患者的語言功能恢復(fù)得越好。左側(cè)基底節(jié)受損越嚴重,失語癥患者的癥狀就越嚴重,且恢復(fù)得越緩慢,表明基底節(jié)結(jié)構(gòu)的完整在言語的恢復(fù)中起重要作用[32]。
3.5 rTMS的作用機制 rTMS可以調(diào)節(jié)大腦皮層的興奮性,可以促進語言功能網(wǎng)絡(luò)的重建,被認為是治療卒中后失語癥的可能機制之一[33]。另外,rTMS可以使神經(jīng)細胞的生長及功能得到恢復(fù),從而促進失語癥癥狀的改善。通過影響一系列的神經(jīng)活動,比如神經(jīng)突觸的興奮性、抑制性和可塑性,調(diào)節(jié)突觸功能和促進突觸再生,影響各種神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞和多種基因的表達和釋放,這些機制最終使大腦的神經(jīng)功能網(wǎng)絡(luò)得以重建,這是從神經(jīng)生理的角度解釋rTMS治療卒中后失語的可能機理[34]。有學(xué)者通過SPECT檢測低頻rTMS治療卒中后慢性期失語癥患者雙側(cè)大腦半球血流量的變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn)低頻刺激右側(cè)半球組的失語癥患者的左側(cè)額下回腦血流增加,且標準失語癥檢查(SLTA)提示語言功能較rTMS治療前明顯改善;相反,低頻刺激左側(cè)半球組的失語癥患者未發(fā)現(xiàn)有相關(guān)的腦區(qū)血流量增加,且語言功能未見改善[35]。筆者認為rTMS可能通過調(diào)節(jié)局部腦血流量的改變,促進卒中后失語癥語言功能的恢復(fù)。
rTMS已廣泛應(yīng)用于腦卒中后失語癥的治療,但大部分研究未能夠把失語癥患者進行分類,且治療方案多集中在應(yīng)用低頻rTMS抑制非優(yōu)勢半球鏡像區(qū),這可能會導(dǎo)致抑制鏡像區(qū)代償有效。另外,針對高頻單側(cè)大腦半球刺激、高頻結(jié)合低頻進行的雙側(cè)大腦半球刺激的rTMS治療個案、刺激位置和參數(shù)設(shè)置的報道缺乏。目前報道了低頻rTMS對命名、自發(fā)言語、聽理解的促進作用,而對其他語言功能起促進作用的相關(guān)報道缺乏。如何做到刺激部位的精準定位,目前已經(jīng)有rTMS附帶導(dǎo)航定位系統(tǒng),但因其高昂的價格,目前較難在臨床應(yīng)用中推廣。
rTMS為卒中后失語癥的康復(fù)提供一個嶄新有效的治療手段,已經(jīng)在臨床上得到廣泛的應(yīng)用。對右側(cè)半球語言鏡像區(qū)進行低頻抑制性磁刺激以及左側(cè)半球進行高頻興奮性磁刺激,均能改善腦卒中失語癥患者的語言功能。如何控制好影響語言恢復(fù)復(fù)雜多變的因素(失語癥的類型、病程、病情的嚴重程度、病灶大?。?6],制定出最佳的治療方案,以及腦卒中失語癥患者兩側(cè)大腦半球之間相互影響與關(guān)聯(lián)的具體機制,仍需要我們進一步探索。
近幾年來,有研究利用功能性影像學(xué)技術(shù)聯(lián)合經(jīng)顱磁刺激,為我們探索rTMS治療卒中后失語癥提供更加強而有力的客觀檢測手段,開創(chuàng)良好的開端[37]。因此,經(jīng)顱磁刺激的研究越來越多地以功能性影像學(xué)技術(shù)相結(jié)合的形式進行,將會成為未來的發(fā)展方向。
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