丁振平,何建華,楊振

構(gòu)音障礙是指一組神經(jīng)肌肉病變引起的運動性言語障礙,是由中樞或周圍神經(jīng)受損引起的與言語相關(guān)的肌肉麻痹/收縮力減弱或運動不協(xié)調(diào)所致的言語障礙。病因常見于腦卒中、帕金森病、腦癱、延髓背外側(cè)綜合征、多發(fā)性硬化癥、腦腫瘤等。構(gòu)音障礙根據(jù)神經(jīng)解剖及言語聲學特點分為六種類型:與上運動神經(jīng)元損傷相關(guān)的痙攣型構(gòu)音障礙;與下運動神經(jīng)元損傷相關(guān)的弛緩型構(gòu)音障礙;主要由小腦功能障礙引起的失調(diào)型構(gòu)音障礙;以及運動過強型構(gòu)音障礙和運動過弱型構(gòu)音障礙,這與錐體外系疾病有關(guān);第六種通常被稱為混合型構(gòu)音障礙,與多個區(qū)域的損傷相關(guān),并導致至少兩組的言語特征異常[1-3]。與各種類型的構(gòu)音障礙相關(guān)的殘疾會不同程度地干擾呼吸、發(fā)聲、發(fā)音、共鳴或韻律[4],臨床多表現(xiàn)為患者言語清晰度及可理解度下降。在過去,構(gòu)音障礙很大程度上是一個被忽視的問題,即使它的影響顯然超出了生理障礙,導致患者生活質(zhì)量下降,例如溝通功能下降、社交聯(lián)系下降或增加社會孤立感,以及影響其他功能障礙的恢復。構(gòu)音障礙越早康復治療言語功能會恢復越好。目前國際上治療構(gòu)音障礙的方法有:藥物治療、手術(shù)治療、基礎(chǔ)構(gòu)音訓練、聲音響度治療、口部運動治療、本體感覺神經(jīng)肌肉促進技術(shù)(Proprioceptive Neuromuscular Facilition,PNF)治療、應用儀器治療(電刺激治療、計算機語言障礙診治系統(tǒng)治療、經(jīng)顱磁刺激治療技術(shù)等) 、音樂療法、前庭訓練、中醫(yī)療法(針灸及藥物治療)、中西醫(yī)結(jié)合療法等[5]。

腦病損構(gòu)音障礙是由于中樞神經(jīng)受損引起的言語功能異常,其病理基礎(chǔ)為運動障礙[1]。由于大腦神經(jīng)具有可塑性,大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被刺激后可建立新的神經(jīng)通路,并幫助受累的神經(jīng)細胞代償[6],可以促使構(gòu)音器官重新獲得運動功能,加快構(gòu)音障礙患者言語表達的流暢性和正?；＝陙?人們越來越關(guān)注使用非侵入性腦刺激技術(shù)來促進獲得性腦病損患者的言語和語言障礙的恢復。這種興趣來源于越來越多的證據(jù)表明重復經(jīng)顱磁刺激技術(shù)(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)可以引起神經(jīng)興奮性的長期變化,改善神經(jīng)可塑性,從而改善腦損傷引起的溝通障礙[6-10]。本文將總結(jié)國內(nèi)外rTMS治療腦病損后構(gòu)音障礙的研究進展。

1 rTMS的基本原理

rTMS是基于法拉第電磁感應原理的非侵入性作用于大腦特定解剖區(qū)域調(diào)節(jié)大腦皮質(zhì)興奮性的治療手段。該技術(shù)通過連接到磁刺激器的塑料包裹的銅線線圈將快速變化的磁場應用于頭皮,該磁場作為磁脈沖穿透頭皮和顱骨,以集中誘導大腦皮質(zhì)細胞去極化及產(chǎn)生動作電位。關(guān)于rTMS對大腦皮質(zhì)興奮性的影響效果的相關(guān)變量包括刺激頻率、刺激強度、磁脈沖的形狀、應用期的持續(xù)時間和刺激的總數(shù)等。通常,rTMS分為低頻刺激和高頻刺激。低頻rTMS(≤1Hz)會降低局部皮層興奮性,而高頻rTMS(>1Hz)會增加局部靜息皮層興奮性[11]。

經(jīng)顱磁刺激治療技術(shù)由于非侵入性、安全可靠、操作簡便、可重復性等優(yōu)點,現(xiàn)已是非侵入性治療領(lǐng)域的主流,用于治療多種神經(jīng)和精神疾病。rTMS誘導神經(jīng)活動變化的機制仍存在未知,目前多項研究表明rTMS通過對突觸的長時程增強與長時程抑制、調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)調(diào)節(jié)物水平、調(diào)節(jié)各種離子通道、改變參與可塑性的基因表達來改善大腦神經(jīng)可塑性,促進大腦經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)的重新激活及補償網(wǎng)絡(luò)的招募,并對病灶周圍功能欠佳的大腦區(qū)域進行額外募集,可導致功能重組和改善言語及語言功能,加快言語功能的恢復[12-17]。這項技術(shù)是一種有前途的方法,可以促進由獲得性腦病損引起的構(gòu)音障礙的恢復。

2 腦卒中后構(gòu)音障礙的康復

有20%～42%腦卒中患者伴有構(gòu)音障礙[18],發(fā)病率僅次于偏癱,其中痙攣型構(gòu)音障礙占87.8%,主要以說話費力、響度減低、語音語調(diào)異常等言語障礙為主要臨床表現(xiàn)[19]。腦卒中后構(gòu)音障礙相關(guān)病變部位分布范圍從皮質(zhì)到腦干。弛緩型構(gòu)音障礙和痙攣型構(gòu)音障礙都可以在腦干卒中后發(fā)生;反復腦卒中可導致雙側(cè)上運動神經(jīng)元損傷和痙攣型構(gòu)音障礙;共濟失調(diào)型構(gòu)音障礙可由小腦通路中斷引起。引起構(gòu)音障礙的血管病變通常是累及小腦上動脈、小腦后下動脈或小腦前下動脈。此外,基底神經(jīng)節(jié)通路中斷可導致運動過強型構(gòu)音障礙或運動過弱型構(gòu)音障礙。單側(cè)上運動神經(jīng)元構(gòu)音障礙的最常見病因是腦卒中,該構(gòu)音障礙可由左或右頸動脈和大腦中動脈的阻塞引起[20]。有研究證明單側(cè)缺血性腦卒中導致的構(gòu)音障礙不僅更常由左側(cè)小腦外病變引起,而且構(gòu)音障礙的嚴重程度在左側(cè)梗死中更為明顯,與病變部位無關(guān)[21]。腦卒中后大腦皮層網(wǎng)絡(luò)會出現(xiàn)各種重組模式,功能恢復與大腦的神經(jīng)可塑性變化有關(guān)。目前國內(nèi)腦卒中后構(gòu)音障礙的康復治療多采用構(gòu)音訓練、電刺激、針灸等為主要治療手段,rTMS用于改善構(gòu)音功能來增加治療方案的多樣便尤為重要。

2.1 rTMS治療腦卒中后構(gòu)音障礙的機制 根據(jù)《重復經(jīng)顱磁治療使用循證指南》[22],rTMS改善腦卒中后急性階段的運動恢復已被證明有效,根據(jù)大腦半球間競爭模型,過度興奮的未損傷大腦半球的興奮性下調(diào)可以減少對損傷半球低活躍的殘余皮質(zhì)脊髓系統(tǒng)的抑制[23]。研究中多采用對患側(cè)大腦半球的初級運動皮層進行高頻刺激以上調(diào)皮層興奮性,或(和)對健側(cè)大腦半球的初級運動皮層進行低頻刺激以下調(diào)皮層興奮性[24]。多項嚙齒動物實驗研究表明,rTMS可使腦卒中后的嚙齒動物的星形膠質(zhì)細胞從神經(jīng)毒性星形膠質(zhì)細胞(A1型)轉(zhuǎn)化為神經(jīng)保護性星形膠質(zhì)細胞(A2型),減少膠質(zhì)細胞瘢痕形成和反應性星形膠質(zhì)細胞增生,從而促進腦卒中后的功能恢復,并發(fā)現(xiàn)接受聯(lián)合治療的大鼠在運動功能測試中比單rTMS治療組表現(xiàn)更好[25]。構(gòu)音系統(tǒng)是由下頜、舌、唇、軟腭、咽腔等器官組成的,腦卒中后的構(gòu)音障礙是由于參與發(fā)聲的呼吸肌、喉部肌肉、舌肌、咀嚼肌等與構(gòu)音相關(guān)的肌肉虛弱或不協(xié)調(diào)而發(fā)生的言語功能障礙[26]。有研究發(fā)現(xiàn)低頻rTMS可改善腦卒中患者的呼吸、構(gòu)音功能、舌肌運動范圍、舌肌力量、咽反射及軟腭運動方面[27]。還有研究表明,腦卒中后相關(guān)語言功能的腦區(qū)可能存在無效激活,這些無效激活增加腦區(qū)的耗氧耗能,言語功能卻無法得到改善,經(jīng)顱磁刺激能對關(guān)鍵節(jié)點進行刺激,對大腦半球無效激活進行抑制,對言語功能模式實現(xiàn)重組,對高效言語功能區(qū)提高供氧,促進激活,從而改善言語功能[28]。并且從目前的研究結(jié)果中可推測rTMS 對構(gòu)音所需肌肉的益處可能與對肢體肌肉的益處相似,考慮到這種技術(shù)改善腦卒中后的肢體運動障礙取得不錯的效果,rTMS也可用來治療構(gòu)音相關(guān)肌肉的運動障礙。

2.2 rTMS治療腦卒中后構(gòu)音障礙的研究 2015年,Kwon等[26]將43名單側(cè)大腦中動脈梗死患者分為觀察組與假刺激組,觀察組給予低頻(1Hz)的rTMS作用于大腦皮質(zhì)初級運動區(qū)(M1區(qū)),強度90%誘發(fā)運動閾值幅度,1500次/d的脈沖,2組患者均接受專業(yè)言語治療師每周5d、30min的言語治療,為期2周、每周5d的rTMS刺激后,20名患者完成了研究;結(jié)果rTMS和假刺激組的患者在構(gòu)音障礙方面都有改善,而rTMS組患者的口腔輪替速率(/pataka/)表現(xiàn)出更大的改善,并且有改善口腔輪替速率(/pa/)的趨勢;證實rTMS 組的患者比假 rTMS 組的患者在發(fā)音方面有更大的改善,且低頻rTMS與言語訓練治療可協(xié)同改善腦卒中后構(gòu)音障礙。國內(nèi)關(guān)于重復經(jīng)顱磁刺激治療腦卒中后構(gòu)音障礙的研究同樣也少。張雪藝等[29]對43例腦卒中后共濟失調(diào)型構(gòu)音障礙的患者行傳統(tǒng)構(gòu)音訓練聯(lián)合rTMS治療,治療后2周、1個月,治療效果、構(gòu)音障礙情況、語言清晰度及口部運動功能的評分均有顯著升高,其中觀察組均高于對照組。王飛紅等[19]針對腦卒中后構(gòu)音障礙患者在常規(guī)治療的基礎(chǔ)上采用經(jīng)顱磁刺激聯(lián)合康復護理進行早期干預,治療后2組言語功能評分、Barthel指數(shù)均較治療前升高,治療組改良Frenchay構(gòu)音障礙評分低于對照組,因此認為經(jīng)顱磁刺激聯(lián)合康復護理早期干預能改善急性腦梗死后痙攣型構(gòu)音障礙。上述研究,國外研究樣本量小,國內(nèi)相關(guān)研究多采用Frenchay構(gòu)音障礙評分表等實驗評估方法,受言語治療師的主觀影響大,以及rTMS治療構(gòu)音障礙的明確機制研究欠缺,未來需要進一步完善實驗設(shè)計并做大量臨床研究明確機制及驗證其有效性。

3 帕金森患者構(gòu)音障礙的康復

帕金森病 (Parkinson’s disease,PD)是一種病因不明的慢性進行性神經(jīng)退行性疾病。超過89%的PD患者出現(xiàn)構(gòu)音障礙[30],是運動和非運動缺陷的綜合結(jié)果,可以出現(xiàn)在PD的任何階段,并在疾病的后期惡化導致患者逐漸喪失溝通和社會孤立。PD構(gòu)音障礙的共同特征如下:響度降低、聲音和音調(diào)單調(diào)、發(fā)音不準確、言語清晰度降低、發(fā)音低沉(呼吸困難、聲音嘶啞)和速率變化(說話急促、不流利或猶豫不決),這也被稱為運動過弱型構(gòu)音障礙[3,31-34]。PD患者的黑質(zhì)紋狀體通路的進行性退化引起言語相關(guān)肌肉的激活和協(xié)調(diào)不良,是PD患者運動功能受損的原因,這被一些作者認為也是構(gòu)音障礙的潛在基礎(chǔ)[3,35]。也有研究表明PD構(gòu)音障礙與基底節(jié)對皮層的興奮性輸入總體減少有關(guān),對皮層的興奮性輸入減少會導致外圍(即喉部、關(guān)節(jié)和呼吸器官)的生理缺陷以及語音產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的皮層活動減少[34]。盡管PD中言語障礙的患病率很高,但只有3%～4%的患者接受言語治療。治療方式包括藥物干預、言語治療、手術(shù)、深部腦刺激和聲帶增強。運動過弱型構(gòu)音障礙的病理生理學尚不完全清楚,多巴胺能藥物和手術(shù)治療對運動言語功能障礙的影響有限[3]。目前帕金森病構(gòu)音障礙的治療在臨床上仍具有挑戰(zhàn)性。

3.1 rTMS治療帕金森患者構(gòu)音障礙的機制 傳統(tǒng)上,研究表明在帕金森病構(gòu)音障礙中語言產(chǎn)生的協(xié)調(diào)受損與PD中的運動功能受損平行,例如肌肉僵硬、運動遲緩、震顫[3]。神經(jīng)運動語音序列通過丘腦底次通路激活咽、舌、喉、胸和橫膈膜的肌肉[36]。已證明深部丘腦刺激是治療晚期PD患者肢體運動癥狀的一種安全且長期有效的治療方法,但其對言語的影響仍不清楚,大多數(shù)研究報告了其對語音清晰度的負面影響[37-40]。有大量研究證明rTMS治療帕金森病運動障礙可能有效[22],有研究也表明rTMS可誘導黑質(zhì)紋狀體系統(tǒng)中多巴胺升高[41-42],多項嚙齒動物研究表明rTMS可有效減少黑紋狀體多巴胺能神經(jīng)元的損失,改善認知和運動功能[25]。由此可推測rTMS可能通過調(diào)節(jié)大腦皮層的興奮性來激活黑質(zhì)紋狀體通路及提高多巴胺等神經(jīng)調(diào)節(jié)物水平,從而改善運動、呼吸、發(fā)音等相關(guān)肌肉群的運動及協(xié)調(diào)功能,改善構(gòu)音障礙。

3.2 rTMS治療帕金森患者構(gòu)音障礙的研究 國外對1名PD患者的病例報道中顯示,在每周進行與5-羥色胺能治療相關(guān)的經(jīng)顱磁刺激后,構(gòu)音障礙得到改善[43]。Brabenec等[25,44]使用10Hz和1Hz刺激方案,在16名患有低運動性構(gòu)音障礙的PD患者的左側(cè)口面初級運動區(qū)、右側(cè)顳上回和頂點上應用rTMS,研究結(jié)果表明聽覺反饋區(qū)域的低頻rTMS刺激可以改善PD患者的言語清晰度,并增強右側(cè)顳上回和涉及語音控制皮層區(qū)域之間的功能連接,并表明在右側(cè)顳上回應用多次rTMS治療可能對PD中參與聽覺-運動環(huán)路的白質(zhì)纖維束的完整性和言語運動方面具有持久的正向調(diào)節(jié)作用。在國內(nèi),王曉雯等[45]的研究提出高頻rTMS聯(lián)合嗓音訓練能夠提高PD患者的呼吸支持能力、呼吸與發(fā)聲的協(xié)調(diào)能力、聲帶閉合的規(guī)律性、舌向前運動能力;減少聲帶震顫、聲帶振動時諧波能量的衰減、氣息聲,減輕嗓音障礙的自我主觀感受,其遠期療效也較好。他們還研究證實了高頻的rTMS治療聯(lián)合常規(guī)構(gòu)音訓練可以改善PD患者的構(gòu)音運動、構(gòu)音清晰度、對響度的控制能力、對語速的控制能力,其療效顯著,停止刺激后1個月內(nèi)仍起作用,延緩了老年P(guān)D患者日益加重的構(gòu)音障礙癥狀[46]。rTMS目前多被用于治療帕金森病運動障礙,對改善構(gòu)音障礙的機制及有效性的研究尚少,是一個充滿希望的研究領(lǐng)域。

4 腦癱患者構(gòu)音障礙的康復

腦癱(cerebral palsy,CP)是一組由發(fā)育中的大腦受損引起的非進行性運動和姿勢障礙的總稱[47]。它是發(fā)育性運動問題的最常見原因,最近基于人群的調(diào)查表明,30%～90%的CP患兒可能出現(xiàn)構(gòu)音障礙,是兒童常見致殘疾患[48]。與CP導致的構(gòu)音障礙相關(guān)的常見語音特征是淺淺、不規(guī)則的呼吸、降低的聲音質(zhì)量、不適當?shù)捻懚人?、減少的音調(diào)變化、過度鼻音、較慢的語速和不精確的發(fā)音[49-52]。不同類型的腦癱構(gòu)音障礙作為病因具有相似的聲學-語音特征[49]。CP對兒童語言產(chǎn)生運動控制的影響可能會延遲早期語言學習,并損害用于說話的肌肉群的力量、速度、準確性、協(xié)調(diào)性和耐力[53]。已經(jīng)存在在兒童早期的言語障礙會在整個語言器官的發(fā)育和成熟過程中改變其臨床表現(xiàn),并在成年之前接近其最終表現(xiàn)[52]。如此腦癱患兒構(gòu)音障礙的康復尤其需要早干預。目前國內(nèi)的康復治療方案多采取構(gòu)音訓練、前庭訓練、家庭訓練、中醫(yī)療法(針灸及藥物治療)等干預療法。近幾年,將rTMS應用于腦癱構(gòu)音障礙患者改善言語功能方面逐漸進入大家視野。

4.1 rTMS治療腦癱患者構(gòu)音障礙的機制 大量研究表明,腦癱言語障礙患者左半球語言區(qū)神經(jīng)興奮性變?nèi)?而相對應的右半球語言區(qū)神經(jīng)興奮性加強[54]。目前rTMS多被應用于改善腦癱患者的運動功能。腦癱患兒發(fā)育中的大腦會受到更明顯的神經(jīng)可塑性機制的影響[55],rTMS可能通過直接跨過神經(jīng)突觸聯(lián)系神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),對突觸的功能進行調(diào)節(jié),促進腦損傷后大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更有效地自我重組;改變大腦皮層的興奮性,調(diào)整兩側(cè)大腦半球興奮性的平衡狀態(tài);提高大腦的血流量,從而改善言語功能。

4.2 rTMS治療腦癱患者構(gòu)音障礙的研究 王黎帆等[56]研究顯示rTMS可以促進腦癱患兒大運動及語言的發(fā)育。沈開慧等[57]對64例腦癱后言語障礙患兒進行超低頻經(jīng)顱磁刺激結(jié)合康復訓練治療干預,經(jīng)過3個月的治療,患者的運動功能、語言功能改善效果顯著。李娟等[58]將100例腦癱后言語障礙患兒在常規(guī)藥物及言語治療的基礎(chǔ)上給予1Hz的rTMS,作用于患兒的左額下回后部(Broca區(qū))為磁刺激區(qū),結(jié)果顯示低頻重復經(jīng)顱磁刺激聯(lián)合言語訓練改善腦癱言語障礙患兒的口部運動功能,促進智力及語言功能發(fā)育。頡淑玲、穆欣欣、劉倩婷等人[59-61]研究發(fā)現(xiàn)低頻rTMS聯(lián)合語言訓練可使腦癱患兒的語言障礙改善。李杰等[62]研究表明低頻rTMS結(jié)合構(gòu)音訓練能明顯改善腦癱患兒言語障礙。季宇宏等[63]研究顯示針刺結(jié)合rTMS療法對脾腎虛弱證痙攣型腦癱患兒治療,可全方位改善患兒的認知、言語及運動功能以及自理動作、社會適應性,促進臨床療效,可能與患兒的腦血流動力被調(diào)節(jié)有關(guān)。以上對rTMS應用于腦癱構(gòu)音障礙的研究相對多一些,但是刺激參數(shù)各異,且缺少對治療機制的研究,不足以有力證明rTMS可改善腦癱患兒構(gòu)音障礙。目前的研究忽視了腦癱的成年患者,他們常有很長時間的構(gòu)音障礙病史。因此進一步行rTMS治療腦癱構(gòu)音障礙的深入研究,并將rTMS應用在成年腦癱患者的康復治療中值得特別考慮。

5 其他

此外,黃妍等[64]研究發(fā)現(xiàn)高頻經(jīng)顱磁治療對改善延髓背外側(cè)綜合征伴吞咽困難患者的吞咽及構(gòu)音功能有效,明顯提高患者的生存質(zhì)量。

在神經(jīng)科學研究領(lǐng)域,rTMS作為非侵入性的有效診療工具,盡管目前機制尚不明確且缺乏標準的功能評定及治療具體策略,仍被證明是一種有前途的神經(jīng)康復工具。目前,國內(nèi)外經(jīng)顱磁刺激治療構(gòu)音障礙的研究存在一定的局限性,例如證據(jù)基礎(chǔ)薄;隨機對照試驗很少;研究樣本量較少;研究樣本異質(zhì)性特征;試驗評估標準主觀性干擾強;或者有報告的缺陷等,影響研究結(jié)論的科學性。另外,rTMS的安全性問題是有爭議的,特別是是否會誘發(fā)癲癇和癇性發(fā)作[65]。目前的研究通過謹慎控制參數(shù)進行了有效規(guī)避,在大多數(shù)情況下,rTMS參數(shù)被設(shè)置為80～120%閾值,頻率范圍為1～20 Hz,這已經(jīng)被證明是安全的[25],未來仍需對經(jīng)顱磁刺激的安全性進一步探索。構(gòu)音障礙的發(fā)病機制比較復雜,構(gòu)音障礙患者的語言恢復所涉及的機制涉及許多動態(tài)的可塑性變化。選擇最合適的治療方案可以最大限度地提高TMS的有效性。目前需要更多大規(guī)模、多中心的臨床研究去探究經(jīng)顱磁刺激對大腦皮質(zhì)各區(qū)域產(chǎn)生影響的機制,比較左半球興奮與右半球抑制在構(gòu)音障礙患者中的有效性,使用經(jīng)顱磁刺激技術(shù)最適宜的刺激參數(shù)(刺激部位、刺激頻率、刺激強度、刺激時間、刺激串間隔),并且在損傷后的哪個階段(急性、亞急性、慢性)應用rTMS治療來增強語言功能恢復方面可以獲得最大的好處。擴大TMS的臨床應用范圍,還有賴于該技術(shù)本身的不斷完善,例如優(yōu)化線圈結(jié)構(gòu)、改善聚焦性能、提高刺激部位的精準定位、提高磁刺激的安全性。綜上所述,rTMS可改善腦病損患者的構(gòu)音功能,提高言語清晰度,與言語治療結(jié)合在治療構(gòu)音障礙方面可提供額外的益處。由于構(gòu)音障礙的言語治療受患者依從性、溝通伙伴的參與等因素的干擾,非言語治療越來越重要。rTMS治療構(gòu)音障礙值得進一步研究探索,有更寬廣的應用潛力及應用空間,有臨床作進一步推廣的價值。