黃蓮池,權(quán)璐,文斌,韋思宏,喬晉△,徐進(jìn)△

(1.西安交通大學(xué) 生物醫(yī)學(xué)信息工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院健康與康復(fù)科學(xué)研究所,西安 710049;2.四川數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院,成都 610081;3.西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院康復(fù)科,西安 710061;)

0 引言

腦卒中是一種高發(fā)病率、高致死、致殘率的急性腦血管疾病,根據(jù)致病原因可分為出血性卒中和缺血性卒中。自1990年到2019年,全球腦卒中發(fā)病率和死亡率不斷上升[1],而在中國(guó)總體卒中發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)為39.9%[2]。其主要的后遺癥之一為運(yùn)動(dòng)功能障礙,嚴(yán)重影響患者日常生活,同時(shí)也給社會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此,高效的運(yùn)動(dòng)康復(fù)治療方案至關(guān)重要。

經(jīng)顱磁刺激(transcranial magnetic stimulation, TMS)是一種無創(chuàng)、低痛的非侵入性電生理技術(shù),在1985年由Barker等[3]提出,對(duì)運(yùn)動(dòng)皮層尤其是深層神經(jīng)元的刺激,在較低的強(qiáng)度下相對(duì)電刺激,更容易實(shí)現(xiàn)。近年來,TMS在腦卒中運(yùn)動(dòng)康復(fù)領(lǐng)域作為評(píng)估指標(biāo)或干預(yù)手段已得到了廣泛應(yīng)用,本文將重點(diǎn)圍繞近年TMS在功能評(píng)估、干預(yù)治療和恢復(fù)預(yù)測(cè)中的作用研究進(jìn)行總結(jié),為后續(xù)相關(guān)研究提供依據(jù)和指導(dǎo)。

1 基于TMS的運(yùn)動(dòng)功能評(píng)估

在腦卒中運(yùn)動(dòng)功能評(píng)估方面,臨床評(píng)估主流手段仍是評(píng)估量表,包括美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生院卒中量表(national institutes of health stroke scale, NIHSS)等綜合量表;Ashworth痙攣量表、Brunnstrom偏癱量表、Fugl-Meyer量表、ARAT量表和Berg平衡量表等專項(xiàng)量表[4]。但臨床量表具有一些難以克服的缺點(diǎn):首先,量表得分嚴(yán)重依賴于評(píng)估人員的專業(yè)程度和熟練程度,不同評(píng)估人員的具體判斷標(biāo)準(zhǔn)可能具有差異;其次,每種量表都有不同的評(píng)估側(cè)重點(diǎn),臨床醫(yī)師和研究人員根據(jù)需要篩選所需量表并綜合分析;最后,量表是一種側(cè)重于外在功能表現(xiàn)的宏觀評(píng)估手段,難以表現(xiàn)一些更潛在的本質(zhì)性的功能變化。

因此,神經(jīng)信息的結(jié)構(gòu)成像和功能成像等客觀方法被越來越多地用于卒中患者的運(yùn)動(dòng)功能評(píng)估,例如提供結(jié)構(gòu)信息的磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)和提供功能信息的腦電圖(electroencephalogram, EEG)、肌電圖(electromyogram, EMG)以及基于TMS的評(píng)估指標(biāo),重要的是研究運(yùn)動(dòng)恢復(fù)的機(jī)制、減少現(xiàn)有評(píng)估方法無法解釋的變異部分[5]。

1.1 TMS指標(biāo)

一定強(qiáng)度的TMS作用在運(yùn)動(dòng)皮層區(qū)域,皮層神經(jīng)元產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)電位經(jīng)脊髓傳入對(duì)應(yīng)控制的效應(yīng)肌肉,從而產(chǎn)生可以由EMG記錄或肉眼觀察到的肌肉收縮,稱為運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位(motor evoked potential, MEP)。在皮層脊髓束嚴(yán)重受損的患者中無法觀察到有效的MEP,可稱為MEP缺失。而在靜息期間能引起MEP的TMS刺激強(qiáng)度稱為靜息運(yùn)動(dòng)閾值(relaxed motor threshold, RMT),在任務(wù)期間能引起MEP的TMS強(qiáng)度稱為動(dòng)作運(yùn)動(dòng)閾值(active motor threshold, AMT)。不同刺激間間隔(intra stimulation interval, ISI)的成對(duì)脈沖可得到皮層抑制與促進(jìn)作用的測(cè)量指標(biāo),例如反映運(yùn)動(dòng)皮層興奮性的短間隔皮質(zhì)內(nèi)抑制(short interval inhibition and facilitation, SICI)、皮質(zhì)內(nèi)易化(intracortical facilitation, ICF)、短間隔皮質(zhì)內(nèi)促進(jìn)(short interval intracortical facilitation, SICF)等,在國(guó)際臨床神經(jīng)生理學(xué)聯(lián)盟(International Federation of Clinical Neurophysiology, IFCN)委員會(huì)的更新報(bào)告中對(duì)TMS的效用指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)介紹[6]。

1.2 基于靜息態(tài)和任務(wù)態(tài)TMS的運(yùn)動(dòng)功能評(píng)估

不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)引起不同的皮質(zhì)脊髓激活,從而影響基于TMS測(cè)量的神經(jīng)生理指標(biāo)。Taube等[7]發(fā)現(xiàn)在肌肉收縮期間采用TMS測(cè)量SICI比靜息期間更能反映爆發(fā)訓(xùn)練任務(wù)前后差異。因此更建議在運(yùn)動(dòng)任務(wù)期間而不是靜息期間進(jìn)行神經(jīng)生理指標(biāo)測(cè)量。Ding等[8]發(fā)現(xiàn)盡管慢性卒中患者靜息狀態(tài)下的SICI恢復(fù)到正常水平,但任務(wù)狀態(tài)下的SICI顯示出持續(xù)性的損傷,說明任務(wù)狀態(tài)下的SICI相對(duì)于功能相對(duì)完好的慢性期患者具有更高的敏感度。Hasegawa等[9]的研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)想象任務(wù)期間由TMS引起的MEP幅度顯著高于靜息期間TMS引起的MEP幅度。Moriuchi等[10]研究發(fā)現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)想象(motor imaginary, MI)、運(yùn)動(dòng)觀察(action observation, AO),視覺模擬量表(VAS)評(píng)分與MEP存在顯著正相關(guān),提示VAS可能反應(yīng)出MI+AO期間皮質(zhì)脊髓的興奮性,尤其是在復(fù)雜的MI任務(wù)中。對(duì)于皮層間連通性,任務(wù)態(tài)TMS評(píng)估同樣具有更高的敏感性[11]。

另一方面,在肌肉動(dòng)態(tài)收縮期間,在運(yùn)動(dòng)相關(guān)皮層區(qū)域施加的TMS干擾了運(yùn)動(dòng)執(zhí)行過程中的神經(jīng)處理,被認(rèn)為是“虛擬病變”,從而對(duì)運(yùn)動(dòng)性能產(chǎn)生影響。因此,可將真實(shí)刺激下的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征(效率、準(zhǔn)確率、平滑度和速度)相對(duì)于偽刺激下的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征歸一化,研究不同人群對(duì)TMS引發(fā)的“虛擬病變”的敏感性[12]。

下肢肌肉的建議刺激狀態(tài)與上肢相反,在Alder等[13]對(duì)PAS調(diào)節(jié)下肢皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)興奮性的系統(tǒng)回顧中得出,相比于行走狀態(tài),靜息狀態(tài)或輕微激活狀態(tài)下的肌肉對(duì)應(yīng)皮層受到PAS時(shí),可觀察到皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)興奮性(corticomotor excitability, CME)明顯提升,可能的解釋是在運(yùn)動(dòng)過程中軀體感覺輸入存在門控,因此行走時(shí)的體感誘發(fā)電位更小。

1.3 TMS-EEG的聯(lián)合評(píng)估

評(píng)估運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)完整性的一個(gè)創(chuàng)新研究是將TMS與EEG結(jié)合,用EEG設(shè)備同步記錄TMS誘發(fā)的腦電信號(hào),可獲得TMS誘發(fā)EEG電位(TMS-evoked EEG potential, TEPs),是在TMS刺激后產(chǎn)生的正(P)或負(fù)(N)的波形偏轉(zhuǎn),根據(jù)振幅潛伏期可分為不同的成分,例如在M1產(chǎn)生的N15、P30、N45、N100等[14]。其中,N45、N100與GABA能皮質(zhì)內(nèi)抑制存在密切聯(lián)系[15],具有分子層面的可解釋性。TMS-EEG方法的優(yōu)點(diǎn)在于不依賴于外周神經(jīng)通路的完整性,對(duì)于運(yùn)動(dòng)閾值下強(qiáng)度的刺激仍能產(chǎn)生反應(yīng)。此外,TMS-EEG還可以描述受刺激部位到遠(yuǎn)處腦區(qū)的更直接的因果聯(lián)系,為分析不同腦區(qū)之間的連通性提供了新方法。TMS-EEG是大腦信號(hào)、偽跡和噪聲的線性組合[16],偽跡包括TMS誘發(fā)偽跡、外周誘發(fā)電位(peripherally evoked potentials, PEPs)等。Gordon等[17]提出了可有效去除PEP的優(yōu)化偽方法,可以獲得TMS直接激活皮層的真實(shí)腦電反應(yīng),且證明了TMS對(duì)體感輸入調(diào)節(jié)皮質(zhì)脊髓束的興奮性不敏感。

在卒中運(yùn)動(dòng)康復(fù)研究方面,Bai等[18]首次將TMS-EEG和基于運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位的綜合結(jié)果用于慢性卒中患者的皮層內(nèi)和皮層間網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)生理學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)同側(cè)TMS誘發(fā)的N100成分波幅降低,與同側(cè)RMT和MEP波幅顯著相關(guān)。同側(cè)M1表現(xiàn)出GABA-B受體介導(dǎo)的皮層內(nèi)抑制受損,特點(diǎn)是MEP持續(xù)時(shí)間縮短且幅度縮小。研究結(jié)果說明TMS誘發(fā)的N100可能是卒中恢復(fù)的一個(gè)有效標(biāo)志。

2 基于TMS的運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)方案設(shè)計(jì)

針對(duì)卒中患者的運(yùn)動(dòng)功能障礙,通常采用藥物治療、物理因子療法、運(yùn)動(dòng)療法和作業(yè)療法等[19]。隨著近年來TMS的推廣應(yīng)用,其在功能康復(fù)中扮演越來越重要的角色?？祻?fù)方案的設(shè)計(jì)主要包括TMS的干預(yù)時(shí)間、干預(yù)腦區(qū)和干預(yù)模式等選擇,以及偽刺激設(shè)計(jì)方案。

2.1 干預(yù)時(shí)間

設(shè)計(jì)干預(yù)方案最關(guān)鍵的是確定卒中后康復(fù)干預(yù)的最佳時(shí)間。盡管卒中后數(shù)年仍有可能發(fā)生行為變化,但大多數(shù)人的行為恢復(fù)和快速變化發(fā)生在中風(fēng)后的最初幾周到幾個(gè)月內(nèi)[20]。因此,腦卒中恢復(fù)與康復(fù)圓桌會(huì)議(stroke recovery and rehabilitation roundtable, SRRR)建議相關(guān)研究提供患者患病時(shí)間、干預(yù)開始和結(jié)束時(shí)間等關(guān)鍵時(shí)間數(shù)據(jù)與核心測(cè)量指標(biāo)[21];并制定了腦卒中恢復(fù)階段的定義標(biāo)準(zhǔn):卒中發(fā)生后24 h以內(nèi)為超急性期、1～7 d為急性、7 d～3個(gè)月內(nèi)為亞急性早期、3～6個(gè)月為亞急性晚期、6個(gè)月后為慢性期[20]。急性期的干預(yù)在實(shí)踐上存在困難,因此,更多的研究集中在亞急性期或慢性期。

2.2 干預(yù)腦區(qū)

最新的rTMS治療應(yīng)用循證指南顯示,在對(duì)側(cè)M1區(qū)域施加LF-rTMS對(duì)于亞急性期的手功能恢復(fù)是A級(jí)證據(jù)(明確有效),在同側(cè)M1區(qū)域施加HF-rTMS是B級(jí)證據(jù)(基本有效),慢性期間在對(duì)側(cè)M1區(qū)域施加LF-rTMS對(duì)手功能恢復(fù)是C級(jí)證據(jù)(可能有效)[22]。

盡管多數(shù)卒中后運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)的研究關(guān)注M1區(qū)域,但TMS改善運(yùn)動(dòng)功能的可刺激區(qū)域并不局限于大腦皮層M1區(qū)。Hensel等[12]對(duì)對(duì)側(cè)和同側(cè)前頂內(nèi)溝(anterior intraparietal sulcus, aIPS)的刺激效果與對(duì)側(cè)M1刺激效果進(jìn)行對(duì)比。發(fā)現(xiàn)半球間aIPS連接更強(qiáng)的患者,在rTMS刺激aIPS時(shí),抓舉準(zhǔn)確性高;半球間M連接更強(qiáng)的患者在rTMS刺激M1時(shí),抓舉速度下降更多。說明對(duì)不同區(qū)域施加rTMS對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征產(chǎn)生不同的影響,取決于臨床損傷和雙側(cè)M1和aIPS的半球間連接。結(jié)果證明了aIPS同樣參與上肢精細(xì)運(yùn)動(dòng)控制,為rTMS的干預(yù)方案設(shè)計(jì)提供新的思路。而對(duì)于嚴(yán)重?fù)p傷患者,高級(jí)運(yùn)動(dòng)區(qū)可能是比M1更好的調(diào)控靶點(diǎn),例如運(yùn)動(dòng)前區(qū)(premotor area, PMA)在卒中后可能代償M1的功能,且在TMS影響下招募更多腦區(qū)參與運(yùn)動(dòng)功能重塑[23]。

2.3 干預(yù)模式

TMS按照脈沖產(chǎn)生方式可分為單脈沖經(jīng)顱磁刺激(single TMS, sTMS)和重復(fù)經(jīng)顱磁刺激(repeated TMS, rTMS),sTMS多用于檢查神經(jīng)功能狀態(tài)而rTMS更多的用于神經(jīng)功能的調(diào)節(jié)。在rTMS中,θ爆發(fā)式刺激(theta burst stimulation, TBS)和配對(duì)聯(lián)合刺激(paired associative stimulation, PAS)在近年來受到更多的關(guān)注。

2.3.1θ爆發(fā)式刺激 TBS刺激模式是一種簇狀節(jié)律式刺激,進(jìn)一步可分為連續(xù)性TBS(continuous theta burst stimulation, cTBS)抑制皮層功能和間歇性TBS(intermittent theta burst stimulation, iTBS)興奮皮層功能[24]。相比于頻率固定的rTMS,TBS具有刺激時(shí)間短、不良反應(yīng)(頭皮疼痛)強(qiáng)度更低、癲癇發(fā)作風(fēng)險(xiǎn)更低等優(yōu)點(diǎn),將大大提高患者參與治療的依從性[25]。Ding等[26]首次采用TMS-EEG研究iTBS后的即時(shí)神經(jīng)適應(yīng),發(fā)現(xiàn)iTBS可以提高卒中后偏癱側(cè)運(yùn)動(dòng)皮層的固有頻率,提供了iTBS促進(jìn)卒中患者上肢功能相關(guān)的固有頻率恢復(fù)的證據(jù)。Bai等[27]研究發(fā)現(xiàn)iTBS可促進(jìn)慢性卒中患者皮層內(nèi)興奮,表現(xiàn)為iTBS相比于偽刺激有效增強(qiáng)了病灶同側(cè)MEP幅度和位于iM1的TEP的P30幅度,但對(duì)同側(cè)ICF、cSP和SICI無顯著調(diào)節(jié)作用。

2.3.2配對(duì)聯(lián)合刺激 PAS是一種基于Hebbian突觸可塑性原則的雙目標(biāo)外周和中樞刺激方案,因此也可稱為Hebbian型刺激(hebbian type stimulation, HTS)。Revill等[28]將M1傳入刺激和M1活動(dòng)按照時(shí)間關(guān)系配對(duì)的HTS結(jié)合運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的康復(fù)效果和單純運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的效果進(jìn)行對(duì)比,研究發(fā)現(xiàn)兩組患者均表現(xiàn)出功能的恢復(fù),但只有當(dāng)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練與HTS結(jié)合時(shí),功能恢復(fù)才能隨著時(shí)間推移而保持,并與手部運(yùn)動(dòng)時(shí)血氧依賴水平(blood oxygen level-dependent, BOLD)所反映的M1功能可塑性相關(guān)。說明HTS有助于保持M1與手部運(yùn)動(dòng)相關(guān)的功能恢復(fù)效果。Rosso等[29]研究發(fā)現(xiàn),相比于偽刺激,小腦-M1的PAS能有效改善手部靈活性,但不能改善握力,這種改善與同側(cè)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層的激活增加有關(guān)。

在PAS基礎(chǔ)上,兩個(gè)線圈均對(duì)皮層進(jìn)行刺激為皮層-皮層配對(duì)聯(lián)想刺激(cortico-cortical paired associative stimulation, ccPAS)。相比與單脈沖TMS,ccPAS具有時(shí)空特異性調(diào)節(jié)皮層連通性的優(yōu)勢(shì)[30]。Hooyman等[31]研究發(fā)現(xiàn),ccPAS可提高前額葉和運(yùn)動(dòng)皮層區(qū)域靜息態(tài)功能連接性,得出了ccPAS調(diào)節(jié)卒中患者運(yùn)動(dòng)功能的另一可能機(jī)制。

2.4 偽刺激方案

由于TMS在執(zhí)行過程中會(huì)在刺激部位產(chǎn)生輕微的疼痛感,因此如何設(shè)計(jì)偽刺激也是一個(gè)需要考慮的問題。常用的偽刺激設(shè)計(jì)方法包括:偽線圈、傾斜線圈、線圈遠(yuǎn)離頭皮、強(qiáng)度設(shè)置為較低的運(yùn)動(dòng)閾值相對(duì)強(qiáng)度或設(shè)置為0[22]。但以低強(qiáng)度刺激作為偽刺激設(shè)計(jì)方案,可能仍會(huì)對(duì)刺激部位產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響對(duì)照組的刺激后評(píng)估指標(biāo)[32],無法反映出方案設(shè)計(jì)的真實(shí)效果。

3 基于TMS的運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)效果預(yù)測(cè)

3.1 功能康復(fù)預(yù)測(cè)模型

建立生理指標(biāo)與初始損傷、康復(fù)的關(guān)系,對(duì)建立卒中患者運(yùn)動(dòng)功能的客觀評(píng)估體系和個(gè)性化康復(fù)方案具有重要意義,有利于判斷個(gè)體康復(fù)潛能是否完全激發(fā),以及如何分配康復(fù)資源。

在卒中后早期進(jìn)行評(píng)估具有好的康復(fù)預(yù)測(cè)價(jià)值,但相比于后期評(píng)估具有更高的預(yù)測(cè)難度。臨床評(píng)估模型中,自主肩外展(shoulder abduction, SA)和手指外展(finger extension, FE)的SAFE分?jǐn)?shù)被證明是卒中早期的康復(fù)預(yù)測(cè)指標(biāo),SAFE和TMS、MRI指標(biāo)結(jié)合的PREP模型也適用于卒中后72 h內(nèi)評(píng)估的恢復(fù)預(yù)測(cè)[33-34],可認(rèn)為是多模態(tài)卒中后運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)預(yù)測(cè)模型的初步嘗試。改進(jìn)的PREP2模型也在提出后得到Smith等[35]的驗(yàn)證。該算法在基線時(shí)做出的預(yù)測(cè)對(duì)80%的被試2年后的恢復(fù)情況預(yù)測(cè)正確,83%的被試在3個(gè)月到2年期間的PREP2 上肢結(jié)果類別保持穩(wěn)定。該模型有預(yù)測(cè)長(zhǎng)期病情改善、穩(wěn)定或惡化的潛力。

盡管如此,TMS引起的MEP對(duì)卒中后急性期上肢運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)預(yù)測(cè)的附加價(jià)值仍存在爭(zhēng)議。支持MEP預(yù)后預(yù)測(cè)價(jià)值的研究發(fā)現(xiàn),MEP+比MEP-的患者恢復(fù)效果好,而CCT正常的患者比CCT延遲的患者恢復(fù)效果更好[36]。但Hoonhorst等[37]研究發(fā)現(xiàn),在卒中48 h內(nèi)進(jìn)行評(píng)估并預(yù)測(cè)卒中后6個(gè)月的恢復(fù)效果,TMS-MEP的引入未顯著提升預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率,而在11 d進(jìn)行評(píng)估預(yù)測(cè),結(jié)合臨床指標(biāo)的模型比單獨(dú)的TMS模型具有更高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。這說明臨床指標(biāo)仍然具有較高的預(yù)測(cè)價(jià)值,因此還需要更多的研究探索神經(jīng)生理指標(biāo)相比于臨床評(píng)估指標(biāo)的預(yù)測(cè)價(jià)值,并改進(jìn)現(xiàn)有生理指標(biāo)評(píng)估方法,設(shè)計(jì)出對(duì)急性患者更準(zhǔn)確、更敏感的預(yù)測(cè)模型。

此外,預(yù)測(cè)模型的研究更多地采用多模態(tài)方法,結(jié)合多種神經(jīng)成像方法的優(yōu)勢(shì),綜合多角度生理信息進(jìn)行預(yù)測(cè)。Kumar等[38]將TMS和彌散張量成像(diffusion tensor imaging, DTI)結(jié)合,采用多變量邏輯回歸分析檢驗(yàn)對(duì)急性腦缺血卒中患者上肢功能恢復(fù)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性,對(duì)于卒中后3個(gè)月上肢運(yùn)動(dòng)結(jié)果,結(jié)合臨床量表、TMS指標(biāo)和DIT指標(biāo)具有最高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率,總體準(zhǔn)確率為94.4%,敏感度94.9%,特異性95.8%。

3.2 個(gè)性化預(yù)測(cè)模型

恢復(fù)效果的個(gè)體差異給運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)的預(yù)測(cè)帶來困難,為提高治療效果,需針對(duì)每個(gè)患者的具體情況量身定制治療方案,但對(duì)個(gè)性化運(yùn)動(dòng)恢復(fù)的過程、程度及其確切的神經(jīng)生理機(jī)制缺乏了解。因此,需找到準(zhǔn)確、敏感的生物標(biāo)記物來表征不同患者群的運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)潛力,進(jìn)一步完善康復(fù)預(yù)測(cè)模型,從而個(gè)性化指導(dǎo)康復(fù)訓(xùn)練方案的設(shè)計(jì)和調(diào)整。

從通用模型到個(gè)性化模型,要經(jīng)歷患者亞群的區(qū)分和針對(duì)不同特征的亞群建立局部模型。運(yùn)動(dòng)功能表現(xiàn)情況可作為劃分患者亞組的標(biāo)準(zhǔn)之一[39]。MEP狀態(tài)可作為初步的評(píng)估患者CST完整性的指標(biāo),獲得一致的MEP視為MEP+,否則視為MEP-。因此可對(duì)基于MEP劃分的患者亞組進(jìn)行其他生理指標(biāo)的研究[40]。而對(duì)于無明確的關(guān)于功能損傷分級(jí)的臨床共識(shí)的量表,可利用聚類分析進(jìn)行亞群分類。Tscherpel等[41]為確定組間差異是否取決于初始運(yùn)動(dòng)障礙的嚴(yán)重程度,采用2維k-means聚類將亞急性早期患者通過ARAT分?jǐn)?shù)和健患側(cè)相對(duì)握力評(píng)估分為輕度損傷、中度損傷和重度損傷三個(gè)亞群,表現(xiàn)出不同的TEP模式。

在個(gè)性化模型建立方面,Hussain等[42]利用EEG和MEP信號(hào)建立了基于線性判別分析(linear discriminant analysis, LDA),可個(gè)性化區(qū)分健康被試M1皮層的高興奮狀態(tài)和低興奮狀態(tài)的單被試解碼模型,模型對(duì)80%的被試成功判別了高興奮狀態(tài)和低興奮狀態(tài),在90%的被試中高興奮狀態(tài)下引起的MEP顯著大于低興奮狀態(tài)下的MEP。個(gè)性化分類器在不同參與者之間不能通用,表明健康個(gè)體具有獨(dú)特的大腦活動(dòng)模式,為后續(xù)卒中患者的個(gè)性化預(yù)測(cè)模型和個(gè)性化神經(jīng)調(diào)控的應(yīng)用提供支持。

由于多維度模型能提供多角度、更全面的信息,更能表現(xiàn)出模型的個(gè)性化因素。Dimyan等[43]采用多維度評(píng)估方法(FMA、WMFT分?jǐn)?shù)、ARAT分?jǐn)?shù)、SIS分?jǐn)?shù)、MRI、TMS、運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)、加速度計(jì)和基因組測(cè)試)在干預(yù)前進(jìn)行評(píng)估,對(duì)訓(xùn)練的康復(fù)收益進(jìn)行預(yù)測(cè)。

4 總結(jié)與展望

基于TMS的神經(jīng)生理評(píng)估指標(biāo)具有簡(jiǎn)單、直觀和可解釋等優(yōu)點(diǎn),在皮層與外周神經(jīng)興奮性、可塑性評(píng)估方面已被廣泛應(yīng)用。而TMS-EEG作為一種新的皮層神經(jīng)功能探查方法,具有良好的應(yīng)用前景。TMS在卒中運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)中也取得了廣泛應(yīng)用,對(duì)于一些簡(jiǎn)單模式的TMS已經(jīng)形成了臨床專家共識(shí),但基于客觀評(píng)估指標(biāo)的TMS康復(fù)效果、TMS對(duì)不同腦區(qū)的干預(yù)效果等方面仍需進(jìn)一步研究。而在恢復(fù)預(yù)測(cè)方面,現(xiàn)有研究結(jié)果表明了TMS與臨床指標(biāo)的關(guān)聯(lián)、在康復(fù)預(yù)測(cè)方面的前景,以及設(shè)計(jì)個(gè)性化診療方案的可行性。未來仍需要大樣本研究提供TMS在運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)方面的依據(jù)。并且未來研究趨向于臨床量表、結(jié)構(gòu)成像、功能成像等多模態(tài)結(jié)合,建立恢復(fù)預(yù)測(cè)模型,并探索建立個(gè)性化診療方案和預(yù)測(cè)模型的康復(fù)系統(tǒng)。功能康復(fù)生理機(jī)制的共性和個(gè)性仍需進(jìn)一步探索,為形成多種模式TMS康復(fù)應(yīng)用的行業(yè)共識(shí),以及建立個(gè)性化評(píng)估模型、個(gè)性化診療方案和個(gè)性化預(yù)測(cè)模型的全流程康復(fù)診療提供支持。