rTMS治療卒中后失語的機制與長時間刺激作用引起語言區神經興奮性的變化有關,大腦皮質可塑性發生改變,使神經網絡得以重建。
根據“半球間抑制平衡”理論,正常人左右大腦半球通過胼胝體將對應部位聯系起來,并相互抑制,達到平衡狀態。當一側大腦半球發生損害時,平衡被打破,患側大腦半球對健側抑制作用減弱,導致健側興奮性增高,對患側抑制作用增強,干擾優勢半球殘余功能網絡的重新激活,不利于神經網絡重組。rTMS通過調節雙側大腦半球間的失衡促進語言功能的重建。大部分人語言優勢半球位于左側,抑制性rTMS作用于右側大腦半球,可下調其興奮性,促進左側殘存語言功能的恢復。
上述機制并不能解釋所有卒中后失語患者的語言恢復,因此提出了另一種恢復模型為“雙相平衡”理論。當左側大腦半球損傷面積較小時,殘存語言功能區較大,結構儲備高,則起主要代償作用,可依據“半球間抑制平衡”模型,采用低頻刺激右側,或高頻刺激左側,通過半球內補償機制,使與語言相關的病灶周圍區域興奮。當損傷面積較大時,結構儲備低,則需要興奮右側語言鏡像區,促進語言功能的恢復。
rTMS的介入時間
Intervention Time
1.亞急性期(7d~6個月):一項薈萃分析納入多項臨床研究,對比了rTMS對慢性期和亞急性期失語癥患者中的語言改善能力,結果顯示rTMS在亞急性失語癥患者中的改善效果更顯著。
①Thiel等的研究中納入24例亞急性期卒中后失語患者,隨機接受右側額下回三角區1Hz rTMS真或假刺激,治療后所有真刺激組患者亞琛失語癥測驗得分均顯著高于假刺激組,PET圖像可見納入的患者在治療前均表現出相對較大的右半球激活,真刺激組在治療后表現較大的左半球激活,而在假刺激組中,右半球激活被強化。運動功能恢復研究的證據也支持在缺血后進行早期治療的概念,此時神經營養因子上調達到峰值,突觸可塑性增加,是神經調控的時間窗。
②Zumbansen等的臨床試驗中,納入卒中后5~45d的亞急性患者和發病>6個月的慢性患者,隨機采用1Hz真/假rTMS應用于未受影響的右額下回三角部,結果顯示僅在亞急性期,rTMS組患者在命名恢復方面有顯著的改善。
上述研究結論一致,支持神經可塑性具有窗口期的假設,研究表明失語癥的恢復可能發生在卒中后的前3個月,且第1個月是梗死周圍皮質突觸可塑性的關鍵時期,大腦的恢復特別容易受到神經調節干預,但在急性期內不建議開始康復,可能會加重損傷。這也與大多數腦卒中后失語癥的影像學研究一致,腦卒中后的初期觀察到任務誘發時相應腦區激活,在幾個月后恢復正常。
文獻參考:
[1]Thiel A, Hartmann A, Rubi-Fessen I, et al. Effects of noninvasive brain stimulation on language networks and recovery in early poststroke aphasia[J]. Stroke, 2013, 44(8): 2240-2246.
[2]Zumbansen A, Kneifel H, Lazzouni L, et al. Differential Effects of Speech and Language Therapy and rTMS in Chronic Versus Subacute Post-stroke Aphasia: Results of the NORTHSTAR-CA Trial[J]. Neurorehabil Neural Repair, 2022, 36(4-5): 306-316.
2.慢性期(>6個月):Szaflarski等在研究中納入缺血性卒中后至少1年、有記錄在案的持續性失語患者,且在入組研究前3個月內未接受語言治療。治療前采用磁共振功能成像對左半球殘余語言功能定位,使用50Hz iTBS治療15次后,患者的波士頓命名測驗立即改善,西方失語量表修正版在3個月時改善,fMRI顯示兩側大腦半球額下回和其他語言相關區域之間的連通性增加,但對照組沒有反應。
在Low等的一項隨機對照試驗中,納入發病6個月以上患者,采用1Hz真或假rTMS刺激右側額下回三角部,同時聯合多模式失語癥治療,2組治療前后波士頓命名測驗有顯著改善,但組間改善沒有差異。2組在干預后的單詞生成過程中血氧水平依賴相關的磁共振成像信號偏側性活動的側度差異也無統計學意義。
rTMS在慢性期的應用效果存在爭議,因較少的臨床研究在慢性期開展,同時隨著時間推移,神經可塑性降低,卒中后社會孤立、情緒以及伴隨的認知障礙等因素都會顯著降低失語患者生活質量,影響語言功能恢復。且需要不斷地強化治療來保持最初干預的收益。
刺激靶點
Stimulation Target
1.左側額下回主要與語言的形成、啟動和協調各發音器官運動有關,其中運動性語言功能區(Broca區)位于額下回島蓋部和三角部,右側鏡像區是rTMS治療失語癥中常用靶點,大量相關研究表明,選擇此區域為作用靶點,語言功能可明顯改善。額上回在解剖學上通過額斜束與額下回相連,是語言網絡中的重要節點。在最近一項臨床實驗中,TBS刺激額上回區,語言功能明顯改善,相關影像學結果顯示額上回的任務誘發激活增加,且與額下回的功能連接增加,這與語言恢復是平行的。
2.小腦被認為在各種認知行為過程中都具有至關重要的作用,通過一個密集的交叉連接網絡,在廣泛的語言處理中起調節作用。Zheng等在臨床研究中將cTBS作用于右小腦促進失語癥語言恢復。
3.Wernicke區是聽覺性語言中樞,位于左顳上回和顳中回的后部,有著控制語言理解的作用,受損會產生嚴重的理解力障礙,刺激該區域可以改善失語癥患者聽理解能力。左額葉背外側區與工作記憶、規劃學習、注意力等執行控制功能相關,參與語用處理的各個方面,是實現語言網絡和其他功能網絡之間連接的關鍵區域。Cappa采用20HzrTMS,分別予以患者左、右額葉背外側區真刺激和假刺激,同時進行物體和動作命名任務,正確的言語反應時間檢查顯示,與假刺激或右額葉背外側區相比,刺激左額葉背外側區時,所有受試者都有顯著的任務促進效應,而刺激右側額葉背外側區與假刺激相比,潛伏期無顯著差異。
刺激方式
Stimulation Pattern
低頻rTMS
目前,低頻rTMS是治療卒中后失語最常用方案。rTMS應用循證指南提出低頻rTMS應用于非流暢性失語癥患者的右側額下回,特別是結合SLT,療效證據等級為B級(可能的療效)。將抑制性rTMS應用于右半球語言鏡像區,促進腦功能激活向左側轉移,有利于語言功能恢復。
①一項系統評價結果顯示,與假刺激組相比,低頻rTMS刺激右側額下回三角部在命名、重復、自發語、失語商等方面均有顯著影響。
②Bai等的研究中,低頻rTMS刺激非流暢性失語患者右Broca鏡像區,rTMS組患者治療前后西方失語量表量表各項得分和簡式Token測試得分均有顯著提高。治療后靜息態fMRI顯示rTMS組左半球多個腦區激活較對照組增加。腦源性神經營養因子BDNF含量顯著高于對照組,BDNF在語言功能恢復的神經可塑性過程中,起著重要的介導作用。
③Liu等的試驗采用1HzrTMS刺激右側Broca鏡像區,聯合音樂療法,對比音樂療法和傳統言語治療方法,rTMS組患者的自發言語、聽覺理解、重復、命名、失語商和功能性語言水平均有顯著提高,且抑郁癥狀明顯改善。
高頻rTMS
高頻rTMS引起病灶周圍功能重組,在病程較長患者中應用高頻刺激患側可觀察到更多臨床獲益,可能與病程進展,激活逐漸向左側轉移有關。
①Ohara等的研究中,納入20例符合rTMS治療標準且首次接受經顱磁治療的慢性(1年以上)失語癥患者,所有患者經評估被認為已經達到平臺期。治療前均接受fMRI檢查,并據此確定刺激部位。使用10HzrTMS對功能代償最大部位進行直接興奮性刺激,該方案顯著改善了失語癥患者的語言功能,并且在治療后3個月仍保持其效果。fMRI成像前后對比顯示治療前左半球激活的情況下,隨著失語癥的恢復,依然保持左半球激活,而在右半球激活的,可能會轉移到左半球。
②Fahmy等臨床研究納入20例腦卒中后非流暢性失語患者,發病時間至少4個月,使用10HzrTMS作用于左側受累半球Broca區,治療前后對所有患者進行MRI掃描。治療前、治療后和治療后1個月阿拉伯語失語癥測試等量表評分明顯改善。經彌散張量成像(diffusiontensorimaging,DTI)評估,高頻刺激可促進大腦左側受損部分的功能重建。該項研究與上述試驗結果一致,將高頻rTMS作用于病灶周圍區神經元,可提高神經元存活率,促進臨床恢復,且治療結束后持續很長時間。
與低頻rTMS方案進行了大量臨床研究相比,高頻rTMS的療效尚未得到充分研究。在功能恢復方面,有必要設計隨機對照試驗比較,以促進對高頻rTMS與低頻rTMS的不同效果的理解。
低頻rTMS聯合高頻rTMS
關于rTMS治療失語患者有效性的研究大多涉及單側低頻或高頻刺激,而關于雙側聯合刺激的報道很少。
①Khedr等選取30例亞急性腦卒中后非流暢性失語患者,實驗組患者接受1HzrTMS刺激右側未受影響的Broca鏡像區,20HzrTMS刺激左側受影響的Broca區。治療結束后,與假rTMS相比,rTMS治療后語言功能評分和卒中失語抑郁問卷調查的改善明顯更大,在治療結束2個月后仍然顯著。這是雙半球rTMS聯合治療腦卒中后失語癥的首次臨床研究。
②袁繪等的研究中納入腦卒中后非流暢性失語癥患者46例,隨機分為3組,均給予常規語言訓練,雙側刺激組予以1HzrTMS刺激右側Broca鏡像區聯合10HzrTMS刺激左側Broca區,單側組1HzrTMS刺激右側Broca鏡像區。治療后,2組西方失語量表自發語、聽理解、命名、復述評分和失語商提高,均優于假刺激組,但2組間無明顯差異。單側rTMS和雙側rTMS很少進行比較,雙側刺激是否優于單側刺激,聯合刺激的應用順序是否也影響結果,有待進一步研究。
TBS爆發式刺激
研究發現,50HziTBS作用于亞急性期非流暢性失語患者左側Broca區,治療后,漢語標準失語癥檢查各項評分均顯著提高,且優于假刺激組。iTBS治療卒中后失語的主要機制可能是引起突觸前Ca2+內流,產生易化作用,同時激活腦內BDNF/TrkB信號傳導通路,上調多種基因及蛋白的表達,提高突觸的可塑性,并可以影響遠隔語言相關腦區的功能。
Ren等在實驗中,患側半球額上回區給予iTBS,健側半球額上回區給予cTBS,治療1周和3周結束后,相比假刺激組,2組的西方失語量表修正版量表得分及失語商明顯改善。
在Chou等的研究中,與1Hz刺激對側額下回方案組相比,同側iTBS聽覺理解能力改善更明顯。上述研究表明TBS在失語患者的理解方面可能比1HzrTMS臨床獲益更大,且治療時間短,這可能對未來神經調節策略的優化具有重要意義。
參考文獻
[1]閆華,廖春華,李亞琴,等.基于重復經顱磁刺激的腦卒中后失語癥康復策略進展[J].神經損傷與功能重建,2025,20(04):237-241.
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