HD-tDCS 對(duì)卒中后上肢運(yùn)動(dòng)功能障礙的解決機(jī)理

HD-tDCS 采用 4 X 1 環(huán)形電極配置，陽(yáng)極置于患側(cè)半球C3或C4，周圍四個(gè)陰極，以聚焦電流于手部運(yùn)動(dòng)皮層區(qū)域。這種配置能更精確地調(diào)節(jié)目標(biāo)皮層的興奮性，促進(jìn)神經(jīng)可塑性（圖1）。

重新平衡半球間抑制：卒中后，患側(cè)半球興奮性下降，健側(cè)半球過(guò)度活躍，導(dǎo)致半球間抑制失衡。HD-tDCS通過(guò)陽(yáng)極興奮患側(cè)皮層，陰極抑制周圍區(qū)域，有助于重建正常的半球間抑制平衡。

降低神經(jīng)資源負(fù)擔(dān)：研究顯示，HD-tDCS后患者在執(zhí)行手部任務(wù)時(shí)，患側(cè)半球激活更集中，激活強(qiáng)度降低，表明神經(jīng)效率提高，所需血流動(dòng)力學(xué)負(fù)擔(dān)減少。

圖1 HD-tDCS改善中風(fēng)患者運(yùn)動(dòng)通路功能和上肢恢復(fù)示意圖

HUIYING

臨床研究

研究方法：

受試者：26名慢性期（>6個(gè)月）卒中患者。

干預(yù)方案（圖2）：

陽(yáng)極（Anode）：1個(gè)中心電極，電流為+1.0mA。

陰極（Cathode）：4個(gè)環(huán)繞電極，每個(gè)電極電流為-0.25mA（4個(gè)陰極總和為-1.0 mA，形成回路）。

設(shè)備與蒙太奇：使用Starstim 8系統(tǒng)，采用 4×1 環(huán)狀HD-tDCS蒙太奇。

靶點(diǎn)位置：中心陽(yáng)極置于患側(cè)半球的C3或C4（根據(jù)國(guó)際10-20系統(tǒng)）。

電流參數(shù)：

刺激時(shí)長(zhǎng)：20分鐘，包括30秒的淡入/淡出時(shí)間。

療程：連續(xù)4天，每天1次。

圖2 研究設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)設(shè)置示意圖

評(píng)估時(shí)間點(diǎn)：干預(yù)前（T0）和干預(yù)后立即（T1）。

評(píng)估工具：

fNIRS：測(cè)量 FTT 任務(wù)中 氧合血紅蛋白o(hù)xyHb/脫氧血紅蛋白deoxyHb 變化。

TMS：測(cè)量 rMT（靜息運(yùn)動(dòng)閾值）和 MEP（運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位）振幅。

行為評(píng)估：

FMA-UE：Fugl-Meyer 上肢評(píng)分，評(píng)估運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)。

BBT：Box and Block Test，評(píng)估手部粗大運(yùn)動(dòng)靈活性。

FTT：手指敲擊任務(wù)，評(píng)估準(zhǔn)確性與反應(yīng)時(shí)間。

研究結(jié)果：

fNIRS結(jié)果（圖3）：

組水平（SPM統(tǒng)計(jì)參數(shù)映射）分析：干預(yù)前（T0），患者執(zhí)行FTT時(shí)雙側(cè)半球均被激活。干預(yù)后（T1），激活主要集中于患側(cè)半球，整體激活范圍減小。這表明半球間平衡得到改善。

圖3 fNIRS-SPM 皮層激活圖

時(shí)間序列分析（圖4）：在患側(cè)半球靠近刺激位點(diǎn)的通道（特別是Channel 32），執(zhí)行手指敲擊任務(wù)FTT時(shí)的氧合血紅蛋白o(hù)xyHb濃度在T1干預(yù)后顯著低于干預(yù)前T0（均值與積分值均顯著下降）。這表明完成任務(wù)所需的神經(jīng)資源減少，效率提高。

圖4 fNIRS通道與HD-tDCS電極布局及時(shí)間序列數(shù)據(jù)

TMS結(jié)果（見(jiàn)表1）：

rMT（靜息運(yùn)動(dòng)閾值）：患側(cè)半球的rMT有輕微下降，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性（p > 0.05）。

MEP（運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位）振幅：患側(cè)半球的MEP振幅有輕微增加，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性（p > 0.05）。

說(shuō)明：雖然變化趨勢(shì)積極（r降低預(yù)示興奮性提高，MEP增大預(yù)示通路完整性改善），但短期干預(yù)未能引起顯著的神經(jīng)生理學(xué)變化。

表1 行為與神經(jīng)生理評(píng)估結(jié)果（T0干預(yù)前；T1干預(yù)后）

行為評(píng)估結(jié)果（見(jiàn)表1）：

FMA-UE（Fugl-Meyer Assessment-Upper Extremity）：顯著提高（p < 0.001）。FMA-UE是評(píng)估卒中患者上肢運(yùn)動(dòng)功能（包括反射、協(xié)調(diào)、速度等）的標(biāo)準(zhǔn)化量表，分?jǐn)?shù)越高功能越好。

BBT（Box and Block Test）：顯著提高（p = 0.001）。BBT評(píng)估手部粗大運(yùn)動(dòng)靈巧性，計(jì)算60秒內(nèi)單手將木塊從一個(gè)盒子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)盒子的數(shù)量，數(shù)量越多功能越好。

FTT（Finger Tapping Test）：

準(zhǔn)確性（Accuracy）：顯著提高（p = 0.001）。

反應(yīng)時(shí)間（Response Time）：有減少趨勢(shì)，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性（p > 0.062）。

HUIYING

總結(jié)

HD-tDCS 通過(guò)聚焦刺激患側(cè)運(yùn)動(dòng)皮層，有助于重建半球間抑制平衡，提高神經(jīng)效率；

fNIRS 顯示干預(yù)后oxyHb濃度下降，表明神經(jīng)資源需求減少，血流動(dòng)力學(xué)負(fù)擔(dān)降低；

行為學(xué)結(jié)果（FMA-UE、BBT、FTT）顯著改善，證實(shí)HD-tDCS對(duì)上肢功能有積極影響；

hMHS 是個(gè)體化刺激的關(guān)鍵靶點(diǎn)，未來(lái)需結(jié)合神經(jīng)導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)個(gè)性化電極放置；

本研究為初步探索，需進(jìn)一步開(kāi)展隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)驗(yàn)證其療效。