经颅磁刺激技术
经颅磁刺激(TranscranialMagneticStimulation,TMS)是一种作用于大脑的神经刺激和神经调节的电生理技术,TMS从诞生到现在已经30多年了。从最开始应用在单纯的脑科学研究中,发展到在临床诊断、调制、干预和治疗中进行应用,临床及科研领域对TMS应用的广泛需求,促进了TMS技术及相应设备的不断发展。
根据TMS刺激脉冲不同,可以将TMS分为三种刺激模式:单脉冲TMS(sTMS)、双脉冲TMS(pTMS)以及重复性TMS(RTMS)。
sTMS由手动控制无节律脉冲输出,也可以激发多个刺激,但是刺激间隔较长(例如10秒),多用于常规d电生理检查。pTMS以极短的间隔在同一个刺激部位连续给予两个不同强度的刺激,或者在两个不同的部位应用两个刺激仪(又称作double-coilTMS,dTMS),多用于研究神经的易化和抑制作用。rTMS分为高频和低频两种,则需要设备在同一个刺激部位给出慢节律低频或快节律高频RTMS。不同刺激参数(模式、频率、强度、间隔、持续时间、刺激位点、刺激方向等)的rTMS产生不同的神经生理效应,低频刺激模式引起皮层的抑制,高频刺激模式则引起兴奋。在临床中主要通过捕捉和利用这种生物效应来达到诊断和治疗的目的。
经颅磁刺激仪
经颅磁刺激仪是一种利用脉冲磁场作用于中枢神经系统(主要是大脑),使之产生感应电流改变皮层神经细胞的动作电位,引起一些列生理生化反应从而影响脑内代谢和神经电活动的磁刺激技术。目前利用TMS技术进行诊断领域的应用有:运动诱发电位(MEP)、中枢运动传导时间(CMCT)、运动阈值(MT)、成对刺激和皮之间的抑制和易化(ICI/ICF)、中枢静息期(SP)等等。应用了治疗领域的有:主要是神经科、精神科和康复理疗科等。在脊髓损伤、帕金森病(PD)、癫痫、缺血性卒中、精神分裂症(阴性症状)、抑郁症、强迫症、躁狂症、创伤后应激障碍(PTSD)、磁共振则是一种新兴的影像成像技术。
经颅磁刺激的发展史
经颅磁刺激技术的发展要追溯到19世纪。
Bickford和Fremming采用强度为20-30千高斯(GS,非国际通用的磁感应强度单位,GS=1T)的脉冲磁场对人体腓、坐骨及尺神经进行了磁场刺激,可见到这些神经所支配的肌肉收缩活动。其方法是:将一个微法拉第(uF)的电容器放电到一个空气芯(air-core)感应线圈内。与之前达松伐尔的研究不同的是,将这种磁场直接朝向眼球时,并无光幻视产生,甚至在见到眼肌抽动时也是如此。
不同的磁刺激仪更多地用来研究光幻觉的产生,不过这些磁刺激仪的输出强度、聚焦能力、刺激频率还不能满足科研的要求,甚至不能分辨到底是刺激到视网膜还是视觉皮层产生的光幻觉。
英国谢菲尔德大学的AnthonyBarker真正研发出了现代经颅磁刺激仪的样机,并用用磁刺激线圈刺激运动皮质,发现引起了对侧手上的运动诱发电位(MotorEvokedPotential,MEP),同时接受刺激者并没有出现任何疼痛或不适,其手部靶肌位置随着刺激节律而抽动。Barker研制的产品及所做的研究,标志着TMS的诞生。
Cadwell首次研制出重复经颅磁刺激仪(repetitiveTMS,rTMS),为经颅磁刺激技术在临床治疗中的应用奠定了重要基础。rTMS能够模拟大脑神经兴奋或抑制的放电模式,长时间对皮质进行程序性刺激,能对皮质起到神经调控作用。
Hoflich等人首先报道了用rTMS刺激两名药物难治性抑郁症患者,在刺激10次之后认为其中一名无效,另一名稍有效果,建议要进行更多临床试验,随后出现经颅磁刺激探索治疗抑郁症的热潮。
2
加拿大卫生部批准经颅磁刺激可以在临床作为治疗手段使用。
8
美国食品药品监督管理局(FDA)批准经颅磁刺激可以用于治疗药物难治性抑郁症。
《基于循证医学的rTMS临床治疗指南》一文发表在《ClinicalNeurophysiology》期刊,指南中明确表明rTMS可用于治疗精神科中的抑郁症、抽动症、多动症、自闭症、焦虑障碍、强迫症、精神分裂症、物质滥用障碍等精神疾病,也可用于治疗神经科中的疼痛、运动障碍、脑卒中、肌萎缩侧索硬化、多发性硬化、癫痫、意识障碍、Alzheimer、耳鸣等疾病。
中国食品药品监督管理局(CFDA)首次批准重复经颅磁刺激(Magneuro系列经颅磁刺激仪)用于抽动症、多动症、自闭症、抑郁症状、焦虑症状、失眠症状及性症状的辅助治疗。
小结
目前,对TMS在临床治疗及科研中的应用潜力还在不断被探索着,相信在不久的未来,TMS的应用范围还会不断扩大,其作为一项神经精神科学领域的创新技术,还将继续为临床诊断、治疗及科研带来新的突破。
重复性经颅磁刺激仪
引领未来走向健康
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