Theta爆发式磁刺激应用于认知障碍的专家共识

随着人口老龄化进展,认知障碍愈发受关注,它不仅降低患者生活质量与寿命,还对照护人员及社会经济造成巨大困扰。重复经颅磁刺激(rTMS)作为神经电生理技术,已证实可改善多项认知功能;Theta 爆发式磁刺激(theta burst stimulation,TBS)作为新型 rTMS 方案,在认知障碍治疗中应用渐多,相比传统 rTMS,其刺激强度更低、脉冲数更少、应用时间更短,患者配合度更高。


共识制定方法学
本专家共识通过检索中文数据库(中国知网、万方数据库、维普数据库)以及英文数据库(PubMed、Web of Science)纳入基于TBS应用于认知障碍的相关文献。检索从建库到2024年12月30日期间发表的将TBS模式用于认知障碍治疗的国内外文献,共纳入文献48篇。


01 经颅磁刺激(TMS)
经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)是一种目前用于神经及精神疾病的神经电生理技术。TMS由线圈产生磁场,磁场作用最强点可透过头皮软组织及颅骨等作用在大脑皮质神经元,通过产生感应电流来改变神经传导的动作电位,达到兴奋或抑制大脑皮质的治疗作用。重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation ,rTMS)能够促进突触的可塑性,主要原理长期增强或长期抑制神经元的效应。2005年出现了一 种新的rTMS方案,即Theta爆发式磁刺激(theta burst stimulation,TBS),作用原理是模拟中枢神经系统爆发式放电模式。


02 TBS的基础知识
TBS的原始概念来源于在探索大鼠行为期间从 海马区记录到的4—7赫兹(脑电图-EEG术语中的θ 范围)的突发放电,其模式最初用于动物实验诱导突触可塑性,后调整参数适配人类大脑。TBS的分类可根据是否持续输送脉冲,有持续性TBS(continuous TBS,cTBS)和 iTBS 模式、中间型TBS(intermediate TBS,imTBS)。TBS中以50Hz的频率提供3个刺激脉冲为1丛(burst)。在iTBS中,每丛刺激2s+8s间歇,重复10次TBS序列,总共200 s(600个脉冲)。 在imTBS中,每从刺激5s+15s的间隔,重复20次 TBS序列,总共300s(600个脉冲)。在cTBS中,连续输出10从或20从刺激,无间歇,给出20s(300个总脉冲)或40s(600个总脉冲)不间断的 TBS 序列。iTBS 通过促进产生运动诱发电位,增强皮质兴奋性,从而产生类似长时程增强作用的效应;cTBS 则通过降低运动诱发电位幅度,以抑制大脑皮质兴奋性,产生类似长时程抑制的效应;imTBS 常作为假刺激用于对照实验中。iTBS 改善认知功能的因素包括:认知功能的改善是由背外侧前额叶(dorsolateral prefrontal cortex,DLPFC)皮层与尾状核的相关性介导的,iTBS通过减少视锥细胞的抑制性控制来增强兴奋性输出,促进大脑的神经可塑性和兴奋性,同时增加能引起刺激的神经递质的释放。DLPFC是大脑中功能和结构异质性较大的脑区,是推理能力、情景记忆、执行功能的关键节点区。刺激DLPFC区可以同时进行数个网络的连接和整合,从而观察到多个认知域的改善。经研究发现,顶叶、初级运动皮层(primary motor cortex,M1)等脑区也是 rTMS 治疗认知障碍的潜在靶点,但目前TBS有关治疗较少,相关证据较少。


03 TBS的有效性和安全性
TBS是一类非侵入性脑刺激无创神经调控技术。5Hz rTMS和iTBS 在整体认知、注意力和记忆功能方面对中风后认知障碍均有效;注意力领域容易受到5 Hz调制的影响。用 5Hz rTMS 治疗可能会减缓认知能力下降。10Hz rTMS 和 iTBS 在皮质兴奋性、运动表现或情绪状态方面的疗效没有具体差异。TMS通常耐受性良好,偶有一些轻微的副作用,例如头痛和颈部疼痛。然而仍存在癫痫发作的风险,并且已经建立了完善的TMS安全指南。最新的一篇综述对安全性进行了分析,该综述中所提及的TBS治疗中仅发生过一次癫痫发 作,癫痫发作的风险粗略计算为 0.02%。轻度不良事件的总体粗略风险估计为 1.1%,与高频 rTMS 方案的发生率差不多。此外,对18岁以下儿童的 TBS 安全性研究显示没有严重的不良事件,本文所收纳的治疗方案未提及严重并发症。


04 TBS的康复治疗流程
4.1  治疗前评估

治疗前需要评估的风险包括(但不一定限于)对大脑(例如癫痫发作或思维处理)、植入物体(例如心脏起搏器、脑植入物、助听器、手术夹)以及胎儿和操作者的影响。由于 TMS 最显著的已确定剂量相关风险是诱发癫痫发作,因此应权衡可能影响癫痫发作阈值的变化。


4.2  运动阈值(MT)的测定

运动阈值可分为活动运动阈值(active motor threshold,AMT)和静息运动阈值(resting motor threshold,RMT)。AMT 被定义为能够在间隔>5s的连续10次试验中平均触发至少200μV的5个运动诱发电位(MEP)的最低刺激强度。RMT 是指放松拇指和食指时测得的运动电位。


4.3  定位方法
TMS在临床治疗过程中,其作用效果与线圈的类型、刺激的部位、刺激的强度、刺激的模式和治疗频率等参数息息相关。确定 rTMS 治疗靶点的常规方法有以下几种:
① 标准5cm法,这种方法非常快速和简单,但它没有考虑到每个人之间皮质解剖结构或颅骨大小的差异,定位模糊。
② 脑电10-20系统定位法,该系统通过使用四个基本解剖标志之间的周长和距离的一定百分比来解释患者颅骨大小的变化,提高了准确性。
③ Beam-F3 法,该方法简单、有效且准确。
④ 神经导航 TMS 系统可以在磁共振成像的辅助下对 rTMS 治疗靶点进行精准定位,以及通过 fNIRS 进行功能性定位。


05 基于TBS的康复临床应用推荐

5.1  脑血管相关性认知障碍

卒中后认知障碍(post-stroke cognitive impair⁃ ment,PSCI)是卒中最常见的并发症之一。24%~75% 的卒中后患者出现持续的认知障碍,严重者会恶化为血管性痴呆。iTBS 可以有效安全地改善中风患者的整体认知障碍,包括语义理解和执行功能,并且对记忆功能也有积极影响。最终会改善患者的生 活质量。iTBS在PSCI的应用研究,见表1。

1
脑血管相关认知障碍临床推荐方案:
刺激部位:左侧DLPFC; 
刺激方案:iTBS; 
刺激强度:80%rMT(患侧无法测得 MEP 患者可参考健侧); 
刺激时程:每周5次,连续4周,共20次。


5.2  神经变性认知障碍

5.2.1  阿尔兹海默病

AD的特征是进行性认知障碍。约1/3的AD患者表现出快速认知能力下降 (rapid cognition decline,RCD),预后差。DLPFC-iTBS是一种可行且易于实施的非药物干预,可减缓 AD 患者整体认知和生活质量的进行性下降,提供一种新的AD治疗选择。iTBS在AD的应用研究,见表2。

2
阿尔茨海默病认知障碍临床推荐方案:
刺激部位:左侧DLPF; 
刺激方案:iTBS;
刺激强度:80%rMT(患侧无法测得 MEP 患者可参考健侧);
刺激时程:每周5次,连续2周,共10次。


5.2.2  帕金森病
第二常见的神经退行性疾病是PD。PD患者在疾病的早期阶段已经出现认知障碍,并且 PD 患者的轻度认知障碍已被证明会增加痴呆的发生率。iTBS可 使帕金森病患者的整体认知、注意力和视觉空间领域显著改善。iTBS在PD的应用研究,见表3。
3
帕金森病认知障碍临床推荐方案: 
刺激部位:左侧DLPF; 
刺激方案:iTBS; 
刺激强度:80%rMT(患侧无法测得 MEP 患者可参考健侧); 
刺激时程:1次/日,连续6天。


5.3  精神性认知障碍

TBS可以治疗精神分裂症(阴性症状)、抑郁症、 强迫症、躁狂症、创伤后应激障碍(PTSD)等精神疾病,其中对抑郁症的治疗在美国已经通过FDA的认证。TBS 模式下 rTMS 治疗能够改善精神分裂症患者认知功能,安全性良好。实验证实TBS模式rTMS可改善老年慢性精神分裂症患者的阴性症状及认知功能。iTBS在精神性认知障碍的应用研究,见表4。


4
精神性认知障碍临床推荐方案: 
刺激部位:左侧DLPF; 
刺激方案:iTBS; 
刺激强度:100%rMT(患侧无法测得 MEP 患者可参考健侧); 
刺激时程:每周5次,共4周,共20次。


06 总结
TBS能有效治疗多种认知障碍,且有可能产生长期疗效。当前借助磁共振功能成像、fNIRS、弥散张量成像等影像学技术,可实现TBS治疗的精准定位与脑网络连接观察,助力个性化治疗,未来有望进一步提升其精准度与疗效。临床试验中,iTBS 的应用较 cTBS 更为广泛,但 TBS 治疗认知障碍仍存不足,如治疗靶点单一、尚未应用于脑瘫儿童,且长期治疗疗效缺乏证据,未来需开展更多大样本量、长时间随访的研究。

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