1、經(jīng) 顱 磁 刺 激（TMS）在精神科的應(yīng)用,熊 祖 倫,概 念,經(jīng)顱磁刺激（transcranial magnetic stimulation ，TMS ）技術(shù)是一種利用脈沖磁場作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)（主要是大腦），改變皮層神經(jīng)細(xì)胞的膜電位，使之產(chǎn)生感應(yīng)電流，影響腦內(nèi)代謝和神經(jīng)電活動(dòng)，從而引起一系列生理生化反應(yīng)的磁刺激技術(shù)。,簡 介,1985年Barker首次發(fā)表了TMS的論文報(bào)道 1992年出現(xiàn)了第一臺重頻磁刺激器 按刺激脈沖不同，我們可以將TMS分為三種刺激模式 單脈沖TMS(single-pulse TMS, sTMS) 對脈沖TMS(paired-pulse TMS, pTMS) 重復(fù)性T

2、MS(repetitive TMS, rTMS),rTMS是在某一特定皮質(zhì)部位給予重復(fù)刺激的過程。rTMS在神經(jīng)元不應(yīng)期也可以刺激，所以能興奮更多水平方向的神經(jīng)元，不僅引起生物學(xué)效應(yīng)，影響刺激局部和功能相關(guān)的遠(yuǎn)隔皮層功能，實(shí)現(xiàn)皮層功能區(qū)域性重建，而且產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)可持續(xù)到刺激停止后一段時(shí)間。 rTMS已成為研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能重建的良好工具。,簡 介,rTMS與TMS不同的是 1.在神經(jīng)元不應(yīng)期也能夠進(jìn)行刺激。 2.rTMS對皮層產(chǎn)生功能性的影響 高頻刺激(1525 Hz)可能增加局部代謝 低頻刺激(15 Hz) 降低局部代謝,設(shè) 備,兩個(gè)部分組成 Power Generators （電容器）

3、刺激線圈,設(shè) 備,線圈 圓形線圈 蝶形線圈 靜態(tài)液冷（低耗能） 動(dòng)態(tài)液冷（高耗能） 線圈磁場分布于距離成反比，所以要貼近患者頭部 45度方向誘發(fā)最高刺激,原理,電磁現(xiàn)象：電流通過一個(gè)線圈可以產(chǎn)生磁力線，磁力線可使臨近的線圈內(nèi)產(chǎn)生逆向電流。 經(jīng)顱刺激時(shí)，脈沖磁場在皮層中間神經(jīng)元產(chǎn)生感應(yīng)電流 經(jīng)顱磁刺激的電容器內(nèi)的電荷迅速釋放時(shí)，產(chǎn)生的電流通過刺激線圈，產(chǎn)生磁力線，磁力線以較小的阻力無創(chuàng)傷地穿透顱骨，到達(dá)皮層，在皮層內(nèi)產(chǎn)生可傳導(dǎo)的逆向電流，從而改變皮層的興奮性,rTMS原 理,短暫，強(qiáng)大磁場脈沖重復(fù)施加在皮層上 線圈產(chǎn)生的磁場穿過頭皮和顱骨，在皮層上誘導(dǎo)出電流，引起神經(jīng)元興奮 效應(yīng) 動(dòng)作 改變腦血

4、流和代謝 干擾說話和視覺 情緒改變,TMS的作用機(jī)理,TMs可促進(jìn)腦缺血神經(jīng)功能的改善，其機(jī)制可能與健側(cè)感覺運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)錐體細(xì)胞樹突和突觸結(jié)構(gòu)參數(shù)的改變有關(guān) 。 TMS能促進(jìn)腦梗死大鼠學(xué)習(xí)記憶功能的恢復(fù) ，其機(jī)制可能與海馬錐體細(xì)胞樹突和突觸結(jié)構(gòu)的改變有關(guān)。,TMS的作用機(jī)理,TMS能夠抑制大鼠缺血一再灌注損傷急性期單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的過量釋放，從而減輕單胺類神經(jīng)遞質(zhì)對神經(jīng)細(xì)胞的毒性作用，保護(hù)腦組織 。 陳運(yùn)平等的研究表明：磁刺激組大鼠額葉皮質(zhì)5-HT、海馬5-HT和DA、紋狀體DA、下丘腦5-HT均明顯高于抑郁模型組，提示低頻rTMS能調(diào)節(jié)抑郁模型大鼠不同腦區(qū)內(nèi)單胺類遞質(zhì)的水平。這可能是rTMS治療抑

5、郁癥的機(jī)制之一。 其他精神疾病如躁狂癥，精神分裂癥，強(qiáng)迫癥等，被認(rèn)為存在多巴胺、5一HT神經(jīng)遞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)異常，因此rTMS用于精神疾病的治療具備理論依據(jù)。,應(yīng) 用,TMS 應(yīng)用于腦功能檢測 單脈沖TMS通過刺激運(yùn)動(dòng)皮層在對側(cè)肢體肌肉誘發(fā)的MEP（運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位）研究運(yùn)動(dòng)通路的功能，是診斷運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)病變的客觀手段之一。 臨床治療應(yīng)用 rTMS可通過不同頻率刺激對皮層產(chǎn)生興奮或抑制作用，開辟了臨床應(yīng)用的新領(lǐng)域，如用于認(rèn)知功能和行為等方面的研究、語言中樞的定位及治療方面的應(yīng)用等,腦功能檢測,評價(jià)皮質(zhì)脊髓束的傳導(dǎo)性 1. CMCT (腦皮質(zhì)到脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的傳導(dǎo)時(shí)間)：皮質(zhì)脊髓束的脫髓鞘、退行性、缺血性變

6、化及脊髓病等將導(dǎo)致CMCT 延長, 2. MEPs 波：反映周圍神經(jīng)功能,腦功能檢測,評價(jià)皮質(zhì)的興奮性 1. 運(yùn)動(dòng)閾值：評價(jià)皮質(zhì)脊髓束的興奮性 2. 皮質(zhì)靜息期：對評價(jià)癲癇、腦卒中、運(yùn)動(dòng)異常、肌萎縮側(cè)索 硬化癥、偏頭痛和破傷風(fēng)等疾病有一定意義 3. 皮質(zhì)內(nèi)抑制及易化：探明各種神經(jīng)、精神疾病半球間、不同腦區(qū)間的病理聯(lián)絡(luò)機(jī)制的研究,臨床應(yīng)用,帕金森病 癲癇 肌張力異常和抽動(dòng)障礙 抑郁癥 精神分裂癥的頑固性幻聽 陰性癥狀 強(qiáng)迫癥 焦慮 And more,rTMS與抑郁癥,是否需要使用rTMS治療抑郁癥？ 抑郁癥的高發(fā)病率、高復(fù)發(fā)率、高經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)率 50%患者沒有尋求幫助 50%患者沒有被診斷出抑郁癥

7、50%患者沒有接受充分的治療 接受治療的患者依從性差（不足50%） 現(xiàn)有治療抑郁的手段 藥物治療 心理治療 腦刺激技術(shù)（rTMS是其中之一，可作為電休克的替代）,rTMS與抑郁癥,很多對照研究表明：經(jīng)顱磁刺激(TMS)是嚴(yán)重抑郁癥的一種有效的非藥物治療方式。(最近Biol Psychiatry 2007, 62: 1208) 優(yōu)勢在于無創(chuàng)和對皮層功能的高聚焦 額區(qū)rTMS可以調(diào)整額葉-邊緣環(huán)路功能，可逆的改變重癥抑郁,rTMS治療抑郁癥機(jī)理,PET研究表明抑郁癥患者左側(cè)DLPFC （背外側(cè)額葉）代謝下降 rTMS可以使得DLPFC 代謝改變 rTMS增加BDNF的mRNA表達(dá),rTMS治療抑郁

8、癥的模式,刺激部位：DLPFC 刺激量：刺激運(yùn)動(dòng)閾值（MT）的90-100% 頻率：15HZ，50個(gè)刺激為一串，40-50串 休息60-120秒，再下一個(gè)循環(huán),rTMS治療抑郁癥的有效性,8個(gè)Meta分析研究證明其有效（BAJBOU 2005） rTMS 療效滿意（BURT ET AL. 2002） 需要更多的研究來提高其有效性（MARTIN ET AL.2003）,國內(nèi)王曉明等 研究發(fā)現(xiàn)予左前額葉70 運(yùn)動(dòng)閾強(qiáng)度、20Hz的rTMS治療抑郁癥患者，HAMD評分明顯下降，抑郁癥狀改善，同時(shí)其rCBF明顯增加；而5 Hz的rTMS對HAMD評分及rCBF低灌注改善不明顯。提示低強(qiáng)度高頻rTMS對

9、治療抑郁癥有一定價(jià)值。,Grunhaus等 的一項(xiàng)隨機(jī)對照研究表明，對于不伴精神病性癥狀的抑郁癥患者，rTMS的療效與電抽搐(ECT)治療效果相當(dāng)；而且由于rTMS的高選擇性和無痛性刺激，副作用小等特點(diǎn)，更易被接受為常規(guī)治療。 因此，rTMS可用于18歲以下的青少年 。,對于伴有抑郁癥狀的癲癇患者，rTMS不但可以治療抑郁癥狀，還可以用來治療癲癇。是一種安全有效的治療方法- 。 總的傾向認(rèn)為左背外側(cè)前額葉高頻刺激和右背外側(cè)前頂葉低頻刺激，對抑郁癥是有效的，但臨床獲益不肯定，可能與患者的年齡、有無伴隨精神病性癥狀，刺激時(shí)間等有關(guān)，尚需進(jìn)一步澄清該技術(shù)的最佳治療參數(shù)，得到最佳的治療效果。,精神分裂

10、癥和rTMS,研究： 評估精神分裂癥患者皮質(zhì)的興奮性和抑制性機(jī)制 治療：不如應(yīng)用于抑郁癥患者的時(shí)間長 主要應(yīng)用范圍 幻聽 陰性癥狀,TMS在精神分裂癥研究中的應(yīng)用,皮質(zhì)興奮性研究： 精神分裂癥患者運(yùn)動(dòng)閾值（MT）和運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位潛伏期與正常人存在區(qū)別，說明皮質(zhì)脊髓束興奮性存在差異 皮質(zhì)抑制性研究：小腦抑制性有差異 皮質(zhì)可塑性研究：經(jīng)過刺激后，MEP 波幅與正常不一致,rTMS治療精神分裂癥,治療幻聽 研究發(fā)現(xiàn)TMS可以減少幻聽，改善某些精神癥狀等。并且rTMS可能是降低難治性精神分裂癥患者聽幻覺頻率和強(qiáng)度的一種有希望的方法。 機(jī)理：幻覺認(rèn)為與顳頂葉活動(dòng)增強(qiáng)有關(guān),因此對顳頂葉進(jìn)行低頻刺激來與降低語

11、言加工環(huán)路皮質(zhì)的興奮性 刺激模式 部位：左側(cè)聽覺皮質(zhì) 刺激量：110%MT 刺激頻率：1HZ,rTMS治療精神分裂癥,rTMS治療陰性癥狀 機(jī)理： 陰性癥狀與前額葉皮質(zhì)活動(dòng)減弱有關(guān),因此對前額葉皮質(zhì) 進(jìn)行高頻刺激可以改善陰性癥狀 刺激模式 部位：前額葉 刺激量：90-100%MT 刺激頻率：15-20HZ,rTMS治療精神分裂癥,陽性癥狀：雖然研究結(jié)果不一，很多研究表明有效。 刺激模式 部位：前額葉 刺激量：未定 刺激頻率：未定 認(rèn)知功能：可以改善長期服藥的精神分裂癥患者的認(rèn) 知功能,Hoffman對50例右利手、每天至少有5次幻聽的精神分裂癥患者行rTMS(1 Hz 90MT)治療后發(fā)現(xiàn)幻聽

12、評定量表、臨床大體評定量表及幻聽的頻率均比假刺激組明顯降低，且沒有明顯的神經(jīng)認(rèn)知損害。高頻rTMS(15Hz 90MT)對精神分裂癥患者的陽性癥狀無效，而對陰性癥狀安全有效。這與此左顥頂葉刺激有效的報(bào)導(dǎo)相一致。但也有許多研究不支持以上研究。,Novak_l 一項(xiàng)雙盲假對照平行設(shè)計(jì)研究中，對16例以陰性癥狀為主的精神分裂癥患者予高頻(20 Hz 90MT)rTMS治療，刺激部位在左前額葉背外側(cè)，2周內(nèi)治療10d，共6周，發(fā)現(xiàn)治療效果不明顯。是否由于刺激部位和刺激參數(shù)的影響，有待進(jìn)一步的嚴(yán)格控制的對照、雙盲研究以證實(shí)?；A(chǔ)研究提示，左顳頂皮質(zhì)磁刺激后幻覺減輕的證據(jù)可提供聽幻覺病理生理學(xué)線索，在言語

13、知覺區(qū)降低皮質(zhì)興奮性可能干擾幻覺的發(fā)現(xiàn)提示語言感知區(qū)的活化是聽幻覺的一個(gè)原因。,rTMS與焦慮障礙,廣泛性焦慮：研究表明有效 刺激模式 部位：右側(cè)DLPFC 刺激量：110-120%MT 刺激頻率：1HZ 強(qiáng)迫癥：有研究表明有效，但仍需進(jìn)一步研究證據(jù) PTSD：有研究表明有效,TMS治療強(qiáng)迫癥(OCD)：,一些臨床證據(jù)提示，強(qiáng)迫癥的發(fā)病可能與眶額一邊緣一基底節(jié)的功能失調(diào)有關(guān)，并沒有特異性的涉及前額葉，眶葉和基地節(jié)位于顱內(nèi)深部，無法直接進(jìn)行TMS刺激。但Sachdev等 用rTMS對12例OCD病人隨機(jī)刺激左右側(cè)前額葉皮層，治療2周后，所有病人的強(qiáng)迫觀念和強(qiáng)迫行為均明顯改善，效果可持續(xù)一個(gè)月。提

14、示對外側(cè)前額葉進(jìn)行刺激理論上可以對眶葉和基地節(jié)產(chǎn)生跨突觸效果。但由于缺乏假刺激對照，結(jié)果令人質(zhì)疑。,TMS治療創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(PTSD)：,Grisaru等 對1O例PTSD病人進(jìn)行了初步研究，當(dāng)給予慢速TMS(03Hz)刺激兩側(cè)運(yùn)動(dòng)皮層(大的角形線圈)治療一次后(15min內(nèi)15次刺激)，PTSD的核心癥狀改善明顯，軀體化癥狀和焦慮癥狀也得到改善。雖然效果持續(xù)時(shí)間短暫(最多1周)，但為進(jìn)一步的研究提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。,TMS治療慢性疼痛：,隨著醫(yī)學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，社會(huì)心理因素在疼痛中的作用日益明顯 。慢性疼痛與抑郁癥狀之間存在著生物學(xué)的內(nèi)在聯(lián)系，而且兩者對抗抑郁治療都有效。TMS作為一種新的抗抑郁治

15、療的物理方法也同樣對慢性疼痛有效。但其鎮(zhèn)痛的作用機(jī)制還不是十分清楚。,Lefaucheur 的研究發(fā)現(xiàn)，TMS引起的神經(jīng)活動(dòng)性可以作用于皮質(zhì)的刺激點(diǎn)，也可以作用于與之相隔很遠(yuǎn)的、具有相同功能的組織。其鎮(zhèn)痛的效果取決于刺激的部位和刺激的參數(shù)，尤其是刺激頻率。他在對36名面部和手部慢性疼痛患者的研究中發(fā)現(xiàn) ：10Hz TMS的刺激是有效的，多次rTMS刺激可使鎮(zhèn)痛效果持續(xù)更長時(shí)間。,rTMS與癲癇,理論依據(jù)：經(jīng)低頻rTMS刺激后, 皮層的興奮性減低, 皮層的放電閾值明顯升高 刺激模式 部位：發(fā)作區(qū)上刺激 刺激量：110%靜息運(yùn)動(dòng)閾值 刺激頻率：0.33HZ 2500/天，5天,rTMS治療的原則,

16、安全性原則 選擇正確的刺激部位 選擇正確的刺激模式,安全性,rTMS技術(shù)是安全的，但仍有潛在的副作用： 高頻rTMS(10 Hz)可能誘發(fā)癲癇發(fā)作，特別對有癲癇家族史者要慎重，必要做時(shí)要配備所有搶救設(shè)施。但低頻rTMS(8 Hz)則相對安全，有報(bào)道已用于癲癇病人 受試者和操作者應(yīng)戴耳罩以保護(hù)聽力,常見副作用,癲癇風(fēng)險(xiǎn)其誘發(fā)癲癇的危險(xiǎn)因素為顱腦腫瘤、卒中、炎癥、嚴(yán)重創(chuàng)傷、顱高壓、特發(fā)性癲癇、未加控制的癲癇、近期服用三環(huán)類鎮(zhèn)靜安眠等降低癇性發(fā)作閾值藥物、嚴(yán)重酗酒及使用神經(jīng)興奮性藥物者 局部不適和疼痛 頭痛 神經(jīng)認(rèn)知的改變 聽力的副作用 一般這些副作用都可以耐受，超過90%的患者沒有任何不適的反應(yīng),

17、國外Anderson等 給予健康成年男性每天12 960脈沖的刺激，每周連續(xù)3 d，也沒發(fā)現(xiàn)具有顯著意義的副反應(yīng)。 Machii等 通過薈萃分析也發(fā)現(xiàn)，rTMS的副反應(yīng)不明顯，如果發(fā)生也是輕微的。其最常見的副反應(yīng)是頭痛，發(fā)生率為23 ，通常發(fā)生在刺激額葉的患者。提示無論從動(dòng)物試驗(yàn)，還是臨床試驗(yàn)，rTMS都是安全和可以忍受的。 rTMS會(huì)產(chǎn)生噪音，可能會(huì)影響聽覺水平，戴上耳機(jī)可以避免； 最嚴(yán)重的不良反應(yīng)是誘發(fā)癲癇，其刺激頻率多在1O一25 Hz，刺激強(qiáng)度均在閾強(qiáng)度以上。但通常是自限性的，可逆的。,安全性原則,排除標(biāo)準(zhǔn)： 1. 患者腦內(nèi)靠近刺激線圈處有金屬材料 2. 有起搏器 3. 有癲癇發(fā)作風(fēng)險(xiǎn): 顱腦疾病、創(chuàng)傷、特發(fā)性癲癇、近期服用三環(huán)類等降低癇性發(fā)作閾值藥物、嚴(yán)重酗酒及使用神經(jīng)興奮性藥物者。 刺激時(shí)間：受刺激強(qiáng)度和頻率的控制 刺激間隔：受刺激強(qiáng)度和頻率的控制,如何選擇正確的刺激部位、模式,根據(jù)疾病來定部位和刺激模式 抑郁、焦慮等刺激前額葉背