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經(jīng)顱重復(fù)磁刺激儀百科知識(shí)
發(fā)布時(shí)間:2025-06-06 09:23:12

定義

經(jīng)顱重復(fù)磁刺激儀是一種非侵入性的神經(jīng)調(diào)控設(shè)備。它利用快速變化的強(qiáng)電流在線圈中產(chǎn)生強(qiáng)大的、聚焦的脈沖磁場(chǎng)。這個(gè)磁場(chǎng)無(wú)衰減地穿透顱骨,在目標(biāo)腦區(qū)皮層表層感應(yīng)出微弱的感應(yīng)電流,從而對(duì)神經(jīng)元產(chǎn)生興奮性或抑制性影響,調(diào)節(jié)大腦皮層的興奮性。

核心原理

  1. 電磁感應(yīng): 儀器核心是一個(gè)通電線圈。當(dāng)強(qiáng)電流(數(shù)千安培)在極短時(shí)間內(nèi)(毫秒級(jí))通過(guò)線圈時(shí),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,會(huì)在其周?chē)a(chǎn)生一個(gè)快速變化的強(qiáng)脈沖磁場(chǎng)。

  2. 穿透顱骨: 這個(gè)脈沖磁場(chǎng)能夠幾乎無(wú)衰減地穿透頭皮、顱骨、腦膜和腦脊液,到達(dá)大腦皮層。

  3. 感應(yīng)電流: 當(dāng)磁場(chǎng)穿過(guò)腦組織時(shí),在神經(jīng)元中會(huì)感應(yīng)出與原始電流方向相反的微弱電流(渦電流)。

  4. 神經(jīng)調(diào)控: 這種感應(yīng)電流會(huì)改變神經(jīng)元的膜電位。如果電流足夠強(qiáng),可以引起神經(jīng)元的去極化(興奮)或超極化(抑制),從而影響神經(jīng)元的放電活動(dòng),調(diào)節(jié)局部腦區(qū)和與之相連的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能。

關(guān)鍵參數(shù)與模式

  • 重復(fù)頻率:

    • 高頻刺激: 通常指 >5 Hz(如 10 Hz, 20 Hz)。通常增加目標(biāo)皮層的興奮性。

    • 低頻刺激: 通常指 ≤ 1 Hz。通常降低目標(biāo)皮層的興奮性。

    • Theta 爆發(fā)刺激: 一種特殊的模式,通常包含3-5個(gè)50 Hz的脈沖串,以5 Hz的頻率重復(fù)(如 cTBS, iTBS)。對(duì)皮層興奮性的影響更復(fù)雜和持久,通常cTBS抑制,iTBS興奮。

  • 刺激強(qiáng)度: 通常以個(gè)體運(yùn)動(dòng)閾值(MT)的百分比表示(如 80%-120% MT)。MT是刺激運(yùn)動(dòng)皮層(如手部區(qū)域)引起對(duì)側(cè)手指肌肉產(chǎn)生最小可見(jiàn)收縮(運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位)所需的強(qiáng)度。

  • 刺激時(shí)間: 每次刺激的時(shí)長(zhǎng)(秒或分鐘)、每個(gè)序列包含的脈沖總數(shù)。

  • 線圈類(lèi)型:

    • 8字形線圈: 最常用,刺激焦點(diǎn)較小(約1-2 cm2),定位相對(duì)精確。

    • 圓形線圈/錐形線圈: 刺激焦點(diǎn)較大,深度稍深,定位精度略低。

    • 深部線圈: 特殊設(shè)計(jì)(如 Hesed 線圈),旨在刺激更深部的腦區(qū)(如背外側(cè)前額葉的深部、前扣帶回等)。

主要應(yīng)用(適應(yīng)癥)

rTMS 已被批準(zhǔn)或廣泛研究用于多種神經(jīng)精神疾病的治療:

  1. 抑郁癥:

    • 主要適應(yīng)癥: 尤其適用于對(duì)一種或多種抗抑郁藥物反應(yīng)不佳的難治性抑郁癥患者。

    • 靶點(diǎn): 最常用左側(cè)背外側(cè)前額葉皮層(高頻刺激)或右側(cè)背外側(cè)前額葉皮層(低頻刺激)。

  2. 強(qiáng)迫癥:

    • 對(duì)藥物和心理治療反應(yīng)不佳的患者可能受益。

    • 靶點(diǎn): 常刺激輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)或背外側(cè)前額葉皮層。

  3. 神經(jīng)性疼痛:

    • 如中風(fēng)后疼痛、幻肢痛、纖維肌痛等。

    • 靶點(diǎn): 常刺激初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層或相關(guān)感覺(jué)皮層。

  4. 中風(fēng)康復(fù):

    • 用于促進(jìn)運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)(刺激患側(cè)或?qū)?cè)運(yùn)動(dòng)皮層)、改善失語(yǔ)(刺激語(yǔ)言相關(guān)區(qū)域)、減少肌張力增高。

  5. 帕金森病:

    • 研究用于改善運(yùn)動(dòng)癥狀(如運(yùn)動(dòng)遲緩、強(qiáng)直)、步態(tài)障礙、抑郁和認(rèn)知功能。

    • 靶點(diǎn): 常刺激運(yùn)動(dòng)皮層、輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)、背外側(cè)前額葉。

  6. 耳鳴:

    • 刺激聽(tīng)覺(jué)皮層或相關(guān)區(qū)域。

  7. 其他研究領(lǐng)域:

    • 精神分裂癥(陰性癥狀、幻聽(tīng))、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙、物質(zhì)成癮、阿爾茨海默病、偏頭痛預(yù)防、癲癇(低頻刺激特定區(qū)域)、肌張力障礙等。

安全性與禁忌癥

rTMS 總體安全性較高,副作用通常輕微且短暫。

  • 常見(jiàn)副作用:

    • 治療部位頭皮不適或疼痛(最常見(jiàn))。

    • 面部肌肉抽動(dòng)或跳動(dòng)(線圈放電時(shí))。

    • 頭痛。

    • 頭暈、疲勞。

    • 短暫性聽(tīng)力變化(需佩戴耳塞)。

  • 罕見(jiàn)但嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn):

    • 誘發(fā)癲癇發(fā)作: 風(fēng)險(xiǎn)極低(<0.1%-1%,取決于刺激參數(shù)和個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)因素),嚴(yán)格遵循安全指南可最大限度降低風(fēng)險(xiǎn)。

    • 誘發(fā)躁狂(尤其在雙相情感障礙患者)。

    • 認(rèn)知功能短暫改變(罕見(jiàn))。

  • 絕對(duì)禁忌癥:

    • 頭顱內(nèi)或耳內(nèi)有鐵磁性金屬植入物(除某些特殊設(shè)計(jì)的鈦合金顱骨板或固定釘外),如動(dòng)脈瘤夾、人工耳蝸、電極、彈片、金屬碎片等(磁場(chǎng)可能導(dǎo)致移位或發(fā)熱)。

    • 植入有電子設(shè)備(如心臟起搏器、除顫器、迷走神經(jīng)刺激器、深部腦刺激器等)(磁場(chǎng)可能干擾設(shè)備功能)。

  • 相對(duì)禁忌癥(需謹(jǐn)慎評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)/獲益):

    • 癲癇病史或癲癇家族史。

    • 腦部結(jié)構(gòu)性病變(如腫瘤、近期卒中、顱內(nèi)壓增高)。

    • 嚴(yán)重心臟病。

    • 懷孕或哺乳期(研究數(shù)據(jù)有限)。

    • 有嚴(yán)重或頻繁頭痛、偏頭痛病史。

    • 藥物濫用或依賴(lài)。

    • 雙相情感障礙(誘發(fā)躁狂風(fēng)險(xiǎn))。

    • 聽(tīng)力問(wèn)題或佩戴助聽(tīng)器(需移除并戴耳塞)。

  • 重要安全措施:

    • 詳細(xì)篩查禁忌癥。

    • 確定個(gè)體化運(yùn)動(dòng)閾值。

    • 嚴(yán)格遵守國(guó)際安全指南(如 Rossi 等發(fā)表的指南)設(shè)定刺激參數(shù)。

    • 操作者和患者佩戴耳塞。

    • 治療中密切觀察患者反應(yīng)。

    • 由受過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)的醫(yī)生或技術(shù)人員操作。

臨床應(yīng)用流程

  1. 評(píng)估與篩查: 醫(yī)生評(píng)估患者病情、適應(yīng)癥、排除禁忌癥。

  2. 確定靶點(diǎn): 通常使用國(guó)際腦電圖10-20系統(tǒng)定位(如 F3 點(diǎn)附近對(duì)應(yīng)左側(cè)DLPFC)或結(jié)合神經(jīng)導(dǎo)航(MRI引導(dǎo))進(jìn)行更精準(zhǔn)定位。

  3. 測(cè)定運(yùn)動(dòng)閾值: 在運(yùn)動(dòng)皮層(通常手部區(qū)域)確定引起對(duì)側(cè)手部肌肉最小收縮的刺激強(qiáng)度。

  4. 設(shè)定參數(shù): 根據(jù)治療目標(biāo)和安全指南,設(shè)定頻率、強(qiáng)度、脈沖總數(shù)、序列模式、間歇時(shí)間等。

  5. 治療: 患者坐于治療椅上,線圈放置于靶點(diǎn)位置。每次治療持續(xù)約20-60分鐘。通常一個(gè)療程需要連續(xù)多天(如4-6周,每周5天)。

  6. 監(jiān)測(cè)與調(diào)整: 治療中觀察患者反應(yīng),根據(jù)需要調(diào)整參數(shù)。療程結(jié)束后評(píng)估療效。

設(shè)備組成

典型的rTMS設(shè)備包括:

  1. 主機(jī): 包含控制電路、電容器(儲(chǔ)存和釋放大電流)、冷卻系統(tǒng)。

  2. 刺激線圈: 產(chǎn)生磁場(chǎng)的核心部件(如8字形、圓形、深部線圈)。

  3. 定位系統(tǒng):

    • 機(jī)械臂: 固定和精確移動(dòng)線圈。

    • 神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)(可選但推薦): 結(jié)合患者MRI圖像,實(shí)時(shí)精確引導(dǎo)線圈位置到目標(biāo)腦區(qū)。

  4. 患者座椅/治療床: 舒適固定患者。

  5. 耳塞: 降低脈沖噪音。

  6. 軟件控制界面: 設(shè)置參數(shù)、記錄數(shù)據(jù)、控制治療流程。

代表品牌

市場(chǎng)上主要的rTMS設(shè)備制造商包括:BrainsWay(深部線圈技術(shù)領(lǐng)先)、MagVenture、Magstim、Nexstim(以高精度神經(jīng)導(dǎo)航為特色)、Neurosoft、Yiruide(國(guó)產(chǎn))等。

總結(jié)

經(jīng)顱重復(fù)磁刺激儀(rTMS)是一種安全有效的非侵入性腦刺激技術(shù),通過(guò)磁場(chǎng)在特定腦區(qū)誘導(dǎo)感應(yīng)電流,調(diào)控神經(jīng)活動(dòng)。它已成為難治性抑郁癥的標(biāo)準(zhǔn)治療之一,并在多種神經(jīng)精神疾病和康復(fù)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。其療效和安全性高度依賴(lài)于精準(zhǔn)的靶點(diǎn)定位、個(gè)體化的參數(shù)設(shè)定以及嚴(yán)格遵循安全操作規(guī)范。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步(如更深的刺激、更精準(zhǔn)的導(dǎo)航)和研究的深入,rTMS的應(yīng)用范圍有望進(jìn)一步擴(kuò)大。

請(qǐng)注意: rTMS 是一種醫(yī)療技術(shù),必須在有資質(zhì)的醫(yī)療機(jī)構(gòu)中,由經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)的醫(yī)生處方并指導(dǎo)操作人員進(jìn)行。本文信息僅供知識(shí)普及,不能替代專(zhuān)業(yè)醫(yī)療建議。

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