促發式重複經顱磁刺激可能輔佐上肢機器人復健,改善中風後的動作表現

  經顱磁刺激(transcranial magnetic stimulation)指運用磁場轉變生成電流的原理,針對特定區域產生微電流刺激大腦,又依據選定的刺激模式,包括輸出強度、刺激間隔、刺激頻率等,調控神經迴路的活動;重複一詞代表刺激以特定模式持續一段時間,並非單次刺激即結束。本國衛福部食品藥物管理署於2018年核准使用重複式經顱刺激治療憂鬱症,截至今日(2022年7月12日)國內共有五種經顱磁刺激治療系統,適應症範圍並無改變 [1]。

      治療腦中風則在研究看到正面的效應,近期被加拿大的腦中風指引建議用於「輔助」上肢動作復健” …repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) and transcranial direct current stimulation (tDCS) could be considered as an adjunct to upper extremity therapy.” [2],即必須搭配其它的實證中風治療,如任務導向為基礎的職能治療,並不建議單獨使用,亦不宜單獨宣稱其療效。一般而言,高頻重複式經顱磁刺激產生興奮區域神經的效果,以每秒擊發5-20次的頻率刺激中風側腦半葉;低頻重複式經顱磁刺激則會抑制神經衝動,每秒1次刺激沒有發生中風的腦半葉 [3]。

  臺灣黃英儒教授研發出θ脈衝刺激(theta burst simulation, TBS),又分為間歇性(intermittent TBS, iTBS)和持續性的θ脈衝刺激(continuous TBS, cTBS) [4],單獨使用前項模式提升神經興奮性,後者則抑制神經興奮性,相較於傳統高、低頻的重複經顱磁刺激,有效縮短引發神經塑性的時間 [5]。香港理工大學職能治療團隊根據前述生理基礎,研究iTBS輔助上肢機器人復建的促發效應(priming effect),成果近日刊登在國際期刊《腦中風》(Stroke) [6]。促發效應意思是先前的刺激經驗改變了後續的行為表現,以及相關的神經反應 [7],屬於內隱學習(implicit learning)。該試驗招募42名腦中風半年以上,能移動偏癱上肢但缺乏有效功能的慢性患者,接受其中一種療程:促發式iTBS,無促發iTBS或者假刺激(見下圖),腦刺激結束後所有人均進行上肢近端機器輔助治療和機器手復健,各20分鐘。類似本國的門診復健頻率每星期進行3次,療程總共10次,第5次療程結束時進行期中評估(T1),全部療程結束時執行後測(T2),主要成效依據傅格-梅爾上肢量表(Fugl-Meyer Assessment of Upper Extremity, FMA-UE) [6]。

  經過10次治療,三種療程均改善了上肢動作復原,FMA-UE平均進步3.5至6.5分,具有統計顯著意義。促發式iTBS則提升了上肢復健機器人的效應,動作復原的改善幅度大於假刺激,雖然無促發iTBS的平均進步分數略高於假刺激 (5.3 vs 3.5)且略低於促發式iTBS (5.3 vs 6.5),可是都沒有統計學上的差異。再將參與個案依照治療前FM-UE的中位數,細分成高功能和低功能兩群,則發現促發式iTBS可能是錦上添花,促進高功能個案的動作復原效果優於無促發iTBS和假刺激 [6]。最後,根據神經生理實驗(人數剩21人),促發式iTBS組的事件去同步化(event-related desynchronization, ERD)指數降低最多,代表促發式iTBS可能提高了刺激腦區周遭-患側的主要感覺運動皮質的神經活性,然而個體反應差異大,應保守看待此項發現。

  如同過去的統合分析,上肢機器人復健本身即可促進腦中風患者的上肢動作復原[8],然而額外神經調控(如經顱磁刺激)並不保證能夠加強療效 [9]。由於經顱磁刺激的刺激模式眾多,如何搭配組合以及產生多少治療反應,適合的病人特徵等議題,都等待更多研究指引臨床應用。國內經顱磁刺激治療腦中風的風氣正盛,面對患者、家屬詢問相關問題時,應謹慎參佐實證,客觀分析優劣以建立最佳之神經復健療程。

許世賓職能治療師整理

註:封面圖取自參考資料6

參考資料

1. 西藥、醫療器材及化粧品許可證查詢 (中文品名:磁刺激治療) https://info.fda.gov.tw/MLMS/H0001.aspx

2. Teasell et al., Int J Stroke. 2020;15:763-788.

3. Lefaucheur et al., Clin Neurophysiol. 2020;131:474-528.

4. Huang et al., Neuron. 2005;45:201-206.

5. Chung et al., Neurosci Biobehav Rev. 2016;63:43-64.

6. Zhang et al., Stroke. 2022;53:2171-2181.

7. Stoykov & Madhavan. J Neurol Phys Ther. 2015;39:33-42.

8. Veerbeek et al., Neurorehabil Neural Repair. 2017;31:107-121.

9. Reis et al., Neurorehabil Neural Repair. 2021;35:256-266.