楊 健 梁桂生 廖成鉅 鄧嘉威 周光輝
東莞市松山湖中心醫(yī)院,廣東 東莞 523000
腦卒中后認知障礙(post-srtoke cognitive impairment,PSCI)[1-2]是指發(fā)生急性腦卒中后引起的各種類型和程度的認知水平下降,目前被認為是缺血性卒中后認知障礙的最重要組成部分之一。PSCI并不一定有記憶力的障礙,但是會伴隨其他認知項目(如視空間與執(zhí)行功能、命名、注意、計算、語言、抽象、定向等)的功能下降,即使未發(fā)現(xiàn)記憶力障礙,也可定義是認知障礙[3]。認知障礙是腦卒中的最常見的并發(fā)癥之一,國內外有研究報道PSCI 的發(fā)病率可達24%~53.4%[1,4],PSCI會影響患者的預后及日常生活,嚴重者使患者失去生活自理及工作能力,增加家庭及社會負擔。對于腦卒中后出現(xiàn)的認知功能障礙,目前臨床上常用的方法有認知訓練、運動療法、作業(yè)療法、物理療法、神經心理學療法、藥物治療、計算機輔助治療、經顱磁刺激及經顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)等[5-10]。而tDCS 是近來熱門的研究方向之一,目前認為tDCS 通過電流改變局部腦神經元活動而治療腦功能障礙,具有無創(chuàng)性、價格較便宜、容易攜帶、方便操作和安全性好等一系列優(yōu)點,越來越多地應用于認知障礙的治療,但tDCS的療效卻未得到一致的效果,tDCS配合認知訓練是否更能改善PSCI認知功能及日常生活活動能力是一個熱門研究點。本研究旨在觀察tDCS配合認知訓練對PSCI認知功能及日常生活活動能力的影響。
1.1 一般資料選取2019-07—2021-07 東莞市松山湖中心醫(yī)院康復醫(yī)學科及神經內科收治的卒中后認知障礙患者96 例(均為缺血性卒中),按照隨機方法分為A、B、C 3 組,試驗過程中脫落2 例(1 例出現(xiàn)再次卒中,1例提前出院),均為A組病例。A組采用tDCS 刺激治療,B 組采用常規(guī)認知訓練干預治療,C組采用tDCS 刺激治療的同時配合認知訓練干預治療。3 組患者的性別、年齡、病程等一般資料見表1,經統(tǒng)計學分析無顯著性差異。
表1 3組一般資料比較 [例(%)]Table 1 Comparison of general data of the three groups [n(%)]
納入標準:(1)經CT或MR確診的頸內動脈系統(tǒng)腦卒中;(2)首次發(fā)??;(3)右利手;(4)生命體征平穩(wěn);(5)無嚴重失語及認知功能障礙[簡易精神狀態(tài)量表(mini-mental state scale,MMSE)評分10~26分],可配合記憶及認知專項檢測;(6)發(fā)病前無認知功能障礙;(7)年齡<70歲;(8)簽署知情同意書。
排除標準:(1)多次發(fā)病的腦卒中;(2)有頭顱手術史;(3)顱內感染;(4)有明顯的精神障礙;(5)有tDCS 治療禁忌證;(6)癲癇;(7)嚴重的認知功能障礙;(8)其他原因不能配合臨床檢查。
3組患者干預前MMSE、蒙特利爾認知評定量表(Montreal cognitive assessment,MoCA)、改良Barthel指數(modified Barthel index,MBI)及功能獨立性測量(functional independence measurement,F(xiàn)IM)評分比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表2。
表2 干預前3組MMSE、MoCA、FIM、MBI評分比較 (±s)Table 2 Comparison of MMSE,MoCA,F(xiàn)IM,and MBI among the three groups before intervention (±s)
表2 干預前3組MMSE、MoCA、FIM、MBI評分比較 (±s)Table 2 Comparison of MMSE,MoCA,F(xiàn)IM,and MBI among the three groups before intervention (±s)
注:MMSE、MoCA、FIM、MBI干預前比較,P>0.05
指標MMSE評分/分MoCA評分/分FIM評分/分MBI評分/分A組18.73±3.99 13.57±4.48 89.97±9.94 51.17±15.63 B組19.69±3.87 15.19±4.51 91.5±10.63 56.41±18.85 C組18.53±3.57 14.34±3.67 89.59±7.45 52.66±11.84 F值0.835 1.138 0.366 0.925 P值0.437 0.325 0.695 0.400
1.2 治療方法3組患者均使用常規(guī)腦血管病二級預防藥物及常規(guī)的其他康復治療。認知訓練包括:(1)定向力訓練:向患者提問現(xiàn)在在哪里、哪一年、哪一日、上午、下午等,以及患者身體方位的前后左右、周圍環(huán)境中的人及物品的方位、空間距離等。(2)注意力訓練:向患者隨機講出一連串數字,然后讓患者跟著口頭復述,如果復述準確,再增加數字的位數,反復多次,成功后則可以進行一些簡單加減乘除訓練,逐漸提高任務的難度;刪除作業(yè):在白紙上寫一連串的阿拉伯數字,要求患者將特定的某一個數字用筆刪除。(3)計算力訓練:主要是訓練患者的口算及筆算能力,先從10以內的數字加減開始,逐漸發(fā)展到100 以下的數字加減乘除的練習。(4)視運動組織訓練:給患者看一些物品,讓患者說出物品的顏色、形狀、有什么作用,并且給予患者回應。(5)記憶力訓練:給患者看一些圖片或者物品,要求其說出名稱后拿走,5 min讓患者回憶?;貞洸⒄f出每天在病房里看到些什么人和事,昨天早上吃了什么早餐,讓家屬把患者以往的照片和物品誘導患者回憶既往的各種經歷。(6)訓練解決問題的能力:讓患者看畫有多種物品圖片的紙,讓患者對圖片進行分類及說出這些物品的共同特點,如香蕉-蘋果,自行車-汽車等,答案允許有多個,如香蕉-蘋果可以回答都是水果,都可以吃,味道都是甜的等。鼓勵患者適當參加一些文娛活動,如下棋、打撲克。
tDCS治療使用四川省智能電子實業(yè)有限公司生產的IS300型tDCS治療儀進行治療。采用10-20電極導聯(lián)系統(tǒng)進行定位。體表刺激位置:電極陽極刺激患側背外側前額葉(dorsolateral prefrontal cortex,DLPFC),電極陰極刺激位于對側肩部。電流強度為1.0 mA,20 min/次,2次/d,每周5天,連續(xù)2周,總共20次。
1.3 評定指標以MMSE、MoCA、MBI及FIM作為評定指標,于治療前及治療2周后由經過統(tǒng)一培訓并通過考核的康復治療師對3組患者進行療效評定。
認知功能評估:(1)MMSE 共30 道題,包括定向力、記憶力、注意力和計算力、回憶能力、言語能力五方面,每答對得1分,答錯得0分,滿分30分,正常評分標準:文盲≥17 分;小學≥20 分;初中及以上≥24分。(2)MoCA包括以下方面的評定:視空間與執(zhí)行功能、命名、記憶、注意、計算、語言、抽象、定向,總分30分,如果受教育年限≤10 a 則加1 分,最高分為30分,≥26分為正常。
日常生活活動能力評定:(1)MBI 總分100 分,得分越高,獨立性越強,60 分以上提示生活基本可以自理。(2)FIM 可反映殘疾水平或需要幫助的量,也能評定認知功能障礙對于日常生活的影響。包括6個方面,總積分最高分為126分,最低分18分。126分,完全獨立;108~125 分,基本獨立;90~107 分,有條件的獨立或極輕度依賴;72~89 分,輕度依賴;54~71分,中度依賴;36~53分,重度依賴;19~35分,極重度依賴;18分,完全依賴。
1.4 統(tǒng)計學分析使用SPSS 22.0 軟件包對數據進行統(tǒng)計學分析。計量資料采用均數±標準差(±s)表示。組內比較使用配對樣本t 檢驗。組間比較使用單因素方差分析。兩兩比較使用SNK。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
數據分析見表3、表4,干預前后評定指標分值比較見圖1~4。
表3 3組MMSE、MoCA、FIM、MBI評分干預前后比較 (±s)Table 3 Comparison of MMSE,MoCA,F(xiàn)IM,MBI before and after intervention in three groups (±s)
表3 3組MMSE、MoCA、FIM、MBI評分干預前后比較 (±s)Table 3 Comparison of MMSE,MoCA,F(xiàn)IM,MBI before and after intervention in three groups (±s)
指標MMSE評分/分MoCA評分/分FIM評分/分MBI評分/分干預前干預后t值P值干預前干預后t值P值干預前干預后t值P值干預前干預后t值P值A組18.73±3.99 22.93±4.23 17.381<0.001 13.57±4.48 17.27±5.15 15.091<0.001 89.97±9.94 102.5±8.75 21.083<0.001 51.17±15.63 65.83±15.15 14.447<0.001 B組19.69±3.87 23.75±3.21 7.364<0.001 15.19±4.51 18.22±4.71 15.294<0.001 91.5±10.63 103.31±10.19 11.928<0.001 56.41±18.85 69.22±17.42 10.996<0.001 C組18.53±3.57 25.59±2.2 12.976<0.001 14.34±3.67 20.53±2.5 10.202<0.001 89.59±7.45 108.03±6.78 9.794<0.001 52.66±11.84 76.56±9.28 10.998<0.001
表4 干預后3組MMSE、MoCA、FIM、MBI比較 (±s)Table 4 Comparison of MMSE,MoCA,F(xiàn)IM,MBI in three groups after intervention (±s)
表4 干預后3組MMSE、MoCA、FIM、MBI比較 (±s)Table 4 Comparison of MMSE,MoCA,F(xiàn)IM,MBI in three groups after intervention (±s)
指標MMSE評分/分MoCA評分/分FIM評分/分MBI評分/分A組22.93±4.23 17.27±5.15 102.5±8.75 65.83±15.15 B組23.75±3.21 18.22±4.71 103.31±10.19 69.22±17.42 C組25.59±2.2 20.53±2.5 108.03±6.78 76.56±9.28 F值5.339 4.865 3.722 4.567 P值0.006 0.010 0.028 0.013
2.1 tDCS 對認知功能的影響tDCS 對患者MMSE及MoCA評分的影響,組內比較:與治療前相比,3組患者治療后MMSE 及MoCA 評分均顯著提高(P<0.01)。組間比較:治療前3組患者的MMSE及MoCA評分差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),MMSE、MoCA 治療后在3 組間整體差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),經兩兩比較,B組和C組、A組和C組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01),A 組和B 組間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
2.2 tDCS 對患者日常生活活動能力的影響組內比較:3組患者治療后的MBI及FIM評分均較治療前明顯提高(P<0.01)。組間比較:治療前3 組患者MBI 及FIM 評分差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),治療后與治療前相比,3組患者MBI及FIM評分差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。經兩兩比較,B 組和C 組、A 組和C 組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01),A 組和B 組間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
腦卒中后認知障礙是腦卒中最常見的并發(fā)癥之一。經顱直流電刺激是一種無創(chuàng)性調節(jié)大腦皮質特定區(qū)域神經元活動的技術,自20 世紀末期開始研究以來,越來越受到腦認知科學的重視,現(xiàn)已被公認為是極具潛力的神經調控技術,相對于其他的神經治療技術(如經顱磁刺激),tDCS具有價格較便宜、容易攜帶、方便操作和安全性好等一系列優(yōu)點[11-13],在康復醫(yī)學及神經病學等認知障礙康復治療方面得到越來越廣泛的研究及應用[14-15]。
目前認為tDCS的作用機制是通過改變神經元的靜息膜電位影響大腦皮質的興奮性。目前為止大多數研究認為陽極tDCS可以使神經元發(fā)生去極化,從而神經元產生動作電位的閾值下降,引起大腦的興奮性增強[16];陰極tDCS則可以促進神經元超極化,進行使神經元產生動作電位的閾值升高,降低大腦皮質的興奮性[17]。刺激的直接效應可能是由于跨膜載體蛋白的改變引起的離子濃度的局部變化和H+濃度的變化,繼發(fā)于水解,由暴露于恒定電流場引起[18]。
tDCS 除了可以改變大腦皮質的興奮性,還可以產生一定時長的后效應。國外有研究認為,此類后效應的發(fā)生和NMDA、GABA等神經遞質的功能受到影響,進而波及LTP/LTD 有關[19-20]。有學者研究發(fā)現(xiàn),tDCS 的突觸可塑性變化,與星形細胞鈣離子濃度變化有關[21]。也有學者認為,tDCS 也可以從大腦網絡層面上改變大腦皮質的興奮性[22]。還有學者[3]研究后發(fā)現(xiàn),左側大腦前額葉tDCS 刺激后可增加右側靜息腦血流量,從而改善認知功能。也有學者[23]認為tDCS 刺激改善記憶與默認模式網絡(default mode network,DMN)內的連接性增加有關,真刺激與接受假刺激者相比,接受額外陽極tDCS 的參與者的這種增加更高。刺激目標(感興趣區(qū)域:顳中回、右側顳枕部)和DMN(感興趣區(qū)域:DMN的后扣帶回皮層)之間的ROI到ROI功能連接在陽極tDCS中顯示出更高的功能連接增加,與整個隊列的假刺激條件相比,即刺激目標和DMN之間的功能耦合的神經元調制可能是老年人tDCS伴隨記憶增強的機制之一。
有學者從腦電圖方面觀察研究tDCS治療認知障礙的作用機制,tDCS以電流強度2 mA在背外側前額葉皮層治療30 min,治療前后進行腦電圖檢查發(fā)現(xiàn),tDCS治療后腦電圖慢波活動減少,認為tDCS 通過減少腦慢波活動治療認知障礙[24]。對雄性小鼠動物研究顯示,在左側前額葉tDCS 電流強度為2 mA,20 min/次,連續(xù)3 d,并進行記憶訓練,發(fā)現(xiàn)陰極和陽極tDCS 都顯著改善了記憶并增加了左側前額葉中的P-mTOR/mTOR水平,認為左側前額葉的陰極和陽極tDCS改善了記憶,并改變了前額葉皮層可塑性相關基因的表達[25]。
本研究以PSCI患者作為研究對象,采用tDCS配合認知訓練治療方案與單獨采用tDCS方案及單獨認知訓練治療方案進行對比,結果顯示,3 種方案均能提高PSCI 患者的認知功能及日常生活活動能力,但采用tDCS 配合認知訓練治療方案治療PSCI 患者更有優(yōu)勢,與國外一些研究結果一致[26]。
分析其主要可能機制:(1)tDCS改變神經元的靜息膜電位,影響大腦皮質的興奮性,引起大腦的興奮性增強,跨膜載體蛋白的改變引起的各種離子濃度的局部變化和H+離子濃度的變化,改善大腦內環(huán)境,促進腦功能重塑,從而改善認知功能。(2)tDCS 產生一定時長的后效應,影響神經遞質,改善神經信號傳遞,大腦默認模式網絡連接性增強,促進神經修復,從而改善腦功能。(3)tDCS 可以增加靜息腦血流量,改善微循環(huán),增加大腦血氧水平,增加血氧彌散率,改善局部腦區(qū)缺氧,促進腦組織水腫消退及吸收,從而促進腦功能恢復,改善認知功能及日常生活活動能力。
無論是經顱直流電刺激還是認知訓練,都對卒中后患者認知功能及日常生活活動能力的恢復起促進作用,tDCS配合認知訓練對PSCI患者的認知功能及日常生活活動能力改善作用更為明顯。