经颅磁刺激治疗帕金森病运动障碍的疗效及机制研究

发布时间：2020-04-15 03:01

【摘要】：帕金森病(Parkinson's disease,PD)是一种多见于中老年的神经退行性疾病,而重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)是可以作为治疗PD的一种辅助手段,但rTMS治疗PD运动障碍的疗效和机制目前尚不清楚。目的:本研究目的是探索高频rTMS对帕金森病患者运动障碍的疗效,以及基于静息态功能磁共振来探索rTMS治疗PD运动障碍的机制。方法:本实验招募31名帕金森病患者,将他们分成高频刺激组(5Hz-rTMS组)和假刺激组(sham-rTMS组),两组在年龄、性别以及病程上都相匹配。高频刺激组和假刺激组在rTMS刺激前均进行运动功能的测评及静息态功能磁共振数据的收集。然后,高频刺激组采用5Hz的rTMS刺激患者的运动皮层(Motor area,M1),1200个脉冲,每次刺激14分钟,疗程共12天。同样,假刺激组利用假刺激刺激患者的M1区,1200个脉冲,每次刺激14分钟,疗程共12天。所有刺激结束后,再次对两组进行运动功能的测评及静息态功能磁共振数据的收集,通过比较运动功能测评的变化和神经功能影像的变化来观察高频刺激的疗效及相关机制。结果:1.运动功能测评:高频刺激组相比于治疗前患者的统一帕金森评分量III(Unified Parkinson Disease Rating Scale III,UPDRS III)显著下降,10米步行实验和10秒钟对指次数也均有改善;而假刺激组治疗后和治疗前比较后各项运动功能评分都没有显著改变,运动症状没有得到改善;高频刺激组和假刺激组对比,患者在UPDRSIII评分、10米折返实验中有改善,而在10秒内对指次数的结果上无统计学意义。2.(1)在本研究中,高频刺激组相比于刺激前,5Hz刺激的干预使右侧尾状核的局部一致性(Regional Homogeneity,ReHo)增强,而左侧小脑后叶、脑干以及右侧颞中回的ReHo减少;假刺激组在刺激后无有意义的变化;高频刺激组与假刺激组对比后,发现右侧尾状核的ReHo增强的更多,左侧小脑后叶的ReHo也同样降低了。(2)以右侧尾状核为感兴趣区(Region of interest,ROI),计算右侧尾状核与全脑的功能连接网络,高频刺激组与刺激前比较,发现右侧尾状核与右侧额极,右侧颞上回,右侧楔前叶之间的功能连接增强;而假刺激组前后对照,无功能连接的改变;高频刺激组和假刺激组对照,观察到右侧尾状核与右侧颞中回,丘脑,右侧楔前叶,双侧前额叶的功能连接加强。结论:研究发现5Hz的rTMS刺激能够改善患者的运动功能,但对精细运动的控制(对指)没有明显的改善效果。从静息态功能影像上来看,5Hz刺激通过增强基底节(尾状核)的神经元活性,提高基底节区(尾状核)与丘脑、双侧前额叶的功能连接来改善患者的运动症状。
【图文】：

流程图,流程图,经颅磁刺激

扫描期间仪器噪音较大，给被试戴上耳塞以缓解不适，用柔软沫垫来固定头部以减少扫描过程中的头动，扫描过程中被试保持静息状平卧，眼球注视屏幕上方的‘+’字型符号以确保被试在扫描期间没有在扫描结束后询问被试以再次确定没有睡着。参数：本研究采集患者的结构影像和功能影像，高分辨率的 3DT1 的扫5分钟, 矢状位扫描全脑共176层，层厚=1/0mm，TR/TE=8100/3.39 ms，，平面视野=250×250mm，，体素大小=1×1×1，扫描矩阵=250×250。BOLD采用平面成像回波（EPI）序列，时间为 8 分钟，层数 43 层，层厚=3.2mm,240 个时间点，平面视野=220×220mm2, TR/TE=2000/30ms,翻转=90°。本实验的被试均需要扫描两次 MR，扫描的流程如图 2.1 所示，即 5Hz-和 sham-rTMS 在第一天开始经颅磁刺激前扫描 fMRI，两组在经颅磁刺激次扫描 fMRI，两次扫描的时间间隔为 12 天。

刺激参数

Cz 点再与健侧耳根连线的上 1/3 处为 M1 手区。（3）刺激参数：如图 2.2 所示，5Hz-rTMS 组的刺激强度为 100%MT、串刺激时间 2 秒、串间歇时间 5 秒、脉冲总数 1200 个、总时间 14 分钟、刺激频率为 5Hz 的高频刺激，5Hz-rTMS 组线圈中心点与靶点区域相切。sham-rTMS 组的刺激模式全模拟 5Hz-rTMS 组，刺激强度为 100%MT、串刺激时间 2 秒、串间歇时间 5 秒、脉冲总数 1200 个、总时间 14 分钟，但 sham-rTMS组刺激时线圈倒置后的中心点与靶点区域相切。整个刺激过程中，两组均能听见“嗒、嗒、嗒、嗒、嗒”的刺激声音，刺激过程中患者始终能感受到线圈紧贴在头皮上以及能感受到线圈的震动。所有的患者都没有感觉到异样，并且没有患者表现出任何不适的状况，整个实验过程中，患者对自己的治疗方案以及是否是真假刺激并不知情。
【学位授予单位】：杭州师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R742.5

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