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经颅磁刺激技术简介 电容向刺激线圈放电0 01s 数kV1 6tesla 穿透颅骨作用于大脑皮层 改变脑内代谢和神经活动 经颅磁刺激技术 TMS TMS的生理效应 神经系统的可塑性最基本 最重要 最活跃的还是突触的可塑性 是人类学习记忆 疾病 衰老 神经生长 发育 修复的基础 神经可塑性 神经损伤可塑性 Synapticregeneration functionalreorganization 突触可塑性的分子生物学机理 高频刺激 1Hz Ca2 大量增加 产生LTP 低频刺激 1Hz Ca2 少量增加 产生LTD 突触可塑性的分子生物学机理 DNA的基因表达 脑源性神经营养因子 长出新的树突和突触 皮质约有5亿个皮质柱 直径200 500um之间 6层细胞构筑而成 内部神经元相互联系 包括传入神经纤维 中间神经元和传出神经纤维 组成局部息处理的基本网络 自身能产生节律震荡 丘脑 脑干调节系统 其他皮质区 大脑皮层的广泛网络联系 Pascual LeoneA AmediA FregniF etal Theplastichumanbraincortex AnnuRevNeurosci 2005 28 377 401 刺激模式 重复模式 刺激模式 成对模式 单脉冲模式 TBS模式ThetaburstStimulation 连续性TBS模式 抑制 40秒输出600个脉冲 间歇性TBS模式 兴奋 五分钟输出治疗脉冲 短阵快速脉冲刺激 爆发刺激 花式刺激 丛内频率50Hz刺激个数3个丛外频率5Hz rTMS与TBS刺激模式相同脉冲总数对BDNF的效应对比 应用领域 运动阈值 MT 目测法 TMS EMG联机检测 检测评估 运动诱发电位 MEP 波幅 潜伏期 平均值 中枢传导时间 CMCT 磁刺激运动皮质 脊神经根 周围神经刺激点 在靶肌记录复合动作电位 检查运动神经从皮质到肌肉传递传导通路的整体同步性和完整性 计算方法 CMCT T1 T2 RTPL 右颞顶交界区 1Hz25min 脑科学研究 场景1 场景2 右脑颞顶交界处 参与思考判断他人做某事时的心理状态 影响是非判断 所以有人称它是 道德罗盘 基于循证医学的rTMS临床治疗指南 2014年 欧洲的专家团队根据2014年3月以前发表的rTMS治疗各类疾病的临床研究证据而编写的临床治疗指南 为rTMS的临床应用提供了循证基础 临床治疗 适应症 A级推荐 明确有效B级推荐 很可能有效C级推荐 可能有效 其他病种应用情况 抑郁症广泛性焦虑精神分裂症双相障碍强迫症 精神科 阿尔兹海默症癫痫帕金森病偏头痛顽固性失眠意识障碍 神经内科 脑卒中脊髓损伤儿童孤独症小儿脑瘫 康复科 物质依赖 戒毒中心 体育运动 1 运动训练与大脑皮层兴奋性及可塑性的关系 2 TMS与运动心理学 军事应用 神经科学未来军事应用机遇 美国科学院于2009年发表 报告提出了未来20年内重点技术研究领域包括 1 战场神经生物标志物 2 人机界面头戴式脑电仪 13 神经药物学 14 模式网络系统 15 头盔式经颅磁刺激等 结论 左侧额叶与推理认知相关 TMS刺激该部位可缩短解决问题的时间 可用于军官决策能力的训练中 1985年 英国谢菲尔德大学的Barker和全球第一台经颅磁刺激器 脑损伤 脊髓损伤 小样本研究首都医科大学北京电力医院 北京友谊医院 谢瑛 康复研究中心 昏迷促醒 TMS改善脑卒中 脑损伤后意识障碍的研究 026 2020 3 8 四川省八一康复中心四川省康复医院 rTMS改善脑卒中患者的意识障碍 定量脑电功率谱分析 中国神经再生研究 英文版 昏迷促醒 TMS改善脑卒中 脑损伤后意识障碍的研究 027 2020 3 8 四川省八一康复中心四川省康复医院 中国神经再生研究 英文版 rTMS改善脑卒中患者的意识障碍 定量脑电功率谱分析 昏迷促醒 TMS改善脑卒中 脑损伤后意识障碍的研究 028 2020 3 8 四川省八一康复中心四川省康复医院 频率10Hz90 MT部位右前额每日1次每周5次连续4周 昏迷促醒 TMS改善脑卒中 脑损伤后意识障碍的研究 029 2020 3 8 四川省八一康复中心四川省康复医院 030 2020 3 8 四川省八一康复中心四川省康复医院 031 2020 3 8 四川省八一康复中心四川省康复医院 5Hz90 MT右前额30min2次 日1个月 昏迷促醒 TMS改善脑卒中 脑损伤后意识障碍的研究 032 2020 3 8 四川省八一康复中心四川省康复医院 结果发现 经颅重复磁刺激通过改变大脑皮质兴奋性改善脑卒中后意识障碍 增加脑卒中意识障碍患者 频段的绝对功率 频段相对功率值与Glasgow昏迷评分和JFK昏迷恢复量表评分评分呈正相关 结论 TMS作为一种无创 安全有效的治疗技术 可改善脑卒中意识障碍患者的脑功能活动 对意识障碍患者有促苏醒作用 昏迷促醒 TMS改善脑卒中 脑损伤后意识障碍的研究 033 2020 3 8 四川省八一康复中心四川省康复医院 女性 50岁 体检发现镰旁脑膜瘤在某三甲医院开颅术后左侧偏瘫 肌力2级 药物治疗一周无明显改善一周后来我科行经颅磁刺激5天后下地行走 病例一 脑膜瘤术后偏瘫 女 51岁 突发意识障碍2小时入外院 行开颅血肿清除 术后持续昏迷50天查体 神志浅昏迷 GCS评分E3VTM3 6分 双侧瞳孔3mm 对光反射迟钝 病例二 高血压脑出血 1 26 2 22 27天 运动头套 治疗方案 双侧运动区 右额外侧区 高频 颈7 胸9 腰3 骶尾 TBS模式 治疗次数 5 2治疗结果 45天后GCS评分E4VTM4 8分 肌张力缓解 经颅磁刺激治疗 2 26颅骨修补2 28颅脑CT 患者男 35岁 开颅术后意识障碍43天43天前突发意识障碍 在外院查头部CT提示左颞叶出血伴硬膜下血肿 DSA提示血管畸形 行开颅血肿清除 血管畸形切除 去骨瓣减压术 术后持续昏迷 术后12天转往中医康复医院行针灸 中医中药等传统促醒方法 治疗一月意识无明显改善入科查体 神志浅昏迷 刺痛睁眼 气管切开 刺痛有回避不能定位 GCS评分E3VTM4 7分 双上肢肌力3 级 双下肢肌力2级入院诊断 脑出血术后恢复期 肺部感染 病例三 血管畸形出血术后 2018 02 20 2018 03 22 2018 03 30 2018 02 04 2018 3 22 2018 3 30 2018 3 20MMNFz差异波 2 73微意识状态恢复期 MMN检测 经颅磁刺激治疗 入院查体 经颅磁刺激 左侧运动区右侧运动区右额外侧区颈7胸9腰3骶1 高频 TBS 经颅磁刺激治疗 2018 04 05 病例四脑干出血 男性27岁 突发意识障碍1小时查体 神志中昏迷 GCS评分5分 左侧全瘫 入院时 治疗2周后 治疗4周后 病例五髋关节置换术后大面积脑梗死 71岁女性摔伤致左侧股骨颈骨折既往患高血压 房颤髋关节置换术后昏迷 术后第一天 术后第三天 开颅术后第十三天 ERP在昏迷意识评估及苏醒预测的应用 ERP 事件相关电位 当人对客观认知加工 如注意 记忆 思维 时 通过平均叠加从头颅表面记录到的大脑电位 反映认知过程中大脑的神经电生理改变 又被称为 认知电位 ERP与普通EEG的区别在于前者是接受特意安排的重复刺激叠加而得 后者是脑的自发电位失匹配负波 mismatchnegative MMN 是听觉事件相关电位的重要成分 1 它是一个大脑前额以及中央分布的负波成分 将标准刺激和偏差刺激的ERP分别叠加平均 将偏差刺激的ERP减去标准刺激的ERP 得到的差异波 在刺激差异后的100 250ms的负向偏转就是MMN 2 所以MMN其实是一个差异波即使在受试者的注意力不在听觉上 甚至昏迷状态 都可以有MMN反应 1 StevenJ Luck 事件相关电位基础 华东师范大学出版社 20092 N t nenR PakarinenS RinneT etal Themismatchnegativity MMN towardstheoptimalparadigm J ClinicalNeurophysiology 2004 115 1 140 144 意识状态检测水平分级 TMS安全性 目前还没发现TMS对操作者不安全的报道 电磁职业环境指南中 对于MRI的工作场 测量到的电磁辐射量在防护极限值的100倍以下TMS的脉冲磁场强度与MRI的静态磁场强度类似TMS磁场辐射真正工作时间极短 而且磁场线圈不大 脉冲磁场作用随着距离的增加而迅速衰减 TMS禁忌及慎用人群 头颅内置有金属