经颅磁刺激在临床神经系统疾病诊断中的应用指南

经颅磁刺激在临床神经系统疾病诊断中的应用指南

2023年，国际临床神经生理学联盟(International

FederationofClinicalNeuro-physiology,IFCN)更新

了经颅磁刺激(Transcranialmagneticstimulation,TMS)

在临床神经系统疾病诊断中的应用指南(上一版于2008年

发表在《临床神经生理杂志》上)。

2023版指南对TMS检测的各项指标进行了定义和规范，

并对TMS在临床神经系统疾病诊断中的应用进行了全面分析,

我们将对此版指南内容进行三期解读，以期为医务工作者在

临床实践中提供依据。

TMS在神经退行性疾病诊断中的应用

1.1肌萎缩侧索硬化症

在ALS的诊断中，明确患者是上运动神经元还是下运动

神经元损伤非常重要。TMS不仅为了解ALS的发病机制提供

了重要依据，而且已经成为ALS一种重要的诊断技术。

成对脉冲TMS研究显示，ALS患者皮质内抑制下降、皮

质内易化增强，表明大脑皮质过度兴奋是ALS的发病机制。

短间隔皮质内抑制的降低是ALS预后不良的指标，与疾病的

恶化相关，ALS患者也会出现长间隔皮质内抑制的降低，如

果LICI和SICI同时降低，表明易化回路过度活跃，是上运

动神经元损伤加重的信号，提示患者病情更加严重。

单脉冲TMS也为ALS患者皮质过度兴奋提供了证据,ALS

患者会出现皮质静息期(corticalsilentperiod,CSP)降

低，在疾病的早期，与其他神经肌肉疾病相比，ALS患者CSP

降低会更加显著。

在ALS早期，与健康成人比较，息者静息运动阈值(rest

motorthreshold,RMT)会降低,其与保留的肌束和反射亢

进有关，且RMT会随着疾病的进展而增加，这可能反应了上

运动神经元的变性，TMS阈值跟踪检测已成为ALS患者上运

动神经元损伤一个客观稳定的指标。

正常或无改变(：下降t：上升

1.2阿尔茨海默病(Alzheimer'sdisease,AD)AD患

者的静息运动阈值(RMT)和活动运动阈值(activemotor

threshold,AMT)下降提示运动皮质兴奋性的增加，这反映

了皮质神经传递的功能改变。

最近的一项meta分析表明，SICI降低仅在症状持续时

间较长的AD患者中出现，推测出SICI降低仅仅表现在AD

晚期。通过皮质内易化(Intracorticalfacilitation,ICF)

检测，AD患者皮质兴奋性倾向于降低，通过短潜伏期传入抑

制(shortlatencyafferentinhibition,SAI)检测，AD

患者胆碱能抑制降低。AD患者的CSP在大多数研究中被报道

没有变化c

目前，TMS已经成功用于AD患者的鉴别诊断，鉴于单个

TMS检测指标如RMT、AMT在很多神经退行性疾病中都会出现

改变，因此TMS用于AD患者诊断需要使用多个指标进行综

合判断。例如，使用SICI、ICF和SAI联合应用，可以将AD

患者和额颗叶痴呆、健康人很好的区分开来，并且在统计学

上具有很高的敏感性和特异性。

□：正常或无改变I：下降t：上升

TMS在脑卒中诊断中的应用

脑卒中患者健侧和患侧TMS检测都会出现异常，大多数

研究记录的是上肢运动诱发电位，对下肢、吞咽肌肉MEP记

录较少，最常见的改变是患侧原始运动皮质(primarymotor

cortex,Ml区)刺激MEP缺失，虽然MEP的缺失导致了运动

阈值(motorthreshold,MT)、MEP波幅、潜伏期无法检测，

但仍然具有重要的意义。

脑卒中亚急性期的早期上肢MEP缺失提示患者预后差,

慢性期上肢MEP缺失提示预后更差。亚急性期上肢MEP参数

的正常化与上肢运动功能的改善相关。脑卒中亚急性期的早

期下肢MEP缺失提示下肢行走功能预后差。

卒中后亚急性期健侧阳区兴奋性通常是正常的，在慢性期

健侧Ml区兴奋性增高反应了健侧肢体使用频率增高，这和

大脑半球间掰月氐体竞争性抑制有关，脱胭体竞争性抑制会导

致患侧兴奋降低，阻碍运动功能恢复c对健侧脑组织进行TMS

刺激时，在瘫痪肢体上也能记录到MEP/CSP。

成对脉冲TMS研究表明，在卒中亚急性期早期，同侧和对侧

的SICI和LICI通常会降低，并在随后的几周内恢复正常。

I：下降t：上升

TMS在小脑疾病诊断中的应用

TMS检测在慢性小脑神经退行性疾病中的表现复杂，反

映了潜在的病理机制。

在影响小脑传出系统(小脑半球、齿状核和丘脑腹外侧

核)的疾病中，小脑运动皮质抑制(cerebellum-to-motor

cortexinhibition,CBI)下降或缺失;在影响小脑传入系

统(脑桥、小脑中脚)的疾病中，CBI是正常的。

脊髓小脑共济失调3型(SCA3)患者的CBI降低(ISI为

5ms),与共济失调的严重程度相关。轻度多系统萎缩小脑3

型患者CBI正常，表明小脑传出通路完整性的降低并不是疾

病早期的特征。

在多系统萎缩小脑亚型(MSA-C)患者中，CBI显著降低,

并且和疾病的严重程度密切相关，而在MSA-C早期，主要是

小脑传入通路异常，所以CBI是正常的，这意味着CBI可作

为小脑神经退行性疾病病情进展的生物标志物。

I：下降t：上升

TMS已被证实在神经系统疾病中具有重要的诊断价值，

在此次分享内容中，我们对TMS在神经退行性疾病、脑卒中、

小脑疾病的诊断应用进行了解读，例如TMS阈值跟踪检测已

经成为ALS患者上运动神经元损伤一个客观稳定的指标，使

用SICI、ICF和SAI联合应用，可以将AD患者和额颍叶痴

呆、健康人很好的区分开来。

TMS在帕金森病中的诊断应用

帕金森病是一种常见的运动障碍疾病，65岁以上人群的

患病率为1%,患者临床表现为静止性震颤、运动迟缓和僵硬。

大多数研究表明帕金森病患者静息运动阈值和活动运动阈

值是正常的，只有少数研究显示RMT降低。例如，相较于健

康人和强直型帕金森病患者，震颤型帕金森病患者RMT和AMT

会降低，原因可能是帕金森病患者运动功能迟缓导致皮质兴

奋性增加。

帕金森病患者也会出现短间隔皮质内抑制和皮质静息

期降低，这可能和丫-氨基丁酸能回路功能障碍有关。在运

动功能障碍和非运动功能障碍帕金森病患者中，SICI下降程

度相似，随着疾病的进展，SICI会进一步降低。研究报道,

多巴胺能药物和三脑底核深部脑刺激可使SICI正常化。

帕金森患者处于静息状态下时，长间隔皮质内抑制降低

（刺激间歇为100-150ms）,肌肉处于轻微收缩状态下时，LICI

增加（刺激间歇为150-200nis）,出现上述不同结果，可能和

TMS条件刺激强度、刺激间隔时间、靶肌处于静息或者收缩

状态有关。帕金森病患者皮质内易化增加和皮质内抑制降低

有关，帕金森病复发的患者ICF增加，伴有运动功能障碍时

ICF增加更加明显。

据报道，未服用多巴胺能药物的帕金森病患者的短潜伏

期传入抑制（shortlatencyafferentinhibition,SAI）正

常或增加，服用多巴胺能药物的帕金森病患者SAI降低。在

接受多巴胺能药坳治疗的患者中，SAI与步速和步长密切相

关，具有跌倒和痴呆倾向的帕金森病患者SAI降低，表明SAI

可作为预测步态、姿势、平衡能力和痴呆的标志物。

□:正常或无改变I：下降t：上升TMS在脊髓损

伤中的诊断应用在脊髓损伤中，TMS用于评估皮质脊髓束和

运动功能的完整性，对病变的严重程度、预后和治疗提供建

议.例如TMS通过间接的皮质下行通路显示了盆底肌肉的残

余神经支配，为评估脊髓损伤中残留腹肌功能提供了一种有

用的方法。与健康人相比，慢性脊髓损伤患者RMT增加，运

动诱发电位波幅降低，MEP潜伏期延长，CSP一般无变化。

MEP波幅可作为评估患者功能状态恢复的一项指标，一

项对脊髓损伤患者的长期研究显示，脊髓损伤患者运动皮质

兴奋性显著降低，随着患者的运动和行走功能改善，MEP波

幅明显增加至恢复。

中枢运动传导时间延长是诊断脊髓损伤中锥体束病变

的一个主要和客观的标准，成对脉冲TMS显示CMCT正常的

脊髓损伤患者SICF升高，而CMCT异常的患者短间隔皮质内

易化降低，SICF的升高可能和脊髓损伤后残余皮质脊髓束通

路的异常激活有关。

I：下降f：上升

TMS在癫痫中的诊断应用癫痫初发患者皮质兴奋性增加,

癫痫全身性发作患者尤为明显。对于全身性癫痫发作患者，

大多数研究报道了RMT降低，但是在局灶性癫痫发作中，RMT

无显著性降低。癫痫患者也会出现RMT升高，这可能和皮质

代偿性抑制有关。

全身性癫痫患者的CSP延长，可能和抑制性皮质回路代

偿保护有关，而局灶性癫痫患者，CSP未见明显改变。

在全身性癫痫患者中，大脑双侧运动皮质SICI（刺激间

歇为2nls和5ms）减少或消失，ICF增加（刺激间歇为10ms和

15ms）,LICI消失（刺激间歇为50ms,150ms.250ms和300ms）；

在局灶性癫痫患者中，SICI减少，ICF无明显变化，LICI减

少或消失，所以SICI和LICI可以用于癫痫和其他疾病的鉴

别诊断c

□：正常或无改变I：下降t：上升

目前，临床上帕金森病诊断主要基于患者的症状和体征,

TMS对帕金森病诊断、鉴别诊断和监测疾病进程有重要意义。

在脊髓损伤中，TMS用于评估皮质脊髓束和运动功能的完整

性，对病变的严重程度、预后和治疗提供建议。

大多数癫痫患者预后评价耗时长，作为研究脑皮质兴奋

性的开创性工具，TMS除了用于癫痫的诊断外，还能客观评

价抗癫痫的效果。

TMS在神经病理性疼痛中的诊断应用

在慢性神经病理性疼痛中，TMS用于皮质兴奋性的检测

能评价和疼痛相关的神经递质系统是否受到损伤，TMS检测

指标中最明显的特征是患侧运动皮质短间隔皮质内抑制下

降，提示丫-氨基丁酸能神经回路受损可能是慢性神经病理

性疼痛的病理生理机制。

虽然皮质脊髓束的兴奋性改变并不是疼痛所特有的，并

不能单靠TMS检测来诊断神经病理性疼痛，但是TMS检测可

作为镇痛疗效评价指标。

对慢性神经病理性疼痛患者进行运动皮质rTMS治疗、

周围神经rTMS治疗或氯胺酮注射治疗，随着患者疼痛症状

的缓解，SICI逐渐恢复正常。SICI降低可作为选择皮质区

域镇痛治疗指标,特别是rTMS对运动皮质进行高频刺激时，

SICI也可以作为镇痛效果评价的指标。

I:下降

TMS在多发性硬化症(Multiplesclerosis,MS)中的诊

断应用

56%-93%的MS患者中枢运动传导时间(centralmotor

conduction,CMCT)延长，概率跨度较大，可能和检测目标

肌群的数量、MS类型等因素有关，例如下肢肌肉检测能提高

指标敏感性，进展型MS患者比缓解型MS患者CMCT升高更

加明显，CMCT能揭示14%MS患者皮质脊髓束受损。

无锥体束受损的MS患者CMCT升高、运动诱发电位

(motorevokedpotential,MEP)潜伏期延长、MEP波幅降低。

MS患者的一些肌肉如膈肌、脊柱旁肌肉、盆底肌、肛门外括

约肌通常会受到影响，TMS检测能够发现这些肌肉的异常。

大量研究证实了MS患者CMCT升高和临床运动功能障碍具有

显著相关性。

对临床上不能通过症状或影像学确诊的MS患者，TMS具

有很好的预测作用，可能进展为MS的患者皮质静息期

(corticalsilentperiod,CSP)更长。监测或预测治疗效