iTBS加速腦卒中患者上肢功能恢復！fNIRS揭示大腦修復新機制

前言

中風是一種常見的腦血管疾病，導致的上肢運動功能障礙給患者日常生活帶來極大挑戰。據估計，約80%的中風患者在患病后會出現上肢運動功能障礙。盡管積極治療，約60%的患者仍有不可逆的上肢運動功能損害。因此，改善上肢運動功能，提高患者生活質量，是中風康復領域的重要目標。

天津醫科大學總醫院萬春曉教授的研究團隊的在《Frontiers in Neurology》上發表了一篇《Effects of intermittent theta burst stimulation on upper limb motor recovery in early stroke patients: an fNIRS study》研究，該研究探索間歇性thete爆發刺激（iTBS）對早期腦卒中患者上肢運動功能恢復的影響：通過功能性近紅外光譜成像（fNIRS）監測大腦皮層功能連接的變化，揭示iTBS促進神經修復的相關機制。

研究方法

被試

最終納入52名確診的缺血性卒中患者。

分組設計

治療組（TG，29 例）：真 iTBS刺激 + 常規康復；

對照組（CG，23 例）：假 iTBS刺激 + 常規康復。

iTBS刺激

iTBS治療中使用武漢依瑞德集團生產的TMS設備并配置圓形線圈拍。刺激方案如下：

1. 刺激強度：TG為80%靜息運動閾值（RMT），CG為10%RMT。

2. 刺激頻率：3個50Hz的脈沖串以5Hz的頻率重復，刺激2秒，間歇8秒，共600個脈沖，總時長200秒。

3. 刺激部位：兩組均為患側初級運動皮層（M1），CG組使用偽刺激。

4. 治療頻率：每天1次，共8天。

圖1 iTBS示意圖

fNIRS數據采集

使用武漢依瑞德集團旗下資聯虹康生產的BS系列臺式近紅外腦功能成像設備，該設備可覆蓋全腦區域，32發32收共106通道，通過發射690nm和830nm的雙波長近紅外光測查氧合血紅蛋白（HbO）、脫氧血紅蛋白（HbD）和總血紅蛋白（HbT）的變化，采樣率為100Hz。在5分鐘的靜息狀態數據收集過程中，要求患者處于安靜和放松的狀態，保持頭部靜止，閉眼休息，但不能睡著。通過fNIRS監測大腦的靜息態功能連接（RSFC）的變化。

圖2 fNIRS探頭排布

量表評分

兩組在治療前后進行上肢運動功能評估量表（FMA-UE）和改良Barthel指數（MBI）評分，以評估上肢運動功能和日常生活活動能力。

研究結果

人口統計學特征

兩組在性別、高血壓史、冠心病史、糖尿病史、卒中史、病變半球、年齡、BMI、入院時血壓、治療前FMA-UE和MBI得分等方面均無顯著差異，TG治療后的MBI得分顯著高于CG（p<0.05）。

FMA-UE和MBI得分

兩組在干預后FMA-UE和MBI得分均顯著提高（p<0.001），TG的MBI得分提高幅度大于CG（圖3）。

圖3 兩組FMA-UE和MBI的評分

RSFC變化

基線時，兩組的HbO、HbD和HbT水平無顯著差異。CG的RSFC變化呈周期的循環趨勢，即先上升2天至第一個峰值，再下降幾天至第一個波谷，這種交替的趨勢一直持續到試驗結束。TG的RSFC變化周期為2天，即先上升1天，再下降1天，一直持續到試驗結束（圖4）。這些結果表明，治療組的變化模式更快。

圖4 全腦功能連接邊緣計數趨勢圖（藍色：HbD-RSFC；紅色：HbO-RSFC；綠色：HbT-RSFC，X軸為時間，Y軸為全腦功能連接邊數）

重復測量方差分析顯示，時間對HbD、HbO和HbT水平有顯著影響，且時間與組別的交互作用顯著，表明兩組隨時間的變化趨勢存在顯著差異（圖5）。

圖5 重復測量TG和CG之間的脫氧血紅蛋白監測（FCED）下的全腦功能連接邊緣的方差分析結果

RSFC與FMA-UE及MBI的相關性

治療前，FMA-UE與RSFC的各指標無顯著相關性，BMI與RSFC的各指標也無顯著相關性，但FMA-UE與MBI呈顯著正相關（rs=0.326，p=0.003）（圖6）。

圖6 基線期RSFC與FMA-UE、MBI的相關性

治療后，FMA-UE與RSFC的各指標無顯著相關性；MBI與HbO-RSFC和HbT-RSFC無顯著相關性，但與HbD-RSFC呈顯著正相關（rs=0.25，p=0.024），且FMA-UE與MBI呈顯著正相關（rs=0.269，p=0.015）（圖7）。

圖7 治療后RSFC與FMA-UE、MBI的相關性

研究結論

據研究結果，iTBS能顯著改善早期腦卒中患者的上肢運動功能和日常生活活動能力，其作用機制可能是通過加速大腦皮層恢復周期來促進神經修復。同時觀察到，TG組在治療后，展示出更快的RSFC變化周期并且其峰值也出現得更早，這暗示iTBS可以加速腦功能的恢復過程。

同時本研究利用fNIRS技術監測大腦皮層功能連接的變化，揭示iTBS促進神經修復的相關機制，為iTBS在卒中康復中的應用提供了新的證據和思路。fNIRS作為新一代光學無創腦檢測設備，其具有適用人群廣、無創無痛、適應癥范圍廣泛等特點，也越來越多地出現在臨床與科研領域，相信未來這一技術可以為腦卒中等疾病康復領域起到更大作用。

參考文獻：

Liu, M., Wan, C., Wang, C., & Li, X. (2025). Effects of intermittent theta burst stimulation on upper limb motor recovery in early stroke patients: an fNIRS study. Frontiers in Neurology, 16, 1542827. https://doi.org/10.3389/fneur.2025.1542827

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