重复经颅磁刺激(含定位导航系统)技术及临床应用.pdf

重复经颅磁刺激(含定位导航系统)技术及临床应用万振宽【摘要】本文介绍了重复经颅磁刺激器(含定位导航系统)的原理、技术特点、临床应用,以及该治疗领域的发展.%Thispaperintroducesthetechnologyfeatureandclinicalapplicationofrepetitivetranscranialmagneticstimulationinstrument.【期刊名称】《中国医疗设备》【年(卷),期】2011(026)001【总页数】3页(P99-101)【关键词】重复经颅磁刺激器;磁刺激器;神经导航定位系统;fMRI【作者】万振宽【作者单位】首都医科大学附属北京安定医院设备中心,北京,100088【正文语种】中文【中图分类】TH782;R741经颅磁刺激（TranscranialMagneticStimulation，TMS）于1985年由英国谢菲尔德大学Barker和他的助手等人创立，通过头皮刺激大脑皮层运动区、脊髓神经根或周围神经，在相应的肌肉上记录复合肌肉动作电位。因为该技术具有功能方面的独特性和无创、无痛、操作简便及安全可靠等优点，因此很快被推广到临床和科研的各个领域[1]。目前国内市场上我们能见到的磁刺激器几乎都是国外产品，主要有英国Magstim、丹麦Dantec、美国Cadwell、芬兰Nexstim和日本NihonKohden。其中，国际上有关Magstim产品的报道比较多。最近几年关于国产磁刺激器也有一些报道，其实国内很早就有人进行磁刺激产品的研制，只是因为绝缘材料和绝缘技术还不是很稳定，所以国产磁刺激器始终没有被大规模使用。磁刺激器由两部分组成：产生快速变化电流的电路部分（包括电容充/放电系统和控制系统）和产生时变磁场的线圈。这两者通过电缆连接，储存在电容器里的能量经信号触发后释放到线圈里。TMS的作用原理在于通过时变磁场诱发出感应电场，即法拉第磁效应。简单来说，一个快速电流脉冲通过刺激线圈，产生强大的瞬间磁场（约1～2T），该磁场几乎不衰减地通过头皮和颅骨，在大脑皮层功能区的神经组织产生环形感应电流，使神经细胞去极化。其最终效应既可以引起暂时的大脑功能的兴奋或抑制，也可以引起长时程的皮层可塑性的调节。其作用机理主要取决于多个参数，如刺激频率、强度、线圈形状、方向等。各厂家的磁刺激器产品大致上都可以分为单脉冲刺激、双脉冲刺激和连续脉冲刺激三类。其中单脉冲是指每次只能发出一个刺激脉冲，这里的每次是指按下发射按钮或开关一次，这类磁刺激器也就是常说的TMS，主要使用在神经通路的检测-运动诱发电位（MEP）。双脉冲，顾名思义就是每次指令后能连续发射两个脉冲（或者叫做一个脉冲对）。双脉冲的特点是脉冲间隔可以调整，最短间隔时间可以到1ms，适合于皮层兴奋型的研究。连续脉冲，单次指令后可以连续释放刺激，即重复经颅磁刺激（RepetitiveTranscranialMagneticStimulation,rTMS）。连续脉冲最快的速度可以到100次/s，也就是100Hz。rTMS与TMS原理的相同点为：经颅刺激时，脉冲磁场在皮层中间神经元产生感应电流，作用于脊髓前角运动神经元产生兴奋性突触后电位，冲动沿轴突下行至支配的相应肌肉，使其出现收缩动作，并通过肌电图仪记录到复合肌肉动作电位。此外，rTMS与TMS的不同点为：在神经元不应期也能够进行刺激。其机制可能是高频率、高强度的rTMS产生兴奋性突触后电位总和，但无抑制性突触后电位产生，导致相邻锥体细胞形成传播异常的兴奋性，使皮层间的兴奋抑制联系失平衡。其次，rTMS与TMS的区别在于可以对皮层很多部位产生功能性的影响。rTMS可导致线圈下局部皮层脑血流减少，这反映了对此区域突触联系活动的调整。不同的频率可能对皮层代谢有不同影响：高频刺激（15～25Hz）可能导致局部代谢水平增高，而低频刺激（1～5Hz）可能降低局部代谢水平。因此，对于不同的脑内功能状况，需用不同的频率来调整[2]，如抑郁症用高频率刺激可达到治疗效果。刺激线圈（Coil）也称磁头或探头。线圈是释放刺激的最终端设备，同一台机器连接不同规格的线圈能输出完全不同的信号，如刺激强度、深度和面积等。线圈的不同规格主要区别于尺寸和形状。形状主要有两类：单线圈和双线圈。单线圈所形成的磁场很象一个火山，火山口（顶部）也是一个如线圈大小的圆形，为磁场强度最大的区域，距离线圈表面2～3cm。一般选择将顶部作用在皮质上，这能够刺激到相对应的面积的脑区。其特点是刺激面积大，找位置容易，适合MEP。当然，线圈的两面都有强度等同但方向相反的磁场。双线圈也称8字形线圈，是由同一条导线按8字形缠绕而成。双线圈的磁场最强处为聚焦后的一个点，这完全不同于单线圈。其顶部为磁场最强处，距离线圈表面2～3cm，适合精确的皮层