便攜式近紅外腦功能成像設(shè)備可以在自然情景進行使用，如騎車，打拳等，可實現(xiàn)邊運動邊檢測、邊說話邊檢測?；蹌?chuàng)近紅外的便攜式近紅外腦成像設(shè)備NirSmart在近日獲批醫(yī)療注冊證，預(yù)示著fNIRS設(shè)備將逐漸應(yīng)用于臨床。下面以1例腦梗死后6個月的古茨曼綜合征患者為例，探究將便攜式近紅外腦成像設(shè)備NirSmart和重復(fù)經(jīng)顱磁刺激(rTMS)聯(lián)合應(yīng)用對PSCI綜合治療體系的治療及評價的效果。

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患者信息

病史

男，61歲，于2019年9月29日出現(xiàn)言語不利伴右側(cè)肢體活動遲緩，送至急診。頭顱CT示："左側(cè)頂枕葉大面積梗死"。收入當?shù)蒯t(yī)院神經(jīng)內(nèi)科病房，頭顱MRI示："左側(cè)頂枕葉大面積梗死"(圖1)。行調(diào)節(jié)脂代謝、抗血小板聚集、營養(yǎng)腦細胞、改善腦循環(huán)等治療后，病情穩(wěn)定?；颊咴诋?shù)乜祻?fù)醫(yī)院進行康復(fù)治療，采用藥物治療、認知訓練的方式治療認知障礙。因認知障礙治療效果欠佳，為求進一步治療，于2020年3月31日收住復(fù)旦大學附屬華山醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學科病房。

治療過程

入院評定發(fā)現(xiàn)，患者四肢肌力、肌張力、運動、平衡功能基本正常，頭面部及肢體均無感覺異常?；颊叩闹饕δ苷系K為失讀、失寫、計算障礙、記憶障礙、空間時間定向力障礙伴有感覺性失語。根據(jù)患者認知功能障礙、影像學特點，診斷為腦梗死后古茨曼綜合征?；颊叩幕A(chǔ)疾病有高血壓、型糖尿病、高脂血癥。腦梗后服藥規(guī)律，血壓、血糖、血脂控制良好經(jīng)過4周康復(fù)治療，患者認知功能明顯改善，于2020年4月30日出院。

康復(fù)評定 

量表評定
  采用簡易精神狀態(tài)量表(MMSE)、西方成套失語測驗(WAB)評定患者的認知、語言功能。

fNIRS評定

使用40通道便攜式fNIRS成像設(shè)備NirSmart采集患者rTMS干預(yù)前、后即時及長期的靜息態(tài)腦功能活動數(shù)據(jù)，分析網(wǎng)絡(luò)變化。探頭覆蓋了受試者雙側(cè)前額葉、運動皮質(zhì)、顳葉、枕葉。

rTMS干預(yù)前，受試者在座位上安靜5min后佩戴頭帽，閉眼靜坐，避免有規(guī)律的思考，采集6min靜息態(tài)數(shù)據(jù)；rTMS干預(yù)后，受試者即刻佩戴頭帽，采集6min靜息態(tài)腦網(wǎng)絡(luò)。

綜合治療方案

藥物治療

給予患者對應(yīng)藥物控制血壓、血糖、血脂及血小板，改善情緒和認知。 

rTMS干預(yù) 

采用磁場刺激儀和圓形線圈對患者進行干預(yù)。刺激點定位到患側(cè)角回，將線圈拍中心置于刺激點，線圈拍面與顱骨表面相切。設(shè)置刺激強度30%，頻率10Hz，刺激個數(shù)30，刺激時間3s，間隔時間8s，重復(fù)次數(shù)25，總刺激個數(shù) 750。每天干預(yù)1次，每周5天，共干預(yù)20次。 

認知訓練

rTMS干預(yù)后，患者在言語治療師的指導(dǎo)下進行認知語言訓練?；颊呙刻煸谘哉Z治療師的指導(dǎo)下進行60min訓練，每周5次，共干預(yù)20次?；氐讲》亢?，患者要在家屬的陪伴下完成3個小時認知言語訓練的任務(wù)，持續(xù)4周。

數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計學分析

近紅外靜息態(tài)數(shù)據(jù)處理

利用慧創(chuàng)近紅外自主研發(fā)的數(shù)據(jù)分析軟件NirSpark處理數(shù)據(jù)，包括去偽跡、濾波并計算出HbO和HbR的濃度。同時，利用NirSpark進行靜息態(tài)功能連接分析。

統(tǒng)計學分析

用配對樣本秩和檢驗比較入院時rTMS前、后，出院時rTMS前、后，出、入院rTMS前各腦區(qū)間功能連接強度，分別比較半球內(nèi)、半球間功能連接的差異。 

認知訓練

rTMS干預(yù)后，患者在言語治療師的指導(dǎo)下進行認知語言訓練。患者每天在言語治療師的指導(dǎo)下進行60min訓練，每周5次，共干預(yù)20次?；氐讲》亢螅颊咭诩覍俚呐惆橄峦瓿?個小時認知言語訓練的任務(wù)，持續(xù)4周。

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實驗結(jié)果

認知和語言功能評定結(jié)果

MMSE是認知障礙的總體篩查量表，可以反映患者的整體認知水平，滿分30分，得分越高表示認知功能越好。患者 入院時MMSE評分17分，出院時27分。其中定向力從4分 提升至10分，注意力和計算能力從1分提升至3分，語言能 力從7分提升至9分。見表1。WAB是廣泛用于失語癥檢查的方法，量表內(nèi)容可反映患者認手指、計算、書寫、左右定向力能力。

入院時，患者失語商88.7分，操作商23.32分，皮質(zhì)商75.82分。經(jīng)過4周康復(fù)治療，患者康復(fù)治療后失語商99分，操作商123.87分，皮質(zhì)商183.17分，提示患者古茨曼綜合征相關(guān)癥狀(手指失認、左右定向力障礙、計算障礙、書寫障礙、失語)明顯改善。見表2。

fNIRS評定結(jié)果

分別比較患者出、入院時rTMS前后，半球內(nèi)、半球間皮爾森相關(guān)系數(shù)的變化。rTMS即刻、長期干預(yù)，均可引起患者半球間、半球內(nèi)皮爾森相關(guān)系數(shù)的下降趨勢。其中，右半球內(nèi)皮爾森相關(guān)系數(shù)在出、入院時rTMS即刻干預(yù)后顯著下降，長期rTMS干預(yù)后顯著下降；左半球內(nèi)的皮爾森相關(guān)系數(shù)在rTMS長期干預(yù)、入院時即刻rTMS干預(yù)有顯著下降，出院rTMS即刻干預(yù)后呈下降趨勢，無顯著性意義。在NirSpark軟件的Network模塊中分析各腦區(qū)間靜息態(tài)功能連接，發(fā)現(xiàn)rTMS即刻、長期干預(yù)均可使腦區(qū)間功能連接呈下降趨勢(圖2)。

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討論

該患者入院時存在古茨曼綜合征，經(jīng)過4周的康復(fù)治療后古茨曼綜合征明顯改善。fNIRS發(fā)現(xiàn)，rTMS的即刻、長期干預(yù)，均可引起患者全腦半球內(nèi)、半球間靜息態(tài)腦網(wǎng)絡(luò)功能 連接下降。該結(jié)果提示，rTMS對該患者認知功能的促進可能通過調(diào)節(jié)左半球的自發(fā)神經(jīng)信號，使左半球興奮性增加、右半球?qū)ψ蟀肭虻囊种菩詼p弱，從而使左半球內(nèi)、半球間的神經(jīng)信號動態(tài)同步性減弱，半球內(nèi)、半球間功能連接減弱。fNIRS是一種無創(chuàng)腦功能評定設(shè)備，可以通過檢測大腦血氧濃度反映神經(jīng)活動，具有經(jīng)濟實惠、成像速度快、抗運動干擾能力強的特點，適用于康復(fù)醫(yī)學科門診、病房的腦功能評定。因此，fNIRS可以在rTMS干預(yù)前、后快速評定患者大腦功能連接情況，為rTMS干預(yù)的精準康復(fù)方案提供評定依據(jù)該案例。另外，便攜式近紅外腦成像設(shè)備NirSmart獲批醫(yī)療證，在臨床上能用于卒中康復(fù)、精神心理、兒科、神經(jīng)退行性疾病等領(lǐng)域。尤其在運動康復(fù)方面，得益于其可移動性，能在騎車、行走、打拳等運動狀態(tài)下進行康復(fù)評估，并且在多模態(tài)聯(lián)用，社區(qū)、家庭康復(fù)方面，亦將因其便攜性及高準確度而發(fā)揮重要的作用。