研究背景

重復經顱磁刺激治療(repetitive transcranial magnetic stimulation, rTMS)在偏癱病人的運動功能康復中具有很好的療效，但刺激靶點的準確定位仍是一個挑戰。目前臨床中常采用運動誘發電位法(motor evoked-potential，MEP)進行運動區靶點定位，但在中風患者的受累半球中由于支配上肢運動的大腦皮層受損，磁刺激無法產生運動誘發電位，故采用MEP法經常無法定位刺激靶點，近紅外腦功能成像技術(functional near-infrared spectroscopy, fNIRS)因其對大腦皮層激活程度的高敏感性在偏癱患者受累半球的刺激靶點確定中具有可行性。本研究通過比較MEP和fNIRS刺激靶點定位效果，評估了fNIRS技術在中風病人運動康復中作為rTMS刺激靶點定位工具的可行性。

研究方法

被試招募時間為2018年11月-2020年4月，年齡、性別、中風類型、病變側和偏癱持續時間的數據來自訪談和病歷；

納入51名中風被試隨機分為3組，fNIRS導航組（使用fNIRS技術進行靶點定位+iTBS，n=20），MEP導航組（使用MEP法進行靶點定位+iTBS，n=16）和對照組（使用MEP法進行靶點定位+sham iTBS，n=15）；

rTMS刺激方案：iTBS模式（3個50Hz脈沖為一簇，簇間頻率為5Hz，連續刺激2s，間歇8s，循環20次，共600脈沖）刺激患側M1區，5次/周，共2周；

fNIRS靶點確定方法：使用NIRSport 8*8（深圳市瀚翔生物醫療電子股份有限公司）進行腦功能定位，被試進行手指屈伸任務（握緊、放松、休息各20s，共5個循環，若被試無法進行該測試，改為拿勺子喝水或梳子梳頭的任務想象），對數據進行分析后，選擇含氧血紅蛋白變化最大的通道區域作為刺激靶點（此區域即為支配上肢運動的大腦皮質反應區）；

臨床評價：在rTMS治療前和后進行肢體運動功能評分（Fugl-Meyer assessment，FMA）、Wolf運動功能測試（Wolf motor function test，WMFT）、肌張力量表評估。

研究結果

每個患者均可獲得了fNIRS檢測靶點(fNIRS-HS)，即使是那些MEP靶點無法檢測到的患者。與對照組相比，兩個干預組在肌力、FMA和WMFT評分方面均有顯著改善(P<0.001)。與MEP導航組相比，fNIRS導航組肘關節功能改善更顯著(P=0.001)。

Fig.1 fNIRS獲得靶點與傳統MEP法獲得靶點位置相近（平均位置x軸相差2.5mm，y軸相差3mm）。在無法獲得MEP-HS的雙側運動皮層中，fNIRS靶點定位獲得了極好的靈敏度和地形分辨率，這彌補了傳統方法的不足。

Fig.2 與MEP導航組相比，fNIRS導航組肘關節功能改善更顯著(P=0.001)。

研究結論

fNIRS可以作為中風患者運動康復治療中治療靶點選擇的可靠方法。因其對皮質血氧變化的高敏感性，fNIRS作為靶點導航工具相較傳統MEP方法獲得更精準的結果。此外，fNIRS數據還可結合機器學習算法應用，使得神經調控技術具有成為精準醫學的可能。

參考文獻：Chang PW, Lu CF, Chang ST, etc. Functional Near-Infrared Spectroscopy as a Target Navigator for rTMS Modulation in Patients with Hemiplegia: A Randomized Control Study[J]. Neurol Ther, 2022, 11(1):103-121.  IF=5.814