【优瑞德】经颅磁刺激仪介绍，经颅磁刺激技术的发展历史

　　【优瑞德】经颅磁刺激仪介绍，经颅磁刺激技术的发展历史

　　经颅磁刺激技术

　　经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation, TMS)是一种作用于大脑的神经刺激和神经调节的电生理技术，TMS从诞生到现在已经30多年了。从最开始应用在单纯的脑科学研究中，发展到在临床诊断、调制、干预和治疗中进行应用，临床及科研领域对TMS应用的广泛需求，促进了TMS技术及相应设备的不断发展。

　　经颅磁刺激仪

　　经颅磁刺激这项技术的实现，十分依托于设备的性能。而这里的设备指的就是经颅磁刺激仪。作为一种高科技医疗设备，TMS仪器虽然原理简单(主要是通过电流产生脉冲磁场)，但是TMS刺激的实现需要在一组高压大容量的电容上在不到0.01s的时间内把电压充到几千伏，用电子开关向磁场刺激线圈放电，在不到1ms内流过数千甚至上万安培的脉冲电流，瞬时功率达到几十兆瓦，刺激线圈表面产生的脉冲磁场可达1.5~6T(tesla，T，特斯拉，磁感应强度国际单位)，并要达到100Hz的充放电频率，技术难度很高。

　　【优瑞德经颅磁刺激仪】

　　经颅磁刺激的发展史

　　经颅磁刺激技术的发展要追溯到19世纪。

　　1831年

　　英国物理学家法拉第(Michael Faraday)首先发现了变化的磁场使得位于场内的导体产生了感应电流，由此提出电磁感应定律，奠定了经颅磁刺激的理论基础。

　　【法拉第】

　　1896年

　　法国医师、生物物理和电生理学家达松伐法国医师、生物物理和电生理学家达松伐尔(Aresenne d’Arsonval)证实了变化的磁场能刺激可兴奋组织。他把人的头皮放在线圈内，并让线圈通过42Hz的大电流。他写道：“当头伸入磁圈时就会产生光幻视及眩晕，可导致某些人产生晕厥……交变磁场改变了肌肉收缩的形式，且在人体内产生了其他作用。”

　　达松伐尔是第一个用磁场线圈刺激人体头部的研究者，为经颅磁刺激的可行性奠定了基础。

　　【达松伐尔用磁场线圈刺激人体头部】

　　1902年

　　维也纳精神科医生Pollacsek和Berthold Beer公开了一种治疗抑郁症的专利设备，酷似现代的经颅磁刺激仪。

　　1959年

　　Klein用带有铁芯的交流磁场刺激青蛙坐骨神经和腓肠肌的标本，用60~1000Hz的脉冲磁场刺激坐骨神经时明显地引起了腓肠肌收缩，验证了磁刺激对动物神经的刺激效应。

　　1965年

　　Bickford和Fremming采用强度为20-30千高斯(GS，非国际通用的磁感应强度单位，10000GS=1T)的脉冲磁场对人体腓、坐骨及尺神经进行了磁场刺激，可见到这些神经所支配的肌肉收缩活动。其方法是：将一个200微法拉第(uF)的电容器放电到一个空气芯(air-core)感应线圈内。与之前达松伐尔的研究不同的是，将这种磁场直接朝向眼球时，并无光幻视产生，甚至在见到眼肌抽动时也是如此。

　　1970年

　　不同的磁刺激仪更多地用来研究光幻觉的产生，不过这些磁刺激仪的输出强度、聚焦能力、刺激频率还不能满足科研的要求，甚至不能分辨到底是刺激到视网膜还是视觉皮层产生的光幻觉。

　　1985年

　　英国谢菲尔德大学的Anthony Barker真正研发出了现代经颅磁刺激仪的样机，并用用磁刺激线圈刺激运动皮质，发现引起了对侧手上的运动诱发电位(Motor Evoked Potential，MEP)，同时接受刺激者并没有出现任何疼痛或不适，其手部靶肌位置随着刺激节律而抽动。Barker研制的产品及所做的研究，标志着TMS的诞生。

　　【Barker在用TMS刺激患者运动皮质】

　　1989年

　　Cadwell首次研制出重复经颅磁刺激仪(repetitive TMS，rTMS)，为经颅磁刺激技术在临床治疗中的应用奠定了重要基础。rTMS能够模拟大脑神经兴奋或抑制的放电模式，长时间对皮质进行程序性刺激，能对皮质起到神经调控作用。

　　【Cadwell研制的重复经颅磁刺激仪】

　　1993年

　　Hoflich等人首先报道了用rTMS刺激两名药物难治性抑郁症患者，在刺激10次之后认为其中一名无效，另一名稍有效果，建议要进行更多临床试验，随后出现经颅磁刺激探索治疗抑郁症的热潮。

　　2002年

　　加拿大卫生部批准经颅磁刺激可以在临床作为治疗手段使用。

　　2008年

　　美国食品药品监督管理局(FDA)批准经颅磁刺激可以用于治疗药物难治性抑郁症。

　　2014年

　　《基于循证医学的rTMS临床治疗指南》一文发表在《Clinical Neurophysiology》期刊，指南中明确表明rTMS可用于治疗精神科中的抑郁症、焦虑障碍、强迫症、精神分裂症、物质滥用障碍等精神疾病，也可用于治疗神经科中的疼痛、运动障碍、脑卒中、肌萎缩侧索硬化、多发性硬化、癫痫、意识障碍、Alzheimer、耳鸣等疾病。

　　2016年

　　中国食品药品监督管理局(CFDA)首次批准重复经颅磁刺激(Magneuro系列经颅磁刺激仪)用于抑郁症状、焦虑症状、失眠症状及性症状的辅助治疗。

　　小结

　　目前，对TMS在临床治疗及科研中的应用潜力还在不断被探索着，相信在不久的未来，TMS的应用范围还会不断扩大，其作为一项神经精神科学领域的创新技术，还将继续为临床诊断、治疗及科研带来新的突破。

　　参考文献：

　　1.王学义, 陆林. 经颅磁刺激与神经精神疾病[M]. 北京大学医学出版社, 2014: 10-36.