经颅磁刺激在脑瘫儿童康复中的治疗应用
脑性瘫痪(简称脑瘫)是由于发育中的胎儿或婴幼儿脑部非进行性损伤所致的一组症候群，主要表现为持续存在的中枢性运动障碍和姿势异常，可伴有认知、语言、行为障碍以及癫痫和继发性肌肉骨骼问题，是儿童致残的最常见原因。
目前，全球约有5000万脑瘫患者，中国现有脑瘫患者500余万，且每年约新增4万~5万患儿，给社会和家庭造成了沉重的经济和精神负担。脑瘫至今无法治愈，也没有明确的策略进行预防，康复治疗是改善脑瘫患儿临床症状的关键。
据统计，超过80%的脑瘫患儿磁共振成像可发现脑部结构异常，以脑室周围白质损伤、深部灰质损伤、脑发育不良最为常见。影像学异常的持续存在必将严重影响患儿的神经发育及临床症状的康复，而采取积极有效的治疗则可明显改善患儿的预后。运动障碍是脑瘫的核心症状，现阶段的康复方案以运动训练为主，辅以局部肌肉的物理因子治疗，主要着眼于患儿的临床症状，通过改善外周器官的功能由下而上地调控并重塑中枢神经系统。
TMS的作用原理
经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation，TMS)利用电磁感应产生的脉冲磁场影响脑内物质代谢、调节神经功能。研究发现TMS可以：
(1)诱导动作电位的产生，改变局部皮层的兴奋性和皮质脊髓束的活性，进而降低肌张力，促进运动能力的提高。
(2)减轻脑缺血再灌注后神经元的损伤和凋亡，加快神经递质的传递，调节局部的脑灌注和代谢，增强神经元的可塑性。
(3)影响蛋白质合成、细胞形态和酶的活性等，调节细胞增殖，促进脑源性神经生长因子的表达和神经元突起的生长。
TMS主要有4种刺激模式：单脉冲TMS、成对脉冲TMS、重复性TMS(repetitive TMS，rTMS)和θ短阵脉冲刺激(theta burst stimulation，TBS)。单脉冲和成对脉冲TMS多用于检测皮质脊髓束的电生理特性。rTMS是治疗的主要模式，低频rTMS(≤1 Hz)可抑制神经系统的兴奋性，高频rTMS(>1 Hz)可对神经系统产生易化作用。
TMS的病例选择与安全性病例选择
大脑皮质、皮质下以及白质纤维束(尤其是皮质脊髓束)结构的完整性是评判脑瘫患儿功能障碍的神经解剖学基础。不同脑区的损伤会出现相应的功能障碍，如大脑皮质运动区、基底核或皮质脊髓束损伤会出现运动障碍和姿势异常，多表现为肌张力增高和肢体痉挛;小脑损伤和萎缩会出现共济失调和平衡障碍;额颞叶皮质损伤会出现言语表达和理解障碍等。
TMS的病例选择广泛，适用于中枢神经损伤导致功能障碍的各类型脑瘫患儿，不仅可以缓解患儿的肢体痉挛、改善运动功能，还可以提高患儿的言语和认知功能。
安全性
TMS治疗的绝对禁忌是有人工耳蜗或颅内植入物，此外，治疗期间患儿佩戴的金属物品应移除，以免受到磁场干扰。TMS的磁场强度峰值很低，不会引起脑组织损伤，且磁场强度会随距离呈指数衰减，不会对刺激部位以外的组织造成影响。
TMS操作流程
康复评估
完整的TMS治疗程序始于评估，终于评估。评估内容包括脑瘫患儿的运动、语言、认知功能及共患障碍等。康复评估不仅可以判断患儿是否适合进行TMS治疗、选择怎样的治疗方案，还可以获得患儿治疗前后的功能状态以进行疗效判定。此外，TMS作为一种良好的神经电生理测量工具可获得皮质脊髓束和脑功能的相关参数，为脑瘫患儿的诊治及预后判断提供重要依据。单脉冲TMS可检测皮质脊髓束的投射方式，预测患儿的手功能，指导制定康复计划;测量中枢运动传导时间和运动诱发电位振幅以反映皮质脊髓束的完整性;测量静息期以反映大脑皮质的抑制作用。成对脉冲TMS可评估脑瘫及其他运动障碍患儿大脑发育的可塑性。
刺激靶点定位
定位方法主要有2种：一种是应用最广泛的解剖学定位，其依赖于专业人员的解剖学知识以及所参考解剖图谱的准确性。人脑的解剖存在个体差异，但大脑分区相对固定。解剖学定位常采用脑电图10-20国际标准导联系统(10-20 EEG system)的电极放置法结合枕骨隆突等头部解剖标志点，定位原理明确、操作简单，但存在一定的误差。另一种是基于医学影像的导航定位，利用各种成像技术获得大脑的影像学数据、重建头部3D模型，使用光学导航实时追踪TMS线圈位置指导靶点定位。与解剖学定位相比，导航定位更为准确，但操作流程较复杂、设备价格较昂贵，临床上难以推广普及
静息运动阈值(resting motor threshold，rMT)测量
刺激强度是TMS治疗方案中的重要参数，常使用rMT进行量化，在治疗前均需测量rMT，完成1个疗程后还应重复测量。婴幼儿神经系统发育不成熟且配合程度低、较难保持专注，经常会出现rMT不易测及测不出的情况。检测rMT时应使用规范的方法和简单易懂的指令，安抚患儿情绪使之配合。
治疗方案
大脑存在半球间交互性抑制现象，即一侧M1区通过抑制性中间神经元对对侧进行调节。低频rTMS的刺激频率为1Hz，可使刺激侧脑血流量减少，降低该侧兴奋性的同时提高对侧的兴奋性;高频rTMS的刺激频率为5~10 Hz(国内研究常用5Hz，国外研究常用10 Hz，安全性及治疗效果无明显差异)，刺激持续2s，间隔10~15s，可直接使刺激侧皮质兴奋性提高。
目前有研究证实高频rTMS治疗脑瘫患儿8周的总体疗效优于4周或6周，但有关临床疗程的研究和证据仍不充分。应用TMS治疗脑瘫时，可通过改变相关参数(如刺激部位、频率、强度及持续时间等)取得针对性的临床效应，在改善患儿运动功能的同时还可缓解其共患障碍。
联合治疗
TMS联合目标功能导向性训练、肌肉牵伸、力量训练等，更利于改善肢体痉挛、提高粗大和精细运动功能;TMS联合虚拟现实训练可提高患儿的抓握、视觉运动整合和日常生活活动能力;TMS联合强制性运动疗法可改善偏瘫患儿的运动功能，疗效优于单独的干预方式且安全性良好;TMS联合核心肌力训练可提高痉挛型脑瘫患儿踝关节活动度及步行速度。
由此可见，TMS联合其他治疗在脑瘫患儿的康复中至关重要，具体方案选择要根据患儿的主要症状(是否合并语言障碍、平衡障碍等)和损伤的严重程度(粗大运动功能分级、手功能分级和肌肉痉挛情况等)而定，也与设定的康复目标密切相关。此外，经颅直流电刺激也是一种非侵入性脑刺激技术，相较于TMS，其方便廉价、安全性较高。研究发现TMS改善脑瘫患儿上肢运动功能的疗效更好，而经颅直流电刺激对患儿平衡和步态多样性的提升更为显著。
小结
TMS作为治疗脑瘫的一项重要辅助手段，其疗效已被众多研究证实。对于2岁以上存在运动障碍、肢体痉挛、语言障碍的脑瘫患儿，在常规康复治疗的基础上，如能够应用TMS治疗，可更好地改善上述功能障碍和临床症状。脑瘫是终生性疾病，TMS作为一种相对安全有效的康复新技术，可利用脉冲磁场刺激患儿脑部发挥作用。规范合理地应用TMS不仅可以评估脑瘫患儿神经功能，还可以更好地促进患儿运动、语言及认知功能的康复，提高其生活质量。