经颅直流电刺激技术应用于脑卒中患者康复治疗的专家共识

中国经颅直流电刺激脑卒中康复临床应用专家共识组
通信作者：刘宏亮，Email：liuhongliangkf@163.com； 郭铁成，Email：pmr@tjh.tjmu.edu.cn

脑卒中是一种严重威胁人类健康的疾病，具有高发病率、高致残率及高复发率等特点，给患者、家庭及社会带来沉重负担。自二十世纪九十年代开始，经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation，tDCS)作为一种适用于人类的非侵入性脑刺激新技术被应用于临床[1,2]，具有无创、便捷、费用低、副作用少等优点[3]。近年来，随着tDCS在脑卒中神经功能康复中的应用逐渐增多，有必要对我国脑卒中康复领域现有的tDCS治疗方案进行规范或建议。本共识由国内脑卒中康复及神经调控等相关领域的专家在循证医学方法学指导下，通过系统检索临床研究数据、评价临床证据及判断证据质量，再经讨论后制订，以期为脑卒中患者的tDCS康复治疗提供临床指导意见。

 本共识适用范围及目的

本共识主要用于脑卒中患者的tDCS康复治疗，为脑卒中患者康复过程中神经功能恢复及常见并发症的治疗提供临床循证医学证据。

 本共识制订方法

本共识制订采用德尔菲法(Delphi method)，首先由国内脑卒中康复及神经调控等相关领域的专家共同讨论并确定共识的相关问题，再由专家组成员系统检索临床研究证据、评估临床证据等级，最后通过3轮讨论，共同确定临床证据等级及推荐级别。在检索临床研究数据时遵照循证医学的方法，总结tDCS技术在脑卒中患者康复治疗方面的适应证；检索数据库包括：Embase，PubMed，Web of Science，Center for Reviewers and Dissemination Database。入选文献标准包括：①以脑卒中患者为研究对象；②实验设计为随机对照临床研究；③干预措施为tDCS治疗技术；④对照组中包括空白对照组；⑤入选患者主要功能障碍包括运动功能、认知功能受损、疼痛、抑郁、失语、意识障碍、吞咽障碍及痉挛等。同时根据GRADE证据质量和推荐强度分级方法，对检索入选文献证据进行分级及等级推荐。证据等级包括：①高——非常确信真实的效应值接近效应估计值；②中——对效应估计值有中等程度的信心，真实值有可能接近估计值，但仍存在二者差异性较大的可能性；③低——对效应估计值的确信程度有限，真实值可能与估计值差异较大；④极低——对效应估计值几乎没有信心，真实值很可能与估计值差异较大。推荐级别包括：①强——明确显示干预措施利大于弊或弊大于利；②弱——干预措施利弊不确定，或无论质量高低的证据均显示利弊相当。

 tDCS原理及作用机制

tDCS治疗是一种利用恒定、低强度直流电(0.5～2.0 mA)调节大脑皮质神经元活动的非侵入性神经调控技术，其主要作用机制是对神经元膜电位进行阈下调制及改变大脑皮质兴奋性[4]；此外，tDCS产生的其他生物效应(如影响神经递质变化、改变突触可塑性及调节皮质下脑网络连接等)可能也对神经功能恢复具有促进作用[5,6]。

相关神经生理学实验证实，当tDCS正极(阳极)刺激神经元胞体或树突时，大脑皮质神经元放电增加，而当阴极刺激时神经元放电则减少[7]。tDCS刺激的后效应与刺激持续时间及电流强度密切相关，有研究报道tDCS产生的后效应可持续长达1 h[8]。由于tDCS只能影响处于活动状态的神经元，不能使处于静息状态的神经元产生动作电位，故tDCS只能作为神经调控技术，而经颅磁刺激既可作为神经调控技术，也可作为神经刺激技术。

tDCS治疗系统通常由两个不同的电极及供电设备，外加一套控制软件(设置刺激类型等参数)等组成。常见的刺激方式包括3种，即阳极刺激、阴极刺激和伪刺激。阳极刺激及阴极刺激的作用如上所述，可增强或降低刺激部位神经元兴奋性；伪刺激多是作为对照刺激用于临床试验。

近年来高精度经颅直流电刺激(high definition-transcranial direct current stimulation，HD-tDCS)也逐渐应用于临床，通过使用多个(2～5个通道)小电极，可在选定脑区进行更多、更精确的局部刺激[9,10,11]。相关研究表明，使用HD-tDCS对健康成年人多个脑区进行长期、重复的刺激安全、可行，其初步脑电图结果显示，HD-tDCS干预可能会导致受试者大脑兴奋性长期变化[12]。但在脑卒中患者中应用HD-tDCS的临床研究目前鲜见报道，其安全性及疗效仍有待证明。

 tDCS刺激电极及参数 一、电极组成

tDCS电极的作用是将刺激装置电流传导至头皮，通常包括：①金属或导电橡胶电极；②海绵电极；③导电介质(如盐水、凝胶或导电膏)等。

 二、电极放置

准确放置tDCS电极是保证疗效的前提，目前常用的定位方法包括：①国际10-20(或10-5)电极放置系统[13,14]；②解剖坐标定位[13]；③神经导航系统[14,15,16]；④电生理检查引导定位等。目前我国临床应用比较多的是解剖定位及电生理检查引导定位。

 三、刺激参数

目前临床研究中通常采用的tDCS刺激参数如下：电流强度0.5～2.0 mA，电极尺寸16 cm2(4 cm×4 cm)～36 cm2(6 cm×6 cm)不等，每次持续刺激5～30 min，上述参数范围的tDCS治疗相对安全、有效[17]。

 四、安全性及不良反应

tDCS治疗具有较高的安全性，它不直接诱发动作电位产生，因此无诱发癫痫发作的风险。在目前推荐的tDCS治疗参数范围内，其不良反应较少，鲜见有严重不良反应的报道。最常见的不良反应为治疗过程中电极片下有轻微麻刺感和痛感等，但持续时间较短，一般数小时内即消失；其它罕见的不良反应包括轻度瘙痒、头痛、恶心及失眠等。通过MRI检查发现，受试者经tDCS刺激30 min和1 h后，未发现脑组织水肿、血-脑屏障失衡或脑组织结构改变等异常[18]；另一项研究发现，tDCS刺激后即刻或1 h后均未发现受试者神经烯醇化酶增加，提示tDCS是一种安全的经颅非侵袭性刺激方式[19]。

 tDCS治疗脑卒中后常见临床问题推荐意见 一、卒中后运动功能障碍

脑卒中后运动功能恢复是神经康复领域的热点问题之一。正常双侧大脑半球通过交互性半球间抑制，达到并维持双侧大脑半球功能匹配及平衡状态。半球间抑制是指一侧大脑半球初级运动区(M1区)对另一侧大脑半球M1区的抑制[20]。相关研究显示，当发生脑卒中后，大脑半球间这种抑制平衡遭到破坏，一方面患侧半球因本身病灶导致兴奋性降低，另一方面健侧半球对患侧半球的抑制作用增强，导致患侧大脑半球支配运动区域功能减弱[21]，这可能是卒中后功能障碍的重要原因之一。tDCS治疗的目的，是增强患侧M1区兴奋性或降低健侧M1区兴奋性。卒中后功能恢复取决于神经网络活性平衡，有Meta分析结果显示，tDCS能通过抑制健侧运动区兴奋或提高患侧运动区兴奋，促使患侧半球与健侧半球兴奋性重新达到平衡，从而有利于卒中患者运动功能恢复[22]。

治疗方法：刺激电极选用5 cm×5 cm～5 cm×7 cm规格，阳极刺激患侧M1区，阴极刺激对侧眶上区域，电刺激强度1～2 mA，10～20 min/次，1次/d，每周治疗5次，持续治疗1～2周[23,24,25,26,27,28,29]。证据等级：中；推荐级别：弱。

 二、卒中后认知功能障碍

tDCS通过刺激大脑皮质进行神经功能调节，能促进受试者提高注意力、专注力及记忆力，这可能与其潜在神经通路被激活有关[30]。当大脑兴奋性被调控后，通过易化或加强局部神经元活性并与其他部位脑组织发生联系，有助于再学习能力改善，从而提高认知功能。近年来有研究指出，tDCS联合认知训练有助于脑卒中患者技能获取，促其认知功能恢复[31]。关于tDCS治疗卒中后认知功能障碍的疗效还需更多大样本临床研究验证，同时tDCS与其他康复手段联用以及其远期疗效也需进一步探讨。

治疗方法：刺激电极选用5 cm×5 cm～5 cm×7 cm规格，阳极刺激左侧背外侧前额叶区(dorsolateral prefrontal cortex，DLPFC)或左前颞叶，阴极刺激右眼眶上区域，电刺激强度1～2 mA，20 min/次，1次/d，每周治疗5次，持续治疗2～4周[30,32,33,34]。证据等级：中；推荐级别：强。

 三、卒中后疼痛

卒中后疼痛是一种发生于脑卒中后的神经性疼痛综合征，属于慢性中枢性神经痛，由中枢神经系统病变或功能障碍所致。疼痛可为自发性、持续性或间断性发生，也可因外来刺激诱发。卒中后疼痛最早可在卒中后1个月时出现，但多以卒中后3～6个月时出现较常见[35]。目前关于脑卒中后中枢性疼痛的发病机制尚未明确，可能与受损感觉传导通路过度兴奋和(或)中枢抑制性通路受损有关[36]，最常提及的理论包括去抑制、中枢失调、中枢致敏和皮质丘脑束功能改变等[37]。tDCS阳极刺激M1区可能通过激活中央前回中存在的各种神经回路来减轻疼痛，这些回路可能连接处理疼痛的传入或传出结构(如丘脑或DLPFC等)，另外tDCS可能通过增强下行通路对疼痛的抑制调节作用[38,39]，从而缓解卒中后患者的中枢性疼痛[40]。

治疗方法：刺激电极选用5 cm×5 cm～5 cm×7 cm规格，阳极刺激患侧M1区或左侧DLPFC区；阴极刺激对侧眶上区域，电刺激强度2 mA，20～30 min/次，1次/d，每周治疗5次，持续治疗2～3周[41,42]。证据等级：低；推荐级别：弱。

 四、卒中后抑郁

tDCS治疗抑郁症的理论基础是基于抑郁症患者双侧背外侧、腹内侧前额叶皮质、杏仁核、海马区功能及结构存在异常[43,44]；上述理论也促进了重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS)治疗的发展，如高频rTMS刺激左侧DLPFC或低频rTMS刺激右侧DLPFC被证实具有抗抑郁疗效。tDCS是通过阳极刺激增强DLPFC的神经活动促使受试者情绪兴奋，或通过阴极刺激减少DLPFC的神经活动促使受试者沉默、内向[45]。针对tDCS的神经成像研究表明，tDCS还能在很大程度上影响更深层的大脑结构，如杏仁核及海马等组织[46,47,48]。

治疗方法：刺激电极选用5 cm×5 cm～5 cm×7 cm规格，阳极刺激左侧DLPFC，阴极刺激右眼眶上区域或右侧DLPFC，电刺激强度1～2 mA，20～30 min/次，1次/d，每周治疗5次，持续治疗1～4周[49,50,51,52,53,54]。证据等级：中；推荐级别：强。

 五、卒中后失语

左侧DLPFC对机体言语功能具有重要作用，如相关研究显示，阳极tDCS刺激健康右利手受试者左侧DLPFC，能提高受试者词汇速度、流利程度及命名精确性[55,56]。阳极tDCS刺激健康受试者Wernicke区则能提高语言处理能力[56]，阳极tDCS刺激右利手失语者左侧Broca区，可提高受试者命名准确率[57]。还有研究发现，阳极tDCS刺激联合言语训练能改善卒中后失语症患者图片命名及听理解能力，认为tDCS刺激不仅能影响刺激区域大脑白质兴奋性，而且还能调控相应区域神经网络功能[58]。

治疗方法：刺激电极选用5 cm×5 cm～5 cm×7 cm规格，阳极刺激左侧Wernicke区或Broca区，阴极刺激右侧与Wernicke区和Broca区相对应的语言区，电刺激强度1～2 mA，10～20 min/次，1次/d，每周治疗5次，持续治疗2～3周[59,60,61,62,63,64,65]。证据等级：中；推荐级别：弱。

 六、卒中后意识障碍

近年来研究表明，tDCS治疗可改善最小意识状态患者的意识状态水平[66,67]，提高患者昏迷恢复指数评分，其作用机制可能与tDCS阳极刺激能兴奋大脑皮质有关[66,67,68]。

治疗方法：刺激电极选用5 cm×7 cm规格，阳极刺激左侧DLPFC，阴极刺激右眼眶上区域，电刺激强度1～2 mA，20 min/次，1次/d，每周治疗5次，持续治疗1～2周[69,70,71,72,73,74,75]。证据等级：中；推荐级别：弱。

 七、卒中后吞咽功能障碍

目前鲜见采用tDCS治疗脑卒中后吞咽功能障碍的临床报道，有研究发现阳极tDCS刺激能促进卒中后吞咽障碍改善，其治疗机制可能包括：tDCS刺激能增强脑干吞咽感觉及运动控制功能，有助于受损吞咽功能恢复(目前临床证据尚不足)[76]。

 八、卒中后痉挛

目前关于tDCS改善脑卒中后痉挛症状的临床研究极少。通过检索英文文献未发现相关报道，中文文献中虽有tDCS缓解卒中患者上肢痉挛的报道[77]，但由于相关研究数量太少，其结果具有不确定性。关于tDCS对脑卒中后痉挛症状的影响还有待进一步探讨。

 结束语

到目前为止，对于卒中后常见功能障碍，tDCS治疗还没有达到高证据等级和强推荐级别，但对部分功能障碍，tDCS治疗可达到中等证据和强推荐级别。需要强调的是，在没有高等级证据和强推荐级别情形下，没有证据不应被视为没有效果的证据。tDCS这种安全、不良反应少的皮质刺激手段为临床医务人员提供了新的治疗思路；随着人们对tDCS研究的不断深入，它将作为临床治疗的辅助手段，越来越广泛地应用于临床实践中。

本共识仅代表参与编写及审议的专家们的观点，不具备法律效力。

本共识专家组成员(按姓氏拼音顺序排列)：

牵头专家： 刘宏亮(陆军军医大学西南医院)

参与编写专家： 白定群(重庆医科大学附属第一医院)、陈翰(陆军军医大学西南医院)、陈卫东(浙江大学求是高等研究院)、冯晓东(河南中医药大学第一附属医院)、符俏(海南省人民医院)、高长越(陆军特色医学中心)、顾新(北京医院)、顾旭东(浙江嘉兴市第二医院)、郭铁成(华中科技大学同济医学院附属同济医院)、侯景明(陆军军医大学西南医院)、胡昔权(中山大学第三附属医院)、黄国志(南方医科大学珠江医院)、贾子善(中国人民解放军总院第一医学中心)、蒋鸿杰(浙江大学医学院附属第二医院)、李建华(浙江大学医学院附属邵逸夫医院)、李玲(解放军总院第四医学中心)、李蕊(贵州省人民医院)、牟翔(空军军医大学西京医院)、屈云(四川大学华西医院)、宋林(福州市第二医院)、万春晓(天津医科大学总医院)、王宁华(北京大学第一医院)、谢青(上海交通大学附属瑞金医院)、谢欲晓(中日友好医院)、徐冬溶(华东师范大学心理与认知科学学院)、徐光华(西安交通大学机械工程学院)、许光旭(南京医科大学第一附属医院)、叶祥明(浙江省人民医院)、袁华(空军军医大学西京医院)、岳寿伟(山东大学齐鲁医院)、张建民(浙江大学医学院附属第二医院)、张韶岷(浙江大学求是高等研究院)、张长杰(中南大学湘雅二医院)、周谋望(北京大学第三医院)、朱君明(浙江大学医学院附属第二医院)

编写秘书： 陈翰、侯景明
参考文献
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