脑卒中患者经颅磁刺激诱发的肌肉静息期初步研究
作者：孙毅 谢可心 刘晖
单位：100044北京医科大学人民医院神经内科
关键词：脑磁图描记术；脑血管意义
中华医学杂志980624 【摘要】 目的 观察经颅磁刺激(TMS)引起的运动抑制效应-肌肉静息期(SP)的改变并探讨用其评价中枢性瘫痪的可能性。方法 采用MES-10磁刺激器及9cm环状刺激线圈，以50%的阈上刺激强度在头顶进行TMS。记录TMS对侧第一骨间肌(FDI)持续中等用力收缩时的肌电反应。共测定23例轻偏瘫的脑卒中患者健侧与偏瘫侧SP时限，计算患侧与健侧SP时限之比值，并与25名年龄相当的正常人所得正常值进行比较。结果 患者偏瘫肢体之SP时限为423±314 ms，较正常人(145±37 ms)及自身健侧肢体(154±54 ms)明显延长(P<0.01及0.05)；患侧/健侧肢体SP比值为2.8±1.9，亦明显高于正常对照组之侧间比值1.01±0.15(p<0.01)。结论 轻度偏瘫的脑卒中患者常伴有SP延长，因而SP可作为研究和评价中风患者中枢运动功能损伤的一项神经电生理指标。
, http://www.100md.com
A primary study of transcranial magnetic stimulation(TMS)-induced muscle silent period(SP) in stroke patients with mild hemiparesis. Sun Yi, Xie Kexin, Liu Hui. Department of neurology, People's Hospital, Beijing Medical University, Beijing 100044.
【Abstract】 Objective To investigate the changes of muscle silent period (SP) induced by transcranial magnetic stimulation (TMS) and its value in the evaluation of motor function in patient with stroke. Methods 25 normals and 23 stroke patients with mild hemiparesis were involved in this study. A MES-10 magnetic stimulator and a 9 cm round coil were used to stimulate the brain at an intensity 50% above threshold for MEP with the subjects making sustained moderate contraction of the contralateral FDI. SP duration and interside ratio were measured and calculated and then compared between the two groups. Results Normal values of SP duration and interside ratio were 145±37 ms and 1.01±0.15 respectively. The SP duration on the paralytic side in stroke patients was 423±314 ms, significantly prolonged in comparison with that on the normal side (154±54 ms, P<0.05) and that of normal value (P<0.01). The interside SP ratio (paralytic/normal side) in stroke patients was 2.8±1.9, also significantly higher than the normal value (P<0.01). Conclusion SP might be a sensitive and valuble neurophysiological parameter in evaluation of the motor function of patients with central motor dysfunction.
, 百拇医药
【Key words】 Magnetoencepha lography Cerebrovascular disorders
(Natl Med J China, 1998, 98：)
经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation, TMS)技术的发明[1]为人类中枢运动生理功能的研究和对中枢神经系统疾病患者运动功能障碍的客观评价提供了可能。早期主要应用其所诱发的兴奋效应即运动诱发电位(motor evoked potentials，MEPs)作为指标对中枢运动功能进行检查和评价[1～3]。近年来，一些作者研究其所引起的运动抑制效应，即TMS诱发的肌肉静息期(silent period, SP)[4，5]，临床应用也取得了初步结果[6～8]。本文研究了伴有轻偏瘫的脑卒中患者之SP改变。
, 百拇医药
材料与方法
一、对象
1.正常对照组：25例正常人，男14例，女11例，年龄39～76岁，平均56岁。既往无严重高血压、糖尿病、心、肺、肝、肾及神经系统疾病史。
2.脑卒中组：轻微运动障碍的脑梗塞或脑出血患者共23例，男性15例，女8例。年龄33～78岁，平均61岁。除两例患者病程分别达三个月及半年外，其余患者病程14～40天，平均28天。所有患者均经头颅CT或MRI证实为脑梗塞或脑出血。患者受检时临床神经功能缺失程度评分(改良爱丁堡+斯堪的那维亚研究组)3～5分，其中手肌力评分均为1分。
二、SP测定方法
受试者端坐于舒适沙发中，双臂自然屈曲放置于沙发扶手之上。磁刺激器采用美国CADWELL公司的MES-10，环形刺激线圈直径9 cm，磁刺激器最大输出时所产生的磁场强度为1.5Tesla。将线圈放置于略偏一侧的头顶进行刺激，使其电流的方向在刺激左右半球时分别呈顺钟向及逆钟向。采用盘状电极在刺激对侧第一骨间肌(FDI)收集肌肉电活动，并以EXCEL肌电/诱发电位仪进行记录。扫描延迟-100 ms，扫描速度50ms/d，分析时间400 ms。带通10Hz-3kHz，灵敏度1～2 mV。自磁刺激器50%最大强度开始刺激，以5%的强度递增或递减寻找阈强度，并在阈强度下适当调整线圈位置，使其能够产生最大MEP。受试者经事先训练后，于检查时中等用力持续收缩其FDI，然后以1.5倍阈刺激之强度进行刺激。SP测定起自MEP，止于肌电活动再现。连续刺激并记录2～4次肌电反应，取其均值。若在400 ms内未见肌电活动恢复，则将扫描速度调整为100 ms/d，扫描时间900 ms。如900 ms之内仍未能见到肌电活动，则统一记为此值。各组资料采用秩和检验进行统计学分析。
, 百拇医药
结果
一、SP之表现及正常值
25例正常对照两侧上肢分别进行测定，共测定25对FDI之SP。典型SP表现为TMS诱发之MEP后所跟随的电活动的静息部分。其起点人为规定为MEP之起始点[4]，个体间变异较小，其范围为17.8～22.7 ms，平均为20.8±1.3 ms；终点为肌电活动再现之时点，个体间变异较大，自96 ms至276 ms不等，平均166.9±35.8 ms。两点之间的时间间隔为SP时限，其范围为72.1～265 ms，平均145±37 ms。分组资料未发现上述SP指标均值有明显性别(P>0.05)。同一受试者两侧FDI之SP时限平均相差19.2±14.9m s(2.4～63 ms)，两侧SP时限比值平均为1.01±0.15(0.73～1.36)。
二、脑卒中患者之SP改变
, http://www.100md.com 脑卒中组瘫痪肢体之SP起点为21.1±1.2 ms(18.2～23.9 ms)，与健侧肢体20.8±1.3 ms(18.7-22.7ms)及正常对照相比差异无显著性意义(P>0.05)。SP终点为438±306 ms(118～900 ms)，较健侧肢体178.6±56.4 ms(91.0-303.0 ms)及正常对照明显延长(P<0.05及0.01)。SP时限为423±314 ms(96～900 ms)，亦明显长于健侧肢体154.2±54.0 ms(81～281 ms)及正常对照(P<0.05及0.01)。健侧之SP终点及时限虽略长于正常对照，但无统计学意义(P>0.05)。患/健侧SP时限比值为2.8±1.9(1.02～7.54)，较正常对照组显著增高(P<0.01)。
讨论
SP是指持续收缩的骨骼肌在接受各种来源的外源性刺激之后所出现的肌肉电活动的短暂停止或减弱[5～7]。电刺激支配靶肌肉的混合周围神经或相应节段的感觉神经或皮神经，机械刺激使靶肌肉迅速去负荷均可诱导SP的产生。应用TMS技术或脉冲高压电流刺激靶肌肉的皮层运动区也可诱导SP。前一类SP系由周围神经刺激所引发，称之为周围性SP(PSP)，而后者则称为皮层性或中枢性SP(CSP)，其中由TMS所诱发者简称为TMS-SP。
, http://www.100md.com
TMS-SP的产生机制与PSP有所不同。尽管其详细的神经生理机制尚不十分清楚，多数学者认为主要与皮层内抑制性中间神经元的活动有关[4，9，10]。因此，当中枢神经系统特别是大脑半球的病变时，可能造成大脑皮层内原有的兴奋与抑制活动失去平衡，表现出SP的异常。Baug等[6，7]人发现，脑缺血、多发性硬化等中枢神经系统疾病多表现为SP的延长。而巴金森病患者的SP缩短[6]。Braune等[8]人在半球缺血性损害的患者也发现患侧肢体SP时限延长。本组资料证实，脑卒中可致偏瘫侧SP时限延长，但对健侧肢体无明显影响。由于SP时限有较大变异，我们观察了SP侧间比值的变化，发现患/健侧肢体比值也明显高于正常人的侧间比值。此外，我们还发现，一些运动障碍接近恢复的轻症脑血管病患者，尽管临床检查运动功能已接近正常，MEP亦可在正常范围之内，其轻瘫侧SP时限仍较正常人及健侧肢体明显延长，患/健侧SP比值也明显超出正常范围。说明即使患者已有临床恢复，中枢神经系统内部仍然存在潜在的运动兴奋与抑制功能的失调。本研究提示，在研究和判断运动功能损害及恢复情况时，除了使用MEP之外，还可将SP作为另一项客观指标。但是有关其生理性影响因素以及与临床症状、病变部位等参数之间的关系还有待于进一步研究。
, 百拇医药
参考文献
1 Barker AT, Jalinous R. Non-invasive stimulation of the human motor cortex. Lancet,1985,1: 1106-1107.：
2 Rapisarda G, Bastings E, Maertens D, et al. Can motor recovery in stroke patients be predicted by early transcranial magnetic stimulaltion? Stroke,1996,27:2191-2196.
3 汤晓芙，任祖渊，苏长保，等. 颈椎病性脊髓病的磁刺激运动诱发电位研究. 中华神经精神科杂志, 1992, 25：96-99.
4 Uncini A, Treviso M, DiMuzio A, et al. Physiological basis of voluntary activity inhibition induced by transcranial cortical stimulation. Electroencephalogr Clin Neurophysiol,1993, 89:211-20.
, http://www.100md.com
5 Wilson SA, Lockwood RJ, Thickbroom GW, et al. The muscle silent period following transcranial magnetic stimulation. J Neurol Sci, 1993,114:216-222.
6 Haug BA, Schonle PW, Knobloch C, et al. Silent period measurment revives as a valuble diagnostic tool with transcranial magnetic stimulation. Electroencephalogr Clin Neurophysiol, 1992,85:158-160.
7 Haug BA, Kukowski B. Latency and duration of the muscle silent period following transcranial magnetic stimulation in multiple sclerosis, cerebral ischemia, and other upper motorneuron lesions. Neurology, 1994, 44:936-940.
, 百拇医药
8 Braune HJ, Fritz C. Transcranial magnetic stimulation-evoked inhibition of voluntary muscle activity (silent period) is impaired in patients with ischemic hemispheric lesion. Stroke, 1995,26:550-553.
9 Schnitzler A, Kessler KR, Benecke R. Transcollosally mediated inhibition of interneurons within human primary motor cortex. Exp Brain Res, 1996,112:381-391.
10 Cruccu G, Inghilleri M, Berardelli A, et al. Cortical mechanisms mediating the inhibitory period after magnetic stimulation of the facial motor area. Muscle Nerve, 1997,20:418-424.
(收稿：1998-02-24 修回：1998-04-09)
, http://www.100md.com
单位：100044北京医科大学人民医院神经内科
关键词：脑磁图描记术；脑血管意义
中华医学杂志980624 【摘要】 目的 观察经颅磁刺激(TMS)引起的运动抑制效应-肌肉静息期(SP)的改变并探讨用其评价中枢性瘫痪的可能性。方法 采用MES-10磁刺激器及9cm环状刺激线圈，以50%的阈上刺激强度在头顶进行TMS。记录TMS对侧第一骨间肌(FDI)持续中等用力收缩时的肌电反应。共测定23例轻偏瘫的脑卒中患者健侧与偏瘫侧SP时限，计算患侧与健侧SP时限之比值，并与25名年龄相当的正常人所得正常值进行比较。结果 患者偏瘫肢体之SP时限为423±314 ms，较正常人(145±37 ms)及自身健侧肢体(154±54 ms)明显延长(P<0.01及0.05)；患侧/健侧肢体SP比值为2.8±1.9，亦明显高于正常对照组之侧间比值1.01±0.15(p<0.01)。结论 轻度偏瘫的脑卒中患者常伴有SP延长，因而SP可作为研究和评价中风患者中枢运动功能损伤的一项神经电生理指标。
, http://www.100md.com
A primary study of transcranial magnetic stimulation(TMS)-induced muscle silent period(SP) in stroke patients with mild hemiparesis. Sun Yi, Xie Kexin, Liu Hui. Department of neurology, People's Hospital, Beijing Medical University, Beijing 100044.
【Abstract】 Objective To investigate the changes of muscle silent period (SP) induced by transcranial magnetic stimulation (TMS) and its value in the evaluation of motor function in patient with stroke. Methods 25 normals and 23 stroke patients with mild hemiparesis were involved in this study. A MES-10 magnetic stimulator and a 9 cm round coil were used to stimulate the brain at an intensity 50% above threshold for MEP with the subjects making sustained moderate contraction of the contralateral FDI. SP duration and interside ratio were measured and calculated and then compared between the two groups. Results Normal values of SP duration and interside ratio were 145±37 ms and 1.01±0.15 respectively. The SP duration on the paralytic side in stroke patients was 423±314 ms, significantly prolonged in comparison with that on the normal side (154±54 ms, P<0.05) and that of normal value (P<0.01). The interside SP ratio (paralytic/normal side) in stroke patients was 2.8±1.9, also significantly higher than the normal value (P<0.01). Conclusion SP might be a sensitive and valuble neurophysiological parameter in evaluation of the motor function of patients with central motor dysfunction.
, 百拇医药
【Key words】 Magnetoencepha lography Cerebrovascular disorders
(Natl Med J China, 1998, 98：)
经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation, TMS)技术的发明[1]为人类中枢运动生理功能的研究和对中枢神经系统疾病患者运动功能障碍的客观评价提供了可能。早期主要应用其所诱发的兴奋效应即运动诱发电位(motor evoked potentials，MEPs)作为指标对中枢运动功能进行检查和评价[1～3]。近年来，一些作者研究其所引起的运动抑制效应，即TMS诱发的肌肉静息期(silent period, SP)[4，5]，临床应用也取得了初步结果[6～8]。本文研究了伴有轻偏瘫的脑卒中患者之SP改变。
, 百拇医药
材料与方法
一、对象
1.正常对照组：25例正常人，男14例，女11例，年龄39～76岁，平均56岁。既往无严重高血压、糖尿病、心、肺、肝、肾及神经系统疾病史。
2.脑卒中组：轻微运动障碍的脑梗塞或脑出血患者共23例，男性15例，女8例。年龄33～78岁，平均61岁。除两例患者病程分别达三个月及半年外，其余患者病程14～40天，平均28天。所有患者均经头颅CT或MRI证实为脑梗塞或脑出血。患者受检时临床神经功能缺失程度评分(改良爱丁堡+斯堪的那维亚研究组)3～5分，其中手肌力评分均为1分。
二、SP测定方法
受试者端坐于舒适沙发中，双臂自然屈曲放置于沙发扶手之上。磁刺激器采用美国CADWELL公司的MES-10，环形刺激线圈直径9 cm，磁刺激器最大输出时所产生的磁场强度为1.5Tesla。将线圈放置于略偏一侧的头顶进行刺激，使其电流的方向在刺激左右半球时分别呈顺钟向及逆钟向。采用盘状电极在刺激对侧第一骨间肌(FDI)收集肌肉电活动，并以EXCEL肌电/诱发电位仪进行记录。扫描延迟-100 ms，扫描速度50ms/d，分析时间400 ms。带通10Hz-3kHz，灵敏度1～2 mV。自磁刺激器50%最大强度开始刺激，以5%的强度递增或递减寻找阈强度，并在阈强度下适当调整线圈位置，使其能够产生最大MEP。受试者经事先训练后，于检查时中等用力持续收缩其FDI，然后以1.5倍阈刺激之强度进行刺激。SP测定起自MEP，止于肌电活动再现。连续刺激并记录2～4次肌电反应，取其均值。若在400 ms内未见肌电活动恢复，则将扫描速度调整为100 ms/d，扫描时间900 ms。如900 ms之内仍未能见到肌电活动，则统一记为此值。各组资料采用秩和检验进行统计学分析。
, 百拇医药
结果
一、SP之表现及正常值
25例正常对照两侧上肢分别进行测定，共测定25对FDI之SP。典型SP表现为TMS诱发之MEP后所跟随的电活动的静息部分。其起点人为规定为MEP之起始点[4]，个体间变异较小，其范围为17.8～22.7 ms，平均为20.8±1.3 ms；终点为肌电活动再现之时点，个体间变异较大，自96 ms至276 ms不等，平均166.9±35.8 ms。两点之间的时间间隔为SP时限，其范围为72.1～265 ms，平均145±37 ms。分组资料未发现上述SP指标均值有明显性别(P>0.05)。同一受试者两侧FDI之SP时限平均相差19.2±14.9m s(2.4～63 ms)，两侧SP时限比值平均为1.01±0.15(0.73～1.36)。
二、脑卒中患者之SP改变
, http://www.100md.com 脑卒中组瘫痪肢体之SP起点为21.1±1.2 ms(18.2～23.9 ms)，与健侧肢体20.8±1.3 ms(18.7-22.7ms)及正常对照相比差异无显著性意义(P>0.05)。SP终点为438±306 ms(118～900 ms)，较健侧肢体178.6±56.4 ms(91.0-303.0 ms)及正常对照明显延长(P<0.05及0.01)。SP时限为423±314 ms(96～900 ms)，亦明显长于健侧肢体154.2±54.0 ms(81～281 ms)及正常对照(P<0.05及0.01)。健侧之SP终点及时限虽略长于正常对照，但无统计学意义(P>0.05)。患/健侧SP时限比值为2.8±1.9(1.02～7.54)，较正常对照组显著增高(P<0.01)。
讨论
SP是指持续收缩的骨骼肌在接受各种来源的外源性刺激之后所出现的肌肉电活动的短暂停止或减弱[5～7]。电刺激支配靶肌肉的混合周围神经或相应节段的感觉神经或皮神经，机械刺激使靶肌肉迅速去负荷均可诱导SP的产生。应用TMS技术或脉冲高压电流刺激靶肌肉的皮层运动区也可诱导SP。前一类SP系由周围神经刺激所引发，称之为周围性SP(PSP)，而后者则称为皮层性或中枢性SP(CSP)，其中由TMS所诱发者简称为TMS-SP。
, http://www.100md.com
TMS-SP的产生机制与PSP有所不同。尽管其详细的神经生理机制尚不十分清楚，多数学者认为主要与皮层内抑制性中间神经元的活动有关[4，9，10]。因此，当中枢神经系统特别是大脑半球的病变时，可能造成大脑皮层内原有的兴奋与抑制活动失去平衡，表现出SP的异常。Baug等[6，7]人发现，脑缺血、多发性硬化等中枢神经系统疾病多表现为SP的延长。而巴金森病患者的SP缩短[6]。Braune等[8]人在半球缺血性损害的患者也发现患侧肢体SP时限延长。本组资料证实，脑卒中可致偏瘫侧SP时限延长，但对健侧肢体无明显影响。由于SP时限有较大变异，我们观察了SP侧间比值的变化，发现患/健侧肢体比值也明显高于正常人的侧间比值。此外，我们还发现，一些运动障碍接近恢复的轻症脑血管病患者，尽管临床检查运动功能已接近正常，MEP亦可在正常范围之内，其轻瘫侧SP时限仍较正常人及健侧肢体明显延长，患/健侧SP比值也明显超出正常范围。说明即使患者已有临床恢复，中枢神经系统内部仍然存在潜在的运动兴奋与抑制功能的失调。本研究提示，在研究和判断运动功能损害及恢复情况时，除了使用MEP之外，还可将SP作为另一项客观指标。但是有关其生理性影响因素以及与临床症状、病变部位等参数之间的关系还有待于进一步研究。
, 百拇医药
参考文献
1 Barker AT, Jalinous R. Non-invasive stimulation of the human motor cortex. Lancet,1985,1: 1106-1107.：
2 Rapisarda G, Bastings E, Maertens D, et al. Can motor recovery in stroke patients be predicted by early transcranial magnetic stimulaltion? Stroke,1996,27:2191-2196.
3 汤晓芙，任祖渊，苏长保，等. 颈椎病性脊髓病的磁刺激运动诱发电位研究. 中华神经精神科杂志, 1992, 25：96-99.
4 Uncini A, Treviso M, DiMuzio A, et al. Physiological basis of voluntary activity inhibition induced by transcranial cortical stimulation. Electroencephalogr Clin Neurophysiol,1993, 89:211-20.
, http://www.100md.com
5 Wilson SA, Lockwood RJ, Thickbroom GW, et al. The muscle silent period following transcranial magnetic stimulation. J Neurol Sci, 1993,114:216-222.
6 Haug BA, Schonle PW, Knobloch C, et al. Silent period measurment revives as a valuble diagnostic tool with transcranial magnetic stimulation. Electroencephalogr Clin Neurophysiol, 1992,85:158-160.
7 Haug BA, Kukowski B. Latency and duration of the muscle silent period following transcranial magnetic stimulation in multiple sclerosis, cerebral ischemia, and other upper motorneuron lesions. Neurology, 1994, 44:936-940.
, 百拇医药
8 Braune HJ, Fritz C. Transcranial magnetic stimulation-evoked inhibition of voluntary muscle activity (silent period) is impaired in patients with ischemic hemispheric lesion. Stroke, 1995,26:550-553.
9 Schnitzler A, Kessler KR, Benecke R. Transcollosally mediated inhibition of interneurons within human primary motor cortex. Exp Brain Res, 1996,112:381-391.
10 Cruccu G, Inghilleri M, Berardelli A, et al. Cortical mechanisms mediating the inhibitory period after magnetic stimulation of the facial motor area. Muscle Nerve, 1997,20:418-424.
(收稿：1998-02-24 修回：1998-04-09)
, http://www.100md.com