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临床文献

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脑影像引导的精准定位经颅磁刺激神经调控治疗进展

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《中国现代神经疾病杂志》2025年第2期“数智神经外科学”专题《非侵入性神经调控技术在脑功能性疾病中的应用进展与展望》一文系统介绍各种非侵入性神经调控技术,包括以磁、电、声、光为介质的经颅磁刺激(TMS)、经颅时间干涉刺激(tTIS)、经颅直流电刺激(tDCS)、经颅随机噪声刺激(tRNS)、经颅聚焦超声刺激(tFUS)、经颅激光刺激(TLS)等。“非侵入性”意味着治疗中不良反应较轻微,可以尝试不同刺激靶点;还可以在健康人群中进行临床前研究,深入理解其作用机制。上述多种非侵入性神经调控技术中,经颅磁刺激因其定位精准之优势,具有广泛的临床应用前景。“8”字形线圈经颅磁刺激的定位精度,手工导航约为6mm,机械臂导航则可达3mm。临床应用中,经颅磁刺激可用于脑功能障碍的神经调控治疗、认知功能定位、皮质兴奋性测量等,且其临床治疗、评估和诊断已经纳入部分省(市)级医疗单位的临床收费项目中。

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一、经颅磁刺激靶点的MRI精准定位


如前所述,“8”字形线圈定位精度可达毫米级,如何确定刺激位点、如何精准定位仍是重要挑战。“8”字形线圈经颅磁刺激的聚焦深度一般在4cm内,也就是说,仅能聚焦于表浅皮质。目前多数研究认为,经颅磁刺激是通过结构连接或功能连接将诱发的神经活动传递至深部脑区,从而发挥治疗作用。多数研究主要通过静息态fMRI(rs‐fMRI)的功能连接在表浅皮质的最强连接点进行定位,也有通过扩散张量成像(DTI)的纤维跟踪技术确定表浅皮质的刺激靶点。理论上,经颅磁刺激所诱发的神经活动通过神经纤维进行传递,故笔者认为,通过纤维连接引导精准定位的经颅磁刺激治疗是未来研究的重点之一。此外,任务态fMRI(ts‐fMRI)在表浅皮质的最强激活点也可以直接作为经颅磁刺激的刺激靶点,亦可以用于认知功能的进一步精准定位。




二、精准定位导航技术


首先需要区分“精准定位”与“导航”这两个概念。“精准定位”是通过脑影像等技术,确定个体化刺激靶点;“导航”是指确定刺激靶点后,如何精准达到预定刺激靶点。在MRI图像上确定精准刺激靶点后,若缺少导航技术的辅助,难以在头皮表面精准达到预定刺激靶点。因经颅磁刺激导航设备价格昂贵,绝大多数医院的经颅磁刺激治疗单元并未购置。有研究者采用卡尺测量的简易精准定位方法,平均定位精度可达3mm,而价格仅数百元人民币,适于经颅磁刺激精准定位治疗的临床推广。但该项技术尚无法在治疗过程中实时监测头动,因此尚待开发低成本、高精度、可实时监测头动的导航技术予以辅助。

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三、精准定位经颅磁刺激在临床治疗和认知功能定位中的应用


严格意义上的精准定位经颅磁刺激的临床治疗研究尚不多见。以著名的斯坦福神经调控疗法(Stanford neuromodulation therapy)为例,该项研究为双盲随机对照试验,发现精准定位经颅磁刺激治疗较假刺激治疗对抑郁症的治疗效果更好。但该项研究仅能证明精准定位经颅磁刺激治疗优于假刺激治疗,并不能证明精准定位治疗优于非精准定位治疗,而进行精准定位治疗与非精准定位治疗的对比研究,恰有助于经颅磁刺激治疗的脑影像机制的探索。

经颅磁刺激用于认知功能定位方面,针对语言和运动功能的研究相对较多,其他高级认知功能研究较少。随着患者对功能保护需求的提高,术前对高级认知功能的定位越来越受到重视。但许多高级认知功能的认知实验范式以及对应的脑区远不够清楚。目前,认知任务fMRI的研究较多,有学者将众多认知任务fMRI研究所提供的坐标建立数据库,即BrainMap和NeuroSynth ,这两个数据库的重要功能之一类似于“基于坐标的认知字典”,即像查字典一样,将坐标输入标准脑坐标系,即可获知此位置通过何种认知实验范式以及与何种认知功能有关。以此为参考,设计特定的认知任务,可获得个体的fMRI激活图,以此引导精准定位经颅磁刺激,在适宜的认知加工进程中,施以单脉冲刺激,以“虚拟损伤(virtual lesion)”的方式,观测经颅磁刺激对认知加工的影响,这不仅可以深入理解认知加工过程,还可以减少术中功能损伤。

总之,脑影像引导的精准定位经颅磁刺激技术,尚待更多的相关基础与临床研究。该项技术的未来发展将为脑功能障碍治疗及其认知机制研究提供更广阔的应用前景。




注文章出处:臧玉峰.脑影像引导的精准定位经颅磁刺激神经调控治疗进展.[J].中国现代神经疾病杂志.2025.25(2):152-154.

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