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关于经颅直流电(tDCS)的介绍

作者:   发布时间:2018-10-23   阅读次数:1116

随着脑科学研究和治疗设备的开发,医院诊疗水平的提高,人们对精神疾病认识的进一步加深,开始寻找有效性高、副反应小、且易坚持的物理治疗方式。应用新型刺激技术治疗抑郁及其他神经精神疾病,是一个快速发展的新领域。在这些技术当中,经颅直流电tDCS是最有前途的新兴方法之一,因为该技术相对容易使用,安全并且具有神经生物学效应。

非侵入性的经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS),通常有两个位于头部的电极,使用1-2mA的低强度电流,连续给予刺激约20min左右。tDCS电流是连续的(不是脉冲的),并从阳极到阴极一个方向流动(直流),部分电流通过皮肤、头骨和脑脊液到达大脑,注入的电流本身不会产生动作电位,而是调节持续的大脑活动并影响突触传递。


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主要应用领域涉及多种神经及精神类疾病,每年都有大量文章发表在《Nature》、《Science》、《NeuroImage》、《Neuroscience》、《Brain Stimulation》等在内的相关领域顶级刊物上。那么它的作用机制及刺激方式是什么?


tDCS作用机制

tDCS的两个电极输出,一个为阳极,一个为阴极,均为阈下刺激,依据刺激的极性不同引起静息膜电位去极化或超极化,阳极通常使刺激的皮层兴奋性提高,阴极则能降低皮层的兴奋性。

膜的极化是tDCS刺激后即刻作用的主要机制。tDCS除了即刻效应以外,与其他功能相关的另一主要效应是后效应,即在刺激停止后,刺激作用依然持续一段时间。这是tDCS发挥治疗作用的关键效应。后效应的持续时间与电流强度、刺激时间以及刺激次数有关。tDCS的后效应与其影响神经元之间的突触连接功能,改变突触可塑性有关。

 

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tDCS的电极

常用的刺激电极面积为20-35cm2,其目的为尽量使刺激局限化、聚焦于需要治疗的部位,另一方面,较大面积的电极可以使电流密度下降,从而保证刺激的安全性。tDCS的刺激参数标准一般认为刺激持续时间跨度8-20 min,电流1-2mA 直流电是安全有效的。据相关研究表明,每次tDCS治疗,约有45%的电流被传送至颅骨并到达皮层表面。


tDCS的安全性

tDCS作为一种非侵入性物理治疗方法,临床试验证明是很安全的。除了偶有一过性轻微头痛或电极下头皮发痒外,tDCS迄今没有造成重大不利影响。目前尚没有tDCS诱发癫痫发作的报道,公认应用于人的刺激电流应小于2mA。对于tDCS刺激时间目前也没有严格的限制,一般20min被认为是最佳刺激时间。


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在超过33200次治疗,1000例患者的临床研究中,还没有产生严重不利影响或不可逆损伤的任何报告出现。


tDCS的适应症和禁忌症

tDCS的主要应用领域涉包括各种神经、精神类疾病,如:失眠、抑郁症、焦虑症、精神分裂症;儿童脑瘫、自闭症等;纤维肌痛、中枢性疼痛等;癫痫;物质依赖(尼古丁、可卡因、酒精)等。主要禁忌症包括①颅内有金属植入器件的患者;②大面积脑梗塞或脑出血急性期的患者;③ 刺激区域有痛觉过敏、损伤或炎症的患者;④体内有金属植入器件者(如心脏起搏器、脊柱内固定等)慎用;


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tDCS治疗精神分裂症——幻听,结果显示:经tDCS治疗后,患者幻听症状明显改善,并且具有持续效应。

引用:Am J Psychiatry 2012; 169:719–724 (30例患者)


国际IFCN基于2016年9月前的循证证据(361个RCT,8171例)发布tDCS治疗指南


推荐等级

疾病

阳极

阴极

B级

(疗效可信)

纤维肌痛

左M1区(原始运动区)

右OFC(眶额叶)

不耐药抑郁症

左DLPFC

右OFC

成瘾

右DLPFC

左DLPFC

C级

(疗效可能)

脊髓损伤导致的下肢痛

左M1区

右OFC


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结论:tDCS可以缓解卒中后上肢痉挛,配合恰当的康复治疗,能够改善患者的肢体运动功能,并且提高患者的日常生活活动能力。

引用:屈亚萍等.经颅直流电刺激对缓解卒中患者上肢痉挛的疗效观察【J】.中国脑血管病杂志,2009,6:586-589


tDCS与TMS的比较

tDCSTMS都是无创伤性神经调控技术,而且都是通过影响神经突触可塑性来调节皮层兴奋性达到刺激神经的效应,根据BCM模型理论“突触后活跃时更容易产生抑制效应,同样突触后活动较低时容易产生兴奋效应”,或许可以通过联合应用来增强两者的临床疗效,因此tDCS和TMS在临床应用上可以相互补充、联合应用,而且这也正是目前神经调控技术研究的焦点。



tDCS

rTMS

刺激源

直流电

强脉冲磁场

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