世界卒中日 | 頸段脊髓電刺激（SCS）用于卒中后偏癱
來自：學術前沿 日期：2025-10-29 09:15
概述
2023年2月，美國匹茲堡大學的研究人員在國際頂級醫(yī)學期刊《Nature Medicine》上發(fā)表的研究論文表明，硬膜外電刺激頸脊髓有效地改善了兩名卒中后慢性肌肉功能不全患者的手臂和手的運動和肌肉力量。該項研究表明了脊髓刺激（SCS）可以用作卒中后上肢康復潛在方法。
前言 據過往研究統(tǒng)計，有約3/4的患者在發(fā)生腦卒中后，存在手臂和手的長期運動控制障礙。研究表明，這些運動障礙持續(xù)存在的原因可能是由于目前的神經康復方法存在較大局限性。硬膜外電刺激是一種臨床認可的康復技術，該項技術可以直接刺激脊髓，這對于促進脊髓損傷患者腿部運動功能的長期康復可能是有較為明顯效果的。盡管上述研究已初具成果，然而硬膜外刺激頸脊髓用于上肢康復的方法在現(xiàn)階段的研究還十分淺顯，有待于進一步探究。 患者基礎信息
病例1：女，31歲，在參與該研究的九年前，因海綿狀畸形繼發(fā)于右側丘腦出血性中風，病變局限于內囊、中腦和腦橋，F(xiàn)AS=0.17，F(xiàn)ugl-Meyer運動評估顯示中度損傷。 病例2：女，47歲，在參與本研究的三年前，因右頸動脈夾層導致右側缺血性大腦中動脈（MCA）卒中，導致大面積MCA梗死。SCS01的，病變范圍較大，影響右半球的放射冠，F(xiàn)AS=0.35，F(xiàn)ugl-Meyer運動評估顯示重度損傷。 SCS01 SCS02 治療方案
電極類型：針狀8觸點，2根 電極植入部位：C4–T1背根內側（術中通過神經生理監(jiān)測指導電極放置具體位置） 刺激參數：植入電極4天后開始刺激，持續(xù)四周，每周5次，每天約4小時，共19次；29天后取出電極（SCS01：1R，8R，7C觸點進行持續(xù)刺激，刺激頻率60Hz，脈寬200μs，刺激強度2.4-6.2mA；SCS02：觸點1R、1C、8C：頻率50Hz，脈寬400μs，刺激強度：4.2-5.9mA，觸點5C：頻率100Hz，脈寬400μs，刺激強度：4.6-4.8mA） 測試期間不進行任何其他康復治療
結果
1力量變化 評估方法：參與者在單臂關節(jié)的等長屈伸時施加最大的力，將力施加到機器人平臺上，測量關節(jié)扭矩；比較使用和不使用連續(xù)SCS刺激時，關節(jié)肌肉時產生的扭矩； SCS01： a.SCS持續(xù)增加肩部和肘部的屈伸強度，刺激時肘部的平均扭矩增加了一倍以上； b.SCS可使手腕屈曲力矩的持續(xù)改善，在SCS刺激期間可以將手臂舉過頭頂； c.肘關節(jié)屈伸等長測試中測試了多種刺激頻率(20、40和60 Hz)，發(fā)現(xiàn)60 Hz產生最大扭矩； d.手持式測功機測試等距握力增加40%； e.開始刺激當天即可自主張開手； f.肘部伸展時前三角肌、二頭肌和三頭肌的肌電圖信號明顯高于未刺激狀態(tài)； SCS02： a.SCS刺激肘關節(jié)屈曲扭矩有顯著改善； b.手持式測功機測試等距握力增加108%； c.肘部屈曲時前三角肌、二頭肌和三頭肌的肌電圖信號明顯高于未刺激狀態(tài)； 2手臂靈巧性和肌肉協(xié)同作用 評估方法：使用支撐手臂重量的機器人平臺(KINARM)進行平面伸展和拉動任務（水平面上進行，以分離肩部無力和補償運動對參與者向目標伸出手臂的能力的影響），比較開啟刺激和關閉刺激參與者任務完成情況；SCS01任務：向不同方向的目標伸展，以最大化肘關節(jié)的主動伸展；SCS02任務：相對簡單，只需到達間隔為10厘米的三條水平線中的最遠處； SCS01： a.在沒有刺激的情況下，無法到達中心目標點，在開啟刺激時能夠成功到達所有目標點； b.開啟刺激后運動明顯更平滑，速度峰值明顯降低（左右目標，相對不刺激分別減少34%、47%）； c.速度更快，軌跡、可變性和最大到達距離都在刺激下得到改善； SCS02： a.在沒有刺激的情況下，無法到達最遠的線，開啟刺激時，由于肘部伸展的促進，每次試驗均能到達最遠的線； b.刺激后肘關節(jié)偏移角增加了23度； c.進行SCS刺激后，最大距離增加了7.8 cm，總運動時間加快了37%； d.開啟刺激后運動明顯更平滑、流暢（度峰值減少20%），軌跡方差和總路徑長度也顯著改善。 3功能性改善 評估方法： 根據損傷程度個性化制定任務，并根據早期研究改善和個人康復目標的觀察選擇日常生活活動評定項目； SCS01：進行三維（3D）到達運動的能力測試，要盡可能快地到達位于兩個不同水平面上的六個目標；盒子和積木任務，抓住和舉起小立方體物體從盒子的一邊移動到另一邊；ARAT手臂動作調查測試，受試者基線得分為31分（滿分57分）；高技能和靈巧性的ADL項目，例如：畫螺旋，伸手拿起湯罐，用叉子吃飯和打開鎖。 SCS02：由于受試者無法維持對抗手臂重力作用，任務期間使用了上肢康復機器人提供輔助（50%的手臂重量支持）；在機器人輔助下進行3D清理任務、河內塔任務。 SCS01： a.在完成兩個不同水平面上的六個目標測試時，開啟SCS使其更快地到達目標，相對未開刺激大約節(jié)約了一半時間； b.在有刺激的情況下，她的表現(xiàn)一直更好，在植入后的第17天，轉移的積木數量相對關閉刺激增加了一倍多，沒有刺激的6塊增加到了14塊； c.在研究結束時，ARAT評分在開啟刺激時為45分（總分57分，相對基線提高14分），關閉刺激時為36分（總分57分）； d.SCS刺激提高了受試者的整體靈活性，使其能夠繪制更流暢、更一致的圖畫，能夠到達、抓取和舉起湯罐，以及開鎖和進食等 SCS02： a.開啟刺激比沒有刺激時3D清潔任務完成率更高； b.進行SCS刺激時，受試者能夠抓住并抬起金屬圓柱體，還能在沒有任何重量支撐的情況下將其放置在相鄰的銷子上； c.關閉刺激時，無法完成任何河內塔任務步驟。 4肌張力、痙攣、運動控制的持久影響 評估方法： 每天的測試中測量改良Ashworth量表(MAS)，以確保脊髓電刺激不會加劇痙攣或肌肉張力； 對測試開始前及測試后Fugl-Meyer評分進行評估。 結果：脊髓電刺激（SCS）未導致MAS評分的任何惡化或改善；SCS01 Fugl-Meyer評分從基線時的35分提高到47分，SCS02從15分提高到18分。 小結
在這項研究中，研究者報告了來自兩名受試者的初步證據，表明連續(xù)的SCS刺激頸髓背根目標靶點可以即刻改善中重度卒中后偏癱患者的上肢力量、運動控制和功能，當SCS關閉時，這種輔助作用消失；在研究的第四周和最后一周，兩名參與者的運動功能都有了一些持久的改善，即使沒有刺激也能保持這種改善。未來，將SCS與上肢康復相結合，可能會帶來更好的改善，并促進真正的卒中后恢復效果。
參考文獻： Powell MP, Verma N, Sorensen E, Carranza E, Boos A, Fields DP, Roy S, Ensel S, Barra B, Balzer J, Goldsmith J, Friedlander RM, Wittenberg GF, Fisher LE, Krakauer JW, Gerszten PC, Pirondini E, Weber DJ, Capogrosso M. Epidural stimulation of the cervical spinal cord for post-stroke upper-limb paresis. Nat Med. 2023 Mar;29(3):689-699. doi: 10.1038/s41591-022-02202-6. Epub 2023 Feb 20. PMID: 36807682; PMCID: PMC10291889.
