阴极经颅直流电刺激（cTDCS）与机器人疗法在慢性中风患者上肢康复中的应用：一项随机对照试验

《Frontiers in Neurology》：Cathodal tDCS and robotic therapy for upper limb rehabilitation in chronic stroke: a randomized controlled trial

　　该研究通过随机对照试验评估了慢性亚皮质缺血性中风患者接受对侧阴极经颅直流电刺激（ctDCS）联合机器人疗法（RT）的效果，结果显示联合治疗显著改善患者上肢功能评分和运动速度。

　　本研究聚焦于慢性基底节区脑卒中患者上肢功能恢复的治疗策略，探讨了对侧阴极经颅直流电刺激（ctDCS）与机器人治疗（RT）联合应用的效果。研究采用随机对照试验设计，评估了在进行机器人治疗时，同时施加ctDCS与假刺激对患者上肢功能的改善情况。实验对象为31名符合特定纳入标准的慢性脑卒中患者，他们被随机分配至接受真实ctDCS或假刺激的两组，每组接受为期四周、每周五次的干预。在实验开始前、治疗结束后以及治疗后两周的随访阶段，研究人员对患者的上肢功能进行了评估，使用了多种临床康复量表和机器人系统对运动参数进行量化分析。

研究结果显示，接受真实ctDCS的患者在上肢功能评估中表现优于仅接受机器人治疗的对照组。具体而言，在治疗后，真实ctDCS组的上肢功能评分（UEFM）显著提升，两组之间的差异为4.61分（95%置信区间：51.36至55.46，p = 0.023）。此外，真实ctDCS组在功能性效率（mean difference: 1.82，95% CI: 9.13 to 12.00）和运动速度（mean difference: 3.46，95% CI: 51.60 to 56.74）方面也表现出更优的结果。这些数据表明，ctDCS与RT的结合可能对慢性基底节区脑卒中患者的上肢运动任务效率产生积极影响，相较于单独使用RT，其效果更具优势。

研究的背景源于脑卒中仍是全球成年人致残的主要原因之一，且其对医疗系统和社会带来的负担日益加重。超过80%的脑卒中幸存者会出现上肢功能障碍，其中30%至60%的患者在卒中后6个月内仍无法恢复正常的上肢功能。这些功能障碍不仅限制了患者的日常生活活动，还影响了其社会参与能力。因此，探索有效的康复手段成为医学界和临床研究的重要课题。在众多康复技术中，经颅直流电刺激（tDCS）作为一种非侵入性的脑刺激技术，因其操作简便、安全性高而受到关注。tDCS通过调节大脑皮层的兴奋性，促进神经可塑性，从而有助于恢复运动功能。

tDCS的两种主要刺激方式为阳极刺激（anodal tDCS）和阴极刺激（cathodal tDCS）。阳极刺激通常用于增强患侧大脑运动皮层的兴奋性，而阴极刺激则用于抑制对侧皮层的过度兴奋，从而减少其对患侧的抑制作用。在本研究中，采用的是对侧阴极tDCS（ctDCS）的方式，其目的是通过降低对侧皮层的兴奋性，改善因卒中导致的脑半球间兴奋性失衡。这种失衡被认为是卒中后上肢功能障碍的重要病理基础之一。通过调节这种失衡，ctDCS可能为上肢功能的恢复提供更有利的神经环境。

机器人治疗（RT）作为一种现代康复技术，具有高度的重复性和任务导向性，能够提供精准、可控的运动训练。RT系统通常包括可伸缩的机械臂和三轴力感应技术，能够支持和引导患者完成复杂的上肢运动任务。本研究中使用的RT系统被证明在多个随机对照试验中对上肢功能的改善具有积极作用。为了更好地结合ctDCS与RT的优势，研究者设计了多种运动轨迹，涵盖肩部屈伸、肩部外展内收以及肩肘协同动作等。此外，RT还提供了不同的训练模式，如引导模式、启动模式、分步启动模式、跟随辅助模式和自由模式，以适应不同患者的运动能力。这些模式的使用不仅提高了训练的个性化程度，也增强了治疗的可操作性。

在评估上肢功能方面，研究采用了多种量表和参数。除了传统的康复量表（如UEFM、BBT和JTHFT），还利用了机器人系统对运动速度、运动范围和综合功能能力进行量化分析。其中，运动速度的提升被认为是ctDCS与RT联合应用的重要优势之一。在治疗后，真实ctDCS组的运动速度显著高于对照组，且这种优势在随访阶段仍然存在。这些结果提示，ctDCS可能在某些方面增强了RT对运动功能的训练效果，从而促进更有效的神经可塑性。

此外，研究还关注了治疗过程中可能产生的副作用和患者的耐受性。结果显示，ctDCS和假刺激在症状表现上没有显著差异，且患者在机器人治疗后的疲劳程度也没有明显区别。这表明，ctDCS的施加不会对患者造成额外的不适或负担，同时保持了其对神经兴奋性的调节作用。这种安全性对于长期康复治疗尤为重要。

本研究的结论强调了ctDCS与RT联合应用在慢性基底节区脑卒中患者上肢功能恢复中的潜力。尽管已有研究探讨了tDCS与RT的结合效果，但关于ctDCS的具体影响仍缺乏充分的证据。因此，本研究旨在填补这一空白，提供更有力的临床依据。研究结果表明，这种联合干预可能比单独使用RT更有效，特别是在提升运动效率和速度方面。

然而，研究也指出了其局限性。例如，样本量相对较小，可能影响结果的统计效力和普遍适用性。此外，研究未对患者的肌张力进行正式评估，虽然排除了因严重肌张力而无法参与机器人训练的患者，但未使用标准化的肌张力量表（如改良Ashworth量表）对患者肌张力进行量化分析。这种缺失可能影响对治疗效果的全面理解，因为肌张力的变化可能独立于ctDCS对运动控制的直接影响。因此，未来的研究应考虑纳入更全面的评估方法，以更准确地解析治疗效果的来源。

研究还指出，ctDCS与RT的联合应用可能通过调节大脑神经网络的兴奋性，促进运动学习和神经可塑性的增强。这种“预处理”效应可能使大脑在进行机器人训练时更容易接受新的运动模式。此外，通过抑制对侧皮层的过度兴奋，ctDCS可能减少其对患侧皮层的抑制作用，从而为患侧的运动功能恢复创造更有利的条件。这一机制可能解释了为什么ctDCS与RT的结合在某些患者中能够带来更显著的改善。

研究的讨论部分还提到了不同研究之间结果的不一致性，这可能与患者群体的多样性、刺激参数的选择、RT设备的类型以及评估方法的差异有关。例如，一些研究发现，ctDCS与RT的联合应用在慢性卒中患者中效果更显著，而另一些研究则未发现明显差异。这种不一致可能源于个体差异或干预条件的不同。因此，未来的临床研究需要进一步明确这些变量对治疗效果的影响，并探索更优化的干预方案。

总之，本研究为慢性基底节区脑卒中患者的上肢功能恢复提供了一种新的治疗思路。ctDCS与RT的结合可能通过调节大脑兴奋性，增强运动训练的效果，从而提高患者的康复水平。然而，为了进一步验证这一结论，未来的研究需要扩大样本量，增加评估时间点，并采用更全面的神经生理学和运动学评估手段，以更深入地理解这一联合干预的机制和长期效果。