多靶点神经调控技术对卒中后上肢运动功能障碍患者的脑网络功能连接研究

doi:10.3877/cma.j.issn.2095-123X.2024.05.003

中华脑科疾病与康复杂志(电子版) ›› 2024, Vol. 14 ›› Issue (05) : 278 -284. doi: 10.3877/cma.j.issn.2095-123X.2024.05.003

临床研究

多靶点神经调控技术对卒中后上肢运动功能障碍患者的脑网络功能连接研究

张洪¹^,^†(

), 杨琪², 罗静², 唐茜², 邓鸿³, 巩文艳³, 王丽坤², 刘静², 艾双春⁴

1.621000 四川绵阳，绵阳市第三人民医院（四川省精神卫生中心）康复医学科
2.621000 四川绵阳，绵阳市第一人民医院肾病内科2
3.621000 四川绵阳，绵阳市第一人民医院肾病内科
4.621000 四川绵阳，绵阳市中医医院康复医学科

收稿日期:2024-03-14 出版日期:2024-10-15
通信作者: 张洪
基金资助:
四川省卫生健康委员会科研课题（18PJ519）绵阳市卫生健康委员会科研课题（202359）四川省中医药管理局科学技术研究专项课题（2024MS492）中国康复医学会2024 年科研课题重点项目计划（KFKT-2024-007）

Research on brain network functional connectivity of upper limb motor dysfunction patients after stroke using multi-target neuroregulation technology

Hong Zhang¹^,^†(), Qi Yang¹, Jing Luo¹, Xi Tang¹, Hong Deng², Wenyuan Gong¹, Likun Wang¹, Jing Liu¹, Shuangchun Ai³

1.Department of Rehabilitation Medicine， the Third Hospital of Mianyang， Sichuan Mental Health Center， Mianyang 621000， China
2.Department of Nephrology， the First Hospital of Mianyang， Mianyang 621000， China
3.Department of Rehabilitation Medicine， Mianyang Traditional Chinese Medicine Hospital， Mianyang 621000，China

Received:2024-03-14 Published:2024-10-15
Corresponding author: Hong Zhang

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引用本文：

张洪, 杨琪, 罗静, 唐茜, 邓鸿, 巩文艳, 王丽坤, 刘静, 艾双春. 多靶点神经调控技术对卒中后上肢运动功能障碍患者的脑网络功能连接研究[J/OL]. 中华脑科疾病与康复杂志(电子版), 2024, 14(05): 278-284.

Hong Zhang, Qi Yang, Jing Luo, Xi Tang, Hong Deng, Wenyuan Gong, Likun Wang, Jing Liu, Shuangchun Ai. Research on brain network functional connectivity of upper limb motor dysfunction patients after stroke using multi-target neuroregulation technology[J/OL]. Chinese Journal of Brain Diseases and Rehabilitation(Electronic Edition), 2024, 14(05): 278-284.

目的

探讨多靶点神经调控技术对脑卒中患者上肢运动功能康复的效果。

方法

选取绵阳市第三人民医院与绵阳市中医院康复医学科自2021 年6 月至2022 年8 月收治的78 例脑卒中后伴有上肢运动功能障碍的患者进行前瞻性研究，采用随机数字表法将患者分为试验组和对照组，每组39 例。试验组接受高精度经颅直流电刺激多靶点神经调控技术结合常规康复训练，对照组接受相同的康复训练但采用伪刺激，治疗周期为1个月。在治疗前后，采用Fugl-Meyer评定量表上肢部分（FMA-UE）评估上肢运动功能，采用静息状态下功能性近红外光谱技术评估静息状态下脑网络功能连接的变化。

结果

2 组患者治疗后的FMA-UE 评分均高于本组治疗前，且试验组高于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。2组患者治疗后的脑网络连接强度均高于本组治疗前，且试验组高于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。

结论

多靶点神经调控技术可显著改善脑卒中患者的上肢运动能力和静息态脑功能网络连接强度。

关键词: 脑卒中, 上肢运动功能障碍, 神经调控, 功能性近红外光谱, 静息态, 脑功能连接

Objective

To investigate the effects of multi-target neuroregulation technology on upper limb motor function recovery in stroke patients.

Methods

A total of 78 patients with upper limb motor dysfunction after stroke admitted to Rehabilitation Medicine Department of the Third Hospital of Mianyang and Mianyang Traditional Chinese Medicine Hospital from June 2021 to August 2022 were selected for this prospective study. Patients were randomly assigned to the experimental group and the control group using a random number table， with 39 patients in each group. The experimental group received high-precision transcranial direct current stimulation multi-target neuroregulation technology combined with conventional rehabilitation training， while the control group received the same rehabilitation training but with sham stimulation. The treatment period was one month. Before and after treatment，upper limb function was assessed using the Fugl-Meyer assessment upper extremity （FMA-UE），and functional near-infrared spectroscopy data were collected during the resting state.

Results

After training， significant improvements in FMA-UE scores were observed in both groups （P＜0.001）， with a significantly greater improvement in the experimental group compared to the control group （P＜0.05）.Before and after training， both groups showed increased brain network connectivity strength， with significantly greater improvement in the experimental group compared to the control group （P＜0.05）.

Conclusion

Multi-target neuroregulation technology and conventional rehabilitation training can both enhance upper limb motor function and brain network connectivity in stroke patients.However，compared to traditional rehabilitation methods， multi-target neuroregulation technology has a more significant effect on improving upper limb motor function and resting-state brain functional network connectivity.

Key words: Stroke, Upper limb motor dysfunction, Neuroregulation, Functional near-infrared spectroscopy, Resting state, Brain functional connectivity

表1 2组患者的基线资料比较

Tab.1 Comparison of baseline data between two groups

组别	例数	性别（男/女）	年龄（岁，Mean±SD）	病程（d，Mean±SD）
对照组	39	27/12	58.9±6.4	16.5±6.5
试验组	39	23/16	60.8±6.3	18.1±6.8
χ ²/t值		0.501	1.321	1.062
P值		0.479	0.190	0.292

表1 2组患者的基线资料比较

Tab.1 Comparison of baseline data between two groups

组别	例数	性别（男/女）	年龄（岁，Mean±SD）	病程（d，Mean±SD）
对照组	39	27/12	58.9±6.4	16.5±6.5
试验组	39	23/16	60.8±6.3	18.1±6.8
χ ²/t值		0.501	1.321	1.062
P值		0.479	0.190	0.292

图1 fNIRS采集头帽与感兴趣区对应关系 L：左侧；R：右侧；PFC：前额叶；TG：颞部听觉区；M1：初级运动皮层；PSC：顶叶联合皮层；V：视觉皮层；fNIRS：功能近红外光谱

Fig.1 fNIRS collection head cap and region of interest mapping

图2 功能近红外光谱静息态采集的探头排布设计

Fig.2 Probe layout design for functional near-infrared spectroscopy resting state acquisition

表2 2组患者治疗前后的FMA-UE评分比较（分，Mean±SD）

Tab.2 Comparison of FMA-UE scores between two groups before and after treatment（score，Mean±SD）

组别	例数	治疗前	治疗4周	t值	P值
试验组	39	17.98±4.68	29.32±3.45	12.180	＜0.001
对照组	39	18.75±3.62	27.28±4.02	9.847	＜0.001
t值		0.813	2.404
P值		0.419	0.019

表2 2组患者治疗前后的FMA-UE评分比较（分，Mean±SD）

Tab.2 Comparison of FMA-UE scores between two groups before and after treatment（score，Mean±SD）

组别	例数	治疗前	治疗4周	t值	P值
试验组	39	17.98±4.68	29.32±3.45	12.180	＜0.001
对照组	39	18.75±3.62	27.28±4.02	9.847	＜0.001
t值		0.813	2.404
P值		0.419	0.019

表3 2组患者治疗前后的5 min静息状态下所有通道平均脑网络功能连接强度比较（Mean±SD）

Tab.3 Comparison of mean functional connection strength of all channels in 5 min resting state between two groups before and after treatment（Mean±SD）

组别	例数	治疗前	治疗4周	t值	P值
试验组	39	0.335±0.087	0.465±0.075	7.068	＜0.001
对照组	39	0.328±0.092	0.398±0.094	3.324	＜0.001
t值		0.345	3.479
P值		0.731	＜0.001

表3 2组患者治疗前后的5 min静息状态下所有通道平均脑网络功能连接强度比较（Mean±SD）

Tab.3 Comparison of mean functional connection strength of all channels in 5 min resting state between two groups before and after treatment（Mean±SD）

组别	例数	治疗前	治疗4周	t值	P值
试验组	39	0.335±0.087	0.465±0.075	7.068	＜0.001
对照组	39	0.328±0.092	0.398±0.094	3.324	＜0.001
t值		0.345	3.479
P值		0.731	＜0.001

表4 2组患者治疗前后5 min静息态ROI间脑功能连接强度比较（Mean±SD）

Tab.3 Comparison of diencephalic functional connectivity strength in ROI under 5 min resting state between two groups before and after treatment（Mean±SD）

ROI	试验组（n=39）				对照组（n=39）
ROI	治疗前	治疗4周	t值	P值	治疗前	治疗4周	t值	P值
L-M1～R-M1	0.354±0.032	0.427±0.041^a	5.061	＜0.001	0.301±0.029	0.377±0.031	11.181	＜0.001
L-M1～L-PSC	0.438±0.036	0.576±0.042^a	8.995	＜0.001	0.378±0.052	0.399±0.054	1.749	0.084
L-M1～R-PSC	0.380±0.052	0.455±0.058^a	3.471	0.002	0.391±0.044	0.488±0.049	9.198	＜0.001
L-M1～L-PFC	0.295±0.044	0.435±0.050^a	7.328	＜0.001	0.289±0.040	0.392±0.047	10.422	＜0.001
L-M1～R-PFC	0.309±0.054	0.391±0.049^a	4.055	0.001	0.294±0.050	0.319±0.051	2.186	0.032
L-M1～L-TG	0.297±0.048	0.373±0.065	3.369	0.003	0.317±0.049	0.322±0.054	0.467	0.644
L-M1～R-TG	0.289±0.038	0.296±0.040	0.458	0.652	0.299±0.048	0.346±0.049	4.279	＜0.001
R-M1～L-PSC	0.379±0.058	0.407±0.047	1.352	0.189	0.327±0.058	0.357±0.052	2.415	0.018
R-M1～R-PSC	0.373±0.068	0.462±0.055^a	6.355	＜0.001	0.373±0.055	0.411±0.056	3.300	0.003
R-M1～L-PFC	0.278±0.048	0.380±0.049^a	5.361	＜0.001	0.288±0.050	0.301±0.053	1.114	0.269
R-M1～R-PFC	0.350±0.061	0.424±0.054^a	5.673	＜0.001	0.339±0.059	0.353±0.055	1.084	0.282
R-M1～L-TG	0.259±0.045	0.293±0.052	1.783	0.087	0.289±0.048	0.313±0.051	2.140	0.036
R-M1～R-TG	0.392±0.065	0.298±0.059^a	3.861	0.001	0.352±0.060	0.356±0.052	0.315	0.754
L-PSC～R-PSC	0.433±0.061	0.472±0.057	1.684	0.105	0.351±0.056	0.372±0.061	1.584	0.117
L-PSC～L-PFC	0.346±0.041	0.431±0.048^a	4.856	＜0.001	0.321±0.051	0.401±0.049	7.064	＜0.001
L-PSC～R-PFC	0.358±0.069	0.407±0.053	2.031	0.054	0.338±0.061	0.457±0.052	9.271	＜0.001
L-PSC～L-TG	0.301±0.059	0.398±0.065^a	6.901	＜0.001	0.351±0.055	0.363±0.062	0.904	0.369
L-PSC～R-TG	0.328±0.060	0.463±0.057^a	10.187	＜0.001	0.329±0.058	0.343±0.054	1.103	0.273
R-PSC～L-PFC	0.348±0.051	0.378±0.046	1.575	0.128	0.361±0.050	0.380±0.047	1.729	0.088
R-PSC～R-PFC	0.395±0.063	0.458±0.053^a	4.779	＜0.001	0.354±0.062	0.388±0.059	2.481	0.015
R-PSC～L-TG	0.296±0.045	0.359±0.056^a	5.477	＜0.001	0.316±0.055	0.342±0.059	2.013	0.048
R-PSC～R-TG	0.364±0.066	0.255±0.056^a	4.545	＜0.001	0.281±0.060	0.305±0.052	1.888	0.063
L-PFC～R-PFC	0.356±0.064	0.475±0.060^a	4.891	＜0.001	0.304±0.059	0.355±0.061	3.753	＜0.001
L-PFC～L-TG	0.280±0.043	0.392±0.050^a	6.123	＜0.001	0.319±0.053	0.341±0.055	1.799	0.076
L-PFC～R-TG	0.270±0.066	0.318±0.058	1.969	0.061	0.289±0.057	0.328±0.056	3.048	0.003
R-PFC～L-TG	0.257±0.055	0.338±0.064^a	3.461	0.002	0.297±0.060	0.320±0.061	1.679	0.097
R-PFC～R-TG	0.365±0.048	0.363±0.047	0.107	0.915	0.379±0.048	0.393±0.051	1.248	0.215
L-TG～R-TG	0.293±0.039	0.304±0.040	0.710	0.485	0.352±0.060	0.396±0.052	3.461	0.001

表4 2组患者治疗前后5 min静息态ROI间脑功能连接强度比较（Mean±SD）

Tab.3 Comparison of diencephalic functional connectivity strength in ROI under 5 min resting state between two groups before and after treatment（Mean±SD）

ROI	试验组（n=39）				对照组（n=39）
ROI	治疗前	治疗4周	t值	P值	治疗前	治疗4周	t值	P值
L-M1～R-M1	0.354±0.032	0.427±0.041^a	5.061	＜0.001	0.301±0.029	0.377±0.031	11.181	＜0.001
L-M1～L-PSC	0.438±0.036	0.576±0.042^a	8.995	＜0.001	0.378±0.052	0.399±0.054	1.749	0.084
L-M1～R-PSC	0.380±0.052	0.455±0.058^a	3.471	0.002	0.391±0.044	0.488±0.049	9.198	＜0.001
L-M1～L-PFC	0.295±0.044	0.435±0.050^a	7.328	＜0.001	0.289±0.040	0.392±0.047	10.422	＜0.001
L-M1～R-PFC	0.309±0.054	0.391±0.049^a	4.055	0.001	0.294±0.050	0.319±0.051	2.186	0.032
L-M1～L-TG	0.297±0.048	0.373±0.065	3.369	0.003	0.317±0.049	0.322±0.054	0.467	0.644
L-M1～R-TG	0.289±0.038	0.296±0.040	0.458	0.652	0.299±0.048	0.346±0.049	4.279	＜0.001
R-M1～L-PSC	0.379±0.058	0.407±0.047	1.352	0.189	0.327±0.058	0.357±0.052	2.415	0.018
R-M1～R-PSC	0.373±0.068	0.462±0.055^a	6.355	＜0.001	0.373±0.055	0.411±0.056	3.300	0.003
R-M1～L-PFC	0.278±0.048	0.380±0.049^a	5.361	＜0.001	0.288±0.050	0.301±0.053	1.114	0.269
R-M1～R-PFC	0.350±0.061	0.424±0.054^a	5.673	＜0.001	0.339±0.059	0.353±0.055	1.084	0.282
R-M1～L-TG	0.259±0.045	0.293±0.052	1.783	0.087	0.289±0.048	0.313±0.051	2.140	0.036
R-M1～R-TG	0.392±0.065	0.298±0.059^a	3.861	0.001	0.352±0.060	0.356±0.052	0.315	0.754
L-PSC～R-PSC	0.433±0.061	0.472±0.057	1.684	0.105	0.351±0.056	0.372±0.061	1.584	0.117
L-PSC～L-PFC	0.346±0.041	0.431±0.048^a	4.856	＜0.001	0.321±0.051	0.401±0.049	7.064	＜0.001
L-PSC～R-PFC	0.358±0.069	0.407±0.053	2.031	0.054	0.338±0.061	0.457±0.052	9.271	＜0.001
L-PSC～L-TG	0.301±0.059	0.398±0.065^a	6.901	＜0.001	0.351±0.055	0.363±0.062	0.904	0.369
L-PSC～R-TG	0.328±0.060	0.463±0.057^a	10.187	＜0.001	0.329±0.058	0.343±0.054	1.103	0.273
R-PSC～L-PFC	0.348±0.051	0.378±0.046	1.575	0.128	0.361±0.050	0.380±0.047	1.729	0.088
R-PSC～R-PFC	0.395±0.063	0.458±0.053^a	4.779	＜0.001	0.354±0.062	0.388±0.059	2.481	0.015
R-PSC～L-TG	0.296±0.045	0.359±0.056^a	5.477	＜0.001	0.316±0.055	0.342±0.059	2.013	0.048
R-PSC～R-TG	0.364±0.066	0.255±0.056^a	4.545	＜0.001	0.281±0.060	0.305±0.052	1.888	0.063
L-PFC～R-PFC	0.356±0.064	0.475±0.060^a	4.891	＜0.001	0.304±0.059	0.355±0.061	3.753	＜0.001
L-PFC～L-TG	0.280±0.043	0.392±0.050^a	6.123	＜0.001	0.319±0.053	0.341±0.055	1.799	0.076
L-PFC～R-TG	0.270±0.066	0.318±0.058	1.969	0.061	0.289±0.057	0.328±0.056	3.048	0.003
R-PFC～L-TG	0.257±0.055	0.338±0.064^a	3.461	0.002	0.297±0.060	0.320±0.061	1.679	0.097
R-PFC～R-TG	0.365±0.048	0.363±0.047	0.107	0.915	0.379±0.048	0.393±0.051	1.248	0.215
L-TG～R-TG	0.293±0.039	0.304±0.040	0.710	0.485	0.352±0.060	0.396±0.052	3.461	0.001

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Research on brain network functional connectivity of upper limb motor dysfunction patients after stroke using multi-target neuroregulation technology

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