
深部经颅磁刺激(Deep transcranial magnetic stimulation, DTMS)是在重复经颅磁刺激技术(repetitive transcranial magnetic stimulation, rTMS)基础上发展起来的一种新型无创神经调控技术。由于深部线圈刺激部位深,作用范围广,在精神和神经系统疾病的治疗和机理研究中具有显著的优势。
本文对DTMS在抑郁症、精神分裂症等精神疾病中的临床应用进行综述。
DTMS治疗难治性抑郁症
抑郁症(Major depressive disorder, MDD)是最常见的致残性精神疾病之一,在人群中的患病率为5%-15%。大约30%的抑郁症患者对两种或更多一线抗抑郁药治疗无反应,称为难治性抑郁症(treatment-resistant depression, TRD)。
研究表明,左背外侧前额叶皮质的活跃状态与抑郁情绪有关,背外侧前额叶皮质活动水平的改善可能会减轻抑郁症状。虽然rTMS刺激背外侧前额叶皮质治疗抑郁症是有效的,但这种技术存在局限性,无法对更深的皮质和边缘区等区域产生治疗效果。
2013年,美国FDA批准DTMS用于抑郁症的治疗。迄今为止,DTMS在TRD的治疗中取得了很好的效果。
2015年,Levkovitz等人[1]进行了一项双盲随机对照多中心研究,对DTMS治疗抑郁症的安全性和有效性进行评价。该研究共招募了212名患有TRD的门诊患者,结果显示DTMS组汉密尔顿抑郁量表-21(Hamilton Depression Rating Scale-21,HRDS-21)评分显著改善,与治疗前相比,HRD-21评分平均增加6.39分,假刺激组HRD-21平均增加3.28分,两组之间差异性显著,DTMS组比假刺激组表现出更高的应答率和缓解率。
2019年的一项meta分析显示[2],DTMS治疗难治性抑郁症应答率(主要量表评分得到至少50%以上改善)为47.9%、缓解率(HRDS-21≤7或HRDS-24≤10)为36.6%,假刺激组应答率为25.6%、缓解率为14.8%。在治疗过程中出现的常见副作用为头痛、治疗部位疼痛或不适,无其他严重副作用和不良反应。
从上述研究可以看出,DTMS是抑郁症的有效治疗方法,患者耐受性良好,无严重不良事件,对于难治性抑郁症患者可能是一个很好的选择。
图1 DTMS治疗难治性抑郁症的相关研究
DTMS治疗强迫症
强迫症(OCD)也是一种常见的致残性精神疾病,终生患病率为2%-23%。目前,只有40%-60%的患者可以通过治疗改善症状。
研究表明,强迫症患者的皮质-纹状体-丘脑-皮质回路功能出现障碍,包括眶额皮质、前扣带回皮质、扣带回皮质和腹侧纹状体。
2015年,Modirrousta等人[3]首次将DTMS用于强迫症的治疗,使用1Hz频率DTMS刺激布罗德曼24和32区,改善了强迫症状和耶鲁-布朗强迫症量表(Yale Brown-Obsessive-Compulsive Scale, Y-BOCS)评分。
2018年,Carmi等人[4]发现通过高频(20Hz) DTMS治疗后,强迫症患者的Y-BOCS评分显著降低,强迫症症状得到有效减轻。在随后进行的一项多中心随机双盲对照试验中[5],结果显示,与假刺激组比较,接受DTMS治疗的患者,强迫症症状量表评分下降更为显著,治疗有效率为38.1%。2018年,美国FDA批准DTMS用于强迫症的治疗。基于目前现有的研究,发现DTMS治疗强迫症的缓解率为29.22%-53.90%。
虽然DTMS在改善强迫症症状方面是有效的,但DTMS疗效的生物学机制尚不清楚,需要更多的随机、双盲、对照和更大样本量的临床试验来进一步探索。
图2 DTMS治疗强迫症的相关研究
DTMS治疗精神分裂症
精神分裂症是一种病因不明的慢性精神疾病,患病率为1%。精神分裂症患者的一个常见症状是幻觉,使用药物治疗时,25%患者幻觉改善较差。
研究表明,幻觉与颞叶皮质和前额叶皮质等区域的活动增加有关,低频DTMS可减少这些区域的过度活动。
Rosenberg等人[6]使用低频DTMS治疗8名被诊断为伴有持续性幻觉的精神分裂症患者,使用听觉幻觉评定量表(Auditory Hallucinations Rating Scale, AHRS)和阳性症状评定量表(Positive Symptom Rating Scale, SAPS)对患者进行评估。其中5例患者的AHRS评分下降了34.5%,SAPS评分提高了23.1%。
阴性症状和认知功能缺陷是精神分裂症的核心症状,但目前对这些症状的治疗方法仍然有限。2011年,Levkovitz等人[7]使用DTMS对15名精神分裂症患者进行治疗,治疗部位位于前额叶皮质,治疗后2周患者的阴性症状和认知功能均有所改善。虽然目前DTMS治疗精神分裂症的研究结果显示有效,但研究的样本量较小,未来需要更多的临床研究来证实这一点。
图3 DTMS治疗精神分裂症的相关研究
DTMS治疗物质使用障碍
物质使用障碍(Substance use disorders, SUDs)是一种由于长期使用精神活性物质(如烟、酒、毒品等)引起的各种成瘾性精神障碍的统称。SUDs目前很难治疗,药物治疗效果较差,并且这种疾病的复发率高达40%-60%。作为一种非侵入性脑刺激技术,DTMS可影响大脑皮质和整个大脑的神经可塑性,潜在减少对酒精和药物的强迫性渴望。
Harel等人[8]使用高频(10Hz)DTMS对酒瘾患者进行干预,结果显示,与假刺激组比较,DTMS能明显降低酒瘾患者对酒精的渴求度。在治疗期间,DTMS治疗组患者前扣带回皮质和内侧额叶皮质之间的静息态网络连接减少,这可能和酒精渴求度的降低有关。
Dinur-Klein等人[9]对115例烟瘾患者进行DTMS治疗,治疗部位位于双侧前额叶和岛叶皮质,结果显示,与低频DTMS(1Hz)组相比,高频DTMS治疗显著降低了患者的吸烟渴求度,治疗结束时患者戒烟率为44%,在6个月随访中患者的戒烟率为33%,低频DTMS(1Hz)组效果较差。目前的研究结果提示,高频DTMS可能对SUDs患者急性期治疗有效。
DTMS治疗双相情感障碍
双相情感障碍是一种常见精神疾病,患病率为1.2–1.6%,研究报道常规rTMS对双相情感障碍有一定的治疗效果,但有的患者对治疗的反应不佳,达不到响应和缓解的标准。由于DTMS能够对更深的脑区进行刺激,推测DTMS可能对常规rTMS治疗双相情感障碍疗效不佳的患者具有更好的治疗效果。
Harel等人[10]在药物治疗的基础上使用DTMS对双相情感障碍进行治疗,治疗部位为前额叶,刺激强度为120%静息运动阈值(RMT),频率20Hz,刺激时间2s,间歇时间20s,共1680个脉冲,治疗结束后,患者应答率为63.2%(HDRS评分降低50%),缓解率为(HDRS评分小于10)52.6%,与既往报道[11]的常规rTMS治疗双相情感障碍应答率54%、缓解率36.3%相比,效果更好。
DTMS治疗焦虑
岛叶和前额叶皮质是与焦虑有关的两个大脑区域,神经影像学证据表明广泛性焦虑障碍患者岛叶和前额叶皮质存在异常,岛叶-前额叶皮质功能连接的增加也与焦虑有关。
2022年,Moraga-Amaro等人[12]使用DTMS对广泛性焦虑障碍患者的岛叶和前额叶皮质进行治疗,13名因为职业压力导致的焦虑患者,55名被诊断为广泛性焦虑障碍患者,首先对岛叶进行刺激(频率10Hz,刺激时间3s,间歇时间20s,共990个脉冲),再对前额叶皮质进行刺激(频率18Hz,刺激时间2s,间歇时间20s,共972个脉冲),每天治疗10次,共治疗5天。治疗结束后,因为职业压力导致的焦虑患者汉密尔顿焦虑量表(HARS)平均减少15.5分,状态-特质焦虑量表(STAI)平均减少45.3分,临床焦虑量表(CAS)平均减少9.2分,分别对应焦虑减少88.7%,91.0%和87.6%;广泛性焦虑障碍患者患者在治疗结束后,HARS中平均为20.8分,在STAI中平均为25.2分,在CAS中平均为9.8分,分别对应焦虑减少70.7%、40.2%和65.8%。
此研究表明, 岛叶和前额叶皮质可能在焦虑中发挥不同的作用,高频岛叶-前额叶皮质联合刺激可以有效治疗职业压力和广泛性焦虑障碍患者的焦虑。
DTMS治疗创伤后应激障碍
创伤后应激障碍(PTSD)是一种由创伤经历引起的衰弱性焦虑障碍,获得性恐惧记忆消退能力受损是该疾病发病机制中的一个重要因素,内侧前额叶皮质活动度降低与这种能力受损有关,对内侧前额叶皮质干预提高其活跃度可能成为治疗PTSD一种新的治疗手段。
2013年,Moshe Isserles等人[13]进行了一项随机双盲对照研究,30例PTSD患者被分为创伤事件暴露DTMS治疗组、创伤事件未暴露DTMS治疗组、创伤事件暴露DTMS假治疗组,DTMS治疗部位位于内侧前额叶皮质,刺激强度120%RMT,刺激频率为20Hz,刺激时间为2s,间歇时间为20s,共1680个脉冲,共进行12次治疗。与创伤事件未暴露DTMS治疗组、创伤事件暴露DTMS假治疗组比较,创伤事件暴露DTMS治疗组患者PTSD临床监测量表(The Clinical Administered PTSD Scale,CAPS)中的侵入性成分、总CAPS量表评分得到显著改善。
2021年,一项对125例PTSD的DTMS治疗性研究[14]也显示出相似的结果。综合既往研究来看,DTMS对PTSD患者的内侧前额叶皮质进行干预可有效缓解PTSD患者的症状。
DTMS治疗孤独症
孤独症的特征是社交、交流和行为障碍,孤独症患者在认知和情感任务上表现出延迟或受损。
影像学证据表明孤独症患者双侧前扣带回皮质激活显著减少,前扣带回皮质属于内侧前额叶皮质,对孤独症患者内侧前额叶皮质进行干预可能是治疗孤独症一种有效的手段。
Enticott PG等人[15]对一例20岁诊断为高功能孤独症的患者进行DTMS治疗,治疗部位位于双侧内侧前额叶皮质,刺激强度100%RMT,刺激频率5Hz,刺激时间10s,间歇时间20s,共1500个脉冲,在11天内共进行9次治疗,治疗结束后患者社会关系和人际理解领域得到明显改善,并且这种改善一直持续到治疗结束后一个月,如图4所示。
此研究说明DTMS有助于纠正孤独症患者的皮质功能障碍,对双侧内侧前额叶皮质进行干预可能成为治疗孤独症一种有效的方法。
图4:DTMS治疗孤独症前后疗效对比
综上所述,目前研究显示,DTMS对抑郁症、强迫症、精神分裂症、物质使用障碍、双相情感障碍、焦虑、创伤后应激障碍、孤独症等精神疾病具有一定的疗效。
可能对于某些精神疾病,DTMS疗效比常规rTMS更佳,且DTMS跟常规rTMS一样,除了短暂的头痛和疲乏外,没有发现严重的不良反应,值得推广应用。
☞ 参考文献:


