经颅磁刺激治疗仪(Transcranial Magnetic Stimulation, TMS)是一种非侵入性神经调控技术,通过磁场作用于大脑皮层,调节神经细胞的兴奋性和功能连接,广泛应用于精神心理疾病、神经功能障碍等领域的治疗与研究,具有安全、无创、副作用少等核心优势。
基于电磁感应原理(法拉第电磁感应定律),设备通过以下步骤实现神经调控:
磁场生成:治疗仪的刺激线圈(多为 “8” 字形或圆形)通入短暂、高强度的脉冲电流,瞬间在线圈周围产生强磁场(磁场强度通常为 1.5-2.5 特斯拉,与核磁共振 MRI 磁场强度相当)。
穿透与电流诱导:该磁场可无衰减穿透头皮、颅骨等组织(穿透深度约 2-3 厘米,主要作用于大脑皮层),在大脑皮层的目标区域(如左背外侧前额叶、运动皮层等)感应出微弱的感应电流。
神经调控效应:感应电流会改变神经细胞膜的电位水平,进而调节神经元的兴奋性(如低频率刺激降低兴奋性、高频率刺激提高兴奋性),影响神经递质(如多巴胺、血清素、谷氨酸)的释放和神经环路的功能连接,zui终改善症状。
二、主要类型(按刺激模式分类)不同刺激模式的 TMS 适用于不同疾病,核心区别在于 “刺激频率” 和 “作用方式”:
类型 | 刺激频率 | 核心作用机制 | 典型应用场景 |
单脉冲 TMS(sTMS) | 单次脉冲(无频率) | 短暂激活目标皮层,不改变长期兴奋性 | 大脑功能定位(如运动皮层映射)、科研 |
成对脉冲 TMS(pTMS) | 2 个脉冲 / 组(间隔 1-50ms) | 调节皮层内抑制或兴奋通路(如检测 GABA 能抑制) | 神经功能评估(如帕金森病的皮层兴奋性检测) |
重复经颅磁刺激(rTMS) | 5-20Hz(高频);0.5-1Hz(低频) | 高频:长期提高皮层兴奋性;低频:长期降低皮层兴奋性 | 抑郁症、焦虑症、慢性疼痛、脑卒中康复等(临床主流类型) |
间歇性 theta 爆发刺激(iTBS) | 高频脉冲串(50Hz)+ 低频间隔(5Hz) | 快速提高皮层兴奋性,治疗时间更短(仅需 3-5 分钟) | 抑郁症(尤其对 rTMS 效果不佳者)、认知障碍 |
连续性 theta 爆发刺激(cTBS) | 高频脉冲串持续作用 | 长期降低皮层兴奋性 | 强迫症、偏头痛预防 |
目前 TMS 的临床应用已被多国指南推荐,主要集中在精神心理疾病和神经功能障碍领域,部分应用仍在科研探索中:
抑郁症:尤其是药物难治性抑郁症(患者对 2 种及以上抗抑郁药无效)——rTMS(多刺激左背外侧前额叶,高频)是国际公认的一线治疗方案,有效率约 50%-60%,缓解率约 30%-40%,且无药物的肝肾副作用和嗜睡、体重增加等问题。
焦虑症:包括广泛性焦虑障碍、社交焦虑障碍 ——rTMS(刺激右背外侧前额叶,低频)可降低过度兴奋的焦虑相关皮层区域,改善焦虑症状。
强迫症(OCD):rTMS(刺激背内侧前额叶或眶额皮层,高频)可调节强迫症相关的神经环路(如额 - 纹状体 - 丘脑环路),作为药物和认知行为治疗(CBT)的补充。
双相情感障碍(抑郁相):rTMS 可用于改善抑郁症状,且相比抗抑郁药,诱发躁狂的风险更低。
2. 神经功能障碍脑卒中后康复:针对运动功能障碍(如手瘫、步态异常)——rTMS(刺激健侧运动皮层低频抑制,或患侧运动皮层高频激活)可平衡两侧皮层兴奋性,促进运动功能恢复;对语言障碍(失语症)、吞咽障碍也有辅助改善作用。
帕金森病:rTMS(刺激运动皮层、前额叶或丘脑底核区域)可改善震颤、运动迟缓、僵硬等症状,短期缓解效果明显,可作为药物治疗的补充。
慢性疼痛:如带状疱疹后神经痛、慢性腰痛、纤维肌痛 ——rTMS(刺激运动皮层或前额叶,高频)可通过调节疼痛传导通路(如脊髓 - 皮层通路)和中枢痛觉敏化,缓解疼痛强度。
偏头痛(预防):rTMS(刺激枕叶皮层或背外侧前额叶,低频)可降低皮层兴奋性,减少偏头痛发作频率(尤其对无先兆偏头痛效果较好)。
其他:阿尔茨海默病(改善认知功能,仍在临床研究阶段)、失眠(调节睡眠相关神经环路)、脊髓损伤后康复等。
无创性:无需开刀、无需电极植入或注射药物,仅通过磁场穿透头皮,无创伤、无感染风险。
安全性高:副作用极少且轻微,常见反应为刺激部位短暂头痛、头皮不适(治疗后数小时内缓解),无药物的肝肾毒性、心血管风险或依赖风险。
精 准性强:可通过定位系统(如导航系统)精 准作用于特定脑区(如左背外侧前额叶),不影响周围无关皮层。
便捷性:治疗每次约 20-30 分钟(iTBS 仅需 3-5 分钟),每周 3-5 次,一个疗程通常为 4-6 周,可在门诊完成,不影响患者日常生活。
局限性并非对所有人有效:如抑郁症的有效率约 50%-60%,存在个体差异(与脑区功能、疾病严重程度、治疗参数等相关)。
需专 业操作:必须由经过培训的医生或技师操作,且需根据患者情况调整刺激参数(如频率、强度、靶点),不可自行使用。
存在禁忌人群:并非所有人都适合使用(见下文 “禁忌与注意事项”)。
短期疗效为主:部分患者治疗后数月可能出现症状复发,需在医生指导下考虑 “维持治疗”(如每月 1-2 次)。
五、禁忌人群与注意事项绝 对禁忌证(严禁使用)头部有金属植入物者:如脑起搏器(DBS)、耳蜗植入物、金属内固定板 / 螺钉(如颅骨骨折术后)、子弹碎片等(磁场可能导致金属移位或产热,引发危险)。
有癫痫病史或癫痫发作风险者:TMS 可能诱发癫痫发作(尤其是高频刺激或有癫痫病史者)。
严重脑器质性疾病患者:如脑肿瘤、脑出血急性期(发病 2 周内)、颅内感染未控制者。
孕妇及哺乳期妇女:磁场对胎儿 / 婴儿的安全性尚未明确,暂不推荐。
相对禁忌证(需医生评估后决定)有严重心脏病者:如安装心脏起搏器(非脑起搏器)、除颤器者(需确认设备抗磁)、近期发生心肌梗死或心律失常者。
严重精神症状者:如急性躁狂发作、有自杀倾向且未控制者(需先稳定情绪)。
认知障碍严重者:如重度阿尔茨海默病患者(无法配合治疗定位)。
治疗期间注意事项治疗前需去除头部、颈部的金属物品(如发卡、项链、耳环、手表、手机等)。
治疗时可能出现轻微头皮发麻、头痛,属于正常反应,无需紧张;若出现头晕、恶心、视物模糊等不适,需立即告知医生。
治疗期间无需停用抗抑郁药、抗焦虑药等(需遵医嘱,不可自行停药),TMS 与药物联用通常可提高疗效。
治疗后可正常工作、学习,但避免立即进行剧烈运动或过度劳累。
六、与其他神经调控技术的区别(以 “经颅直流电刺激 tDCS” 为例)临床中常将 TMS 与经颅直流电刺激(tDCS)对比,二者核心区别如下:
对比维度 | 经颅磁刺激(TMS) | 经颅直流电刺激(tDCS) |
作用原理 | 磁场诱导感应电流,直接调节神经元兴奋性 | 微弱直流电(1-2mA),调节膜电位(无感应电流) |
刺激强度 | 强(可激活深层皮层神经元) | 弱(主要作用于皮层浅层) |
治疗时间 | 短(每次 20-30 分钟,iTBS 仅 3-5 分钟) | 长(每次 20-40 分钟) |
精 准性 | 高(可定位特定脑区,依赖线圈设计) | 较低(电流扩散范围广) |
副作用 | 轻微(头皮痛、头痛) | 极轻微(皮肤发红、瘙痒) |
核心应用 | 抑郁症、帕金森病、脑卒中康复(需精 准调控) | 认知改善、失眠、慢性疼痛(辅助调节) |
简言之,TMS 更适合需要精 准、强效调控特定脑区的疾病(如抑郁症),而 tDCS 更适合温和调节、长期家庭使用(部分家用 tDCS 设备已获批)。
综上,经颅磁刺激治疗仪是一种安全、有效的神经调控工具,尤其在药物难治性抑郁症、神经康复等领域具有不 可 替 代的优势。但需注意:其疗效受 “治疗参数、患者个体差异、疾病类型” 等因素影响,必须在正规医疗机构由专 业医生评估后制定治疗方案,不可盲目使用。