非侵入性腦刺激(Noninvasive Brain Stimulation,NIBS)技術可以無創調節大腦興奮性,從而影響人類行為和認知功能。經顱磁刺激(Transcranial magnetic stimulation,TMS)和經顱電刺激(Transcranial electrical stimulation,tES)是兒童和青少年中最常用的非侵入性腦刺激技術。然而,它們應用在發育中的大腦的安全性仍需要進一步的研究。Salehinejad等人薈萃分析了近十年(2013-2023)兒童及青少年非侵入性腦刺激(TMS和tES)安全方面的研究數據,并于2024年1月發表于《Current Opinion in Psychiatry》(IF=6.9)。本文節選文中經顱電刺激相關部分進行總結如下。



英智經顱電刺激儀:tCS-E2000
tES對不同發育階段影響不同
NIBS對腦功能的影響是通過其對皮質興奮性和神經可塑性的調節作用來實現的,而皮質興奮性和神經可塑性在不同的發育階段是不同的。因此,有必要了解發育中大腦的神經機制,并相應地制定和調整兒童的刺激方案。
還需要注意的是,不恰當的劑量/刺激強度可能會引起安全問題。
01 電流強度
最近的研究表明,產生相當電場,兒童所需的刺激強度(1mA, 0.6V/m)幾乎是成人(2mA, 0.8V/m, 電極尺寸5cm×5cm)的一半。
02 電極極性
一項研究表明,1mA陰極經顱直流電刺激(Transcranial direct current stimulation,tDCS)對成人皮層興奮性有抑制作用,對兒童則有興奮作用。表明刺激的極性,特別是陰極,應該根據年齡進行優化,否則可能會對大腦產生相反的調節作用。
03 電極大小/接觸
電流強度一定的情況下,使用較小的電極會增加皮膚表面的電流密度,這可能導致患者感到不適,特別是在兒童中。在刺激時應該考慮到這一點。不良的電極(如干燥的海綿)接觸皮膚可能會刺激皮膚,因此在皮膚更敏感的兒科人群中需要加以重視。

英智科技tCS-E2000采用圓形電極片,這種電極片相較于方形電極片可以保證電流密度更均勻,更好防止出現電流灼傷的情況。專人專用電極片,為皮膚敏感的兒童帶來更佳保護。
目前應用的常規tES參數(0.5-2mA電流強度,持續時間10-20分鐘,一個療程中最多包含10-20次的每日單次治療)被認為在患者中有良好的耐受性。
tES應用于兒童中的安全性
安全性指的是破壞性影響本身,而耐受性指的是不適和存在意外影響,但不會對結構或功能造成損害。
研究結果表明,tES所報道的不良事件或副作用都是輕微的,與成人研究中發現的情況相似。tES最常見的不良反應包括輕微的刺痛感,其次是疲勞、瘙癢,少數情況下是頭痛、惡心和失眠,這在兒童中也是類似的。這些不良反應是輕微的,刺激結束后很快消失。然而,也有極少數癲癇發作的病例被認為是嚴重的不良事件。一些研究認為,除非tDCS用于治療癲癇,否則癲癇應作為tDCS的排除標準。并且在這種情況下,需要更加謹慎并且作額外的監測。


表1.近十年(2013-2023)兒童及青少年tES安全方面的主要發現
兒童青少年tES研究的安全性考慮
基礎檢查清單
1.排除標準(禁忌癥):頭部有金屬植入物、起搏器、裂縫或顱孔等可能導致局部電流密度增強的因素。
2.除非癲癇是治療目標,否則排除有活動性或既往癲癇發作的患者。
3.篩查患者目前服用的可能誘發癲癇的藥物。
通用安全守則
1.刺激強度(<2mA)。
2.電極尺寸(5cm×5cm)
A)更小的頭首選更小的電極尺寸。
B)警惕!非常小的電極會給皮膚帶來不適感。
3.保證兒童敏感皮膚可接受的最佳電極浸泡度。
4.獲取皮質電流密度的個體模型。
