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經顱磁刺激治療自閉癥的系統綜述

自閉癥譜系障礙(Autism spectrum disorder, ASD)是一種行為學定義的復雜神經發育綜合征,其特征是持續的社會交流和互動缺陷以及刻板的行為、興趣和活動。經顱磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation, TMS)可通過減少ASD的核心癥狀和相關癥狀對ASD患者進行干預。關于TMS治療ASD的綜述已有發表,然而,自2018年以來,關于研究特征、特定刺激參數、定位技術、刺激靶點、行為結果和神經圖像生物標志物變化的系統綜述是滯后的。因此,本綜述對2018年后發表在PubMed, Web of Science, Science Direct上的文獻進行了系統的檢索。

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研究背景

目前,ASD影響著全球約1%的人口,主要是男性,并在70 %以上的病例中出現共病。ASD患者的治療通常包括行為學和藥物治療方法。行為訓練是最有效的干預措施,然而,這種方式非常昂貴和耗時。另一方面,由于目前尚未確定針對ASD核心癥狀的生物醫學治療方法,因此藥物治療的療效僅限于治療ASD伴隨癥狀,無法解決ASD的潛在核心癥狀,且藥物治療的副作用較大。

鑒于ASD中異常的突觸可塑性和興奮/抑制比,以及經顱磁刺激(TMS)調節皮質興奮性和可塑性的能力,TMS在ASD研究領域的潛力開始在全球的實驗室中被探索。



研究方法

研究類型:

納入了2018年1月1日至2023年6月5日期間發表的純英文編寫的研究,包括隨機對照試驗、對照試驗、平行試驗、單盲試驗和雙盲試驗。


受試者類型:

根據《精神障礙診斷與統計手冊》第五版(DSM 5)、DSM 4、自閉癥譜系商(AQ)、ASD診斷觀察量表2(ASD Diagnostic Observation Schedule-2, ADOS-2)或臨床醫生的診斷,初步臨床診斷為ASD的任何年齡或性別的患者。


干預類型:

經顱磁刺激(TMS)。TMS可能是作為一種單獨治療手段,也可能是和其他手段聯合治療。


結果測量類型:

(1)納入研究的特征,如研究對象的數量、類型、年齡、性別、智商和實驗類型;

(2)TMS參數,包括治療療程、干預頻率、模式、頻率強度、每次脈沖數、串數、間隔時間和每次治療持續時間。

(3)與刺激靶點相關的設置,包括靶點區域、定位方法、定位工具和位置/坐標。

(4)TMS治療后行為測量的變化。

(5)TMS治療后ASD神經影像學標志物變化。

數據來源:2018年1月1日至2023年6月5日在PubMed、Web of Science和Science Direct網站上符合條件的研究。


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研究結果

系統綜述最終共納入了17篇研究,包括7篇隨機對照試驗研究和10篇開放標簽研究。受試者的年齡范圍為2歲-30歲。但是相當多的回顧性研究顯示出了中度到較高的偏倚風險,這主要歸因于在治療分配中缺乏受試者和評估者的致盲。


1、TMS治療ASD的治療參數

治療療程:

在綜述的17篇文章中,有7項研究報告了每周進行5次TMS干預,這也是最常用的治療頻次。也有的研究選擇了不同的治療療程,如一周3次(1篇研究),一周2次(4篇研究),一周1次(2篇研究)。干預的總時間差異很大,從1周到18周不等。


治療模式:

在綜述的17篇文章中,12篇研究使用的是rTMS模式,這也是最常見的模式。17項研究中有5項采用了1Hz的低頻rTMS模式。相比之下,最常用的高頻刺激頻率分別為10Hz、15Hz和20Hz。


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刺激靶點和定位方法:

目前使用的定位工具包括腦電圖帽、泳帽和基于T1解剖MRI的神經導航。超過一半的研究使用腦電圖帽進行定位,這代表了迄今為止使用的主要技術。

背外側前額葉(Dorsolateral prefrontal cortex, DLPFC)是最常使用的靶點。在刺激DLPFC的十項研究中,有6項研究刺激的是雙側DLPFC。3項研究應用的是相同的序列,前6次刺激左側DLPFC,隨后刺激右側DLPFC,最后6次再刺激左側DLPFC。


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2、TMS對ASD行為的干預效果
重復行為和刻板行為:

重復行為量表修訂版(Repetitive Behavior Scale-Revised, RBS-R)是用來量化受試者行為變化的主要工具。得分下降最大的是35分,最小的是7.9分。在這8項研究中,只有Ni等人刺激了雙側后顳上溝(posterior superior temporal sulcus, pSTS),其他四項研究中的刺激靶區是DLPFC。
有三項研究報道了經顱磁刺激治療后刻板行為的變化。Casanova等人報道刻板得分從5.53分下降到3.26分。Sokhadze等人報道刻板得分從5.71分下降到2.73分。Ni等人采用iTBS對患者雙側 pSTS進行5次刺激后,刻板行為和受限興趣得分沒有變化。


語言和社交行為:

10項研究探究了TMS對語言和社會量表得分的影響,采用自閉癥治療評估檢查表(Autism Treatment Evaluation Checklist, ATEC)、自我報告問卷社會反應量表第二版(Self-reported questionnaires Social Responsiveness Scale, Second Edition-Adult, SRS-2)和異常行為檢查表(Aberrant Behavior Checklist, ABC)等量表。其中,6項研究報告了語言和社會行為的顯著改善。



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3、TMS對ASD神經影像學生物標志物的干預作用
除了行為評估外,近一半的文章報告了腦電圖或任務結果。例如,Kang等人進行了18次1Hz的雙側DLPFC經顱磁刺激治療,發現在額葉、左顳葉、右顳葉和枕葉區域的α峰值頻率顯著增加。此外,在中央和右側顳葉區觀察到α一致性的顯著增加。Casanova等人觀察到TMS治療前ASD受試者與健康受試者相比的誘發伽馬振蕩存在顯著差異。Sokhadze等人發現,與對照組相比,TMS組右側半球的P3a潛伏期變短,在12周和18周治療組,對非靶Kanizsa干擾刺激的潛伏期變短。此外,Jiang等人報道了ASD患者靜息狀態網絡的超變異性,并發現三周的經顱磁刺激治療緩解了額頂葉和額枕葉連接的過度波動,有助于ASD癥狀的改善。此外,Yang等人觀察到,與正常發育的同齡人相比,ASD兒童在全局和局部水平上都表現出顯著的低連接網絡和次優網絡屬性。經顱磁刺激干預后,半球內和半球間的長期連接顯著增加,特別是在alpha頻帶內。此外,在局部和全局水平上的網絡屬性在delta、theta和alpha頻帶都有了顯著的改善。這些發現突出了TMS干預在影響神經成像指標方面的潛力,并為其對ASD患者腦連接和功能變化的影響提供了有價值的見解。




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總結

總的來說,自2018年以來,使用TMS治療ASD的文章在偏倚風險、刺激部位、刺激參數等方面都表現出了明顯的多樣性。最近的研究結果普遍表明,TMS對ASD的刻板行為、重復行為、語言和社交方面有積極的影響,導致干預后所有量表得分的整體改善。為了加強證據基礎,未來的研究應優先考慮隨機、雙盲、假對照試驗。此外,為了更全面地評估TMS治療的療效,在進行常規行為評估的同時,結合生理標記物的變化是必要的。


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