便携式近红外脑功能成像设备可以在自然情景进行使用，如骑车，打拳等，可实现边运动边检测、边说话边检测。慧创近红外的便携式近红外脑成像设备NirSmart在近日获批医疗注册证，预示着fNIRS设备将逐渐应用于临床。下面以1例脑梗死后6个月的古茨曼综合征患者为例，探究将便携式近红外脑成像设备NirSmart和重复经颅磁刺激(rTMS)联合应用对PSCI综合治疗体系的治疗及评价的效果。
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患者信息
病史
男，61岁，于2019年9月29日出现言语不利伴右侧肢体活动迟缓，送至急诊。头颅CT示："左侧顶枕叶大面积梗死"。收入当地医院神经内科病房，头颅MRI示："左侧顶枕叶大面积梗死"(图1)。行调节脂代谢、抗血小板聚集、营养脑细胞、改善脑循环等治疗后，病情稳定。患者曾于当地康复医院进行康复治疗，采用药物治疗、认知训练的方式治疗认知障碍。因认知障碍治疗效果欠佳，为求进一步治疗，于2020年3月31日收住复旦大学附属华山医院康复医学科病房。
治疗过程
入院评定发现，患者四肢肌力、肌张力、运动、平衡功能基本正常，头面部及肢体均无感觉异常。患者的主要功能障碍为失读、失写、计算障碍、记忆障碍、空间时间定向力障碍伴有感觉性失语。根据患者认知功能障碍、影像学特点，诊断为脑梗死后古茨曼综合征。患者的基础疾病有高血压、型糖尿病、高脂血症。脑梗后服药规律，血压、血糖、血脂控制良好经过4周康复治疗，患者认知功能明显改善，于2020年4月30日出院。
康复评定
量表评定
采用简易精神状态量表(MMSE)、西方成套失语测验(WAB)评定患者的认知、语言功能。
fNIRS评定
使用40通道便携式fNIRS成像设备NirSmart采集患者rTMS干预前、后即时及长期的静息态脑功能活动数据，分析网络变化。探头覆盖了受试者双侧前额叶、运动皮质、颞叶、枕叶。
rTMS干预前，受试者在座位上安静5min后佩戴头帽，闭眼静坐，避免有规律的思考，采集6min静息态数据；rTMS干预后，受试者即刻佩戴头帽，采集6min静息态脑网络。
综合治疗方案
药物治疗
给予患者对应药物控制血压、血糖、血脂及血小板，改善情绪和认知。
rTMS干预
采用磁场刺激仪和圆形线圈对患者进行干预。刺激点定位到患侧角回，将线圈拍中心置于刺激点，线圈拍面与颅骨表面相切。设置刺激强度30%，频率10Hz，刺激个数30，刺激时间3s，间隔时间8s，重复次数25，总刺激个数 750。每天干预1次，每周5天，共干预20次。
认知训练
rTMS干预后，患者在言语治疗师的指导下进行认知语言训练。患者每天在言语治疗师的指导下进行60min训练，每周5次，共干预20次。回到病房后，患者要在家属的陪伴下完成3个小时认知言语训练的任务，持续4周。
数据处理与统计学分析
近红外静息态数据处理
利用慧创近红外自主研发的数据分析软件NirSpark处理数据，包括去伪迹、滤波并计算出HbO和HbR的浓度。同时，利用NirSpark进行静息态功能连接分析。
统计学分析
用配对样本秩和检验比较入院时rTMS前、后，出院时rTMS前、后，出、入院rTMS前各脑区间功能连接强度，分别比较半球内、半球间功能连接的差异。
认知训练
rTMS干预后，患者在言语治疗师的指导下进行认知语言训练。患者每天在言语治疗师的指导下进行60min训练，每周5次，共干预20次。回到病房后，患者要在家属的陪伴下完成3个小时认知言语训练的任务，持续4周。
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实验结果
认知和语言功能评定结果
MMSE是认知障碍的总体筛查量表，可以反映患者的整体认知水平，满分30分，得分越高表示认知功能越好。患者 入院时MMSE评分17分，出院时27分。其中定向力从4分 提升至10分，注意力和计算能力从1分提升至3分，语言能 力从7分提升至9分。见表1。WAB是广泛用于失语症检查的方法，量表内容可反映患者认手指、计算、书写、左右定向力能力。
入院时，患者失语商88.7分，操作商23.32分，皮质商75.82分。经过4周康复治疗，患者康复治疗后失语商99分，操作商123.87分，皮质商183.17分，提示患者古茨曼综合征相关症状(手指失认、左右定向力障碍、计算障碍、书写障碍、失语)明显改善。见表2。
fNIRS评定结果
分别比较患者出、入院时rTMS前后，半球内、半球间皮尔森相关系数的变化。rTMS即刻、长期干预，均可引起患者半球间、半球内皮尔森相关系数的下降趋势。其中，右半球内皮尔森相关系数在出、入院时rTMS即刻干预后显著下降，长期rTMS干预后显著下降；左半球内的皮尔森相关系数在rTMS长期干预、入院时即刻rTMS干预有显著下降，出院rTMS即刻干预后呈下降趋势，无显著性意义。在NirSpark软件的Network模块中分析各脑区间静息态功能连接，发现rTMS即刻、长期干预均可使脑区间功能连接呈下降趋势(图2)。
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讨论
该患者入院时存在古茨曼综合征，经过4周的康复治疗后古茨曼综合征明显改善。fNIRS发现，rTMS的即刻、长期干预，均可引起患者全脑半球内、半球间静息态脑网络功能 连接下降。该结果提示，rTMS对该患者认知功能的促进可能通过调节左半球的自发神经信号，使左半球兴奋性增加、右半球对左半球的抑制性减弱，从而使左半球内、半球间的神经信号动态同步性减弱，半球内、半球间功能连接减弱。fNIRS是一种无创脑功能评定设备，可以通过检测大脑血氧浓度反映神经活动，具有经济实惠、成像速度快、抗运动干扰能力强的特点，适用于康复医学科门诊、病房的脑功能评定。因此，fNIRS可以在rTMS干预前、后快速评定患者大脑功能连接情况，为rTMS干预的精准康复方案提供评定依据该案例。另外，便携式近红外脑成像设备NirSmart获批医疗证，在临床上能用于卒中康复、精神心理、儿科、神经退行性疾病等领域。尤其在运动康复方面，得益于其可移动性，能在骑车、行走、打拳等运动状态下进行康复评估，并且在多模态联用，社区、家庭康复方面，亦将因其便携性及高准确度而发挥重要的作用。
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