非侵入性脑刺激技术的发展为神经系统疾病的治疗带来了革命性进步，经颅磁刺激（TMS）作为一种安全、有效的神经调控工具，与正电子发射断层显像、功能性磁共振成像、脑磁图并称为“二十一世纪四大脑科学技术”。目前。TMS已成为临床研究和实践中不可或缺的部分。为深入探讨TMS在偏头痛治疗中的应用，《神经时讯》特邀请首都医科大学天坛医院唐鹤飞教授，分享TMS在偏头痛治疗中的应用进展，探讨其作用机制，并评估其疗效和安全性，以飨读者。

TMS的机制与应用

TMS技术以电磁感应与电磁转换原理为基础，发生器产生的高压电流作用于刺激线圈产生磁场，后者无衰减地穿过导电不良的颅骨，通过作用于大脑皮质及外周神经的方式，唤起刺激部位神经元的动作电位，从而影响脑内代谢和神经电活动，引起一系列化学反应（图1），包括双向调节皮层兴奋性等，具有低频抑制、高频兴奋的特点，因此被应用于神经精神疾病治疗过程中。TMS通过影响神经递质、突触可塑性以及基因表达等多个层面对神经系统产生影响。

图1 运动皮层TMS检查作用机制简化图例

1.递质、突触

高频TMS能够引起长时程增强（LTP），而低频TMS则导致长时程抑制（LTD）。这些改变可能与TMS的治疗效果有关。

研究表明，TMS通过改变细胞膜去极化，从而影响开放静息状态下处于关闭的突触后膜NMDA受体阳离子通道，使得钙离子进入，钙离子的大量进入会引起LTP，少量进入则导致LTD（图2）。

图2 TMS作用机制

有研究显示，重复经颅磁刺激（rTMS）可以作用于左侧背外侧前额叶皮层（DLPFC），刺激大脑释放多巴胺，用于治疗帕金森病。经颅磁刺激，可以导致额叶和扣带回β肾上腺素受体、丘脑、杏仁核、顶叶皮层NMDA受体的改变。

2.神经营养

TMS还能够影响神经营养因子，如脑源性神经营养因子，对神经保护和突触可塑性产生积极作用。海马细胞培养研究表明，TMS可导致轴索生长，使得突触连接密度增加，并且影响血和脑脊液脑源性生长因子的释放，从而改变躯体症状。

3.兴奋性

偏头痛是周期性兴奋性异常疾病，神经元异常兴奋始于脑干，逐步扩展至S1区，通过改善皮质兴奋性有助于调节紊乱疼痛神经网络连接，从而缓解偏头痛的发作。研究者通过有针对性地进行刺激偏头痛发作的相关位点，进而探究TMS对偏头痛的治疗效果。

TMS作用于大脑的多个区域，包括运动皮层、DLPFC等。DLPFC是TMS常用的刺激部位之一，它涉及认知、情感和感觉处理等诸多复杂功能。功能影像学研究发现，DLPFC参与调节急性疼痛，并在成功干预慢性疼痛后显示出结构和功能异常的逆转，表明该位置是疼痛调节的关键点，控制部位见图3。

图3 大脑部位及作用

4.基因

早期基因位点研究表明，rTMS增加早期基因c-fos下丘脑表达，并且在额、扣带回发现少量表达产物，进而导致酶的改变。经颅磁刺激有可能通过此种机制治疗偏头痛。

5.神经保护

研究表明，偏头痛患者颞上回显著增加灰质堆积，其宏观改变与突触发生、血管生成、胶质细胞再生、神经发生、细胞体积增大与脑血流增加有关。通过构建脑缺血模型，rTMS可改善血流和代谢，达到保护神经的目的。同时，脊髓损伤模型经TMS刺激后，星形胶质细胞迁移至损伤部位的能力增强，促进了损伤修复。

TMS治疗偏头痛的研究进展

1.单脉冲TMS（sTMS）研究

此外，sTMS在美国18个中心进行随机、双盲、平行组、两阶段、假对照研究，结果表明，通过sTMS治疗后，第一次发作2 h后无痛反应率明显提高，并且在24~48 h的持续无痛反应率较假刺激组更高，恶心、畏光和畏声均表现为非劣效性。

其他研究也表明，sTMS对偏头痛急性发作、难治性预防、慢性预防治疗有良好耐受性及疗效。2014年及2017年，sTMS被美国食品药品管理局分别批准应用于偏头痛的急性治疗及预防治疗。

2.高频rTMS研究

多项研究表明，TMS在偏头痛的治疗中具有显著效果。高频rTMS在左侧DLPFC的应用能够改善慢性偏头痛，这与DLPFC在疼痛控制中的作用一致。在一项研究中，与治疗前相比，接受rTMS治疗的受试者在治疗期间和治疗后一个月内的发作频率、头痛指数、急性止痛药物次数等结局指标显著降低。

3.深部经颅磁刺激

研究表明，深部经颅磁刺激以双侧方式传递给DLPFC，患者在接受深部经颅磁刺激治疗期间和一个月后的同一时间点对比，疼痛强度、发作频率、止疼药过度使用和抑郁症状等均有显著减轻。

TMS指南推荐

《中国偏头痛诊断与治疗指南（第一版）》《偏头痛非药物防治中国专家共识》《世界神经调控协会-北美神经调控学会（INS-NANS）共识》等指南共识中，将TMS治疗列为原发性头痛疾病诊疗推荐意见之一。

TMS的安全性一直是研究和临床应用中的关注重点。根据《TMS安全应用指南（2020版）》可知，TMS诱发癫痫的概率极低，在TMS使用相关指南规范下，这一数值降到了0.02/1000。这表明在规范操作下，TMS是一种安全的治疗手段。

临床应用

1.禁忌证与不良反应

绝对禁忌证包括：存在与放电线圈紧密接触的金属硬件，如耳蜗植入物、内部脉冲发生器或药物泵、颅内金属植入物。

相对禁忌证包括：有心脏起搏器、迷走神经刺激系统、脊髓刺激器和深部脑刺激植入脉冲发生器；出现噪音性听力丧失的人群或听觉过敏症状；怀孕；儿童＜2岁；严重或近期心脏病；个人癫痫病史、使用已知的降低癫痫发作阈值药物者、其他可降低癫痫发作阈值的因素，如睡眠不足、感染、滥用酒精等；颅内压增高；颅内感染和出血性疾病急性期。

不良反应：短暂的、轻微的不良反应有头痛、头晕、恶心、面部抽搐、情绪改变、听阈短暂性增加、内分泌影响等，严重者会出现癫痫发作。

2.应用注意事项

（1）操作人员需告知患者诊疗的原理、过程和可能出现的反应，消除患者紧张情绪，对身体有残疾的患者提供帮助，对年长者和小孩需告知陪护人员。

（2）移除随身携带的银行卡、磁卡钥匙、磁盘等可能磁化的物品至治疗室外，接受治疗人员摘除金属物品。

（3）佩戴耳塞保护听力，戴定位帽，准确选择刺激部位。

（4）选择合适体位。

唐鹤飞 教授

北京天坛医院

首都医科大学附属北京天坛医院神经病学中心副主任医师。

中国卒中学会头痛与卒中专委会委员；北京神经内科学会委员会理事；北京神经内科学会头痛专业委员会委员。

专业方向：偏头痛、紧张型头痛、丛集性头痛以及各种慢性头痛的诊疗。

审稿专家｜唐鹤飞

编辑｜杨沛然

审核｜于丽水