作者：劉威，曲福玲，徐琳，唐宇，劉忠良，吉林大學第二醫院；劉泰源，大連醫科大學附屬第二醫院
疼痛是大多數疾病常見的併發症之一，也是多種疾病的伴隨症狀，常常影響甚至妨礙人們工作生活，甚至影響心理、精神等方面。目前對於其治療方面的研究也越來越多，以藥物治療（非甾體類抗炎藥、阿片類藥物、激素、抗癲癇類藥物、抗抑鬱類藥物）、針灸療法、脊髓電刺激療法等為主，但藥物治療副作用多且有一定的依賴性，而針灸及脊髓電刺激為侵入性治療方法，經皮電刺激效果甚微且需要直接接觸患者因而有燙傷的風險。因此近些年有學者提出重複外周磁刺激（repetitive peripheral magnetic stimulation，rPMS）這種無創、無痛、靶點明確的治療方法來治療疼痛，其因可治療周圍神經、脊髓、肌肉、關節和骨骼等相關疼痛已逐漸成為近年來的研究熱點，但目前多處於臨床試驗探索階段，且受頻率、作用部位、線圈類型等多方面的因素影響，在參數方面並未統一。
本文就其在臨床上治療急慢性下背痛、肌筋膜痛、偏頭痛、周圍神經痛、神經創傷後痛等多種疼痛的參數、療效等方面進行闡述，期望為今後的研究提供理論依據。此外，rPMS治療疼痛的機制一直未明，本文將進行簡單的整理及闡述。
1.概述
磁刺激是指組織暴露於具有足夠強度的由帶電線圈產生的脈衝磁場時，該線圈會引起離子流以形成渦流，進而使運動神經去極化。磁刺激根據作用靶點的不同分為經顱磁刺激和外周磁刺激（peripheral magnetic stimulation，PMS）。當磁刺激儀作用靶點定位於外周神經時，稱為PMS，當PMS為重複、連續刺激時稱為rPMS。
磁刺激作為激活中樞神經系統和周圍神經系統肌肉收縮的一種替代方法，最早是由Bickford等於1965年報導，1976年謝菲爾德大學的學者證實了臨床上可以利用磁場脈衝刺激神經，1989年Lotz等將PMS用於激活周圍神經，此後PMS被逐漸應用到臨床研究及基礎研究中。根據刺激頻率的不同，磁刺激可分為高頻（>1Hz）磁刺激和低頻（≤1Hz）磁刺激。目前臨床上rPMS已被逐漸應用於治療吞咽功能障礙、周圍神經損傷、尿失禁、馬尾神經損傷，以及診斷神經阻滯等。
近年來，磁刺激對神經病理性疼痛的治療引起了臨床醫生的關注。重複經顱磁刺激應用於治療三叉神經痛、截肢後幻肢痛等已有進展，rPMS在疼痛方面的應用也越來越多。
2.rPMS在疼痛中的臨床應用
2.1急、慢性下背痛
2.1.1急性下背痛
急性下背痛是指病程在6周以內的下背痛，一般預後較好，但約25%的急性下背痛患者會反覆發作，7%～10%的患者會發展為慢性下背痛，且疼痛程度較高，視覺模擬量表（Visual AnalogueScale，VAS）平均得分在6.2分左右。應用rPMS治療急性下背痛可以快速緩解疼痛，且可以有效預防其向慢性下背痛進展。其具體治療方法如下：將圓形線圈的磁刺激儀置於患者疼痛最明顯處，平行於身體疼痛處，頻率為20Hz，刺激5s，間隔25s，共進行48個循環，一次治療20min，總脈衝數為4000個，在2周內共進行10次治療；刺激強度由最大輸出強度的20%開始增加，每次增加5%，直到可以引起足夠的椎旁肌收縮為止。
有研究顯示這種療法每個療程後患者的VAS較治療前均有改善，且治療後磁刺激組與假磁刺激組VAS差異有統計學意義（P<0.01）。以上說明雖然急性下背痛可自然緩解，但過程較慢，患者比較痛苦，高頻的rPMS可以迅速緩解患者疼痛症狀，為患者減少許多心理及精神上的負擔。對於rPMS治療急性疼痛的機制目前有2個，其一是門控理論，即由於rPMS可以加速有髓鞘的Aβ傳入神經纖維去極化，同時制約Aδ神經纖維和C神經纖維的去極化，進而阻止疼痛信號傳入大腦皮質。其二可能是rPMS激活下行抑制通路，使疼痛信號不能下傳。
2.1.2慢性下背痛
慢性下背痛多為急性病程遷延不愈逐漸發展所致，久而久之患者會出現心理、精神問題等，嚴重影響其工作及生活。高頻rPMS刺激神經根治療慢性下背痛已取得較大進展，且其與運動相結合的方式對緩解疼痛效果更為明顯。有研究指出，用空氣膜冷卻的8字形線圈（每翼外徑7 cm）平行於慢性下背痛患者腰4/腰5水平，在20Hz的頻率下治療10s後間隔30s，此為1個循環，循環30次共20min（6000個脈衝），其刺激強度為最大輸出強度的35%～40%，此強度下可看到輕微的腰椎伸展，同時與多裂肌的訓練相結合，治療1周後隨訪發現rPMS治療後患者的早期及晚期的平均自發性疼痛強度（P=0.005）及平均疼痛強度均有降低（P=0.02）。
另一個研究團隊給予慢性下腰痛患者的胸12/腰1上單次應用rPMS（10Hz，刺激20s，間隔5s，循環5次，共1000個脈衝，刺激強度為剛好低於任何可見的肌肉收縮），發現可以減輕疼痛，其後效持續至少4d。以上研究表明高頻的rPMS作用於神經根時可以緩解慢性下背痛。慢性下背痛由於病程較長，其機制可能與大腦可塑性相關。rPMS使肌肉周期性收縮/放鬆，可誘發患者本體感覺的周期性變化，誘導大腦重塑，激活下行止痛通路和脊髓抑制機制來改善疼痛症狀，激活下行止痛通路和脊髓抑制機制來改善疼痛症狀。
2.2肌筋膜痛
肌筋膜痛在臨床中較為常見，是一種慢性肌肉疼痛，疼痛一般以肌肉上的激痛點（又稱扳機點）為中心，向周圍肌肉擴散，肌筋膜痛的源頭在激痛點位置。因此rPMS作用於激痛點可緩解其疼痛。有研究將8字形及圓形線圈的rPMS依次交替作用於肌筋膜痛患者的上斜方肌扳機點，線圈方向與肌肉激痛點平行，頻率為20Hz，治療5s，間隔25s，每次20min，每次4000個脈衝，每周進行5次治療，共治療2周。8字形線圈平均刺激強度為（25.0±5.1）%，圓形線圈則為（20.5±4.4）%。
研究者在治療前、治療結束時以及治療結束後1周和1個月分別對患者評估VAS和頸部疼痛和殘疾視覺模擬量表（Neck Pain and Disability Visual Analogue Scale，NPDVAS），每個階段與治療前相比患者治療後疼痛均有明顯緩解，其中對於VAS，P<0.05，對於NPDVAS，P=0.016，而安慰劑組（刺激岡上肌）治療前後差異無統計學意義。rPMS治療肌筋膜痛後緩解持續時間可達1個月之久。但若靶點發生改變，如刺激肌肉的運動點，其治療效果欠佳，說明刺激部位在rPMS治療中起了重要作用。
rPMS減輕肌筋膜疼痛的機制可能為幹擾外周神經系統和觸發中樞疼痛調節機制，其外周效應可能是由於大傳入神經纖維（Aδ）和小傳入神經纖維（C）傳導延遲，其中樞效應為rPMS通過刺激脊髓背角中的抑制性神經元激活Aβ神經纖維，從而抑制Ⅰ、Ⅱ和Ⅴ層中的神經元，這些神經元通常在有害刺激時反應，並且還可以激活作用於傷害性脊髓神經元的脊髓上抑制系統。
此機制與疼痛傳導「閘門控制假說」不謀而合，閘門控制機制主要發生在脊髓后角的膠質區細胞中，感覺神經元的活動和大腦下行的控制神經纖維共同調節閘門的開關過程：疼痛信號經Aδ和C神經纖維傳導時，神經元釋放興奮性神經遞質P物質，使閘門打開，疼痛信號向上傳導；而興奮另一種更粗、傳導更快的Aβ神經纖維傳導時，神經元能釋放出抑制性的神經遞質，使閘門關閉，疼痛衝動則不能向上傳導。rPMS的機制可能為激活了Aβ神經纖維後閘門關閉，進而抑制疼痛信號上傳。
2.3偏頭痛
偏頭痛是由於大腦處於超興奮狀態，這種過度興奮的皮質使抑制皮質擴散的閾值降低，神經細胞膜去極化，激活腦膜傷害感受器並引起先兆偏頭痛。偏頭痛因其原因不同，治療方法也比較複雜，但都多以藥物為主。近年來由於生活習慣不良等多種因素出現了一批偏頭痛伴頸背部疼痛的青少年，而上頸椎（和腦膜）的痛覺神經纖維終止於腦幹尾部的三叉神經脊束核，因此三叉神經-頸髓複合體被認為在此類偏頭痛患者中起到明顯的作用，而斜方肌是三叉神經-頸髓複合體的一部分，所以刺激靶點定為斜方肌處。
有研究者將8字形線圈平行方向作用於20例該類偏頭痛患者的斜方肌扳機點，以20Hz的刺激頻率治療15s，間隔30s，進行20個循環共15min（6000個脈衝），刺激強度為最大輸出強度的15%開始每次增加5%，直到參與者察覺到局部不適，患者在無偏頭痛症狀時每周治療3次，持續2周，分別在治療前後進行偏頭痛殘疾評估，發現治療後患者疼痛平均強度明顯降低（P=0.001）。
此研究表明rPMS可以通過刺激上斜方肌扳機點緩解偏頭痛。且在偏頭痛治療措施中，rPMS是一種舒適的治療方法，可以改善局部肌肉疼痛或緊張，且能夠直接和間接增加斜方肌的壓力疼痛閾值。其機制可能是rPMS可以通過降低斜方肌肌肉組織的粘連改善肌肉功能並使皮質區域本體感覺改變，進而調節中樞神經系統，激活疼痛下行抑制通路。
2.4陰部神經痛或坐骨神經痛
陰部神經與坐骨神經均屬於位置較深的周圍神經，各種原因引起的陰部神經痛或坐骨神經痛經常困擾患者。由於陰部神經卡壓而導致的陰部神經痛患者中有30%經神經減壓手術後幾乎沒有緩解，由於rPMS作用部位可深達神經根處，因此可以通過刺激骶神經根來緩解陰部神經痛。
有研究用圓形線圈（直徑為90mm）平行於4例陰部神經痛和1例坐骨神經痛患者的骶神經根處（即骶1/骶2間隙）進行30～50個脈衝的rPMS，刺激頻率小於0.5Hz，刺激時間為1～2min，強度為75%，治療前後進行自發痛及觸痛的評估，發現治療後患者疼痛可立即緩解（治療前疼痛評分5～10分，治療後0～2分），緩解持續時間達30min到56d不等。神經卡壓後周圍神經會進行代償，因此低頻治療陰部神經痛或坐骨神經痛的機制可能為抑制外周疼痛信號的傳入。
2.5周圍神經病變
周圍神經病變是指由周圍神經系統損傷等原因引起的疾病，損傷後可表現為麻木、疼痛等。局部周圍神經長時間損傷後其周圍的神經會代償性再生，由於其再生的無序性，會導致局部神經瘤或者神經卡壓形成。有研究用8字形線圈對5例周圍神經損傷患者進行rPMS治療，刺激部位為神經瘤或神經卡壓處，方向平行於疼痛部位，rPMS長軸與人體長軸一致，刺激頻率為0.5Hz，每次400個脈衝，刺激強度為最大輸出強度的60%～80%，每6～8周進行1次治療，分別在治療前及治療2個月後評估自發疼痛得分，發現患者疼痛症狀明顯減輕（疼痛評分從無痛到最痛為0～10分，治療前評分5～7分，治療後評分0～2分）。
對於低頻rPMS緩解痛覺過敏的機制，目前認為是周圍神經損傷後，再生的軸突會以無組織的方式遷移到周圍的神經外膜組織，並伴發纖維瘤病，進而形成神經卡壓和神經瘤，表現為異常性疼痛。原因可能是形成神經瘤的軸突或神經末梢興奮，使局部或背根神經節的自發電活動增加，導致疼痛信號向中樞神經系統的傳入增加，進而引起異常性疼痛。而rPMS可以治療此類患者的疼痛症狀，說明低頻rPMS可以抑制周圍神經異常再生，進而緩解異常性疼痛。另外也有研究指出高頻rPMS對於治療臂叢神經損傷後疼痛有作用，而高頻則被認為可以激活周圍神經，促進周圍神經恢復。
2.6複雜性區域疼痛症候群Ⅰ型（complex regional pain syndromeⅠ，CRPSⅠ）
對於CRPSⅠ，目前以經顱磁刺激多見，另外介入治療如神經阻滯、脊髓電刺激也常常應用。對於rPMS是否有效目前研究較少，其中有研究將磁刺激儀圓形線圈作用於CRPSⅠ患者及正常人的雙側頸7/頸8神經根，以20Hz的頻率刺激10s，間隔50s，共10個循環2000個脈衝，共10min，強度為可以引起靜息運動閾值120%的強度。靜息運動閾值是指經顱磁刺激運動皮質，10次刺激中至少5次誘發出波幅超過50μV的靶肌（通常為拇展短肌）運動誘發電位所需要的最低刺激強度，主要用於評價皮質束的興奮性，脊髓損傷或腦卒中導致皮質脊髓束受損後運動閾值將明顯升高，低閾值表示皮質脊髓束興奮性高。
此研究發現rPMS治療後CRPSⅠ患者運動誘發電位波幅與刺激前相比無明顯變化，皮質靜息期（指對患者長伸肌進行肌電圖檢查時，自運動單位消失至重新出現肉眼可見的肌電活動為止的時間）雖有延長，但不明顯。而正常人運動誘發電位刺激後波幅增高，皮質靜息期明顯延長。此實驗中接受rPMS後正常人運動誘發電位波幅明顯增高，而CRPSⅠ患者無明顯變化，說明rPMS對CRPSⅠ患者運動神經元束興奮性的影響小，即CRPSⅠ患者對運動皮質系統的傳入效果不如健康受試者。
3.結語
綜上可以得到以下幾點關於參數方面的提示：①頻率：當疾病與骨骼、肌肉等方面相關時，採用高頻（>1Hz）對治療疼痛有效；而周圍神經損傷所致的周圍神經異常再生引起的痛覺過敏，採用低頻（<1Hz）。②線圈類型：8字形線圈誘導的刺激更強烈和聚焦，而圓形線圈誘導的刺激不那麼強烈，更瀰漫，因此當刺激靶點範圍較小、位置較深時應用8字形線圈，當刺激靶點範圍較大、位置較淺時用圓形線圈。③刺激靶點：刺激靶點為產生疼痛原因的部位，骨骼肌疼痛多為疼痛最明顯處，神經源性多為支配該神經的神經根處。④療效指標：包括治療前後VAS評分、平均自發性疼痛強度、觸痛等。
疼痛機制雖然不明，但無論何種疼痛，均為傷害性刺激經過外周感受器，換能後轉變為神經衝動，通過相應的傳入通路，進入中樞神經系統，經過整合加工後產生的疼痛感覺和疼痛反應。緩解疼痛的機制一直處於探索當中，目前提出的假說主要有特異性學說、強度學說、模式學說和閘門控制學說。
根據目前研究，rPMS緩解疼痛的機制概括如下：①抑制Aδ神經纖維和C神經纖維的去極化，進而阻止外周的疼痛信號傳入大腦皮質並迅速激活下行止痛通路和脊髓抑制機制，使疼痛信號不能下傳。②rPMS使肌肉周期性收縮/放鬆，可誘發患者本體感覺的周期性變化，誘導大腦重塑，激活下行止痛通路和脊髓抑制機制來改善疼痛症狀。③低頻刺激可以抑制異常周圍神經再生，緩解周圍神經異常再生引起的異常性疼痛等。此外，由於目前關於rPMS治療疼痛方面的文獻有限，且缺乏基礎研究，因此本文內容也存在局限性，尚需要進一步深入研究。
來源：劉威,曲福玲,徐琳,劉泰源,唐宇,劉忠良.重複外周磁刺激治療疼痛的研究進展[J].華西醫學,2020,35(01):93-97.
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