经皮脊髓刺激联合康复训练改善慢性脊髓损伤患者感觉功能的临床意义分析

《IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering》：Improved Sensation with Transcutaneous Spinal Cord Stimulation following Chronic Spinal Cord Injury

本研究针对脊髓损伤(SCI)后感觉功能恢复被忽视的临床现状，探讨了经皮脊髓刺激(tSCS)联合康复训练对慢性颈段SCI患者感觉功能的改善作用。通过对60例患者进行ISNCSCI和GRASSP评估，发现tSCS+康复可显著改善上肢感觉功能（53%患者获得新感觉），且感觉改善与上肢功能呈正相关。该研究为神经调控技术促进感觉恢复提供了高级别证据。

　　

当脊髓损伤（Spinal Cord Injury, SCI）发生时，人们往往将关注点放在运动功能的恢复上，而感觉功能的修复却长期处于被忽视的状态。然而，对于脊髓损伤患者而言，感觉的丧失不仅影响他们对世界的感知，更会严重阻碍日常活动的完成——无论是用手握住一杯水，还是进行自我导尿这样的医疗操作，都离不开触觉的引导。更重要的是，多项调查显示，四肢瘫患者将上肢功能恢复列为最高治疗优先级，甚至超过性功能恢复。这种临床需求与科研投入之间的失衡，使得感觉功能恢复成为脊髓损伤康复领域亟待突破的瓶颈。

在此背景下，发表于《IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering》的一项最新研究带来了令人振奋的消息。由Jessica D'Amico和Kristen Gelenitis作为共同第一作者领导的研究团队，通过一项名为Up-LIFT的多中心临床试验发现，将经皮脊髓刺激（transcutaneous Spinal Cord Stimulation, tSCS）与常规康复训练相结合，能显著改善慢性脊髓损伤患者的感觉功能，且这些感觉改善与上肢功能进步密切相关。这一发现不仅为脊髓损伤康复提供了新思路，更引领了神经调控技术在该领域的发展方向。

研究人员采用了一套严谨的技术路线来验证他们的假设。该研究纳入了60例慢性期（损伤时间>1年）、颈段不完全性脊髓损伤患者，所有患者均先接受2个月单纯康复训练（跑入期），随后进行2个月tSCS联合康复训练。感觉功能评估采用国际脊髓损伤神经分类标准（International Standards for Neurological Classification of Spinal Cord Injury, ISNCSCI）感觉评分和GRASSP（Graded Redefined Assessment of Strength, Sensibility, and Prehension）手掌感觉评估；运动功能评估包括ISNCSCI上肢运动评分（Upper Extremity Motor Score, UEMS）和GRASSP肌力评分；功能评估采用上肢能力测试（Capabilities of Upper Extremity Test, CUE-T）和GRASSP抓握表现。统计分析包括重复测量方差分析、Spearman相关分析和逐步回归模型。

感觉改善的分布特征

研究结果显示，tSCS+康复阶段显著改善了ISNCSCI上肢感觉评分（UESS），而单纯康复阶段未见明显改善。当分析不同感觉通路的改善情况时，发现轻触觉（light touch, LT）和针刺觉（pin prick, PP）均有显著提升（LT F(2)=9.108,p<0.001; PP F(2)=4.99,p=0.008），表明颈段脊髓刺激同时促进了两种感觉通路的恢复。

感觉改善并不局限于上肢皮节，躯干（T2-T12）和下肢（L1-S4/5）皮节的感觉评分也有提升，但这些区域的改善主要集中于轻触觉（躯干LT,F(2)=8.162,p<0.001；下肢LT,F(2)=6.413,p=0.002），而针刺觉改善不显著。大多数感觉指标在tSCS+康复结束时比第一个月时有进一步改善的趋势，提示延长刺激时间可能带来更多益处。

个体化感觉改善分析

73%的参与者ISNCSCI总感觉评分（TSS）获得至少1分的改善，55%的慢性SCI患者超过了急性脊髓损伤的最小临床重要差异（Minimum Clinically Important Difference, MCID）5.19分，这一标准对恢复潜力较小的慢性期患者而言尤为难得。82%的参与者在上肢感觉评分（UESS）和/或GRASSP感觉评估中有进步，53%的参与者在至少一个上肢皮节从零分变为非零分，即获得了新感觉。48%的参与者GRASSP手掌感觉评估改善≥1分，18%的参与者在至少一个指尖位置从0或1分提升至2分以上，表明获得了新的保护性感觉。

皮节分布特征

在每个ISNCSCI上肢皮节中，超过50%（范围：52-100%）存在感觉缺陷的参与者经过tSCS+康复后表现出改善。感觉评分改善最常见于支配手和前臂的C8和T1皮节，50%的参与者（30人/60人）在这些皮节获得感觉提升。

GRASSP手掌感觉改善也出现在三个测试指尖部位（F1.702=5.83, p=0.006）。74%存在拇指（C6支配区）感觉缺陷的参与者、45%存在中指（C7支配区）缺陷的参与者和61%存在小指（C8支配区）缺陷的参与者获得感觉改善。最多参与者表现出C8支配区（小指）的GRASSP改善，与ISNCSCI结果中C8皮节改善最常见相一致。

感觉与功能的相关性

ISNCSCI上肢感觉评分与CUE-T和GRASSP抓握表现呈中度相关（ρ=0.57和0.51）。GRASSP手掌感觉与功能评估仅呈弱相关（ρ=0.26）。逐步回归模型显示，将ISNCSCI UESS与上肢运动评分（UEMS）结合能更好地预测CUE-T和GRASSP抓握表现得分（F Change p值分别为0.002和0.012）。将GRASSP感觉评分与GRASSP肌力评分结合能更好地预测CUE-T得分（F Change p值=0.027），但不能更好地预测GRASSP抓握表现（F Change p值=0.128）。

本研究揭示了tSCS联合康复训练对慢性脊髓损伤患者感觉功能的多方面益处。感觉改善仅出现在tSCS+康复阶段，而非单纯康复阶段，突出了tSCS在部分感觉恢复中的贡献作用。改善幅度既具有统计学意义，又具有临床意义——55%的慢性SCI患者超过了急性损伤的总感觉评分MCID，25%仅在上肢皮节就超过了这一标准。这些改善发生在功能相关的手和前臂区域，特别是拇指和第五指。

感觉改善与功能表现之间存在明确联系。上肢感觉评分与功能结果呈正相关，当感觉信息与同样经tSCS+康复改善的肌力指标结合时，与功能的相关性比单独考虑任一领域时更强。这强调了在SCI后恢复感觉功能对最大化功能益处的重要性。

作用机制可能类似于改善运动功能的提议：tSCS激活进入脊髓的大直径传入纤维，从而提高脊髓网络兴奋性。升高的网络兴奋性使被损伤削弱的下行运动信号能够驱动自主运动，并在与功能训练持续配对时促进脊髓回路的重组和强化。tSCS+康复可能类似地使被损伤削弱的上升传入连接能够传输足够的感官信息，从而改善损伤水平以下皮节的感知。轻触觉的显著改善提供了背柱内侧丘系（Dorsal Column Medial Lemniscal, DCML）通路相关回路调制的证据，而针刺觉的改善表明通过脊髓丘脑束传输的信号检测能力发生变化。

这些感觉改善可能带来多种功能益处。改进的DCML功能表明潜在的有意识本体感觉改善，已知这可改善协调性、平衡、运动计划和执行。脊髓丘脑束的改善有助于快速撤回反应，预防伤害。两项通路的改善可能有助于Up-LIFT试验中疼痛干扰日常活动的显著减轻。躯干和下肢的感觉益处可能改善躯干平衡和稳定性，这对姿势控制、跌倒预防和日常生活活动中的上肢功能范围扩大至关重要。

从"无感觉"到"改变"或"部分"感觉的转变（53%参与者实现）可能向个体发出神经回路恢复的信号，激励更大的治疗参与。高治疗依从性、积极的参与者和临床医生整体变化印象以及tSCS+康复后生活质量指标的改善支持这一观点。此外，缺乏体感反馈会降低身体自主权/所有权感，增加分离/人格解体感，而展示恢复积极轨迹的干预措施可能改善前景和心理健康。

该研究的局限性包括Up-LIFT试验的单臂、开放标签设计，无对照组或假刺激组。未来研究应探索客观、定量的感觉神经生理学评估，为本文呈现的主观临床量表改进提供有力补充证据。此外，女性比例较小（16.7%），尽管这与美国SCI女性总体分布相似；且仅纳入感觉不完全损伤患者（AIS B、C和D，多数为C和D），因此不知道感觉完全损伤者（AIS A）对tSCS+康复的反应如何。

综上所述，非侵入性脊髓刺激联合康复可诱导广泛且临床意义显著的感觉改善。改善体现在超过一半存在每个颈段皮节感觉缺陷的参与者中，这些皮节覆盖手和前臂的功能相关区域，特别是拇指和第五指。改善也常见于躯干和下肢。上肢感觉改善与上肢功能能力相关。能够同时改善感觉、肌力和功能的神经调控策略可能对SCI患者的感觉、功能和茁壮成长产生重大影响。