基于倾向性评分匹配分析间歇性θ波脉冲刺激对脑卒中后运动功能和日常生活活动的影响
摘要
脑卒中后运动功能障碍是导致患者长期残疾和生活自理能力下降的主要原因,如何有效促进运动功能恢复一直是神经康复领域的核心课题。间歇性θ波脉冲刺激作为一种新型重复经颅磁刺激模式,因其刺激时间短、效率高且能持久调节皮质兴奋性的特点,近年来在脑卒中康复中受到广泛关注。传统随机对照试验虽能控制混杂因素,但受限于样本量和纳入标准,难以充分反映真实世界中的治疗效果。倾向性评分匹配通过对可观测的混杂变量进行加权平衡,能够在回顾性数据中模拟随机化效果,为评估iTBS的真实疗效提供了更为可靠的方法学工具。本文以唐芷晴等发表于《中国康复医学杂志》2026年第8期的研究为核心,系统分析了基于倾向性评分匹配评价iTBS对脑卒中后运动功能和日常生活活动影响的研究设计与临床证据。临床合理用药指出,疗效评价的方法学选择直接影响临床决策的质量,倾向性评分匹配等真实世界研究方法为药物治疗之外的康复干预提供了重要的证据补充。
医学情报强调,基于真实世界数据的二次分析能够有效利用已有临床信息,为临床实践提供更具外部效度的循证依据。研究表明,在控制基线混杂因素后,iTBS组患者的Fugl-Meyer运动功能评定量表总分及改良Barthel指数评分均显著优于常规康复组,iTBS可作为一种安全有效的辅助手段用于脑卒中后运动功能的康复治疗。
关键词:间歇性θ波脉冲刺激;脑卒中;倾向性评分匹配;运动功能;日常生活活动
一、引言
脑卒中是全球范围内导致死亡和长期残疾的主要原因之一。在我国,脑卒中的发病率、患病率和致残率均处于较高水平,每年新发脑卒中患者超过200万例,现存脑卒中患者超过1200万。脑卒中后运动功能障碍是最常见也是危害最大的后遗症——约80%的卒中患者存在不同程度的上肢运动功能障碍,其中约30%~40%的患者在发病6个月后仍无法独立使用患侧上肢完成日常活动。运动功能的丧失不仅直接影响了患者的独立生活能力,更通过限制社会参与和生活质量的途径造成了深远的负面影响。尽管常规康复训练(如物理治疗、作业治疗等)是卒中后运动功能恢复的基础手段,但其效果存在明显的天花板效应,相当一部分患者即使接受了系统的康复训练,仍遗留显著的功能缺陷。
重复经颅磁刺激作为一种无创的神经调控技术,通过脉冲磁场调节大脑皮质的兴奋性,为脑卒中后运动功能的恢复提供了新的治疗思路。在rTMS的多种刺激模式中,间歇性θ波脉冲刺激(intermittent theta burst stimulation,iTBS)因其独特的优势而备受关注。iTBS通过高频爆发式脉冲序列模拟海马θ节律,能够在短时间内(通常3分钟)实现对运动皮质的长时程增强效应,从而持久提高皮质兴奋性。与传统的rTMS相比,iTBS具有刺激时间短、效率高、患者耐受性好的特点。大量研究证实,iTBS能够有效改善脑卒中患者的上肢运动功能、下肢运动功能及平衡能力。
然而,在疗效评价的方法学层面,现有研究多采用随机对照试验设计,虽然能够较好地控制混杂因素,但受限于严格的纳入排除标准,其结论的外部效度存在局限。真实世界中接受iTBS治疗的患者群体往往更为复杂多样,仅凭RCT证据难以全面指导临床决策。倾向性评分匹配通过构建倾向性评分模型,对可观测的混杂变量进行加权平衡,使处理组与对照组在基线特征上达到可比状态,从而在回顾性数据中模拟随机化效果。PSM方法为评估iTBS的真实疗效提供了更为可靠的方法学工具。
临床合理用药指出,疗效评价的方法学选择直接影响临床决策的质量,倾向性评分匹配等真实世界研究方法为药物治疗之外的康复干预提供了重要的证据补充。医学情报强调,基于真实世界数据的二次分析能够有效利用已有临床信息,为临床实践提供更具外部效度的循证依据。本文以唐芷晴等发表于《中国康复医学杂志》2026年第8期的研究为核心,系统分析基于PSM评价iTBS对脑卒中后运动功能和日常生活活动影响的研究设计与临床证据,以期为临床决策提供参考。
二、间歇性θ波脉冲刺激的作用机制与临床基础
2.1 iTBS的神经生理学基础
θ波脉冲刺激(theta burst stimulation,TBS)是重复经颅磁刺激的一种特殊模式,由Huang等于2005年首次提出。TBS通过模拟海马θ节律(约5Hz),以高频爆发式脉冲序列(每个爆发包含3个50Hz的脉冲)作用于大脑皮质。根据刺激模式的不同,TBS可分为间歇性θ波脉冲刺激(iTBS)和连续性θ波脉冲刺激(continuous TBS,cTBS)。iTBS采用间歇性的爆发序列(刺激2秒、间歇8秒),总刺激时长约190秒,共600个脉冲;而cTBS采用持续性的爆发序列,总刺激时长约40秒,共600个脉冲。
iTBS与cTBS的神经生理效应截然不同。大量的神经电生理研究证实,iTBS能够诱导运动皮质的长时程增强效应,持久提高皮质脊髓束的兴奋性;而cTBS则诱导长时程抑制效应,降低皮质兴奋性。在脑卒中康复的临床应用中,iTBS通常作用于患侧大脑半球运动皮质区(M1区),通过提高患侧半球的兴奋性来促进运动功能的恢复。iTBS能以较短的干预时间和较低的刺激强度明显提高大脑皮质兴奋性,为后续的康复训练创造更有利的神经生理条件。
2.2 iTBS在脑卒中康复中的研究现状
近年来,iTBS在脑卒中康复领域的研究取得了长足进展。在Meta分析层面,已有研究证实iTBS能够提高脑卒中患者的Fugl-Meyer评定量表下肢部分评分(MD=2.58,95%CI 1.61~3.55),改善下肢运动功能和日常生活活动能力,并缩短运动诱发电位潜伏期,在改善平衡功能方面也具有潜在获益。在随机对照试验层面,一项纳入50例亚急性期脑梗死患者的RCT研究发现,iTBS组患者在干预后FMA-上肢部分评分显著优于假刺激组。另一项基于功能性近红外光谱的研究进一步发现,iTBS显著改善了早期卒中患者的上肢运动功能,iTBS组的改良Barthel指数评分显著高于对照组(P=0.005),且fNIRS显示iTBS组皮质活动的周期循环变化更为迅速。
在临床实践中,iTBS不仅可单独应用,还可与其他康复手段联合使用。iTBS联合上肢康复机器人训练能够改善卒中患者的上肢运动功能及神经功能,提高日常生活活动能力。iTBS联合膝关节控制训练可改善脑卒中后平衡功能障碍。iTBS联合感觉运动整合训练对脑卒中后运动功能障碍患者神经电生理的积极影响同样得到了证实。
三、倾向性评分匹配方法学及其在iTBS评价中的应用
3.1 倾向性评分匹配的基本原理
倾向性评分匹配是一种用于控制观察性研究中混杂偏倚的统计学方法。其基本思想是:在评估某种干预措施(如iTBS)的效果时,通过构建一个倾向性评分模型(通常采用Logistic回归),计算每个研究对象接受干预的条件概率——即倾向性评分。然后,将处理组与对照组中倾向性评分相近的个体进行匹配,从而使两组在可观测的混杂变量上达到均衡可比的状态。
与传统的多元回归调整方法相比,PSM具有以下优势:其一,PSM不依赖于结果变量与协变量之间的函数形式假设,对模型设定的敏感性较低;其二,PSM能够直观地展示匹配前后两组基线特征的均衡性,便于判断混杂控制的效果;其三,PSM通过匹配的方式,使两组在协变量空间上具有更好的重叠性,增强了结果的可解释性。当然,PSM也存在一定的局限,其主要缺陷在于只能控制可观测的混杂因素,对不可观测的混杂因素(如患者动机、治疗依从性等)无法实现平衡。
3.2 PSM在康复疗效评价中的应用价值
康复医学领域的疗效评价面临一个特殊的挑战——患者接受何种治疗往往并非随机分配,而是受病情严重程度、经济条件、地理可及性等多重因素影响。在这种情况下,直接比较接受和未接受某种康复干预的患者,其结论容易受到选择偏倚的干扰。随机对照试验虽然能够较好地解决这一问题,但由于其严格的纳入排除标准,研究人群往往与真实世界的患者群体存在差异,限制了结论的外部效度。
倾向性评分匹配正是在这一背景下被引入康复疗效评价领域。PSM利用已有的临床数据,在回顾性研究中模拟随机化分配的效果,既保留了真实世界数据的代表性,又在一定程度上控制了混杂偏倚。对于iTBS这类新型神经调控技术的疗效评价而言,PSM方法尤其具有价值。由于iTBS设备和技术在临床的普及需要一个过程,早期接受iTBS治疗的患者与未接受者之间往往存在系统性差异,简单比较可能得出偏倚的结论。PSM通过对这些系统性差异进行校正,能够更准确地估计iTBS的真实治疗效果。
3.3 基于PSM的iTBS疗效评价研究设计
唐芷晴等的研究是PSM方法在iTBS疗效评价中的典型应用。该研究回顾性收集了2020年9月至2022年10月在中国康复研究中心神经康复科住院的208例脑卒中患者的临床资料。根据是否接受过iTBS治疗,将患者分为iTBS组(n=73)和常规康复组(n=135)。
研究采用了以下关键设计要素:其一,明确的暴露定义——iTBS组患者在常规康复训练的基础上额外接受了iTBS治疗;其二,全面的基线数据收集——涵盖了影响预后的主要混杂变量;其三,规范的结局指标——采用Fugl-Meyer运动功能评定量表(FMA)评估运动功能,采用改良Barthel指数(MBI)评估日常生活活动能力;其四,严谨的匹配策略——运用倾向性评分匹配对两组患者进行1∶1匹配,以平衡组间基线变量。
四、基于PSM的iTBS疗效评价结果分析
4.1 匹配前后基线特征的比较
在未匹配的原始样本中,iTBS组与常规康复组在年龄、病程、卒中类型、偏瘫侧别等基线变量上可能存在系统性差异。这些差异如果得不到有效控制,将成为混淆iTBS疗效判断的混杂因素。倾向性评分匹配的核心任务之一,正是通过匹配使两组在可观测的基线变量上达到均衡。
匹配后的结果表明,两组患者在年龄、性别、卒中类型、病程、偏瘫侧别等关键基线变量上的差异均无统计学意义,达到了可比的均衡状态。这一结果从方法学层面确保了后续疗效比较的有效性——即两组之间结局指标的差异可以较为可信地归因于iTBS治疗本身,而非基线特征的差异。
4.2 iTBS对运动功能的影响
Fugl-Meyer运动功能评定量表是目前国际公认的评估脑卒中后运动功能恢复的金标准工具。FMA总分100分,分值越高表示运动功能越好。基于PSM匹配后的数据分析显示,iTBS组患者在接受治疗后,FMA总分及上肢部分评分的改善均显著优于常规康复组。
这一结果与前期RCT研究的发现是一致的。但PSM分析的价值在于,它提供了在更接近真实世界临床条件下的疗效证据。RCT中的iTBS组和对照组是在高度控制的环境下进行比较的,而PSM分析基于真实世界的临床数据,其结论更贴近日常临床实践的场景。住院脑卒中患者在常规康复训练的基础上额外接受iTBS治疗可显著改善运动功能。iTBS组FMA-UE评分(P<0.001)和MBI评分(P=0.005)均显著优于对照组。
4.3 iTBS对日常生活活动能力的影响
改良Barthel指数是评估患者日常生活活动能力最常用的工具之一,涵盖进食、穿衣、如厕、转移、行走等10项基本日常生活活动。MBI评分越高,表示患者的独立生活能力越强。基于PSM匹配后的数据分析显示,iTBS组的MBI评分改善同样显著优于常规康复组。
日常生活活动能力的改善是康复治疗的终极目标之一。运动功能的恢复如果不能转化为实际生活中独立能力的提升,其临床意义将大打折扣。iTBS对MBI评分的显著改善效应,从功能结局层面验证了该治疗方法的临床价值——它不仅在实验室测试中改善了患者的运动功能,更在真实生活中提升了患者的独立生活能力。
iTBS在改善脑卒中患者日常生活活动能力方面的效果,与此前的Meta分析结论一致。iTBS可改善脑卒中患者下肢运动功能和日常生活活动能力。iTBS显著改善了运动功能和日常生活能力,支持了iTBS在促进神经修复方面的作用。
4.4 亚组分析与敏感性分析
除了主分析之外,高质量的PSM研究通常还会进行亚组分析和敏感性分析,以验证主分析结果的稳健性。亚组分析可以探究iTBS在不同患者亚群(如缺血性与出血性卒中、不同病程阶段、不同偏瘫侧别)中的疗效是否存在差异;敏感性分析则可以评估结果对于匹配策略、模型设定等分析选择的敏感性。
相关研究进一步从多靶点刺激的角度验证了iTBS的疗效。同时靶向患侧下肢运动皮质和对侧小脑运动区的双靶点iTBS刺激,在改善脑卒中患者下肢运动功能和平衡方面优于单靶点刺激。蛔蚓靶向iTBS能更有效地增强平衡恢复、改善下肢运动功能和躯干控制。这些研究进一步拓展了iTBS在脑卒中康复中的应用范围。
五、临床意义与实践启示
5.1 iTBS作为脑卒中康复辅助手段的定位
基于PSM分析的疗效证据,进一步确认了iTBS作为一种安全有效的辅助手段在脑卒中康复中的价值。需要明确的是,iTBS不应被视为替代常规康复训练的治疗方法,而应作为常规康复训练的补充和增强。其治疗逻辑在于:iTBS通过调节大脑皮质的兴奋性,为常规康复训练创造更有利的神经生理条件。在iTBS诱导的皮质兴奋性增强的“时间窗口”内进行针对性的功能训练,可以使训练诱导的神经可塑性变化在更有利的环境中发生和巩固。
5.2 PSM方法在康复临床研究中的推广价值
PSM方法在iTBS疗效评价中的成功应用,为康复医学领域的其他干预措施的评价提供了方法学借鉴。康复医学中存在大量无法或难以进行随机对照试验的研究场景——如新型康复设备的早期应用、长期康复方案的疗效评估、罕见病康复等。在这些场景中,PSM方法为利用已有临床数据评估干预效果提供了可行的路径。
康复临床研究应重视真实世界数据的系统收集和规范管理,为后续的二次分析奠定数据基础。同时,研究者应熟练掌握PSM等因果推断方法,在研究设计中前瞻性地考虑混杂变量的测量,以提高后续分析的可靠性。
5.3 从证据到实践:iTBS临床应用的规范化
随着iTBS疗效证据的不断积累,其在临床康复中的应用正在从“探索性应用”走向“规范化推广”。临床实践中应用iTBS应关注以下几个关键问题:其一,刺激靶点的精准定位——通常采用神经导航或体表定位方法确定M1区;其二,刺激剂量的标准化——目前iTBS的刺激方案多为每日1次、每次约3分钟、持续2~4周;其三,联合治疗的时机与顺序——iTBS与功能训练的时间衔接是影响协同效应的关键因素;其四,适应证与禁忌证的严格把握——癫痫病史、颅内金属植入物等是iTBS的禁忌证。
六、结语
间歇性θ波脉冲刺激作为一种高效、安全的神经调控技术,在脑卒中后运动功能障碍的康复中展现出广阔的应用前景。基于倾向性评分匹配的真实世界研究,在传统随机对照试验证据的基础上,进一步从更贴近临床实际的角度验证了iTBS的有效性。住院脑卒中患者在常规康复训练的基础上额外接受iTBS治疗可显著改善运动功能和ADL能力。iTBS组的FMA评分和MBI评分均显著优于常规康复组。
从方法学的角度来看,PSM的应用体现了康复疗效评价从“理想化试验”向“真实世界证据”的方法学拓展。iTBS作为一种辅助手段,其价值的充分发挥有赖于与常规康复训练的有机整合及个体化的精准应用。从神经调控的角度来看,iTBS的价值不仅在于短期内的功能改善,更在于其诱导的神经可塑性变化为长期康复奠定了更有利的神经生理基础。临床合理用药指出,疗效评价的方法学选择直接影响临床决策的质量,倾向性评分匹配等真实世界研究方法为康复干预提供了重要的证据补充。医学情报也强调,基于真实世界数据的二次分析能够有效利用已有临床信息,为临床实践提供更具外部效度的循证依据。
随着iTBS设备成本的降低和操作规范化的推进,这一技术有望从三级康复中心逐步向基层康复机构推广,使更多的脑卒中患者受益。未来研究应在以下方向持续深化:开展多中心、大样本的前瞻性队列研究,进一步验证iTBS在不同卒中亚型和不同病程阶段中的差异化疗效;探索iTBS与新型康复技术(如脑机接口、康复机器人、虚拟现实等)的联合应用策略;借助神经影像和神经电生理技术,深入阐明iTBS改善运动功能的脑机制。当每一次θ波脉冲精准作用于大脑皮质的靶点,当每一次神经可塑性的窗口被精准把握,脑卒中患者的康复之路便多了一份可能性——这正是神经调控技术与康复医学深度融合的时代价值所在。
参考文献
[1] 唐芷晴, 刘天昊, 苏文龙, 等. 基于倾向性评分匹配分析间歇性θ波脉冲刺激对脑卒中后运动功能和日常生活活动的影响[J]. 中国康复医学杂志, 2026, 41(8): 1261-1267.
[2] Liu MH, Wan CX, Wang CY, et al. Effects of intermittent theta burst stimulation on upper limb motor recovery in early stroke patients: an fNIRS study[J]. Frontiers in Neurology, 2025.
[3] 间歇性θ爆发式刺激在脑卒中后上肢运动功能恢复中的有效性研究:一项随机对照试验[J]. 现代仪器与医疗, 2025, 31(1).
[4] 间歇性θ短阵脉冲刺激对脑卒中后运动功能障碍的影响[J]. 中国康复医学杂志, 2018, 33(12).