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Feasibility, Safety, and Preliminary Efficacy of Intermittent Theta Burst Stimulation Targeting the Left Dorsolateral Prefrontal Cortex in Older Adults with Chronic Low Back Pain with or without Comorbid Chronic Knee Pain: A Pilot Randomized Sham- Controlled Trial

这项针对慢性腰痛老年患者、以左背外侧前额叶皮层为靶点的间歇性爆发式 θ 刺激进行的试点随机伪刺激对照试验表明，该疗法具有可行性、安全性和良好的耐受性，并且尽管主动组和伪刺激组均报告疼痛强度有所降低，但仍成功调节了认知任务期间的前顶叶脑活动。

原作者： Frank F Huang, Tony SH Chiu, Chuhuai Wang, Tommy LH Lam, Jiajia Yang, Alexander T Sack, Chun Liang Hsu, Janet Lok Chun Lee, Jeremy R Chang, Daniel KY Zheng, Fadi M Al Zoubi, Siu-Ngor Fu, Arnold YL Won

发布于 2026-09-25

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CC BY 4.0

原作者： Frank F Huang, Tony SH Chiu, Chuhuai Wang, Tommy LH Lam, Jiajia Yang, Alexander T Sack, Chun Liang Hsu, Janet Lok Chun Lee, Jeremy R Chang, Daniel KY Zheng, Fadi M Al Zoubi, Siu-Ngor Fu, Arnold YL Wong

原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 ✨ 这是对下方论文的AI生成解释。它不是由作者撰写或认可的。如需技术准确性，请参阅原始论文。阅读完整免责声明

对于许多老年人来说，慢性疼痛的日常现实不仅仅是一种身体上的酸痛，它更像是一种沉重的负担，会使大脑变得浑浊。当身体处于持续的不适中时，大脑进行专注、切换任务和做出决策的能力往往会受到影响，从而形成一个疼痛与认知能力下降相互加剧的恶性循环。科学家们长期以来一直怀疑，这两个问题在脑部布线方面有着共同的根源，特别是在被称为左背外侧前额叶皮层（left dorsolateral prefrontal cortex）的区域。该区域充当指挥中心，帮助管理疼痛带来的情绪压力以及日常生活中复杂的脑力劳动。由于老年人经常面临止痛药物副作用的风险，研究人员正渴望找到非药物的方法来重置这一系统。一种极具前景的方法涉及一种被称为间歇性爆发式 $\theta$ 波刺激（intermittent theta burst stimulation）的技术，它利用磁脉冲轻轻地引导大脑活动，就像音叉能让乐器重新回到准确的音准一样。其目标是观察针对这一特定脑区是否能同时减轻慢性疼痛的负担并提升思维敏锐度。

一支研究团队最近通过一项精心控制的实验测试了这一想法，实验对象为三十名居住在慢性腰痛中的老年人（年龄在六十至八十五岁之间），其中一些人还患有慢性膝痛。该研究被设计为一个试点试验，即一种小规模调查，旨在确定是否可以成功开展更大规模的确定性研究。参与者被分为两组：一组在额头左侧接受了真实的磁刺激，而另一组则接受了感觉和声音完全一致但并未向大脑传递磁脉冲的伪刺激版本。在为期两周的时间里，每个人参加了十二次疗程，每天进行两次治疗。研究人员不仅在观察治疗是否有效，更主要是在检查该方案是否安全、老年人是否能够耐受该进度表，以及该研究设计是否具有足够的实用性以推进后续工作。

初步测试的结果在可行性方面表现得极其积极。研究进展顺利，几乎所有参与者都完成了为期两周的完整课程，且无人出现任何严重副作用。少数报告的轻微问题，如暂时性头痛或刺激部位的轻微不适，都是常见且可控的。参与者认为这种体验是可以接受的，且研究人员成功地让参与者无法察觉自己接受的是真实治疗还是伪治疗，这对于确保公平比较至关重要。这种在招募、留存率和安全性方面的高度成功，确认了未来开展更大规模研究的“绿灯”已经亮起。

当涉及到疼痛和思维方面的实际效果时，研究结果则更为微妙，并揭示了一些意想不到的转折。无论是在接受真实刺激还是伪刺激的情况下，两组人群在一段时间内都报告了腰痛强度的显著降低。然而，这种改善在两组之间是相似的，这意味着在这次短期试验中，真实的磁刺激在缓解疼痛方面并未优于安慰剂。有趣的是，两组人群的膝盖疼痛均未发生变化。在关于心理表现的一个令人惊讶的转折中，接受伪治疗的一组在涉及停止与启动动作的特定思维任务中实际上表现出了轻微的进步，而接受真实治疗的一组则没有表现出这种即时的提升。研究人员认为，真实的治疗可能触发了一个需要时间来沉淀的大脑重组期，而伪治疗组的进步则很可能是由于简单的任务练习所致。

尽管在疼痛缓解或认知评分方面缺乏即时的优越性，但这项研究发现了一个独特的生物信号。通过脑成像技术，研究人员观察到接受真实刺激的一组在进行复杂思维任务时，其大脑激活方式发生了变化。具体而言，真实治疗似乎稳定了负责在不同思维任务间切换的网络活动，防止了大脑随着参与者逐渐适应测试而变得活跃度下降。这表明，该治疗确实在影响大脑的神经通路，即使这些变化在短期研究期间尚未转化为清晰、可衡量的疼痛减轻或思维速度优势。研究人员还注意到，接受真实治疗的一组出现了轻微且暂时的睡眠质量下降，这一副作用在未来的研究中值得关注。

最终，这项试点研究充当了一个至关重要的概念验证。它证明了利用磁脉冲针对左侧前额叶皮层进行刺激，对于患有慢性疼痛的老年人来说是安全且耐受性良好的。虽然该治疗在这一小规模群体中未能立即治愈疼痛或提升思维技能优于安慰剂，但它成功地改变了大脑活动，这与改善执行功能的目标相一致。研究结果为未来开展更大、更全面的试验提供了坚实的基础，届时将利用这些见解来完善治疗方案，例如调整剂量或持续时间，以解锁为那些承受着慢性疼痛与认知下降双重负担的人群提供完整治疗潜力的途径。

技术摘要：间歇性爆发式 $\theta$ 刺激在伴有慢性疼痛的老年人中的可行性、安全性及初步疗效

问题陈述
慢性肌肉骨骼疼痛（CMP），特别是慢性腰痛（CLBP）和慢性膝关节痛（CKP），给老年人带来了显著的健康负担，且常伴随执行功能障碍。目前的管理策略面临着多重用药风险以及连接疼痛与认知的复杂神经机制带来的挑战。虽然重复经颅磁刺激（rTMS）在调节皮层兴奋性方面已显示出潜力，但针对左背外侧前额叶皮层（L-DLPFC）的间歇性爆发式 $\theta$ 刺激（iTBS）在伴有慢性疼痛和认知问题的老年人群体中的可行性、安全性和具体效应仍有待深入研究。本试点研究旨在确定这种高强度的、包含 12 次疗程的 iTBS 方案对于该特定人群是否可行，从而为开展大规模确证性试验提供依据。

方法论
本研究是一项在香港理工大学进行的双盲、安慰剂对照、随机对照试点试验（RCT）。

参与者： 招募了 30 名患有慢性非特异性腰痛（伴或不伴慢性膝关节痛）且认知功能正常的社区居住老年人（年龄 60–85 岁）。
干预措施： 参与者被随机分配（1:1）接受针对 L-DLPFC 的活性 iTBS 或伪刺激（sham）治疗。干预方案包括两周内 12 次疗程（每周 3 天，每天 2 次）。
- 活性组： 刺激强度为静息运动阈值的 70%，每次疗程发放 600 个脉冲（约 21 分钟），使用基于个体 T1 加权 MRI 扫描的神经导航系统。
- 伪刺激组： 使用能产生类似听觉和体感感受但不诱发显著电场的安慰剂线圈。
结局指标：
- 主要指标： 可行性（招募率、完成率、流失率）和可接受性（通过 15 项问卷测量）。通过预设的“红-黄-绿”交通灯系统评估是否可以推进至大规模 RCT。
- 次要指标： 患者报告结局（疼痛强度、功能障碍、睡眠质量、消极想法）、执行功能表现（Stroop 任务、More-Odd-Shifting 任务和 2-back 任务）以及基于任务的功能性磁共振成像（fMRI）数据。
- 定性研究： 对活性组参与者进行半结构化访谈，以评估感知的获益与障碍。
分析： 临床结局采用线性混合效应模型，执行功能采用协方差分析（ANCOVA），fMRI 数据采用广义线性模型，并进行了多重比较校正（FDR）。

关键结果

可行性与安全性： 研究达到了“绿色（通行）”状态，满足所有预设的推进标准：招募率为 8.1%，完成率为 93.3%（流失率为 6.7%），且可接受性评分（33.1 ± 3.7）显著高于量表中值。不良事件轻微且短暂（如头痛、耳鸣），未报告严重不良事件。盲法实施基本成功，62.1% 的参与者无法确定其分配组别。
临床结局： 活性组和伪刺激组在治疗后即刻及随访期间均报告了慢性腰痛强度的显著降低（P < 0.001）。然而，这些降低未达到最小临床重要差异（MCID），且组间不存在显著差异。膝关节痛强度在两组中均保持不变。值得注意的是，活性组在治疗一个月后出现了统计学上显著但属于亚临床水平的睡眠质量（PSQI）下降。
执行功能： 与预期相反，观察到主要的改善（Stroop 任务中错误减少）主要出现在伪刺激组（P = 0.01），这可能归因于练习效应。在其他认知任务中未发现显著的组别与时间交互作用。
神经影像学（fMRI）： 虽然在 Stroop 和 2-back 任务中未发现显著的组别与时间交互作用，但 More-Odd-Shifting（认知切换）任务揭示了独特的神经模式。活性组在左侧下顶叶和上顶叶表现出比伪刺激组更高的整体激活度。具体而言，在“切换对比重复”的对比中，伪刺激组的顶叶激活随时间显著降低（提示练习诱导的下调），而活性组则保持稳定的低水平激活。这表明 iTBS 可能通过调节前额叶-顶叶动力学，来防止典型的练习相关性神经努力下降。
定性研究结果： 参与者报告了感知的认知和疼痛获益，但障碍包括排班冲突和头线圈带来的身体不适。对未来试验的建议包括优化线圈定位和简化任务指令。

意义与声明
作者声称，本试点试验成功证明了 12 次疗程的 L-DLPFC-iTBS 方案对于伴有执行功能障碍的慢性疼痛老年人是可行、安全且耐受性良好的。研究证实，用于此类高强度方案的行政和物流工作流程已得到优化，支持推进至具有充分样本量的确证性 RCT。

论文谦虚地总结道，尽管在本研究的小样本中，该干预措施并未产生优于伪刺激组的临床疼痛缓解效果，但它独特地调节了认知切换任务期间的前额叶-顶叶神经活动。这种神经生理调节暗示了 iTBS 影响疼痛和认知网络的潜在中枢机制。作者强调，有必要开展进一步的大规模、结合神经影像学的 RCT，以阐明治疗疗效的神经生理学基础，并确定剂量优化是否能为该人群带来具有临床意义的疼痛和认知改善。

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