王学义，主任医师，二级教授，博士生导师；享受国务院政府特殊津贴专家，国之名医。现任河北医科大学精神卫生中心名誉主任、河北省精神心理疾病临床医学研究中心主任、中国睡眠研究会睡眠与心理卫生专业委员会常委、中国研究型医院学会心理与精神病学专业委员会常委、北方精神医学论坛副主席、河北省心理卫生学会理事长、河北省医学会精神病学分会主任委员。获河北省科技进步一等奖1项，二等奖2项，三等奖3项。在国内外期刊发表文章380篇，主编合编著作58部。
　　
　　陆林，医学博士，教授，博士生导师，中国科学院院士。现任国际麻醉品管制局委员、北京大学第六医院院长/北京大学精神卫生研究所所长、山东第一医科大学校长/山东省医学科学院院长、国家精神心理疾病临床医学研究中心主任、国家精神疾病医学中心主任、国家卫生健康委员会精神卫生和心理健康专家委员会主任委员、中华医学会精神医学分会主任委员、教育部高等学校临床医学类专业教学指导委员会精神医学专业教学指导分委员会主任委员、海峡两岸医药卫生交流协会副会长等。
　　长期从事精神心理疾病的临床治疗和科研教学工作，在Science、Lancet、Nat Neurosci、JAMA Psychiatry等权威国际期刊上发表SCI论文400余篇，总引用4万余次，连续入选Elsevier发布的医学领域中国高被引学者榜单，产生了重要的国际影响。先后获得中国侨界杰出人物、全国创新争先奖、谈家桢生命科学成就奖、教育部高等学校科学研究优秀成果奖（自然科学奖）一等奖、中华医学科技奖二等奖、国家自然科学奖二等奖等荣誉奖励。

　　经颅磁刺激（transcranial magnetic stimulation，TMS）已经成为临床常用的神经精神疾病诊疗技术。随着科技进步和新质生产力的提升，TMS在临床实践和研究领域取得了一系列的重要成果，显著提高了神经精神疾病的诊疗服务能力。《经颅磁刺激与神经精神疾病》在2014年第一版的基础上，对近10余年来TMS技术的研究与应用进展进行了详实的补充，从治疗机制如脑影像、神经电生理、神经生化的研究到TMS设备的更新以及治疗方案的优化，再到神经精神疾病治疗领域的扩展。神经系统疾病新增了癫痫、痴呆、脑卒中、帕金森病、脊髓损伤、儿童神经康复等，精神障碍新增了物质使用障碍、进食障碍、睡眠障碍、特殊人群（儿童青少年、妊娠期妇女）精神障碍等的治疗理论和实践。《经颅磁刺激与神经精神疾病》适用于临床医生、科学研究者、教师和康复工作者，也可作为医学生、研究生、规培生学习TMS神经调控技术的工具书。

　　第一章 经颅磁刺激的发展与技术概述
　　经颅磁刺激（transcranial magnetic stimulation，TMS）技术是一种利用时变的脉冲磁场作用于神经系统（主要是大脑），改变皮质神经细胞的膜电位，使之产生感应电流，影响脑内代谢和神经生物电活动，从而产生一系列生理生化反应的无创神经调控技术。
　　根据磁脉冲发出的规律不同，TMS可以呈现不同的刺激模式，磁脉冲以单个或成对出现时，一般作为刺激源，用于检测和研究神经传导功能和完整性，还可以探索皮质内和皮质间的相互影响；如果磁脉冲以一定的规律重复出现，可以实现重复经颅磁刺激（repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS），rTMS可以对神经产生可塑性影响，实现神经调控的目的。
　　第一节 经颅磁刺激的发展史与应用现状
　　一、经颅磁刺激设备的发展简史与现状
　　实现TMS技术的设备称为“经颅磁刺激仪”，但因为该设备除了可用于中枢神经刺激外，还可以用于外周神经刺激，所以也有人去掉“经颅”二字，将其命名为“磁场刺激仪”“磁刺激仪”“磁刺激器”等。
　　TMS设备的脉冲磁场虽然和天然磁石的磁场不同，但人类在探索磁场的历史进程中，绕不开早期天然磁石的发现。公元前650～前550年，古希腊人发现磁石吸铁现象，这种天然磁化的石头被称为“吸铁石”。这种磁铁也被古代航海者用于在海中辨别方向，即“指南针”。
　　春秋战国时期，扁鹊就曾用磁石人药治病。但在很长的一个时期内，磁石主要被当作一种天然药石内服医治各种疾病。到了唐代，磁石逐渐由内服药发展成为物理治疗方法，这使磁医学的发展跨越了一大步。后唐冯贽所著的《云仙散录》中记述了“益精者，无如磁石，以为益枕，可老而不昏，宁王宫中多用之”，这是全世界第一个用磁疗方法治疗的记录。
　　随着科学技术的发展，研究者对磁场的认识逐渐加深。英国物理学家、医师吉尔伯特（William Gilbert）是第一个用实验方法探索电磁性质，并从理论上概括的早年科学家，他的研究结论为“同极相斥，异极相吸”，并于1600年出版《论磁》，用铁磁体来说明地球的磁现象。
　　1820年，丹麦的奥斯特发现电流可使磁针偏转的磁效应，电流只对磁性材料产生作用。1822年，法国的阿拉戈和盖·吕萨克发现用电流通过绕线的方式可使其中的铁芯磁化；法国的安培提出了安培分子电流假说，即方向相同的两平行电流相吸，方向相反的两平行电流相斥。既然电与磁有密切关系，电能产生磁，那么磁能产生电吗？1831年，法拉第发现电磁感应现象，奠定了TMS设备的物理学基础。1896年法国医师、生物物理学和电生理学家D'arsonval首先用磁场线圈刺激人的头部；1902年，维也纳精神科医生Pollacsek和Berthold Beer公开了一种治疗抑郁症的设备；1959年，Klein用带有铁芯的交流磁场刺激青蛙坐骨神经引起了腓肠肌的收缩；1965年，Bickford和Fremming首次对人的神经进行了磁场刺激，由于当时电生理记录设备无法排除磁刺激的干扰，没有记录到肌肉收缩的诱发电位；1970年，磁刺激仪用来研究光幻觉的产生，这些磁刺激仪的输出强度、刺激频率并不能满足科研的需求。直到1985年，英国谢菲尔德大学的Barker A.T.等人才真正研制出现代TMS设备的样机，用手持式磁刺激线圈刺激受试者大脑皮质运动区，在对侧的手部可记录到清晰的运动诱发电位，从此掀开了经颅磁刺激技术的历史篇章。1987年，英国Magstim公司首先将这一技术商品化，向市场推出了具有实用价值的TMS设备。1988年，武汉同济医院的廖家华研制出中国首台TMS设备，用于临床检测运动诱发电位、运动神经中枢传导时间，诊断与鉴别神经根型颈椎病。
　　随着对经颅磁刺激技术应用需求的增加和认识的加深，经颅磁刺激设备不断优化创新。1993年，Kujirai等人采用成对脉冲TMS设备发现人的运动皮质存在皮质内抑制，为经颅磁刺激设备双主机联合工作的可能性提供依据。2000年，Stefan等人采用TMS设备搭载电刺激模块，首次提出了外周神经电刺激和中枢神经磁刺激配对的磁电成对关联刺激，为经颅磁刺激技术的变式应用提供了可能。Herwig等人将神经外科基于光学跟踪的神经导航改装成无框架结构，结合磁共振成像数据，实现了刺激线圈在头皮的精准定位，但这种导航经颅磁刺激技术全程需要手动操作，目前多用于科学研究。为了实现更高效、智能化的精准经颅磁刺激技术，市场上出现涵盖导航经颅磁刺激和自动化技术的机器人经颅磁刺激技术，该技术可以锁定靶点，实时监控线圈与靶点状态，一旦靶点偏移，机械臂就会自动推送线圈跟随，这无疑提高了工作效率并保证了全程治疗的精准，也为临床实现精准化磁刺激治疗提供了可能。
　　经颅磁刺激设备的常用线圈为圆形、8字形、深部线圈等，相较于前两者，深部线圈的刺激深度更深、刺激范围更广。2022年我国推出国产深部线圈，为深部经颅磁刺激（deep transcranial magnetic stimulation，dTMS）的应用与推广提供了新的选择。
　　随着研发技术水平的提高，问世了可诱发出磁休克效应的TMS设备。在早期，国外TMS设备需要8～16个充电模块或8个单台并联工作才能诱发磁休克效应，设备很庞大，而且诱发磁休克效应的成功率不高；另外，基于当时的冷却技术，一次磁休克后再次实现磁休克需等待线圈冷却至少45分钟。
　　随着设备电源、刺激线圈、冷却系统、刺激强度等不断优化，出现了可以稳定诱发磁休克效应的高频率、高强度TMS设备。2022年，我国研发了可以诱发磁体克效应的TMS设备，可连续多次行磁体克治疗，为研究和应用磁休克技术提供了更便利的选择。
　　总之，目前市场上的TMS设备与1985年最初的样机相比，在性能上已有极大的提高，从以前的单脉冲经颅磁刺激发展到成对脉冲经颅磁刺激、重复经颅磁刺激、模式化重复经颅磁刺激等；刺激频率从1赫兹（Hertz，Hz）以下到现在主流设备的100Hz，在成对脉冲模式下，其频率最高可达1000Hz；刺激线圈方面，从最初的圆形，增加到100多种样式；在线圈冷却方面，从自然冷却到现在的风冷、循环液冷等，使刺激线圈能长时间连续工作，更好地满足临床治疗的需要。
　　二、经颅磁刺激技术的应用简史与现状
　　自1985年Barker第一次演示TMS后，这项技术至今已有40年。TMS作为一种无创性神经调控技术，在精神、神经科学领域发展迅速，从研究运动诱发电位（motor evoked potential，MEP）检测大脑运动皮质神经传导功能到运动功能调控，从“虚拟损伤”研究神经网络功能到调控学习、认知功能，这些研究均发现TMS可以诱发神经功能的长时程增强或长时程抑制，从而证明神经功能的可塑性、神经损伤的可逆性、神经功能失调后的可恢复性。目前，TMS技术已广泛应用于各类神经精神疾病的评估、诊断和治疗。
　　……

第一章 经颅磁刺激的发展与技术概述 1
第一节 经颅磁刺激的发展史与应用现状 1
第二节 经颅磁刺激的设备和原理 4
第三节 经颅磁刺激的刺激模式与应用参数 9
第四节 经颅磁刺激的定位方法 14
第五节 经颅磁刺激的安全性 17

第二章 经颅磁刺激的作用机制 37
第一节 神经生化研究 37
第二节 神经生理学研究 42

第三章 经颅磁刺激在神经生理学检测评估中的应用 54
第一节 经颅磁刺激－肌电图检测 54
第二节 经颅磁刺激－脑电图 64
第三节 经颅磁刺激－功能性近红外光谱成像 85
第四节 经颅磁刺激评估技术的临床应用 96

第四章 经颅磁刺激和脑影像技术的联合应用 145
第一节 磁共振成像和经颅磁刺激的联合应用 145
第二节 TMS－fMRI的技术进展 152

第五章 经颅磁刺激技术在神经系统疾病中的应用 158
第一节 经颅磁刺激对癫痫的作用 158
第二节 经颅磁刺激对帕金森病的作用 164
第三节 经颅磁刺激对脑卒中的作用 166
第四节 经颅磁刺激对慢性疼痛的作用 171
第五节 经颅磁刺激对耳鸣的作用 177
第六节 经颅磁刺激对儿童神经康复的作用 181
第七节 经颅磁刺激对阿尔茨海默病的作用 188
第八节 经颅磁刺激对脊髓损伤的作用 196

第六章 经颅磁刺激在精神分裂症中的应用 216
第一节 经颅磁刺激对精神分裂症评估的作用 216
第二节 经颅磁刺激对精神分裂症的作用 218

第七章 经颅磁刺激在双相障碍中的应用 230
第一节 双相障碍概述 230
第二节 双相障碍的神经生物学机制 231
第三节 经颅磁刺激对双相抑郁发作的作用 235
第四节 经颅磁刺激对双相躁狂发作的作用 237

第八章 经颅磁刺激在抑郁症中的应用 242
第一节 抑郁症概述 242
第二节 经颅磁刺激治疗抑郁症的作用机制 242
第三节 经颅磁刺激对抑郁症临床治疗的作用 245
第四节 经颅磁刺激对躯体疾病伴发抑郁的作用 254

第九章 经颅磁刺激在焦虑障碍中的应用 264
第一节 焦虑障碍概述 264
第二节 焦虑障碍的脑机制研究 265
第三节 经颅磁刺激对认知、情绪和行为的作用 266
第四节 经颅磁刺激对躯体焦虑障碍躯体症状的作用 269
第五节 经颅磁刺激对广泛性焦虑障碍的作用 272

第十章 经颅磁刺激在强迫障碍中的应用 277
第一节 强迫障碍的流行病学 277
第二节 强迫障碍的病理生理学机制 277
第三节 强迫障碍的治疗方法 278
第四节 经颅磁刺激对强迫障碍脑区的作用 279

第十一章 经颅磁刺激在创伤后应激障碍中的应用 286
第一节 创伤后应激障碍概述 286
第二节 重复经颅磁刺激治疗创伤后应激障碍的治疗原理 289
第三节 经颅磁刺激在创伤后应激障碍中的治疗参数 291
第四节 疗效与安全性 293

第十二章 经颅磁刺激在进食障碍中的应用 298
第一节 进食障碍的神经生物学机制 298
第二节 经颅磁刺激对神经性厌食症的作用 299
第三节 经颅磁刺激对神经性贪食症的作用 300
第四节 经颅磁刺激对暴食障碍的作用 301

第十三章 经颅磁刺激在物质使用障碍中的应用 304
第一节 物质使用障碍概述 304
第二节 经颅磁刺激对物质使用障碍的作用与研究 312

第十四章 经颅磁刺激在睡眠障碍中的应用 324
第一节 经颅磁刺激对失眠的作用 324
第二节 经颅磁刺激对阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征的作用 326
第三节 经颅磁刺激对不宁腿综合征的作用 329
第四节 经颅磁刺激对发作性睡病的作用 331
第五节 经颅磁刺激对睡眠磨牙症的作用 332
第六节 经颅磁刺激对特殊群体失眠的作用 333

第十五章 经颅磁刺激在特殊人群中的应用 342
第一节 经颅磁刺激对妊娠期抑郁焦虑的作用 342
第二节 经颅磁刺激对儿童青少年精神障碍的作用 344

第十六章 经颅磁刺激技术应用前景与展望 350
第一节 阐明经颅磁刺激作用机制 350
第二节 提高经颅磁刺激的疗效 350
第三节 加强物理治疗专业技术人才培养及规范化培训 352

中英文专业词汇对照 353

彩图 357