经颅微电流刺激（cranial electrotherapy stimulation, CES）疗法应用微量脉冲电流于人体耳部附近（如耳垂、乳 突、颧骨） [1]，是美国食品和药物管理局（food and drug administration，FDA）批准的治疗焦虑、抑郁、失眠的技术[2—4]。 CES在1953年更早出现于欧洲[2]，1963年在美国开始临床应 用。2009年以来，仅在美国就有超过5万名用户在家使用 CES仪器治疗，并且在美国等各国家的使用中暂无发现关于 CES的严重不良反应。而与一般的电气设备一样，妊娠和佩 戴心脏起搏器的患者需要对CES谨慎使用，一般人也被建议 不要在使用后立即从事复杂性工作，例如驾驶等[5]。除了 CES外，该技术曾用名有[5]，经颅电刺激（transcranial electrotherapy，TCET）、 α睡眠（alpha sleep）、电针镇痛（electro-analgesia）、电麻醉（electro-narcosis）以及电疗睡眠（electrosleep）。
1 CES临床应用的原理、临床应用和评价方法 虽然CES仪器已经在临床应用了数十年，但其具体作用 机制目前仍然未能很好地揭示[6]。研究者多是通过人脑的反 馈对CES的治疗机制进行分析。如通过监测受试者的脑电 图（electroencephalogram，EEG）发现CES具有使人体脑电波 中的α波平均频率下降的效果[7]。除了影响脑电，CES还具有 使大脑皮质进入“负激活”的效果，并能改变大脑默认状态网 络（default mode network，DMN）中功能连接活动程度[8]。 对脑电波的微小干扰可能对人体正常静息态脑活动产生重 大影响。 
在人体大脑中DMN分布广泛，与整合认知和情感处理相 关，相关的研究在临床神经科学领域是热点[9]。静息态（baseline state）是受试者闭眼、放松、静止不动并避免任何有意识思 维活动时的大脑状态[10]。而DMN则是通过PET对处于安静 闭目状态下的受试者观察后，成功发现大脑中的较任务状态 时具有更高激活水平的静息状态区域，即一种静息状态下的 大脑 “功能连接状态” [11]“。负激活”则是基于血氧水平依赖fM
RI(blood oxygenation level dependent fMRI，BOLD-fMRI) 对正常人脑DMN区域的观察到的，当人脑处理任务时DMN 中功能连接活动被抑制的现象[12]。通过功能性研究发现 DMN与神经性疾病密切相关，并且在很多严重的精神性疾 病里面，DMN区域活动的抑制不足是大脑功能失常的关键 原因[9]。因此，CES改变DMN的功能连接活动程度并能对大 脑皮质“负激活”的发现应重点关注，这些研究结果将有助于 洞察CES作用机制和设定有效治疗的电流输出参数[8]。 1.2 经颅微电流的临床应用与有效性 
虽然目前CES的使用范围仍在不断探索和扩大，但也发 现了其对某些病症引起的症状无效。如对阿尔茨海默病 （Alzheimer's disease，AD）引起的睡眠障碍和抑郁无效[22]。 研究中CES对AD患者的安静活动节律和皮质醇水平未起 到正面的影响[23—25]。AD是一种常见的慢性进行性精神功能 衰退性疾病[26]，其最显著的神经组织学病理特征是神经细胞 之间大量的老年斑（senile plaques，SP）和神经细胞内存在的 神经元纤维缠结（neurofibrillary tangles，NFT）。由于AD的 发病机制和CES的机制目前尚不清楚，因此CES对AD不起 疗效的原因也尚未知。 
1.3 CES疗效评价方法 Abhishek Datta[32]对目前已有的CES的电流波形进行了 统计。他们小组将CES电流波形总结为对称性双相脉冲、带 延迟双相脉冲、带延迟双向脉冲序列和单相脉冲序列。如图 2为按其小组所分的4种波形的一般式样图，图2左上方为对 称性双相脉冲[5]，左下方为非对称带延迟双相脉冲[6]，右上方 为带延迟双向脉冲序列[33]，右下方为单相脉冲序列[34]。虽然 市面上有许多CES设备，输出波形变化多端，迄今为止并没 有基于波形效果的CES疗效总结，对适合治疗不同病症的波 形变化特征还无定论。但是不管输出是如何变化的波形， CES波形都可归属为图2的4种波形当中，如常用的CES产 品alpha stim的波形属于非对称带延迟双相脉冲。对于CES 波形变化而言，延迟时间、单双向波形差异、脉冲数是影响波 形变化的主要因素。 2.4 传导电极与安放位置
CES传导电极的安放位置为耳垂、乳突等耳部附近区 域，电极面积（0.1cm2至35cm2） [2]。CES技术中一般可分为五 种电极[32]：第1种为传统电夹的形式；第2种为入耳式电极， 它的放置方式类似耳塞式耳机；第3种是耳挂式电极，类似 耳钩式耳机钩在耳朵上部位置；第4种为左右上下对称四点 位置的附耳式电极，左耳四个位置点分别传导25%的电流； 第5种为左右对称两点的附耳式电极，左耳两点分别传导 50%的电流。这几种电极的共同形式为当左电极传导电流 时，右电极为参考电势地。 
以上不同的电极放置方式不仅决定了作用部位如耳垂、 外耳和乳突，以及电流输出方式如单个位置点还是多个位置 点输出，也决定了电极的接触面积。电极接触面积的大小会影响人体阻抗和人体电流感知范围。电极接触面积与人体 阻抗呈负相关关系，当接触面积越大时，阻抗值越小。如果 人体阻抗值较大时，在偏大的恒流输出目标下（如1mA以上 的电流），这可能会超出微电流系统的额定输出电压上限，使 得恒流输出失败。因此，在设计上不增大CES输出额定电压 的前提下，较大的电极接触面积和导电膏的帮助是减少人体 阻抗值的常用方法。  3.1 CES的安全性 为了研究CES是否存在被滥用的情况，在观察了100多 例患者自由使用CES仪器1年的案例后，Smith RB[2]发现并 没有出现患者滥用和沉迷CES仪器的情况。关于患者使用 CES的理由，普遍反映只有在需要的情况下，如压力过大时 才会使用。  3.2 CES技术发展趋势  目前CES参数研究中，基于有限元方法的头部模型是较 常见和适宜深入分析的一种方法[13,32]。头部模型可以方便的 分析、计算出CES输出电流在头部的分布和强度。而BigBrain超高分辨率的大脑三维模型的出现[35]，不仅有助于更 新现有的大脑结构信息，亦有助于应用有限元的头部模型对 CES电流与认知、病症的联系进行分析。而对独立的输出电 流参数的分析也将帮助CES确定更有效的刺激电流，为揭示 CES作用机制和病症的病理研究奠定基础。 
3.2.2 数字式反馈：目前CES治疗反馈更多采用自评量表或 其他方式来评价治疗效果，数字式的反馈如脑电（electroen cephalogram，EEG）、生理指标只占到很小一部分（图1）。当 前数字反馈方式以实时同步性、客观和数字化结果等特点在 CES结果反馈中引人瞩目。 3.2.3 与其他方法的协同作用：临床上更多的是将CES作为 治疗病症的单独工具，也有研究者将CES与其他治疗工具相 结合。在对广泛性焦虑症应用药物文拉法辛和CES技术的 结合治疗后，冯少慧[39]认为，CES辅助文拉法辛治疗可较快 改善广泛性焦虑症患者的焦虑症状。而有研究者对由CES 与可视化制导（guided visualizations）、体感音乐（vibroacoustic sound）组成的多组分认知行为方法进行评估[40]，结果发 现焦虑、交际困难和抑郁症状明显降低。这表明CES可以与 其他药物或技术一起合作，而不是单纯以取代药物或其他技 术为目标的新技术。  总之，使用CES和其他治疗技术或者药物相结合治疗病 症，由于CES的便携性、有效性及非依赖等特点，可使其他治 疗技术和药物的见效时间加快、剂量减少和降低依赖程度。