脊髓电刺激治疗严重意识障碍的临床疗效分析

袁邦清 陈邱明 杨光 林川淦 黄绍宽 苏同刚

(解放军第476医院神经外科，福建 福州 350002)

随着急救医学和重症监护技术的发展，许多以往无法挽救的急危重症患者得到及时救治，但一些昏迷患者可能会转为植物状态和最小意识状态[1]。福州空军医院神经外科2014年3月至2015年11月应用脊髓电刺激(spinal cord stimulation, SCS)治疗重度意识障碍患者11例并长期随访，探讨术前电生理评估标准及促醒机制。

一、对象与方法

1.一般资料：男5例，女6例；年龄16～64岁，平均31.5岁。

2.临床表现：起病急性期后3个月，排除继发性脑积水、继发性癫痫持续状态或口服镇静药物等影响意识状态的情况。病因：颅脑创伤9例，脑出血2例。植物状态5例，最小意识状态6例。

3.辅助检查：①听觉脑干诱发电位：在记录听觉脑干反应时，针状电极放置在耳后(记录电极)、头顶(参考电极)和前额(地线)。通带10～3 000 Hz，记录侧耳机点击刺激强度为90标准分贝，另一侧刺激强度为50 分贝，10次/s。在每次试验中，叠加1 000次反应的记录。②体感诱发电位：在记录体感诱发电位时，记录电极放置在双侧头部躯体感觉区域，参考电极放置在前额。通带0.5～3 000 Hz。③疼痛相关的P250：对指腹随机进行电刺激，在头顶部记录。疼痛电刺激由持续0.5 ms的电流脉冲(振幅) 构成，500 Hz持续50 ms。刺激强度要求出现屈曲反射。记录电极放置在头顶和皮质感觉区手的位置，参考电极放置在耳垂。地线电极连在另一侧耳垂或腕部。信号在通带0.1～6 000 Hz频段之间放大，在每次信号处理过程中信号平均扫描16次。④脑电图：采用单极导出模式，电极放置在双侧头颅顶部和耳垂。采用压缩谱阵序列分析脑电图。分成3种模式：①无去同步化模式。概念峰频率的改变只出现在α波和其他更低的频率范围，高频率段无峰频率的改变。②轻微去同步化模式。存在去同步化，但持续时间短暂，占总时间的10%以下，高频范围的功率较低。③去同步化模式。其为一种低振幅、高频率的改变形式，此形式经常出现，去同步化时高频范围功率增长十分明显。

4.手术治疗：患者取俯卧位，颈部正中入路，切开枕后部皮肤，分离肌肉至椎板，咬除C5部分椎板和黄韧带，将美敦力公司的外科刺激电极植入到C2-4水平颈部椎管硬膜外，然后侧卧位将电极与植入到前胸壁的发生器相连。术后3 d患者一般情况稳定后开始刺激，刺激采用白天间隔30 min刺激5 min模式，刺激强度以出现上肢抽动为宜，刺激频率5 Hz。

5.统计学分析：应用SPSS 11.5统计软件，对SCS前后脑血流量进行成对t检验，以P<0.05为差异具有统计学意义。

二、结果

所有11例患者均进行了随访。随访6个月清醒4例，均为接受脊髓电刺激治疗患者，余2例和没有手术的患者均未清醒。4例清醒的患者术后6个月GOS评分：轻度残疾1例，中度残疾1例，重度残疾2例；在SCS治疗前后，其脑血流量分别为(35.8±6.1)mL/(100 g·min)和(56.5±4.8)mL/(100 g·min)，治疗后较治疗前脑血流增加了36.6%(t=2.775，P<0.05)。术后未见手术相关并发症。

三、讨论

昏迷促醒治疗是一项长期艰巨的任务，常规方法包括高压氧和中医治疗，但疗效并不明确。SCS是将电极植入脊柱椎管内，以脉冲电流刺激脊髓、神经来治疗疾病的方法。研究证实SCS能够改善外周血流量[2]，于是SCS逐步应用于慢性神经源性疼痛、外周血管疾病和顽固性心绞痛及脊髓损伤后功能康复等领域。随着硬膜外永久性埋植脊髓刺激系统的出现，硬膜外SCS在更多领域应用受到广泛重视。最近研究表明：高颈段SCS能够促进长期昏迷患者清醒[3]。

大多数昏迷患者通过简单的影像学并不能完全评估大脑功能，把患者定位于一个错误的意识状态阶段，就会错过合适的治疗时机，本组病例结合术前电生理评估和手术方式进行综合评估[4]。本组研究参照日本Yamamoto等[5]提出的电生理学评估标准来评估大脑功能，并作为一个治疗的纳入窗口。同时应用听觉脑干诱发电位评估脑干的功能，应用体感诱发电位评估丘脑-皮质投射功能，应用长程脑电图评估脑干和皮质的关系，用疼痛相关P250评估大脑的高级活动。国外研究显示：在接受相应电生理评估后，应用SCS治疗颅脑损伤后3个月处于最小意识状态的患者，10例患者中有8例满足电生理的评估标准而接受治疗，其中7例患者在治疗后清醒[3]。本研究纳入6例符合电生理评估标准的最小意识状态患者，经高颈段SCS治疗，4例最小意识状态患者被成功促醒，且电刺激后脑血流明显增加(P<0.05)。可见这种治疗可能是重度意识状态患者较为合适的方法。

本研究应用颈部SCS在重度意识障碍患者的应用4触点电极位于高颈段脊柱正中，发生器位于锁骨下窝内，通过导线与电极相连疗时，采用5 Hz低频电刺激，可以在促醒的同时，诱发上肢抽动，而上肢的抽动能诱导患者上肢神经功能的康复，相对于下肢而言，上肢的功能恢复得更好，表现在上肢能够做一些简单的动作。作者应用5 min刺激、30 min间隔的刺激模式，通过诱导肢体抽动，防止肢体的废用。在临床上将电极放置在C3-4水平，发现颈部SCS能够明显增加患者大脑半球血流量，改善大脑血流，增加糖代谢。这种机制可能与电刺激激活脑干网状结构的血管活性中枢有关，也可能与颈部SCS降低交感神经紧张有关。另外，高颈段SCS还能激活胆碱能上行网状系统。体感诱发电位在长期昏迷患者中常常表现为波幅变低和潜伏期的延长。P14以上的电位一般认为是延髓电位，是刺激正中神经后在躯体感觉皮质最早出现的电活动，长期昏迷患者中主要表现为潜伏期的延长。对猫行高颈髓SCS，发现α波增加，慢波减少，反映脑局部血流量的增加，同时激活脑干上行激活系统。

目前促醒长期昏迷的患者仍然是一项艰巨的任务，国内外都在探索行之有效的促醒方法。SCS是可行方案之一，在不损伤神经组织的前提下促进神经功能的康复。另一方面，由于治疗费用昂贵，因此，仔细评估患者是否符合术前电生理入选标准是进行SCS 治疗的必要依据。