无创神经电刺激对慢性意识障碍患者意识状态水平、全面无反应量表评分的影响

郭成军,林丙来,申天喜,胡 刚,方有传,胡 愿,周娟娟

(安徽省皖南康复医院/芜湖市第五人民医院,安徽 芜湖 241000)

慢性意识障碍(prolonged disorders of conscious-ness,pDOC)意识障碍(disturbance of consciousness,DOC)是指人体觉醒程度和意识状态受到抑制医学状态,病因包括颅脑外伤、脑血管疾病、大脑缺氧等[1]。该病发病机制尚存争议,一般认为与意识形成、维持相关的脑部结构损伤、功能障碍相关,临床治疗以神经调控为主,包括药物促醒、神经刺激、脑组织供氧等,但目前尚无系统性治疗和康复标准[2]。pDOC患者多存在脑部网状结构、功能改变、血流灌注降低,是以提高脑神经兴奋性,促进血液循环是治疗的重要切入点[3]。随着无创神经调控技术的发展,经颅神经电刺激被越来越广泛地应用于临床,其以恒定、低强度直流电作用于大脑皮质层,通过改变细胞膜电位加快神经元放电速率,进而提高脑神经信息传递,改善脑血流状态[4]。该技术具有无创、操作简单、无副作用等特点,临床普适性较高,目前多用于卒中后神经恢复、神经性疾病的治疗,而关于pDOC的研究较少[5]。本研究拟将无创神经电刺激用于我院pDOC患者的临床治疗,以探究其临床应用价值,现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料2017年2月至2022年3月我院收治的102例pDOC患者,纳入标准:①符合临床诊断标准[6],CT、MRI等头颅影像学检查显示大脑结构完整;②格拉斯哥昏迷评分(GCS)≤8分;③病情平稳,生命体征稳定,无脑积水、萎缩或严重脑干病变;④发病时间>1个月,且实施过相关治疗;⑤所有患者家属均知情同意。排除标准:①合并严重脏器功能障碍;②合并精神性疾病、脑血管疾病、脑部肿瘤患者、心功能障碍者;③既往有脑外伤、听力损伤、脑部手术史者。按照随机数字表法分为研究组和对照组各51例,两组基线资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。本研究已通过医院伦理委员会批准。

表1 两组基线资料比较

1.2 方法对照组:进行常规大脑促醒治疗,包括药物促进脑代谢、神经营养支持、止血、降低颅内压、抗感染、针灸、高压氧疗等,并给予语言刺激,运动疗法,连续治疗8周。研究组:在对照组基础上采用智能电刺激仪,选用直流电刺激模式,将等渗盐水明胶绵电极片阳极放置于左侧前额叶背外侧区,设置电1.4 mA,密度0.04 mA/cm2,1次/天,每次治疗20 min,每周5次,连续治疗8周。

1.3 观察指标①意识状态:分别采用GCS评分[7]、国际昏迷恢复量表(CRS-R)[8]评估两组患者昏迷状况,GCS包括3个方面,共3～15分,分值越高,昏迷程度越低。CRS-R包含听觉(0～4分)、语言(0～3分)、视觉(0～5分)、交流(0～2分)、运动(0～6分)、觉醒水平(0～3分)6个子量表,共23分,分值越高表示昏迷恢复程度越好。②脑电位:采用全自动脑电位检测仪测定患者治疗前、后P300波的潜伏期诱发电位和幅度。③脑电图分级:参照Synck脑电图分级标准[9]对两组患者治疗前后脑电图进行分级,Synck分级如下:Ⅰ级:α节律规律伴少量θ波;Ⅱ级:支配性的θ活动;Ⅲ级:低、中、高三个波幅呈现弥漫性、规则或不规则的δ活动;Ⅳ级:爆发-抑制、癫痫样放电,α昏迷、电压20μV以下;Ⅴ级:静电息或等电位(<2μV)。④脑血流灌注指标:分别于治疗前后对患者进行全脑CT血流灌注成像,统计两组CT成像参数脑血流量(CBF)、脑血容量(CBV)。⑤全面无反应性量表FOUR评分[10]:包含眼部反响、运动反响、脑干反射、呼吸4个方面,共16分,分值越高表示患者反应性越强。

1.4 统计学方法应用SPSS 25.0统计学软件对数据进行处理。计量资料以均数±标准差表示,比较采用t检验;计数资料以例数(%)表示,比较采用χ2检验;等级资料的比较采用秩和检验。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 两组患者意识状态水平比较治疗8周后,两组GCS、CRS-R评分均较治疗前显著升高,且研究组评分高于对照组(P<0.05)。见表2。

表2 两组患者GCS、CRS-R评分比较 (分)

2.2 两组脑电位比较治疗8周后,两组P300潜伏期均显著缩短,P300波幅均显著升高(P<0.05),且研究组改善优于对照组(P<0.05)。见表3。

表3 两组脑电位比较

2.3 两组脑电图分级比较治疗8周后,两组脑电图分级均显著改善(P<0.05),且研究组脑电图改善程度优于对照组,差异有统计学意义(Z=2.153,P<0.05)。见表4。

表4 两组脑电图分级比较 (n)

2.4 两组脑血流灌注指标比较治疗8周后,两组CBF、CBV均较治疗前显著升高,且研究组CBF、CBV高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表5。

表5 两组脑血流灌注指标比较

2.5 两组FOUR评分比较治疗8周后,两组FOUR评分均显著升高,且研究组评分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表6。

表6 两组FOUR评分比较 (分)

3 讨论

pDOC主要由脑损伤或神经系统功能障碍引起的觉醒程度或意识状态水平降低的现象,发病机制尚存争议,一般认为意识状态水平降低与维持意识的丘脑、大脑皮质等脑部结构损伤有关,通常包括物理性损伤(颅脑损伤)、病理性损伤(脑出血、脑灌注不足),前者多为外伤引起的脑组织结构破坏,继而引发功能改变,造成意识障碍;后者则多由于脑血管狭窄、血酸等因素引起的血流动力学异常,进而引起部分脑区供血减少,造成缺氧、缺血性损伤,其中颅脑损伤临床较为常见,本研究纳入的两组患者中,病因比较,差异无统计学意义,具有可比性。虽然医学水平进步在一定程度上降低了其死亡率,但该病致残率仍较高,创伤后pDOC也成为目前临床治疗的热门话题[11,12]。

目前临床上治疗pDOC多采用联合疗法,包括神经递质类促醒药物(如:多巴胺类、胆碱类等),高压氧疗、针刺疗法,其中神经递质类促醒药物主要通过补充兴奋性神经递质,促使神经兴奋,进而达到恢复意识的目的[13]。高压氧疗主要通过高浓度供氧缓解神经缺氧状态,对缺氧性脑损伤具有明显疗效。研究发现,高压氧疗可有效促进局部血管收缩,血流量降低,以缓解脑水肿症状[14]。针刺疗法主要以中医穴位针灸理论为指导,通过针刺表皮穴位之法促进全身经络神经信号传导,进而提高神经兴奋性[15]。本研究对照组采用药物、高压氧疗、针刺等综合疗法治疗,结果显示,治疗8周后患者GCS、CRS-R评分均显著提高,提示患者意识障碍有明显改善,证实常规疗法的有效性,研究组治疗后GCS、CRS-R评分均显著高于对照组,这主要与无创神经电刺激疗法有关。无创神经电刺激是神经调控技术的一种,其主要借助非侵入性脑刺激作用于大脑皮层,通过影响中枢及周围神经系统神经元及神经信号的传导,发挥神经调节作用[16]。研究发现,电刺激仪阳极刺激可促进周围神经元轴突、树突放电增加,进而使大脑皮层神经元活动增强[17]。也有研究指出,无创神经电刺激促进昏迷患者意识形态改善的作用机制与神经兴奋性增加有关[18]。无创神经电刺激技术在神经调控、促醒方面的应用效果已得到国内外诸多研究认可。

研究发现,脑神经功能障碍与大脑脑电信号传播相关,P300波潜伏期水平可反映大脑对事物的认知能力,其波幅大小则与大脑加工信息的动员强度有关,P300波潜伏期延长、波幅降低常见于意识障碍或认知功能降低者[19]。本研究中治疗后,两组患者P300波潜伏期均显著缩短、波幅均显著升高,提示:经过治疗,患者的意识障碍程度减轻,大脑神经对外界事物的感知和识别功能加强。脑电图是评价脑功能状态较敏感的指标,其分级越高提示大脑神经异常度越大,患者病情越重,预后越差[20]。治疗后研究组脑电图分级改善较对照组更为明显主要与电刺激疗法对大脑皮层神经的刺激和激活作用有关。大脑神经正常运作与脑血流灌注密不可分,脑血管硬化、狭窄者往往存在局部脑缺血缺氧现象。改善患者脑组织血流灌注是促进这类患者神经功能恢复,减轻脑损伤、坏死的必要手段[21]。本研究治疗后患者CBF、CBV均明显改善,一方面与针灸、氧疗等对脑组织的唤醒作用有关,另一方面,无痛神经电刺激通过促进神经元兴奋,加快了神经网络的血流速度,改善了脑神经血流灌注状态,故而整体疗效更佳,治疗后患者眼部反应、运动反应、脑干反射、呼吸等活动改善更为明显。

综上,无创神经电刺激可显著改善pDOC患者意识状态,加强脑电信号传导和血流灌注,促进患者意识反应恢复。