經顱電刺激小腦頂核對腦損傷后意識障礙患者腦血流速度及神經電生理的影響

謝 瑛，蔣 燕，胡 玥，陳 滟，尤 欣

首都醫科大學教學醫院北京電力醫院神經康復科，北京 100073

經顱小腦頂核電刺激是一種簡便、無創、費用低廉的神經電刺激治療技術，已有學者應用經顱小腦頂核電刺激對腦損傷后意識障礙患者進行促蘇醒研究，發現治療后患者意識水平明顯改善，提示經顱小腦頂核電刺激可能有神經保護和促醒作用[1]。2010年6月～2011年8月筆者對30例腦損傷意識障礙患者在常規促醒治療的基礎上進行了經顱小腦頂核電刺激治療，現報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2010年6月～2011年8月入院的腦損傷后（包括顱腦外傷、腦血管病及缺血缺氧性腦病等）意識障礙患者30例，所有患者病情平穩，發病1個月內，無腦積水及嚴重腦萎縮等，Glasgow意識障礙評分（簡稱GCS評分）3～8分。將入選患者隨機分為治療組（n=15）和對照組（n=15），兩組患者年齡、性別構成、病程及GCS評分等比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

兩組均給予常規促醒康復治療，包括藥物治療，語言、聲樂及光刺激，針灸、推拿治療，運動療法及高壓氧治療等，治療組在常規治療的基礎上加用小腦頂核電刺激治療，每天刺激1次，每次30 min，連續50 d。兩組療程均為50 d，治療前及治療50 d后分別行GCS意識障礙評分、腦電圖、腦干聽誘發及經多普勒超聲（transcranial Doppler，TCD）檢查。

1.2.1 經顱小腦頂核電刺激 治療組在常規治療基礎上加用小腦頂核電刺激。應用上海仁和醫療設備公司生產的腦循環功能治療儀（CVFT-2010M型），實施小腦頂核電刺激。將兩刺激電極安置于雙側乳突根部后方并固定之。治療參數設置：模式1，頻率160%～180%，強度80%～90%，刺激時間每天1 次，每次 30 min，持續 50 d。

1.2.2 經多普勒超聲監測腦血流變化 在小腦頂核電刺激前和刺激后50 d行TCD檢查。采用德國產的DWL2000型彩色多普勒超聲診斷儀進行TCD檢查，患者取仰臥位，探頭頻率2 Hz，取樣寬度7 mm，波長3 mm，按常規依次檢測大腦中動脈（middle cerebral artery，MCA）、基底動脈（basilar artery，BA）的平均血流速度。

1.2.3 腦電圖檢查 采用意大利進口的數字腦電圖儀，按國際10/20系統放置電極。根據Hockaaday（1965）意識障礙EEG分級標準將意識障礙患者的腦電圖（electroencephalography，EEG）進行分析。Ⅰ級為正常范圍：α節律；以α節律為主，伴有少數θ波。Ⅱ級為輕度異常：多以θ波為主，伴有少數δ波。Ⅲ級為中度異常：δ波，混以θ波，少數α波；以δ波為主，無其他節律活動。Ⅳ級為嚴重異常：彌漫性δ波，伴有短程電靜息；某些導聯散在δ波，其他導聯為電靜息。Ⅴ級為極度異常：幾乎平坦波，無腦電活動。

1.2.4 腦干聽誘發檢查 采用英國牛津公司生產的Oxford型肌電誘發電位儀行腦干聽誘發（brain stem auditory evoked potential，BAEP）檢查：采用短聲（Click）分別刺激雙耳，刺激強度為聽閾以上100 dB，疊加2000次，分析時間10 ms，每耳至少重復2次，重點觀察各波潛伏期和波幅變化。參照Greeberg標準將BAEP分為4級，Ⅰ級：正常波形及潛伏期；Ⅱ級：輕度異常，Ⅰ～Ⅴ波分化好，但潛伏期延長和（或）波幅下降；Ⅲ級：中度異常，僅Ⅰ波潛伏期和波幅正常，其余各波波形分化不良或缺失；Ⅳ級：重度異常，各波均缺失或僅存Ⅰ波。

1.3 統計學方法

采用SPSS 13.0軟件進行統計學分析，計量資料數據以均數±標準差（）表示，采用t檢驗；計數資料采用秩和檢驗。P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者一般情況比較

治療前治療組及對照組兩組患者年齡、性別構成、病程及GCS評分比較差異無統計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 兩組患者一般情況比較（）

表1 兩組患者一般情況比較（）

治療組對照組組別 例數 年齡（歲）151558.72±4.3960.34±4.65性別（男/女，例）11/410/5病程（d）23.07±3.4621.86±3.15 GCS評分（分）6.65±1.316.73±1.07

2.2 治療前后腦電圖的改變

治療組治療前后腦電圖的變化比較，差異有統計學意義（P＜0.05），治療后治療組與對照組腦電圖的變化比較，差異亦有統計學意義 （P＜0.05）。EEG的改變主要表現為慢波減少，出現α節律或α節律增多，波幅較前增高，見表2。

表2 各組患者治療前后腦電圖的改變（例）

2.3 治療前后腦干聽覺誘發電位的改變

治療前后治療組與對照組組內腦干聽誘發比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；治療后治療組與對照組腦干聽誘發比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見表 3。

表3 各組患者治療前后腦干聽覺誘發電位的改變（例）

2.4 治療前后腦血流速度的改變

治療前后治療組與對照組大腦中動脈、基底動脈平均血流速度比較，以及治療后兩組間血流速度比較，差異均無統計學意義（P＞0.05），見表 4。

表4 各組患者治療前后腦血流速度的改變（，cm/s）

表4 各組患者治療前后腦血流速度的改變（，cm/s）

注：VMCA為大腦中動脈平均血流速度，VBA為基底動脈平均血流速度

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2.5 治療前后兩組GCS評分比較

兩組治療后GCS評分與治療前相比，差異有統計學意義（P＜0.05），治療后GCS評分均有改善，且治療后治療組GCS評分改善優于對照組，兩組比較，差異有統計學意義（P＜0.05），見表 5。

表5 兩組治療前后GCS評分比較（，分）

表5 兩組治療前后GCS評分比較（，分）

注：與對照組比較，*P＜0.05

組別 例數治療組對照組1515治療前6.38±1.57*6.53±1.39治療后11.16±1.56*8.79±1.41

3 討論

意識障礙的康復是腦損傷后功能康復的重點和難點，促醒治療是一個綜合的系統治療工程，目前國內外沒有統一的治療方案，也缺乏單一的特效藥物，所以探索更多的、適于臨床應用且有效的促醒治療手段具有重要的意義。

經顱小腦頂核電刺激是十余年前發展起來的一種神經電刺激方法，主要是采用生物信息模擬技術等合成的脈沖波（仿生物電），通過粘貼于兩耳側乳突的電極，并能克服顱骨屏障無創地引入小腦頂核，對人的腦部進行電刺激治療。國內外學者發現，電刺激小腦頂核可啟動預防性及治療性中樞神經源性神經保護機制，如增加局部腦血流量，抑制炎癥反應，減輕腦水腫，保護神經組織結構，改善神經傳導，促進神經功能恢復等[2-3]。

腦損傷患者在長期缺氧的過程中，神經元及腦細胞功能受損，若增加腦血流量，超過功能性閾值，就有可能使其功能恢復。國外近10年來的基礎實驗研究發現：電刺激實驗動物的小腦頂核可明顯增加局部腦血流，促進乙酰膽堿等神經遞質的釋放，改善神經傳導，抑制細胞凋亡，清除氧自由基，保護神經元[4-6]。經顱小腦頂核電刺激產生的腦保護作用并不僅限于腦缺血，可能還包括其他形式的腦損傷[7]。腦于上行網狀激活系統和大腦皮質是意識的解剖基礎，電刺激入睡動物腦干網狀結構及皮質的網狀結構投射區使動物有覺醒活動，另外神經遞質在維持機體覺醒中具有重要作用。小腦頂核為小腦白質內的4對小腦核團之一，其發出的纖維主要經小腦下腳的內側止于前庭神經核和網狀結構。研究發現，小腦頂核與下丘腦之間存在雙向、直接的纖維連接，形態學研究也提示除孤束核、孤束旁核等有向小腦頂核的投射外，迷走神經背核也有纖維投射至頂核[8]，Ruggiero等[9]研究發現，橋腦被蓋部的小部分核團（這部分核團具有膽堿能活性）可能是小腦頂核傳出纖維的中繼站之一，這些纖維聯系成了經顱小腦頂核電刺激治療效應的解剖基礎。Nakai等[10]的研究提示，體外電刺激可達小腦頂核局部，提示體外刺激也可能在實驗或臨床中產生效果。

目前，模擬實驗性小腦頂核電刺激而研制的小腦電刺激儀在國內已用于臨床，在治療缺血性腦病、偏頭痛、癡呆、抑郁癥以及眼科疾病[11-13]等方面均取得了較滿意的療效。然而，應用經顱小腦頂核電刺激改善腦損傷后意識障礙患者的意識狀態，目前國內外的臨床研究并不多見，已有的報道治療例數也不多。本課題主要研究經顱小腦頂核電刺激治療后意識障礙患者腦血流量及神經電生理的改變，以觀察了解經顱小腦頂核電刺激是否確能提高病灶局部腦血流量，改善腦電活動，從而達到促蘇醒的目的。本研究觀察到給予小腦頂核電刺激50 d后，治療組腦電圖慢波減少，出現α節律或α節律增多，波幅增高，治療后治療組GCS評分較對照組也有提高（P<0.05），提示經顱小腦頂核電刺激治療能改善腦損傷后意識障礙患者的腦電活動，對意識障礙患者可能有促蘇醒作用。本研究中，經顱小腦頂核電刺激治療前后治療組與對照組的腦平均血流速度未體現有明顯差異，考慮與本研究采用經顱TCD檢查方法有關，而TCD所提供的平均腦血流速度尚不能真正反映局部腦血流量，故此結論有待今后研究中改變腦血流量評價方法以進一步論證。本研究治療前后兩組BAEP也未體現有明顯改變（P＞0.05），考慮可能與樣本量小有關。

經顱小腦頂核電刺激雖然在臨床上已廣泛應用，但在意識障礙康復方面積累的經驗并不多，今后仍需進一步深入研究，以探索其可能的作用機制及確切療效。

[1]楊軍,董為偉,鐘世江.電刺激小腦頂核改善腦損害致意識障礙的臨床療效觀察[J].重慶醫科大學學報,2004,29(3):383-385.

[2]薛臘梅,成祥林,章軍建.早期電刺激小腦頂核改善急性腦梗死偏癱患者的運動功能和腦血流量[J].中國臨床康復,2008,14(9):817-819.

[3]汪曉玲,劉競麗.電刺激小腦頂核在腦缺血大鼠中的內源性神經保護機制[J].醫學綜述,2010,16(4):481-484.

[4]Yang Y,Liu JL,Qin C,et al.Effects of cerebellar fastigial nucleus electrical stimulation on telomerase reverse transcriptase expression and mitochondrial apoptotic pathway in rats with focal cerebral ischemia and reperfusion[J].Zhonghua Yi Xue Za Zhi,2011,91(23):1643-1648.

[5]許夢雅,馮勝東.小腦頂核電刺激加肢體電刺激在急性缺血性腦血管病的療效觀察[J].河南外科學雜志,2010,16(4):94-95.

[6]張恩達,張鐵燕,王峪.小腦頂核電刺激對腦梗死患者肢體運動功能恢復的影響[J].現代醫藥衛生,2010,26(11):1691-1692.

[7]Glickstein SB,Golanov EV,Reis DJ.Intrinsic neurons of fastigial nucleus mediate neurogenic neuroprotection against exntotoxic and ischemic neuronal injury in rat[J].J Neumsci,1999,19(10):4142-4154.

[8]Kotchabhakdi N,Walberg F.Cerebeller afferent from neurons in motor nuclei of cranial nerves demonstrated by retrograde axonal transport of horseradish peroxidase[J].Brain Research,1977,137(1):158-163.

[9]Ruggiero DA,Anwar M,Golanov EV,et al.The pedunculopontine tegmental nucleus issues collaterals to t he fastigial nucleus and rostral vent rolateral reticular nucleus in the rat[J].Brain Res,1997,760(1-2):272-276.

[10]Nakai M,Ladecola C,Ruggiero DA,et al.Electrical Stimulation of cerebellar fastigial nucleus Increase cerebral cortical blood flow without change in local metabolism:evidence for an intrinsic system in brain for primary vasodilation[J].Brain Res,1983,260(1):35-49.

[11]Machado AG,Baker KB,Schuster D,et al.Chronic electrical stimulation of the contralesional lateral cerebellar nucleus enhances recovery of motor function after cerebral ischemia in rats [J].Brain Res,2009,1280:107-116.

[12]Ding AD,Zhang H,Wang JM.Protective effect of electrical stimulating cerebellar fastigial nucleus on ischemia and reperfusion injury of rat retina[J].Zhonghua Yan Ke Za Zhi,2004,40(6):400-403.

[13]趙國祥,王立陽,孫祥喜,等.高壓氧并用小腦頂核電刺激治療血管性癡呆的療效觀察[J].實用醫學雜志,2009,25(5):748-749.