無創神經電刺激對慢性意識障礙患者意識狀態水平、全面無反應量表評分的影響

郭成軍,林丙來,申天喜,胡 剛,方有傳,胡 愿,周娟娟

(安徽省皖南康復醫院/蕪湖市第五人民醫院,安徽 蕪湖 241000)

慢性意識障礙(prolonged disorders of conscious-ness,pDOC)意識障礙(disturbance of consciousness,DOC)是指人體覺醒程度和意識狀態受到抑制醫學狀態,病因包括顱腦外傷、腦血管疾病、大腦缺氧等[1]。該病發病機制尚存爭議,一般認為與意識形成、維持相關的腦部結構損傷、功能障礙相關,臨床治療以神經調控為主,包括藥物促醒、神經刺激、腦組織供氧等,但目前尚無系統性治療和康復標準[2]。pDOC患者多存在腦部網狀結構、功能改變、血流灌注降低,是以提高腦神經興奮性,促進血液循環是治療的重要切入點[3]。隨著無創神經調控技術的發展,經顱神經電刺激被越來越廣泛地應用于臨床,其以恒定、低強度直流電作用于大腦皮質層,通過改變細胞膜電位加快神經元放電速率,進而提高腦神經信息傳遞,改善腦血流狀態[4]。該技術具有無創、操作簡單、無副作用等特點,臨床普適性較高,目前多用于卒中后神經恢復、神經性疾病的治療,而關于pDOC的研究較少[5]。本研究擬將無創神經電刺激用于我院pDOC患者的臨床治療,以探究其臨床應用價值,現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料2017年2月至2022年3月我院收治的102例pDOC患者,納入標準:①符合臨床診斷標準[6],CT、MRI等頭顱影像學檢查顯示大腦結構完整;②格拉斯哥昏迷評分(GCS)≤8分;③病情平穩,生命體征穩定,無腦積水、萎縮或嚴重腦干病變;④發病時間>1個月,且實施過相關治療;⑤所有患者家屬均知情同意。排除標準:①合并嚴重臟器功能障礙;②合并精神性疾病、腦血管疾病、腦部腫瘤患者、心功能障礙者;③既往有腦外傷、聽力損傷、腦部手術史者。按照隨機數字表法分為研究組和對照組各51例,兩組基線資料比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。本研究已通過醫院倫理委員會批準。

表1 兩組基線資料比較

1.2 方法對照組:進行常規大腦促醒治療,包括藥物促進腦代謝、神經營養支持、止血、降低顱內壓、抗感染、針灸、高壓氧療等,并給予語言刺激,運動療法,連續治療8周。研究組:在對照組基礎上采用智能電刺激儀,選用直流電刺激模式,將等滲鹽水明膠綿電極片陽極放置于左側前額葉背外側區,設置電1.4 mA,密度0.04 mA/cm2,1次/天,每次治療20 min,每周5次,連續治療8周。

1.3 觀察指標①意識狀態:分別采用GCS評分[7]、國際昏迷恢復量表(CRS-R)[8]評估兩組患者昏迷狀況,GCS包括3個方面,共3～15分,分值越高,昏迷程度越低。CRS-R包含聽覺(0～4分)、語言(0～3分)、視覺(0～5分)、交流(0～2分)、運動(0～6分)、覺醒水平(0～3分)6個子量表,共23分,分值越高表示昏迷恢復程度越好。②腦電位:采用全自動腦電位檢測儀測定患者治療前、后P300波的潛伏期誘發電位和幅度。③腦電圖分級:參照Synck腦電圖分級標準[9]對兩組患者治療前后腦電圖進行分級,Synck分級如下:Ⅰ級:α節律規律伴少量θ波;Ⅱ級:支配性的θ活動;Ⅲ級:低、中、高三個波幅呈現彌漫性、規則或不規則的δ活動;Ⅳ級:爆發-抑制、癲癇樣放電,α昏迷、電壓20μV以下;Ⅴ級:靜電息或等電位(<2μV)。④腦血流灌注指標:分別于治療前后對患者進行全腦CT血流灌注成像,統計兩組CT成像參數腦血流量(CBF)、腦血容量(CBV)。⑤全面無反應性量表FOUR評分[10]:包含眼部反響、運動反響、腦干反射、呼吸4個方面,共16分,分值越高表示患者反應性越強。

1.4 統計學方法應用SPSS 25.0統計學軟件對數據進行處理。計量資料以均數±標準差表示,比較采用t檢驗;計數資料以例數(%)表示,比較采用χ2檢驗;等級資料的比較采用秩和檢驗。檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 兩組患者意識狀態水平比較治療8周后,兩組GCS、CRS-R評分均較治療前顯著升高,且研究組評分高于對照組(P<0.05)。見表2。

表2 兩組患者GCS、CRS-R評分比較 (分)

2.2 兩組腦電位比較治療8周后,兩組P300潛伏期均顯著縮短,P300波幅均顯著升高(P<0.05),且研究組改善優于對照組(P<0.05)。見表3。

表3 兩組腦電位比較

2.3 兩組腦電圖分級比較治療8周后,兩組腦電圖分級均顯著改善(P<0.05),且研究組腦電圖改善程度優于對照組,差異有統計學意義(Z=2.153,P<0.05)。見表4。

表4 兩組腦電圖分級比較 (n)

2.4 兩組腦血流灌注指標比較治療8周后,兩組CBF、CBV均較治療前顯著升高,且研究組CBF、CBV高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表5。

表5 兩組腦血流灌注指標比較

2.5 兩組FOUR評分比較治療8周后,兩組FOUR評分均顯著升高,且研究組評分高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表6。

表6 兩組FOUR評分比較 (分)

3 討論

pDOC主要由腦損傷或神經系統功能障礙引起的覺醒程度或意識狀態水平降低的現象,發病機制尚存爭議,一般認為意識狀態水平降低與維持意識的丘腦、大腦皮質等腦部結構損傷有關,通常包括物理性損傷(顱腦損傷)、病理性損傷(腦出血、腦灌注不足),前者多為外傷引起的腦組織結構破壞,繼而引發功能改變,造成意識障礙;后者則多由于腦血管狹窄、血酸等因素引起的血流動力學異常,進而引起部分腦區供血減少,造成缺氧、缺血性損傷,其中顱腦損傷臨床較為常見,本研究納入的兩組患者中,病因比較,差異無統計學意義,具有可比性。雖然醫學水平進步在一定程度上降低了其死亡率,但該病致殘率仍較高,創傷后pDOC也成為目前臨床治療的熱門話題[11,12]。

目前臨床上治療pDOC多采用聯合療法,包括神經遞質類促醒藥物(如:多巴胺類、膽堿類等),高壓氧療、針刺療法,其中神經遞質類促醒藥物主要通過補充興奮性神經遞質,促使神經興奮,進而達到恢復意識的目的[13]。高壓氧療主要通過高濃度供氧緩解神經缺氧狀態,對缺氧性腦損傷具有明顯療效。研究發現,高壓氧療可有效促進局部血管收縮,血流量降低,以緩解腦水腫癥狀[14]。針刺療法主要以中醫穴位針灸理論為指導,通過針刺表皮穴位之法促進全身經絡神經信號傳導,進而提高神經興奮性[15]。本研究對照組采用藥物、高壓氧療、針刺等綜合療法治療,結果顯示,治療8周后患者GCS、CRS-R評分均顯著提高,提示患者意識障礙有明顯改善,證實常規療法的有效性,研究組治療后GCS、CRS-R評分均顯著高于對照組,這主要與無創神經電刺激療法有關。無創神經電刺激是神經調控技術的一種,其主要借助非侵入性腦刺激作用于大腦皮層,通過影響中樞及周圍神經系統神經元及神經信號的傳導,發揮神經調節作用[16]。研究發現,電刺激儀陽極刺激可促進周圍神經元軸突、樹突放電增加,進而使大腦皮層神經元活動增強[17]。也有研究指出,無創神經電刺激促進昏迷患者意識形態改善的作用機制與神經興奮性增加有關[18]。無創神經電刺激技術在神經調控、促醒方面的應用效果已得到國內外諸多研究認可。

研究發現,腦神經功能障礙與大腦腦電信號傳播相關,P300波潛伏期水平可反映大腦對事物的認知能力,其波幅大小則與大腦加工信息的動員強度有關,P300波潛伏期延長、波幅降低常見于意識障礙或認知功能降低者[19]。本研究中治療后,兩組患者P300波潛伏期均顯著縮短、波幅均顯著升高,提示:經過治療,患者的意識障礙程度減輕,大腦神經對外界事物的感知和識別功能加強。腦電圖是評價腦功能狀態較敏感的指標,其分級越高提示大腦神經異常度越大,患者病情越重,預后越差[20]。治療后研究組腦電圖分級改善較對照組更為明顯主要與電刺激療法對大腦皮層神經的刺激和激活作用有關。大腦神經正常運作與腦血流灌注密不可分,腦血管硬化、狹窄者往往存在局部腦缺血缺氧現象。改善患者腦組織血流灌注是促進這類患者神經功能恢復,減輕腦損傷、壞死的必要手段[21]。本研究治療后患者CBF、CBV均明顯改善,一方面與針灸、氧療等對腦組織的喚醒作用有關,另一方面,無痛神經電刺激通過促進神經元興奮,加快了神經網絡的血流速度,改善了腦神經血流灌注狀態,故而整體療效更佳,治療后患者眼部反應、運動反應、腦干反射、呼吸等活動改善更為明顯。

綜上,無創神經電刺激可顯著改善pDOC患者意識狀態,加強腦電信號傳導和血流灌注,促進患者意識反應恢復。