hrTMS聯(lián)合MSS在重型顱腦損傷后慢性意識障礙患者的應用效果分析*

周 青,孫 娟

(陸軍軍醫(yī)大學第二附屬醫(yī)院疼痛康復醫(yī)學科,重慶 400037)

重型顱腦損傷(severe traumatic brain injury,STBI)是臨床上較常見的危重癥,隨著臨床重癥醫(yī)學技術的發(fā)展,STBI的搶救成功案例越來越多,病死率已較前明顯降低,但慢性意識障礙(prolonged disorders of conscious-ness,PDOC)的發(fā)病率呈逐漸升高的趨勢,其持續(xù)昏迷時間>28 d,給患者的家庭帶來巨大壓力,如何提高PDOC患者的促醒效果一直是臨床關注的焦點[1-5]。多感覺刺激療法(multi-sensory stimulation,MSS)是一種通過對軀體感覺、視覺、味覺、聽覺、嗅覺等反復刺激來改善神經(jīng)功能,是當前昏迷患者的常見促醒方法,有助于改善患者的預后[6-7]。為了進一步提高促醒效果,近年來臨床上涌現(xiàn)出經(jīng)顱磁刺激、深部腦刺激、脊髓電刺激等多種神經(jīng)調控治療方法[8-10],高頻重復經(jīng)顱磁刺激(high-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation,hrTMS)是一種在腦的特點部位反復給予高頻率的電磁脈沖刺激從而影響大腦生理功能的新技術,目前主要用于偏頭痛、抑郁癥、癡呆、卒中、精神分裂癥等神經(jīng)精神系統(tǒng)疾病的治療,臨床應用越來越廣泛[11-15],但其在STBI引起的PDOC患者應用較少。因此,本研究旨在探討hrTMS聯(lián)合MSS對STBI致PDOC患者的應用效果,現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年3月至2022年11月本院收治的92例PDOC患者為研究對象。納入標準:(1)有明確的STBI史,經(jīng)過頭顱影像學和體格檢查確診發(fā)生PDOC,持續(xù)時間4～8周,呈植物人狀態(tài)(vegetative state,VS)、最小意識狀態(tài)(minimally conscious state,MCS)—或MCS+,其中VS定義為沒有自我意識、無法交流,對外界刺激不能發(fā)出持續(xù)、可重復、有目的的行為反應;MCS-定義為患者對痛覺能進行定位,能追蹤看物品的移動,有一定方向性的自主運動,但未能遵醫(yī)囑進行活動;MCS+定義為患者能遵醫(yī)囑進行睜眼、閉眼、動眼或移動肢體等活動,但仍不能有目的地使用外界物品,未能與外界進行功能性的交流。(2)生命體征平穩(wěn),無腦干明顯損傷、嚴重感染、休克、血栓等并發(fā)癥。(3)年齡18～75歲。排除標準:(1)其他疾病引起的PDOC。(2)既往有癲癇、精神分裂癥、顱腦腫瘤、阿爾茨海默病等神經(jīng)精神系統(tǒng)疾病。(3)體內既往植入心臟起搏器、動脈瘤夾、電極、鈦網(wǎng)等醫(yī)療材料。(4)合并嚴重的循環(huán)、呼吸、泌尿、免疫、內分泌代謝、血液等系統(tǒng)功能的嚴重異常。采用隨機數(shù)字表均分為觀察組和對照組,每組46例。兩組一般資料比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性,見表1。本研究已獲得醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準(批件號:2020006),所有研究對象簽署知情同意書。

表1 兩組一般資料比較

1.2 方法

1.2.1康復治療方案

所有研究對象采用STBI引起PDOC的常規(guī)康復治療方案,包括早期的脫水、抗感染等處理,以及保持呼吸道通暢、營養(yǎng)支持、維持水電平衡、被動關節(jié)活動訓練等。

對照組在此基礎上進行MSS治療,具體如下。(1)軀體感覺:包括痛覺(用鈍器適當用力刺激全身皮膚,每天3次)、本體感覺(通過音叉在骨突處予振動,每天至少0.5 h,同時擠壓各大關節(jié),每天20次)、觸覺(用軟的毛刷擦拭全身皮膚,每天3次)、溫度覺(先用冷水刺激四肢0.5 h,然后用熱水刺激0.5 h,每天1次)。(2)特殊感覺:嗅覺(讓患者聞醋、橘子皮、香水等,每天每種至少0.5 h)、聽覺(讓家屬貼著患者耳邊講故事或新聞、呼叫患者名字等,每天至少1 h,同時用耳機讓患者聽以前喜歡的音樂,每次至少2 h,每天4次)、味覺(用棉簽蘸著酸、甜、咸、辣的液體來刺激患者的舌頭,每天每種20次)、視覺(在病房內放多種顏色的彩色氣球,讓患者睜眼能看到這些彩球,并通過手電的強光源刺激患者,每天0.5 h)。

觀察組在對照組基礎上聯(lián)合應用hrTMS治療(3 Hz),采用武漢依瑞德公司提供的CCY-1型經(jīng)顱磁刺激儀,讓患者仰臥位,在損傷側的手拇短展肌處放置表面肌電電極,根據(jù)國際通用的腦電10～20定位標準,以顱腦損傷側半球的第3頸椎或第4頸椎點為中心,在距離其上、下、前、后側1 cm為刺激點,每個點刺激10次后評估,若≥5次刺激能在表面肌電電極檢測出波幅>50 μV的運動誘發(fā)電位,則以此作為最終的刺激靶點,且該強度為靜息運動閾值,將線圈拍表面與刺激靶點的頭皮呈切線45°,刺激強度為靜息運動閾值的90%,每次刺激1 s后間隔2 s再次刺激,持續(xù)20 min,每天刺激1次,1周5次。

1.2.2臨床療效評估

(1)腦電圖檢查。在干預前、干預后2個月完善16導聯(lián)腦電圖檢查,結果評為:Ⅰ級(主要是α波,偶有θ波)、Ⅱ級(主要是θ波,偶有α波或δ波)、Ⅲ級(主要是δ 波,偶有α波或θ波)、Ⅳ級(節(jié)律明顯異常,主要是δ 波伴短程電靜息)、Ⅴ級(基本無明顯腦電活動),Ⅰ級的意識狀態(tài)最優(yōu),Ⅴ級最差。(2)意識、功能狀況及促醒療效。在干預前、干預后2個月,采用Glasgow昏迷量表(Glasgow coma scale,GCS)、殘疾評分量表(disability rating scale,DRS)、改良昏迷恢復量表(coma recovery scale-revised,CRS-R)評估患者的意識和功能狀況。GCS包括肢體運動、語言反應、睜眼反應3個部分,總分3～15分,評分越高提示意識狀態(tài)越好,通常認為GCS評分<8分提示昏迷。DRS包括喚醒、覺醒、反應能力、生活自理的認知能力、生活獨立水平、心理社會適應能力6個項目,總分0～30分,評分越高提示機體功能越低,通常認為DRS評分≥22分為植物狀態(tài)。CRS-R包括覺醒、運動、視覺、聽覺、交流、語言6個部分23個條目,總分0～23分,評分越高提示神經(jīng)功能越低。在干預后2個月,判斷患者PDOC類型,若該患者干預后的意識等級較干預前有改善(如VS變成MCS—及以上),則視為促醒有效,若意識等級不變甚至降低則視為無效。

1.3 統(tǒng)計學處理

2 結 果

2.1 干預前后兩組腦電圖等級比較

干預前兩組腦電圖等級比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。與干預前比較,干預后兩組腦電圖等級明顯改善,且觀察組優(yōu)于對照組(P<0.05),見表2。

表2 干預前后兩組腦電圖等級比較[n(%)]

2.2 干預前后兩組意識與功能狀況比較

兩組干預前GCS、DRS、CRS-R評分比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。與干預前比較,干預后兩組GCS、CRS-R評分升高,DRS評分降低,且觀察組GCS、CRS-R評分高于對照組,DRS評分低于對照組(P<0.05),見表3。

表3 干預前后兩組意識與功能狀況比較分)

2.3 干預后兩組促醒療效比較

干預后觀察組促醒有效率高于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(χ2=4.186,P=0.041),見表4。

表4 干預后兩組促醒療效比較[n(%)]

3 討 論

PDOC是STBI的常見并發(fā)癥,其發(fā)病機制尚未完全清楚,可能與顱腦組織結構嚴重破壞后引起的神經(jīng)功能受阻有關,目前認為大腦皮質、腦干網(wǎng)狀上行激活系統(tǒng)、丘腦非特異投射系統(tǒng)三者是影響患者意識狀況的主要結構,其中任何一個部位受損都可能引起昏迷,嚴重者可出現(xiàn)PDOC。改善意識狀況和促醒是PDOC治療的首要目標,也是后續(xù)主動康復治療的前提,故如何更快地加快PDOC患者的促醒過程,盡可能恢復機體功能是近年來臨床研究的焦點,但目前對PDOC患者仍缺乏有確切療效的促醒方法,除了藥物對癥處理外,臨床上主要依賴感覺刺激來改善神經(jīng)功能和意識狀況,MSS是一種針對患者的痛覺、本體感覺、觸覺、溫度覺、嗅覺、聽覺、味覺、視覺等多種感覺進行有規(guī)律地反復刺激,有助于促進突觸分支的生長,改善神經(jīng)功能,臨床應用廣泛[16-19]。譚建等[16]研究表明,MSS能明顯改善腦梗死患者的腦氧代謝指標,促進偏癱肢體運動功能和日常生活能力的康復,提高臨床療效。對PDOC患者而言,MSS可能有助于增強大腦皮質、腦干網(wǎng)狀上行激活系統(tǒng)、丘腦非特異投射系統(tǒng)等的活性,重塑神經(jīng)系統(tǒng),最終實現(xiàn)促醒目的[20]。呂梅芬等[6]研究表明,在常規(guī)治療的基礎上聯(lián)合MSS能促進顱腦損傷昏迷患者意識和神經(jīng)功能的恢復,降低并發(fā)癥的發(fā)生風險。本研究對照組在常規(guī)治療的基礎上聯(lián)合應用MSS,結果表明對照組干預后的腦電圖等級均明顯改善,GCS評分與CRS-R評分均明顯升高,DRS評分均明顯降低(P<0.05),提示MSS能在一定程度上緩解患者的昏迷及功能狀況,改善腦電圖波形。

為了進一步提高促醒效果,本研究觀察組在對照組基礎上聯(lián)合應用hrTMS,這是一種完全無創(chuàng)和無痛的新型康復技術,在腦部的特點部位予高頻率的電磁脈沖刺激,以此改善神經(jīng)功能,臨床應用越來越廣泛[21-23]。王江杰等[24]研究表明,hrTMS聯(lián)合高壓氧能明顯改善腦出血患者的吞咽功能,加快舌骨的運動,盡快拔除鼻飼管。目前認為,常見的腦電圖波形有α波、β波、θ波與δ波等4種基本類型。α波是在正常情況下安靜、清醒、閉目時出現(xiàn),而當眼睛睜開或接收到刺激時,α波將消失,此時常出現(xiàn)頻率最高的β波(思考問題時也可能出現(xiàn));θ波的頻率低于α波,通常在困倦、麻醉或缺氧時出現(xiàn);而δ波是頻率最低的波形,一般在清醒狀態(tài)不出現(xiàn),在成人睡眠時、深度麻醉或昏迷時容易出現(xiàn)。本研究結果表明觀察組干預后腦電圖等級明顯優(yōu)于同期對照組(P<0.05),Ⅰ級、Ⅱ級的腦電圖比例明顯增多,Ⅲ～Ⅴ級的比例更少,提示hrTMS能進一步減少δ 波的比例,增加α波和θ波的節(jié)律,即hrTMS有助于改善神經(jīng)電生理活動,這也是其增加促醒效果的機制之一。進一步分析表明,與組內干預前相比,兩組干預后的GCS評分與CRS-R評分均明顯升高,DRS評分均明顯降低,且觀察組干預后GCS評分與CRS-R評分均明顯高于同期對照組,DRS評分明顯低于同期對照組,觀察組干預后的促醒有效率也明顯高于對照組(P<0.05),提示在常規(guī)治療和MSS的基礎上,聯(lián)合應用hrTMS能進一步改善意識和功能狀況,提高促醒效果,這可能是由于hrTMS能通過交變電磁場激勵起的感應電場來誘發(fā)鄰近神經(jīng)組織出現(xiàn)繼發(fā)電流,刺激大腦皮層,促進腦內神經(jīng)遞質傳遞、軸突修復及皮質代謝,從而緩解神經(jīng)損傷、改善意識狀況,達到知覺重塑的效果。國內近期一項研究通過功能MRI發(fā)現(xiàn)rTMS能增強目標區(qū)域的血流及神經(jīng)活動強度,從而有助于改善老年卒中患者的記憶功能[25]。另有一個基礎實驗通過RNA測序發(fā)現(xiàn)hrTMS能明顯改變腦梗死大鼠化學和金屬離子穩(wěn)態(tài)、炎癥反應等的基因表達,這可能是其改善其認知功能的機制之一[26]。

綜上所述,hrTMS聯(lián)合MSS能明顯改善STBI后PDOC患者的神經(jīng)電生理活動、意識和功能狀況,提高促醒療效。