301神外夏小雨：神经调控新技术助力昏迷促醒

301神外夏小雨：神经调控新技术助力昏迷促醒在日常生活和工作中遭受的脑外伤、脑卒中以及心跳呼吸骤停导致的缺血缺氧性脑病、中毒等均可能导致患者出现意识障碍，有的患者通过手术、药物、各类康复手段能从重病中解脱，回归社会回归家庭，有的患者则无法从急性昏迷中完全恢复，大脑似乎进入到一种长期“沉睡”的状态，医学上称之为“植物状态”，老百姓俗称为“植物人”，在医学科学领域归到脑损伤后慢性意识障碍范畴（disordersof consciousness, DOC）。我国每年因车祸外伤、卒中、心跳骤停等原因产生约7-10万名“植物人”，每一个“植物人”的产生都是一个家庭的悲剧，经济上花费巨大而效果甚微，整个家庭经受着沉重的负担和打击。不仅仅家属，多数医生对“植物人”的预后和转归所持

态度并不明朗，在急性期救治完成后对后续治疗往往缺乏信心。患者由重症病房直接过渡到康复病房，其身体状态较差并不适宜，多数康复病房也往往因患者带有气切、病情较重而拒绝收住，导致患者因找不到合适的康复场所长期滞留在ICU或外科病房，单纯渴求药物治疗得到恢复，花费巨大而收效甚微；有的患者选择回家康复，但是，家庭护理经验欠缺，急症出现时往往得不到及时有效的救治；有的患者选择专业机构托养，但目前我国类似机构大多存在医疗保障不足的问题，而“植物人”需要多学科诊疗，传统的养护手段满足不了重症患者的需求。随着医疗技术的发展，关于“植物人”的评估和治疗手段都日益丰富，虽然总体疗效仍然欠佳，但也并不像以前那样“不可治疗”。特别是经过仔细筛查，可以分离确定部分具有微小意识的“植物人”（我们称之为“微意识状态”），他们的治疗效果和预后明显较好，不仅可获得长期生存，更有可能部分或完全恢复意识。临床传统治疗“植物人”的方法有神经营养药物、高压氧、康复理疗和环境刺激治

疗等。近年来的研究表明深部脑刺激（deep brain stimulation, DBS）、脊髓电刺激（spinal cord stimulation, SCS）、经颅磁刺激（Transcranial magneticstimulation,TMS）以及经颅直流电刺激（transcranial direct currentstimulation，tDCS)等多种神经调控方式对DOC患者有肯定的促醒作用，神经调控治疗可能成为临床治疗意识障碍的有效手段。在昏迷早期（发病后1个月至3个月）介入，治疗效果更佳。经颅磁刺激技术（Transcranial Magnetic Stimulation, TMS）是一种无痛、无创的绿色治疗方法，磁信号可以无衰减地透过颅骨而刺激到大脑神经。随着技术的发展，具有连续可调重复刺激的经颅磁刺激（rTMS）出现，并在临床精神病、神经疾病及康复领域获得越来越多的认可。rTMS作为一种无创、易操作、安全有效的治疗方法，可以改善脑细胞的活动，调节神经兴奋，促进脑损伤功能的恢复。经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation，tDCS)是一种非侵入性的，利用恒定、低强度直流电(1~2 mA)调节大脑皮层神经元活动的技术。

在神经元水平，tDCS对皮质兴奋性调节的基本机制是依据刺激的极性不同引起

静息膜电位超极化或者去极化的改变。阳极刺激通常使皮层的兴奋性提高，阴极刺激降则低皮层的兴奋性。应用rTMS和tDCS改善脑损伤后意识障碍患者的意识障碍，目前国内外临床研究均处于早期探索阶段。解放军总医院第七医学中心昏迷促醒团队与北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室李小俚教授研究团队紧密合作，大大推进了经颅磁刺激和经颅直流电刺激治疗意识障碍在国内的研究深度和治疗水准。在强大科研团队的技术支持下，中心目前拥有国际先进水平的TMS、tDCS设备，已在国内率先开展rTMS和tDCS意识障碍促醒的治疗。在前期的临床实践中，有超过一半的意识障碍患者经过rTMS和tDCS治疗后临床量表评分明显提升。夏小雨主任与白洋教授关于rTMS和tDCS昏迷促醒的前期经验总结在SCI期刊发表，得到国际认可。

深部脑刺激DBS手术是通过精准脑立体定向仪将DBS电极置入脑内特定的神经核团，通过皮下导线将电极与能产生高频刺激的脉冲发生器(俗称“脑起搏器”)相连，通过发放电刺激兴奋或抑制核团异常的神经元活动，从而达到改善症状的目的。脑起搏器包括植入体内的脉冲发生器、延长导线和电极,以及用于遥测、程控的体外程控仪。将附有微小电极的导线植入脑内，并由位于皮下之延长线连接至植于锁骨附近的神经刺激器，刺激参数可依个人需要调整，属于一种非侵入性的调整方式。它基本不损伤脑组织，也不影响今后其他新的治疗方法，是一种可逆的神经调节方法。近年来DBS对意识障碍的促醒治疗也得到日益广泛的重视。用于昏迷促醒时，电极植入中央丘脑区域的相关核团。

脊髓电刺激SCS手术是将电极植入脊柱椎管内，以脉冲电流刺激脊髓、神经治疗疾病的方法。高颈段脊髓电刺激（电极放置在C2-C4水平）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，提高脑脊液中多巴胺、去甲肾上腺素水平（肾上腺素水平无改变），减少氧化应激，并能够显著减少脑水肿，从而起到保护脑组织、促醒昏迷患者的作用。另外研究提示高颈段脊髓电刺激术还能激活胆碱能上行网状系统。与DBS手术对比，高颈段SCS手术除刺激电极植入位置不同外（SCS电极埋置于颈髓硬膜外，DBS电极植入丘脑核团），其余植入系统及程控特点均类似。SCS对大脑解剖结构完整性的要求不高，适宜因脑变形移位或脑萎缩严重而无法行DBS手术的患者。据目前文献报道，其对意识障碍促醒治疗的有效率与DBS相仿。

迷走神经电刺激VNS手术通过电刺激迷走神经来治疗疾病，目前已被用于癫痫症和抑郁症的治疗。另外迷走神经将大脑和身体的其他部位连接，其在清醒、警觉和认知等许多方面都起着重要作用。国外有个案报道，一例植物状态已经超过15年，没有任何好转迹象的患者经过一个月的迷走神经刺激，病人的注意力、运动和大脑活动明显改善。患者开始对简单命令做出回应。从多年的的植物状态，进入微意识状态。国内多家单位目前也已逐渐开展了VNS促醒的尝试，尚无大宗报道。上述神经调控治疗方式中，无创神经调控治疗（rTMS和tDCS）适宜早期介入，但存在刺激强度受限、对神经环路的调控相对间接、效果相对微弱的缺点，而有创神经调控（DBS、VNS、SCS）因费用高、疗效不确切，目前还只是作为一种探索性、尝试性治疗，在病程3-6个月以上的昏迷患者促醒中选择性应用。近期，国内又出现了短时程脊髓电刺激（stSCS）应用于昏迷促醒的新技术，是

指在拟行永久性植入脊髓电刺激系统之前，经皮穿刺植入脊髓刺激电极，进行为期2周的刺激治疗，记录患者对脊髓电刺激的反应，包括意识水平、肢体肌肉活动、脑电活动以及不良事件等。短时程脊髓电刺激能够对于永久性脊髓电刺激的调控模式起到参考作用，更加准确地预测永久性脊髓电刺激的治疗效果，短时程脊髓电刺激反应良好的昏迷病人在植入永久性脊髓电刺激后的促醒获益可能性更高，更为重要的是，对于昏迷早期的患者，stSCS提供了一种早期相对低成本

介入、加速促醒康复的直接刺激手段，适合在昏迷早期（发病后1个月至3个月）介入。相对于永久性植入，短时程脊髓电刺激的优点包括：1、创伤更小：短时程脊髓电刺激操作为经皮穿刺植入，创口仅为皮肤穿刺点，基本不出血或者出血量极少，永久性脊髓电刺激手术切口位于颈后部正中，长约5-8cm。2、手术时间明显缩短：短时程脊髓电刺激手术操作时间约10-20分钟，永久性脊髓电刺激手术操作时间约2-3小时。3、花费明显降低：短时程脊髓电刺激费用约2-3万，永久性脊髓电刺激费用约15-20万。

在诸多神经调控技术应用的助力下，昏迷促醒已不再是一个遥不可及的梦想，也不再是奇闻轶事，据文献报道，目前神经调控综合治疗下意识恢复改善率已接近30%水平，科学家和医生们正向攻克意识障碍顽疾的目标坚定的迈进。