應用神經(jīng)調(diào)控技術促醒遷延昏迷患者的現(xiàn)狀及未來課件

和政山東大學齊魯醫(yī)院神經(jīng)外科應用神經(jīng)調(diào)控技術促醒遷延昏迷

患者的現(xiàn)狀及未來和政應用神經(jīng)調(diào)控技術促醒遷延昏迷

患者的現(xiàn)狀及未來TBI在全世界的主要誘因……AreportoftheWorldHealthOrganization(WHO)2011TBI在全世界的主要誘因……Areportofth住院治療后調(diào)查1年內(nèi)TBI生存率為43.3%隨年齡增加傷殘率逐步上升男:女=39.9%vs.49.5致殘傷因：墜落傷(58.4%),火器傷(49.9%)美國傷殘推測:3.2–5.3millionEpidemiologyofTBIintheUSCorriganetal,JHeadTraumaRehabil(2010)住院治療后調(diào)查1年內(nèi)TBI生存率為43.3%EpidemioTBI是歐洲創(chuàng)傷主要的死亡原因資料來源26個研究報道TBI發(fā)生率235/100000people/year平均死亡率15/100000people/year致死率2.7%TBI輕度：中度：重度是22:1.5:12;相當于重度TBI為：10/100000people/yearEpidemiologyofTBIinEuropeMauritzetal,EuropeanJournalofPublicHealth(2008)EpidemiologyofTBIinEuropeM神經(jīng)外科相關疾病死亡率遷延昏迷患者及其生存質(zhì)量神經(jīng)外科現(xiàn)狀提高其生存質(zhì)量世界性難題？神經(jīng)外科相關疾病死亡率神經(jīng)外科現(xiàn)狀提高其生存質(zhì)量世界性難題？1意識2神經(jīng)調(diào)控技術3評估手段4DBS5DCS6未來發(fā)展1意識2神經(jīng)調(diào)控技術3評估手段4DBS5DCS6未來發(fā)展意識障礙的產(chǎn)生---中央環(huán)路模型中央環(huán)路模型（Themesocircuitmodel）認為，丘腦中央神經(jīng)元的丟失或神經(jīng)沖動向大腦皮層和紋狀體的傳遞過程受阻，會使紋狀體中間型多棘神經(jīng)元（mediumspinyneurons，MSNs）的激活減少，從而使紋狀體對內(nèi)側蒼白球（globuspallidusinterna，GPi）的抑制減弱，而內(nèi)側蒼白球原本對丘腦和和腳橋核的抑制作用進一步將強，如此循環(huán)使丘腦對皮層和紋狀體的興奮作用下降，最終導致患者出現(xiàn)意識障礙。其它如神經(jīng)影像和電生理技術表明額頂葉網(wǎng)絡連接的降低與意識的喪失有關1.GiacinoJT,FinsJJ,LaureysS,etal.Disordersofconsciousnessafteracquiredbraininjury:thestateofthescience[J].NatRevNeurol.2014,10(2):99-114.2.SchiffND.Recoveryofconsciousnessafterbraininjury:amesocircuithypothesis[J].TrendsNeurosci.2010,33(1):1-9.意識障礙的產(chǎn)生---中央環(huán)路模型中央環(huán)路模型（Themes1.意識

1.1昏迷無覺醒神經(jīng)行為反應狀態(tài)無下列表現(xiàn)：1．眼睛睜開2．聽從命令3．有意志行為的表現(xiàn)4．有言語5．口頭語6.睡眠覺醒周期1.意識1.1昏迷1.意識

1.2持續(xù)性植物狀態(tài)(persistentvegetativestate,PVS)PVS：覺醒狀態(tài)，無自我意識的行為證據(jù)或與環(huán)境相互作用的能力一種嚴重腦損害后的狀態(tài)，患者由昏迷狀態(tài)轉(zhuǎn)入沒有可察覺意識的覺醒狀態(tài)。嚴重腦損傷經(jīng)過一段時間后仍缺乏意識活動，喪失語言，而僅保留無意識的姿態(tài)調(diào)整和運動功能的狀態(tài)1.對視、聽、觸覺或有害刺激無持續(xù)性的，可再生的，有目的的，隨意的行為反應證據(jù)2．無語言理解或表達的證據(jù)3．通過睡眠覺醒周期維持間斷的覺醒4．下丘腦和腦干自主功能可由醫(yī)藥和護理持續(xù)維持5．大小便失禁6．不穩(wěn)定的大腦和脊髓反射1.意識1.2持續(xù)性植物狀態(tài)(persistent1.意識

1.3

微小意識狀態(tài)(minimallyconsciousstate,MCS)MCS：一種狀態(tài)，最小的，但有明確的自我證據(jù)或環(huán)境意識在可再生的基礎下，一個或更多的如下標準必須明確可識別和發(fā)生1．可聽從簡單命令2．姿勢或口頭“是-否”回答（不管是否準確）3．可理解的言語表達4．運動或情感方面行為發(fā)生在暫時相關的環(huán)境刺激，不屬于反射活動(對帶有感情的視覺或語言刺激產(chǎn)生適當?shù)目藁蛐Ψ磻?；用姿勢或語言直接回答提問；尋取物體時表現(xiàn)出物體位置和路線的明確關系；用一種適合物體大小和形狀的方式接觸和握拿物體；眼球跟蹤或凝視移動或跳躍的物體)1.意識1.3微小意識狀態(tài)(minimallyco1.意識

1.4閉鎖綜合征(locked-insyndrome)患者雖然意識清醒，但卻由于全身隨意?。ǔ劬ν猓┤堪c瘓，導致患者不能活動、不能自主說話的一種綜合征。如果患者眼睛也癱瘓，則被稱為完全性閉鎖綜合征，它是閉鎖綜合征的一種特殊形式閉鎖綜合征是在1966年由美國神經(jīng)學家弗雷德·普拉姆（FredPlum）和杰羅姆·波斯納（JeromePosner）首先提出。閉鎖綜合征有時也被稱為腦延脊髓中斷（cerebromedullospinaldisconnection）、去傳出狀態(tài)（de-efferentedstate）、假性昏迷（pseudocoma）、腦橋腹外側綜合征（ventralpontinesyndrome）或基督山綜合征（Monte-Cristosyndrome）1.意識1.4閉鎖綜合征(locked-insyn微小意識狀態(tài)微小意識狀態(tài)示腦急性損傷恢復過程中的一個特殊階段對于預后判斷和治療方式選擇有重要指導價值PVS患者中，超過40％為具有微弱意識的MCS患者AcuteBrainInjuryComaBrainDeathLocked-inSyndromeVegetativeStateFastRecoveryMinnimallyConsciousStatePermanentVegetativeStatePermanentMinimallyConsciousState?RecoveryofConsciousnessGiacinoJT,FinsJJ,LaureysS,SchiffND.Disordersofconsciousnessafteracquiredbraininjury:thestateofthescience.NatRevNeurol2014Feb;10(2):99-114.doi:10.1038/nrneurol.2013.279.Epub2014Jan28.Review微小意識狀態(tài)微小意識狀態(tài)示腦急性損傷恢復過程中的一個特殊階段意識障礙類型對預后的影響前瞻性、多中心的研究顯示：創(chuàng)傷后3周時的意識障礙類型對預后產(chǎn)生顯著影響，MCS患者遠期預后顯著好于植物狀態(tài)患者（UWS）GodboltAK,DeboussardCN,StenbergM,LindgrenM,UlfarssonT,BorgJ.Disordersofconsciousnessafterseveretraumaticbraininjury:aSwedish-Icelandicstudyofincidence,outcomesandimplicationsforoptimizingcarepathways.JRehabilMed2013Sep;45(8):741-8.doi:10.2340/16501977-1167意識障礙類型對預后的影響前瞻性、多中心的研究顯示：創(chuàng)傷后3周診斷的挑戰(zhàn)沒有“金標準”是意識障礙類型判斷的最大挑戰(zhàn)缺乏客觀化的評價手段，目前仍以行為學觀察為主，而：—行為≠意識—行為觀察的范圍，可寬可窄—行為觀察的頻次，可簡可繁—行為判斷的尺度，可松可嚴導致的問題：“誤判率”高，可達40%；危害：—預后判斷—醫(yī)生和家屬決定是否該繼續(xù)治療，例如生命支持？—如果治療，采取什么方式？GiacinoJT,FinsJJ,LaureysS,SchiffND.Disordersofconsciousnessafteracquiredbraininjury:thestateofthescience.NatRevNeurol2014Feb;10(2):99-114.doi:10.1038/nrneurol.2013.279.Epub2014Jan28.Review診斷的挑戰(zhàn)沒有“金標準”是意識障礙類型判斷的最大挑戰(zhàn)Giac2.神經(jīng)調(diào)控技術神經(jīng)調(diào)控是利用植入性或非植人性技術，通過主動刺激神經(jīng)產(chǎn)生生物反應或?qū)O小量藥物定向作用于功能區(qū)，改變中樞、外周或自主神經(jīng)系統(tǒng)中的信號傳遞，從而改善患者癥狀、提高生命質(zhì)量的生物醫(yī)學工程技術神經(jīng)調(diào)控治療目前主要采取的是植入性方式包括：(1)DBS；(2)CCS（皮層電刺激）；(3)PNS，包括枕神經(jīng)刺激(ONS)及迷走神經(jīng)刺激(VNS)；(4)SCS；(5)微量泵的植入(dumpdeliverysystems，DDS);非植人性方式有:經(jīng)皮神經(jīng)刺激(transcutleousneverstimulation，TNS)和經(jīng)顱磁刺激(transcranialmageticstimulation，TMS)神經(jīng)調(diào)控治療遷延昏迷已近50年，調(diào)控方式經(jīng)歷了正中神經(jīng)刺激、迷走神經(jīng)刺激及巴氯芬泵，目前主要集中在脊髓電刺激（dorsalcordstimulation,DCS）和DBS上2.神經(jīng)調(diào)控技術神經(jīng)調(diào)控是利用植入性或非植人性技術，通過主動3.評估手段意識障礙的評定量表—改良的昏迷評分量表（RevisedComa-RecoveryScale,CRS-R）——聽覺、視覺、運動、言語反應、交流及喚醒水平等6方面。最低得分代表反射性活動，最高則代表認知行為。CRS為歐美廣泛使用，其有效性經(jīng)多篇報道證實，可以用以判斷預后和指導康復，2004年提出了現(xiàn)行的修改版CRS-R。CRS-R從0到23分，對原量表進行了較大修改，增加了敏感度高、區(qū)分神經(jīng)行為變化好的條目，對部分條目重新命名，刪除了一些不適合的條目。CRS-R更能適合鑒別MCS與VS，滿足診斷與康復治療的需要。3.評估手段意識障礙的評定量表中國持續(xù)性植物狀態(tài)評定量表（1996、2001）—2001版增加了EEG、SEP對意識障礙的評估綜合國內(nèi)外意識障礙評定量表，根據(jù)患者所處疾病階段采用相應的評定量表。急性期采用GCS和FOUL，恢復期采用CRS-R和我國持續(xù)性植物狀態(tài)評定量表，預后評估采用GOS和ADL-BI。中國持續(xù)性植物狀態(tài)評定量表（1996、2001）意識障礙類型的“誤判”兩種不同的診斷方式：—“會診模式”：由醫(yī)生、心理治療師、語言治療師、康復醫(yī)生、物理治療師和護士組成，以觀察到的患者行為為診斷依據(jù)（MCS的Aspen診斷標準）—CRS-R量表結果：—40%“會診模式”診斷為VS的患者，CRS-R量表評價為MCS；—10%“會診模式”診斷為MCS的患者，CRS-R量表評價為VS；—89%“會診模式”無法明確診斷的患者，CRS-R量表評價為MCS；—與15年前的數(shù)據(jù)相比，不同標準之間的診斷不相符率沒有改變SchnakersC,VanhaudenhuyseA,GiacinoJ,VenturaM,BolyM,MajerusS,MoonenG,LaureysS.Diagnosticaccuracyofthevegetativeandminimallyconsciousstate:clinicalconsensusversusstandardizedneurobehavioralassessment.BMCNeurol2009Jul21;9:35.doi:10.1186/1471-2377-9-35意識障礙類型的“誤判”兩種不同的診斷方式：Schnakers意識障礙的影像學和電生理評價嚴重的顱腦外傷破壞了一些列興奮性與抑制性神經(jīng)環(huán)路，皮層神經(jīng)元的興奮性下降，表現(xiàn)為意識障礙影像學和電生理手段可以通過結構、代謝和電活動，客觀評價神經(jīng)系統(tǒng)的結構和功能圖示Striatum對GPi的抑制性調(diào)控被破壞，因而皮層神經(jīng)元無法達到其興奮閾值意識障礙的影像學和電生理評價嚴重的顱腦外傷破壞了一些列興奮性PETPET對MCS和VS的鑒別VS患者的覺醒控制區(qū)和大腦皮層之間的功能連接出現(xiàn)大范圍缺失，而MCS患者的相應區(qū)域保留不足：結果來源于群體統(tǒng)計數(shù)據(jù)的累及，對于個體不易明確判斷圖中紅色五角星區(qū)域示聽覺刺激后，MCS患者中存在而VS患者中不存在的活動區(qū)圖中紅色五角星區(qū)域示聽覺刺激后，MCS患者中存在而VS患者中不存在的活動區(qū)BolyM,FaymonvilleME,PeigneuxP,LambermontB,DamasP,DelFioreG,DegueldreC,FranckG,LuxenA,LamyM,MoonenG,MaquetP,LaureysS.Auditoryprocessinginseverelybraininjuredpatients:differencesbetweentheminimallyconsciousstateandthepersistentvegetativestate.ArchNeurol2004Feb;61(2):233-8PETPET對MCS和VS的鑒別圖中紅色五角星區(qū)域示聽覺刺激fMRIfMRI可用于評價意識狀態(tài)相關的靜息態(tài)大腦默認網(wǎng)絡（DMN）正常對照、MCS、VS和昏迷患者DMN的fMRI表現(xiàn)有顯著差異昏迷狀態(tài)下，DMN活動消失，MCS和VS狀態(tài)有殘存的活動，但MCS強于VSfMRIfMRI可用于評價意識狀態(tài)相關的靜息態(tài)大腦默認網(wǎng)絡（fMRIMCS患者意識有關的腦結構損傷更輕。fMRI有更多激活區(qū)域和廣泛連接，因此具有更好的預后不足：在群體水平可以體現(xiàn)統(tǒng)計學差異，對于個體而言，頭部運動、呼吸、心跳等可能造成假象，可靠性不高

SodduA,VanhaudenhuyseA,BahriMA,BrunoMA,BolyM,DemertziA,TshibandaJF,PhillipsC,StanzianoM,Ovadia-CaroS,NirY,MaquetP,PapaM,MalachR,LaureysS,NoirhommeQ.Identifyingthedefault-modecomponentinspatialICanalysesofpatientswithdisordersofconsciousness.HumBrainMapp2012Apr;33(4):778-96.doi:10.1002/hbm.21249.Epub2011AprVanhaudenhuyseA,NoirhommeQ,TshibandaLJ,BrunoMA,BoverouxP,SchnakersC,SodduA,PerlbargV,LedouxD,BrichantJF,MoonenG,MaquetP,GreiciusMD,LaureysS,BolyM.Defaultnetworkconnectivityreflectsthelevelofconsciousnessinnon-communicativebrain-damagedpatients.Brain2010Jan;133(Pt1):161-71.doi:10.1093/brain/awp313.Epub2009Dec23fMRIMCS患者意識有關的腦結構損傷更輕。fMRI有更多電生理檢查：動態(tài)腦電圖、體感誘發(fā)電位、聽覺誘發(fā)電位電生理檢查：動態(tài)腦電圖、體感誘發(fā)電位、聽覺誘發(fā)電位阿利姆·路易斯·本納比德（左）和馬倫·德朗（右）4.DBS阿利姆·路易斯·本納比德（左）和馬倫·德朗（右）4.DBS應用神經(jīng)調(diào)控技術促醒遷延昏迷患者的現(xiàn)狀及未來課件對MCS和VS患者，DBS可提高網(wǎng)狀結構和皮層神經(jīng)元的興奮性，收到外界刺激時使神經(jīng)元更易達到動作電位閾值NEnglJMed2014Oct9;371(15):1369-73.對MCS和VS患者，DBS可提高網(wǎng)狀結構和皮層神經(jīng)元的興奮性DBS的促醒治療效果得到廣泛肯定目前研究中，VS或MCS患者的病因除TBI外，還有腦血管病等其他急性損傷多為探索性小樣本研究研究者病例數(shù)設計類型干預方式結果TsubokawaT8VS前瞻，隊列DBS4位患者能夠進行部分語言交流YamanotoT21VS5MCS前瞻，隊列DBS8位VS患者能夠進行部分語言交流4位MCS患者功能得到基本恢復Cohadon25前瞻，隊列DBS13位患者功能得到部分恢復SchiffND1MCS雙盲，交叉DBSCRS-R評分明顯改善Nature2007;448(7153):600-3ActaNeurochirSuppl2003;87:15-8DBS的促醒治療效果得到廣泛肯定研究者病例數(shù)設計類型干預方式選擇至少一側腦結構完整并無明顯萎縮變形者采用DBS手術靶點選擇：丘腦中央中核及旁束核（CM-Pf）手術步驟：同HFS-STNDBS治療對伴發(fā)癲癇、缺氧腦病導致的肌陣攣有緩解作用選擇至少一側腦結構完整并無明顯萎縮變形者采用DBS手術①行顱腦CT及MRI掃描，圖像融合，手術計劃系統(tǒng)確定靶點位置及坐標②開顱，微電極記錄針道細胞放電，放置Medtronic3387電極③連接延長導線，將7428或7426脈沖發(fā)生器置入胸前皮下④術后1周MRI復查確認植入電極位置準確，開機刺激⑤參數(shù)：25~100Hz,100~150μs,1.0~4.0V①行顱腦CT及MRI掃描，圖像融合，手術計劃系統(tǒng)確定靶點位置5.脊髓后柱刺激C2-C4硬膜外或硬膜下安置電極頸髓電刺激后，腦血流增加，腦細胞糖代謝亦增加；腦脊液中多巴胺、去甲腎上腺素增多，這些變化可能與電刺激激活腦干網(wǎng)狀結構中血管活性中樞有關，也可能與電刺激后降低了交感神經(jīng)緊張有關發(fā)現(xiàn)可以激活膽堿能上行網(wǎng)狀系統(tǒng)。研究者病例數(shù)設計類型干預方式結果KannoT42前瞻，隊列脊髓后柱刺激覺醒早OyamaH10前瞻，隊列脊髓后柱刺激PVS評分改善PacingClinEletrophysiol1989;12:733-8SocTreatComa1992;1:67-755.脊髓后柱刺激C2-C4硬膜外或硬膜下安置電極研究者病例數(shù)應用神經(jīng)調(diào)控技術促醒遷延昏迷患者的現(xiàn)狀及未來課件腦部結構變形較大者行DCS手術DCS對患者肌張力增高有良好的緩解手術適應癥：1、嚴重顱腦創(chuàng)傷患者2、大面積腦梗塞、腦出血3、缺血缺氧性腦病4、一氧化碳中毒5、其他原因?qū)е碌拈L期昏迷腦部結構變形較大者行DCS手術手術時機：1、患者生命體征平穩(wěn)2、全身無炎癥反應，無發(fā)熱術前檢查：1、MRI（fMRI）2、PET-CT/SPECT3、視頻腦電圖4、誘發(fā)電位5、腦脊液神經(jīng)遞質(zhì)的檢測手術時機：影響預后的幾個因素外傷較非外傷有更大的恢復機會歐美學者為避免自然清醒影響療效的估計，建議患者選擇6月以上，國內(nèi)指征較寬，選擇“昏迷”3月后，因為非外傷性PVS在3個月后自然清醒機會極小年齡：年輕人預后相對較老年人好EEG、SEP波形正常者意識可望恢復，傷后1周SEP仍消失者預后不良CT、MRI示大腦皮層廣泛性萎縮或大面積低密度灶預后不良PET-CT/SPECT可顯示腦代謝情況，如患者情況許可，可對比術前及術后3M、0.5Y、1Y情況PWI較PET-CT/SPECT方便，也可間接提示腦代謝情況影響預后的幾個因素外傷較非外傷有更大的恢復機會皮膚切口：在全麻下以第5頸椎為中心，取頸后正中縱切口，約5cm，脈沖發(fā)生器可置于腋下、鎖骨上窩、側胸壁皮膚切口：在全麻下以第5頸椎為中心，取頸后正中縱切口，約5切開皮膚，分離肌肉，切除第5頸椎的椎板、棘突，向上分離硬膜外腔美敦力3587或3589電極置入至C2~C4節(jié)段，接臨時刺激器測試無誤，固定并連接延長導線及刺激器（美敦力，ITREL3單電極神經(jīng)刺激系統(tǒng)）切開皮膚，分離肌肉，切除第5頸椎的椎板、棘突，向上分離硬膜外術后1d復查X片，位置無誤后于3-7d開機刺激術后1d復查X片，位置無誤后于3-7d開機刺激stimulationisinitiated3–7daysaftersurgery.regardthecranialandtrunksidesasthenegativeandpositivepoles,respectivelystimulationisofferedatanamplitudeof2.0–3.0V,rateof70Hz,andpulsewidthof120msecusingacyclemodeof15minsstimulationand15minsrestingstimulationisinitiated3–7dDBS與DCS的比較長期療效：未發(fā)現(xiàn)DBS療效優(yōu)于DCS---樣本量較小，相關研究較少，意識障礙判定誤差---DCS相對技術成熟，DBS：神經(jīng)調(diào)控新熱點---臨床：DCS適用范圍更廣適用范圍：腦部結構變形程度SchiffND.Movingtowardageneralizableapplicationofcentralthalamicdeepbrainstimulationforsupportofforebrainarousalregulationintheseverelyinjuredbrain.AnnNYAcadSci2012Aug;1265:56-68.doi:10.1111/j.1749-6632.2012.06712.x.Epub2012Jul26.ReviewDBS與DCS的比較長期療效：未發(fā)現(xiàn)DBS療效優(yōu)于DCSSc目前國內(nèi)開展情況北京軍區(qū)總醫(yī)院八一腦科醫(yī)院：2013年，DBS5例，DCS15例武警醫(yī)學院附屬醫(yī)院腦科中心，2011年，報道1例，國內(nèi)首例？四川大學華西醫(yī)院，2013年報道1例新華醫(yī)院：著重進行DCS機制研究天津環(huán)湖醫(yī)院：2014年5月報道1例解放軍醫(yī)院：2012年報道100例，進行療效分析？目前國內(nèi)開展情況北京軍區(qū)總醫(yī)院八一腦科醫(yī)院：2013年，DB6.展望6.展望DeepBrainStimulationImplantablepacemakerInsulinpumpsDiabetestreatmentSensingPacemakerDBS:From“BedsidetoBench”ImplantablePumpsNeurologicalDisordersFirstExternalBatterypoweredPacemakerSpinalDisordersPatientadaptedPainStimulationDeepBrainImplantableInsulin目前研究中原發(fā)性帕金森病特發(fā)性震顫肌張力障礙*強迫癥*慢性疼痛惡性疼痛痙攣狀態(tài)膀胱功能障礙腦血管介入應用抑郁癥慢性偏頭痛遷延昏迷促醒*HumanitarianDevice:Theeffectivenessofthisdeviceforthetreatmentofdystoniaorobsessive-compulsivedisorderhasnotbeendemonstrated.目前研究中原發(fā)性帕金森病慢性疼痛痙攣狀態(tài)腦血管介入應用*Hu腦深部電刺激獲FDA批準開展的適應癥腦深部電刺激治療已經(jīng)被批準用于下列疾病癥狀的控制治療:特發(fā)性震顫FDA1997帕金森病

FDA2002肌張力障礙FDA(HDE*)2003強迫癥FDA(HDE*)2009腦深部電刺激獲FDA批準開展的適應癥腦深部電刺激治療已經(jīng)被批1982–ImplantableInfusionSystem1991–ProgrammableInfusionSystemChronicIntractablePainandChronicMalignantPain1992–InfusionSystemforSevereSpasticityOfSpinalCordOrigin(SpinalCordInjuryandMultipleSclerosis)1996–InfusionSystemforSevereSpasticityForSevereSpasticityofCerebralOrigin(Stroke,CerebralPalsy,andBrainInjury)1997–InterStimTherapyForurinaryincontinence1998–DBSforParkinson’sDisease2003–DBSforDystonia2000–BilateralDBSSystem1993–DBSforEssentialTremor2009

–DBSforOCDDBSinNeuromodulation

1984–FirstImplantableNeurostimulator

(ChronicBack&LegPain)2010–DBSforEpilepsy1982–ImplantableInfusionSy謝謝！謝謝！和政山東大學齊魯醫(yī)院神經(jīng)外科應用神經(jīng)調(diào)控技術促醒遷延昏迷

患者的現(xiàn)狀及未來和政應用神經(jīng)調(diào)控技術促醒遷延昏迷

患者的現(xiàn)狀及未來TBI在全世界的主要誘因……AreportoftheWorldHealthOrganization(WHO)2011TBI在全世界的主要誘因……Areportofth住院治療后調(diào)查1年內(nèi)TBI生存率為43.3%隨年齡增加傷殘率逐步上升男:女=39.9%vs.49.5致殘傷因：墜落傷(58.4%),火器傷(49.9%)美國傷殘推測:3.2–5.3millionEpidemiologyofTBIintheUSCorriganetal,JHeadTraumaRehabil(2010)住院治療后調(diào)查1年內(nèi)TBI生存率為43.3%EpidemioTBI是歐洲創(chuàng)傷主要的死亡原因資料來源26個研究報道TBI發(fā)生率235/100000people/year平均死亡率15/100000people/year致死率2.7%TBI輕度：中度：重度是22:1.5:12;相當于重度TBI為：10/100000people/yearEpidemiologyofTBIinEuropeMauritzetal,EuropeanJournalofPublicHealth(2008)EpidemiologyofTBIinEuropeM神經(jīng)外科相關疾病死亡率遷延昏迷患者及其生存質(zhì)量神經(jīng)外科現(xiàn)狀提高其生存質(zhì)量世界性難題？神經(jīng)外科相關疾病死亡率神經(jīng)外科現(xiàn)狀提高其生存質(zhì)量世界性難題？1意識2神經(jīng)調(diào)控技術3評估手段4DBS5DCS6未來發(fā)展1意識2神經(jīng)調(diào)控技術3評估手段4DBS5DCS6未來發(fā)展意識障礙的產(chǎn)生---中央環(huán)路模型中央環(huán)路模型（Themesocircuitmodel）認為，丘腦中央神經(jīng)元的丟失或神經(jīng)沖動向大腦皮層和紋狀體的傳遞過程受阻，會使紋狀體中間型多棘神經(jīng)元（mediumspinyneurons，MSNs）的激活減少，從而使紋狀體對內(nèi)側蒼白球（globuspallidusinterna，GPi）的抑制減弱，而內(nèi)側蒼白球原本對丘腦和和腳橋核的抑制作用進一步將強，如此循環(huán)使丘腦對皮層和紋狀體的興奮作用下降，最終導致患者出現(xiàn)意識障礙。其它如神經(jīng)影像和電生理技術表明額頂葉網(wǎng)絡連接的降低與意識的喪失有關1.GiacinoJT,FinsJJ,LaureysS,etal.Disordersofconsciousnessafteracquiredbraininjury:thestateofthescience[J].NatRevNeurol.2014,10(2):99-114.2.SchiffND.Recoveryofconsciousnessafterbraininjury:amesocircuithypothesis[J].TrendsNeurosci.2010,33(1):1-9.意識障礙的產(chǎn)生---中央環(huán)路模型中央環(huán)路模型（Themes1.意識

1.1昏迷無覺醒神經(jīng)行為反應狀態(tài)無下列表現(xiàn)：1．眼睛睜開2．聽從命令3．有意志行為的表現(xiàn)4．有言語5．口頭語6.睡眠覺醒周期1.意識1.1昏迷1.意識

1.2持續(xù)性植物狀態(tài)(persistentvegetativestate,PVS)PVS：覺醒狀態(tài)，無自我意識的行為證據(jù)或與環(huán)境相互作用的能力一種嚴重腦損害后的狀態(tài)，患者由昏迷狀態(tài)轉(zhuǎn)入沒有可察覺意識的覺醒狀態(tài)。嚴重腦損傷經(jīng)過一段時間后仍缺乏意識活動，喪失語言，而僅保留無意識的姿態(tài)調(diào)整和運動功能的狀態(tài)1.對視、聽、觸覺或有害刺激無持續(xù)性的，可再生的，有目的的，隨意的行為反應證據(jù)2．無語言理解或表達的證據(jù)3．通過睡眠覺醒周期維持間斷的覺醒4．下丘腦和腦干自主功能可由醫(yī)藥和護理持續(xù)維持5．大小便失禁6．不穩(wěn)定的大腦和脊髓反射1.意識1.2持續(xù)性植物狀態(tài)(persistent1.意識

1.3

微小意識狀態(tài)(minimallyconsciousstate,MCS)MCS：一種狀態(tài)，最小的，但有明確的自我證據(jù)或環(huán)境意識在可再生的基礎下，一個或更多的如下標準必須明確可識別和發(fā)生1．可聽從簡單命令2．姿勢或口頭“是-否”回答（不管是否準確）3．可理解的言語表達4．運動或情感方面行為發(fā)生在暫時相關的環(huán)境刺激，不屬于反射活動(對帶有感情的視覺或語言刺激產(chǎn)生適當?shù)目藁蛐Ψ磻?；用姿勢或語言直接回答提問；尋取物體時表現(xiàn)出物體位置和路線的明確關系；用一種適合物體大小和形狀的方式接觸和握拿物體；眼球跟蹤或凝視移動或跳躍的物體)1.意識1.3微小意識狀態(tài)(minimallyco1.意識

1.4閉鎖綜合征(locked-insyndrome)患者雖然意識清醒，但卻由于全身隨意肌（除眼睛外）全部癱瘓，導致患者不能活動、不能自主說話的一種綜合征。如果患者眼睛也癱瘓，則被稱為完全性閉鎖綜合征，它是閉鎖綜合征的一種特殊形式閉鎖綜合征是在1966年由美國神經(jīng)學家弗雷德·普拉姆（FredPlum）和杰羅姆·波斯納（JeromePosner）首先提出。閉鎖綜合征有時也被稱為腦延脊髓中斷（cerebromedullospinaldisconnection）、去傳出狀態(tài)（de-efferentedstate）、假性昏迷（pseudocoma）、腦橋腹外側綜合征（ventralpontinesyndrome）或基督山綜合征（Monte-Cristosyndrome）1.意識1.4閉鎖綜合征(locked-insyn微小意識狀態(tài)微小意識狀態(tài)示腦急性損傷恢復過程中的一個特殊階段對于預后判斷和治療方式選擇有重要指導價值PVS患者中，超過40％為具有微弱意識的MCS患者AcuteBrainInjuryComaBrainDeathLocked-inSyndromeVegetativeStateFastRecoveryMinnimallyConsciousStatePermanentVegetativeStatePermanentMinimallyConsciousState?RecoveryofConsciousnessGiacinoJT,FinsJJ,LaureysS,SchiffND.Disordersofconsciousnessafteracquiredbraininjury:thestateofthescience.NatRevNeurol2014Feb;10(2):99-114.doi:10.1038/nrneurol.2013.279.Epub2014Jan28.Review微小意識狀態(tài)微小意識狀態(tài)示腦急性損傷恢復過程中的一個特殊階段意識障礙類型對預后的影響前瞻性、多中心的研究顯示：創(chuàng)傷后3周時的意識障礙類型對預后產(chǎn)生顯著影響，MCS患者遠期預后顯著好于植物狀態(tài)患者（UWS）GodboltAK,DeboussardCN,StenbergM,LindgrenM,UlfarssonT,BorgJ.Disordersofconsciousnessafterseveretraumaticbraininjury:aSwedish-Icelandicstudyofincidence,outcomesandimplicationsforoptimizingcarepathways.JRehabilMed2013Sep;45(8):741-8.doi:10.2340/16501977-1167意識障礙類型對預后的影響前瞻性、多中心的研究顯示：創(chuàng)傷后3周診斷的挑戰(zhàn)沒有“金標準”是意識障礙類型判斷的最大挑戰(zhàn)缺乏客觀化的評價手段，目前仍以行為學觀察為主，而：—行為≠意識—行為觀察的范圍，可寬可窄—行為觀察的頻次，可簡可繁—行為判斷的尺度，可松可嚴導致的問題：“誤判率”高，可達40%；危害：—預后判斷—醫(yī)生和家屬決定是否該繼續(xù)治療，例如生命支持？—如果治療，采取什么方式？GiacinoJT,FinsJJ,LaureysS,SchiffND.Disordersofconsciousnessafteracquiredbraininjury:thestateofthescience.NatRevNeurol2014Feb;10(2):99-114.doi:10.1038/nrneurol.2013.279.Epub2014Jan28.Review診斷的挑戰(zhàn)沒有“金標準”是意識障礙類型判斷的最大挑戰(zhàn)Giac2.神經(jīng)調(diào)控技術神經(jīng)調(diào)控是利用植入性或非植人性技術，通過主動刺激神經(jīng)產(chǎn)生生物反應或?qū)O小量藥物定向作用于功能區(qū)，改變中樞、外周或自主神經(jīng)系統(tǒng)中的信號傳遞，從而改善患者癥狀、提高生命質(zhì)量的生物醫(yī)學工程技術神經(jīng)調(diào)控治療目前主要采取的是植入性方式包括：(1)DBS；(2)CCS（皮層電刺激）；(3)PNS，包括枕神經(jīng)刺激(ONS)及迷走神經(jīng)刺激(VNS)；(4)SCS；(5)微量泵的植入(dumpdeliverysystems，DDS);非植人性方式有:經(jīng)皮神經(jīng)刺激(transcutleousneverstimulation，TNS)和經(jīng)顱磁刺激(transcranialmageticstimulation，TMS)神經(jīng)調(diào)控治療遷延昏迷已近50年，調(diào)控方式經(jīng)歷了正中神經(jīng)刺激、迷走神經(jīng)刺激及巴氯芬泵，目前主要集中在脊髓電刺激（dorsalcordstimulation,DCS）和DBS上2.神經(jīng)調(diào)控技術神經(jīng)調(diào)控是利用植入性或非植人性技術，通過主動3.評估手段意識障礙的評定量表—改良的昏迷評分量表（RevisedComa-RecoveryScale,CRS-R）——聽覺、視覺、運動、言語反應、交流及喚醒水平等6方面。最低得分代表反射性活動，最高則代表認知行為。CRS為歐美廣泛使用，其有效性經(jīng)多篇報道證實，可以用以判斷預后和指導康復，2004年提出了現(xiàn)行的修改版CRS-R。CRS-R從0到23分，對原量表進行了較大修改，增加了敏感度高、區(qū)分神經(jīng)行為變化好的條目，對部分條目重新命名，刪除了一些不適合的條目。CRS-R更能適合鑒別MCS與VS，滿足診斷與康復治療的需要。3.評估手段意識障礙的評定量表中國持續(xù)性植物狀態(tài)評定量表（1996、2001）—2001版增加了EEG、SEP對意識障礙的評估綜合國內(nèi)外意識障礙評定量表，根據(jù)患者所處疾病階段采用相應的評定量表。急性期采用GCS和FOUL，恢復期采用CRS-R和我國持續(xù)性植物狀態(tài)評定量表，預后評估采用GOS和ADL-BI。中國持續(xù)性植物狀態(tài)評定量表（1996、2001）意識障礙類型的“誤判”兩種不同的診斷方式：—“會診模式”：由醫(yī)生、心理治療師、語言治療師、康復醫(yī)生、物理治療師和護士組成，以觀察到的患者行為為診斷依據(jù)（MCS的Aspen診斷標準）—CRS-R量表結果：—40%“會診模式”診斷為VS的患者，CRS-R量表評價為MCS；—10%“會診模式”診斷為MCS的患者，CRS-R量表評價為VS；—89%“會診模式”無法明確診斷的患者，CRS-R量表評價為MCS；—與15年前的數(shù)據(jù)相比，不同標準之間的診斷不相符率沒有改變SchnakersC,VanhaudenhuyseA,GiacinoJ,VenturaM,BolyM,MajerusS,MoonenG,LaureysS.Diagnosticaccuracyofthevegetativeandminimallyconsciousstate:clinicalconsensusversusstandardizedneurobehavioralassessment.BMCNeurol2009Jul21;9:35.doi:10.1186/1471-2377-9-35意識障礙類型的“誤判”兩種不同的診斷方式：Schnakers意識障礙的影像學和電生理評價嚴重的顱腦外傷破壞了一些列興奮性與抑制性神經(jīng)環(huán)路，皮層神經(jīng)元的興奮性下降，表現(xiàn)為意識障礙影像學和電生理手段可以通過結構、代謝和電活動，客觀評價神經(jīng)系統(tǒng)的結構和功能圖示Striatum對GPi的抑制性調(diào)控被破壞，因而皮層神經(jīng)元無法達到其興奮閾值意識障礙的影像學和電生理評價嚴重的顱腦外傷破壞了一些列興奮性PETPET對MCS和VS的鑒別VS患者的覺醒控制區(qū)和大腦皮層之間的功能連接出現(xiàn)大范圍缺失，而MCS患者的相應區(qū)域保留不足：結果來源于群體統(tǒng)計數(shù)據(jù)的累及，對于個體不易明確判斷圖中紅色五角星區(qū)域示聽覺刺激后，MCS患者中存在而VS患者中不存在的活動區(qū)圖中紅色五角星區(qū)域示聽覺刺激后，MCS患者中存在而VS患者中不存在的活動區(qū)BolyM,FaymonvilleME,PeigneuxP,LambermontB,DamasP,DelFioreG,DegueldreC,FranckG,LuxenA,LamyM,MoonenG,MaquetP,LaureysS.Auditoryprocessinginseverelybraininjuredpatients:differencesbetweentheminimallyconsciousstateandthepersistentvegetativestate.ArchNeurol2004Feb;61(2):233-8PETPET對MCS和VS的鑒別圖中紅色五角星區(qū)域示聽覺刺激fMRIfMRI可用于評價意識狀態(tài)相關的靜息態(tài)大腦默認網(wǎng)絡（DMN）正常對照、MCS、VS和昏迷患者DMN的fMRI表現(xiàn)有顯著差異昏迷狀態(tài)下，DMN活動消失，MCS和VS狀態(tài)有殘存的活動，但MCS強于VSfMRIfMRI可用于評價意識狀態(tài)相關的靜息態(tài)大腦默認網(wǎng)絡（fMRIMCS患者意識有關的腦結構損傷更輕。fMRI有更多激活區(qū)域和廣泛連接，因此具有更好的預后不足：在群體水平可以體現(xiàn)統(tǒng)計學差異，對于個體而言，頭部運動、呼吸、心跳等可能造成假象，可靠性不高

SodduA,VanhaudenhuyseA,BahriMA,BrunoMA,BolyM,DemertziA,TshibandaJF,PhillipsC,StanzianoM,Ovadia-CaroS,NirY,MaquetP,PapaM,MalachR,LaureysS,NoirhommeQ.Identifyingthedefault-modecomponentinspatialICanalysesofpatientswithdisordersofconsciousness.HumBrainMapp2012Apr;33(4):778-96.doi:10.1002/hbm.21249.Epub2011AprVanhaudenhuyseA,NoirhommeQ,TshibandaLJ,BrunoMA,BoverouxP,SchnakersC,SodduA,PerlbargV,LedouxD,BrichantJF,MoonenG,MaquetP,GreiciusMD,LaureysS,BolyM.Defaultnetworkconnectivityreflectsthelevelofconsciousnessinnon-communicativebrain-damagedpatients.Brain2010Jan;133(Pt1):161-71.doi:10.1093/brain/awp313.Epub2009Dec23fMRIMCS患者意識有關的腦結構損傷更輕。fMRI有更多電生理檢查：動態(tài)腦電圖、體感誘發(fā)電位、聽覺誘發(fā)電位電生理檢查：動態(tài)腦電圖、體感誘發(fā)電位、聽覺誘發(fā)電位阿利姆·路易斯·本納比德（左）和馬倫·德朗（右）4.DBS阿利姆·路易斯·本納比德（左）和馬倫·德朗（右）4.DBS應用神經(jīng)調(diào)控技術促醒遷延昏迷患者的現(xiàn)狀及未來課件對MCS和VS患者，DBS可提高網(wǎng)狀結構和皮層神經(jīng)元的興奮性，收到外界刺激時使神經(jīng)元更易達到動作電位閾值NEnglJMed2014Oct9;371(15):1369-73.對MCS和VS患者，DBS可提高網(wǎng)狀結構和皮層神經(jīng)元的興奮性DBS的促醒治療效果得到廣泛肯定目前研究中，VS或MCS患者的病因除TBI外，還有腦血管病等其他急性損傷多為探索性小樣本研究研究者病例數(shù)設計類型干預方式結果TsubokawaT8VS前瞻，隊列DBS4位患者能夠進行部分語言交流YamanotoT21VS5MCS前瞻，隊列DBS8位VS患者能夠進行部分語言交流4位MCS患者功能得到基本恢復Cohadon25前瞻，隊列DBS13位患者功能得到部分恢復SchiffND1MCS雙盲，交叉DBSCRS-R評分明顯改善Nature2007;448(7153):600-3ActaNeurochirSuppl2003;87:15-8DBS的促醒治療效果得到廣泛肯定研究者病例數(shù)設計類型干預方式選擇至少一側腦結構完整并無明顯萎縮變形者采用DBS手術靶點選擇：丘腦中央中核及旁束核（CM-Pf）手術步驟：同HFS-STNDBS治療對伴發(fā)癲癇、缺氧腦病導致的肌陣攣有緩解作用選擇至少一側腦結構完整并無明顯萎縮變形者采用DBS手術①行顱腦CT及MRI掃描，圖像融合，手術計劃系統(tǒng)確定靶點位置及坐標②開顱，微電極記錄針道細胞放電，放置Medtronic3387電極③連接延長導線，將7428或7426脈沖發(fā)生器置入胸前皮下④術后1周MRI復查確認植入電極位置準確，開機刺激⑤參數(shù)：25~100Hz,100~150μs,1.0~4.0V①行顱腦CT及MRI掃描，圖像融合，手術計劃系統(tǒng)確定靶點位置5.脊髓后柱刺激C2-C4硬膜外或硬膜下安置電極頸髓電刺激后，腦血流增加，腦細胞糖代謝亦增加；腦脊液中多巴胺、去甲腎上腺素增多，這些變化可能與電刺激激活腦干網(wǎng)狀結構中血管活性中樞有關，也可能與電刺激后降低了交感神經(jīng)緊張有關發(fā)現(xiàn)可以激活膽堿能上行網(wǎng)狀系統(tǒng)。研究者病例數(shù)設計類型干預方式結果KannoT42前瞻，隊列脊髓后柱刺激覺醒早OyamaH10前瞻，隊列脊髓后柱刺激PVS評分改善PacingClinEletrophysiol1989;12:733-8SocTreatComa1992;1:67-755.脊髓后柱刺激C2-C4硬膜外或硬膜下安置電極研究者病例數(shù)應用神經(jīng)調(diào)控技術促醒遷延昏迷患者的現(xiàn)狀及未來課件腦部結構變形較大者行DCS手術DCS對患者肌張力增高有良好的緩解手術適應癥：1、嚴重顱腦創(chuàng)傷患者2、大面積腦梗塞、腦出血3、缺血缺氧性腦病4、一氧化碳中毒5、其他原因?qū)е碌拈L期昏迷腦部結構變形較大者行DCS手術手術時機：1、患者生命體征平穩(wěn)2、全身無炎癥反應，無發(fā)熱術前檢查：1、MRI（fMRI）2、PET-CT/SPECT3、視頻腦電圖4、誘發(fā)電位5、腦脊液神經(jīng)遞質(zhì)的檢測手術時機：影響預后的幾個因素外傷較非外傷有更大的恢復機會歐美學者為避免自然清醒影響療效的估計，建議患者選擇6月以上，國內(nèi)指征較寬，選擇“昏迷”3月后，因為非外傷性PVS在3個月后自然清醒機會極小年齡：年輕人預后相對較老年人好EEG、SEP波形正常者意識可望恢復，傷后1周SEP仍消失者預后不良CT、MRI示大腦皮層廣泛性萎縮或大面積低密度灶預后不良PET-CT/SPECT可顯示腦代謝情況，如患者情況許可，可對比術前及術后3M、0.5Y、1Y情況PWI較PET-CT/SPECT方便，也可間接提示腦代謝情況影響預后的幾個因素外傷較非外傷有更大的恢復機會皮膚切口：在全麻下以第5頸椎為中心，取頸后正中縱切口，約5cm，脈沖發(fā)生器可置于腋下、鎖骨上窩、側胸壁皮膚切口：在全麻下以第5頸椎為中心，取頸后正中縱切口，約5切開皮膚，分離肌肉，切除第5頸椎的椎板、棘突，向上分離硬膜外腔美敦力3587或3589電極置入至C2~C4節(jié)段，接臨時刺激器測試無誤，固定并連接延長導線及刺激器（美敦力，ITREL3單電極神經(jīng)刺激系統(tǒng)）切開皮膚，分離肌肉，切除第5頸椎的椎板、棘突，向上分離硬膜外術后1d復查X片，位置無誤后于3-7d開機刺激術后1d復查X片，位置無誤后于3-7d開機刺激stimulationisinitiated3–7daysaftersurgery.regardthecranialandtrunksidesasthenega