慢性意識(shí)障礙的體系構(gòu)建

何江弘

一、背景資料

意識(shí)障礙（disorders of consciousness，DOC）是指腦損傷后持續(xù)昏迷超過28 d的一種病理狀態(tài)。我國(guó)目前約有因腦外傷、腦卒中、缺氧性腦病等導(dǎo)致的慢性意識(shí)障礙患者50余萬，每年新增7～10萬名，年累計(jì)醫(yī)療開支300～500億元，給家庭和社會(huì)帶來巨大精神壓力和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)?；颊唛L(zhǎng)期處于“死不了，治不好”的艱難境地，給家庭和社會(huì)帶來巨大精神痛苦和沉重經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。對(duì)患者意識(shí)恢復(fù)可能的預(yù)測(cè)，將直接影響臨床治療策略的選擇，甚至是親屬對(duì)患者生死去留的抉擇。但是，目前臨床對(duì)患者的預(yù)后判斷完全依賴醫(yī)生臨床觀察和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)做出，主觀性較強(qiáng)，易受多種因素干擾，對(duì)預(yù)后的誤判可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果。近20年來，學(xué)術(shù)界一直在探索不同模態(tài)和水平的預(yù)后早期預(yù)測(cè)模型，包括行為監(jiān)測(cè)、神經(jīng)電生理、腦影像、生理/生化指標(biāo)等。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和醫(yī)療水平的快速發(fā)展，對(duì)于意識(shí)障礙疾病的治療要求日益提高，意識(shí)障礙學(xué)科也越來越受到全社會(huì)的關(guān)注。由于DOC研究涉及神經(jīng)內(nèi)、外科、神經(jīng)康復(fù)、神經(jīng)影像、神經(jīng)電生理等相關(guān)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)，及生物醫(yī)學(xué)工程等神經(jīng)學(xué)科的多個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域，需要多學(xué)科、多領(lǐng)域的聯(lián)合攻關(guān)，但目前我國(guó)的DOC研究普遍處于單中心、各自為陣的分散研究狀態(tài)，相互協(xié)作和合作研究不足，缺乏整體設(shè)計(jì)、綜合研究和大數(shù)據(jù)分析。但隨著新理論、新技術(shù)、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，診斷和治療水平不斷提高，通過凝聚廣大神經(jīng)內(nèi)外科、高壓氧科、康復(fù)科等多學(xué)科醫(yī)療工作者的心血與智慧，可以預(yù)見中國(guó)DOC診療事業(yè)的蓬勃發(fā)展。

二、DOC涉及的學(xué)科

DOC是一門新興的綜合性專業(yè)學(xué)科。與DOC密切相關(guān)的專業(yè)，臨床方面包括重癥、神經(jīng)內(nèi)科、神經(jīng)外科、影像診斷、心理，基礎(chǔ)方面包括腦成像、電生理機(jī)制研究、研究設(shè)計(jì)及流行病學(xué)，康復(fù)方面包括康復(fù)、高壓氧、中醫(yī)等。不同專業(yè)在DOC不同階段的介入也帶來臨床工作的不同，但基本工作內(nèi)容主要包括幾個(gè)方面：多模態(tài)診斷與預(yù)測(cè)（基于腦成像和電生理），藥物及康復(fù)治療，無創(chuàng)調(diào)控，有創(chuàng)神經(jīng)調(diào)控，輔助性治療（感覺刺激、中醫(yī)）。從診斷開始對(duì)患者的評(píng)估到術(shù)后療效的評(píng)定，單獨(dú)學(xué)科很難獨(dú)自完成整個(gè)診療，而需要多學(xué)科協(xié)同進(jìn)行。在DOC臨床評(píng)估中涉及很多檢測(cè)技術(shù)，總體分為腦成像和神經(jīng)電生理兩大類，可以稱為DOC促醒領(lǐng)域的新技術(shù)，服務(wù)于外科治療前期診斷和篩選。雖然DOC屬于外科治療，但是這些檢測(cè)對(duì)于神經(jīng)外科的幫助是必不可少的。與基礎(chǔ)研究不同的是，臨床應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)腦深部電刺激（deep brain stimulation，DBS）或脊髓刺激（spinal cord stimulation，SCS）頻率的作用存在相當(dāng)大的個(gè)體化特征。是否存在對(duì)所有患者均有效果的單一頻率仍然需要探索。目前，解放軍總醫(yī)院第七醫(yī)學(xué)中心原附屬八一腦科醫(yī)院主要通過功率譜分析和排序熵兩種電生理分析手段輔助選擇DBS/SCS術(shù)后的刺激參數(shù)。另一方面，對(duì)神經(jīng)調(diào)控參數(shù)效能的檢測(cè)，實(shí)際上也是對(duì)所做的工作與治療效果的判定。

三、學(xué)科的建設(shè)

首先應(yīng)該對(duì)學(xué)科建設(shè)有明確的定位和目標(biāo)，定位目標(biāo)的設(shè)定直接影響科室未來發(fā)展方向，目標(biāo)分為兩個(gè)方面：（1）以科研為目，通常為短期定位，目標(biāo)是更快的多出文章、設(shè)計(jì)課題。但是這樣對(duì)患者病情改善并沒有給與更好的幫助，更關(guān)注的是數(shù)據(jù)如何把控嚴(yán)格，挑選更合適的患者。關(guān)于學(xué)科的定位，如果定位?？浦行闹恍枰晟萍夹g(shù)、提高工作質(zhì)量；如果定位為具備多能力綜合的昏迷促醒中心，既需要有詳細(xì)的診斷和后期康復(fù)的支持，還需要核心技術(shù)，雖然學(xué)科的發(fā)展較慢，但是這是未來很多醫(yī)院和科室發(fā)展的主要形式；（2）治療效果的預(yù)期定位，慢性DOC的臨床診療進(jìn)步是一個(gè)很漫長(zhǎng)的過程，在一夜之間發(fā)生突破的可能性非常小，甚至幾十年都不會(huì)有很大的變化。但是在DOC領(lǐng)域工作的價(jià)值和意義是突破醫(yī)學(xué)難題時(shí)所前進(jìn)的每一小步逐漸積累才會(huì)慢慢前進(jìn)越過高峰。要對(duì)DOC診療的困難性有清醒的認(rèn)識(shí)，比如我們的目標(biāo)是要讓患者在治療后比來之前的狀況得到提高，而不是給自己設(shè)立不切實(shí)際的目標(biāo)。

從戰(zhàn)術(shù)上要組織構(gòu)架的搭建能夠讓治愈率更高，讓很多工作更有效率的推進(jìn)。慢性DOC的治療要涉及多個(gè)學(xué)科，要從三個(gè)層次搭建：（1）首先要在平臺(tái)內(nèi)部的多學(xué)科團(tuán)隊(duì)搭建（multidisciplinary treatment，MDT）。很多單位出現(xiàn)的問題是什么都由自己科室去做，從前期的診斷治療到后期的康復(fù)，患者不愿意交給別的科室和團(tuán)隊(duì)，與其他學(xué)科缺乏交流，也就得不到其他專業(yè)的幫助，所以工作進(jìn)展的非常困難。MDT建立是非常重要的，很多工作都需要MDT才能實(shí)現(xiàn)。但是合作過程中有許多溝通問題需要注意，溝通不到位可能導(dǎo)致進(jìn)展困難，但是無論如何，單靠一己之力很難完成這件事情，也很難走遠(yuǎn)，也許過程很難但是這些需要我們?nèi)タ朔?。?）除了在平臺(tái)搭建內(nèi)部MDT的建設(shè)，建設(shè)跨學(xué)科的MDT團(tuán)隊(duì)也是非常重要。其主要應(yīng)用到很多先進(jìn)的檢驗(yàn)技術(shù)，這些檢驗(yàn)技術(shù)并不是我們所具備的，而是一些科研團(tuán)隊(duì)所掌握的。不僅要在醫(yī)院內(nèi)部進(jìn)行緊密合作，還要尋求掌握高科技的團(tuán)隊(duì)的支持，使工作在高水平操作。（3）廣泛的學(xué)術(shù)交流，需要和同專業(yè)同領(lǐng)域的同行進(jìn)行交流，在會(huì)議上提供意見，快速學(xué)習(xí)到新的知識(shí)、掌握到新的理念，要從小的團(tuán)隊(duì)走到大的聯(lián)盟，對(duì)工作和學(xué)科建設(shè)都得到很好的提高?？傊?，在戰(zhàn)略上要有明確的定位不動(dòng)搖，做好組織框架，如果要走長(zhǎng)遠(yuǎn)一定要有穩(wěn)定的方向和興趣、有理想有目標(biāo)、不斷的學(xué)習(xí)與合作，工作中求真務(wù)實(shí)，實(shí)事求是。

四、腦計(jì)劃對(duì)DOC的影響

2016年習(xí)近平總書記在全國(guó)科技創(chuàng)新大會(huì)上提到腦連接圖譜研究。2018年5月28日習(xí)近平總書記在在中國(guó)科學(xué)院第十九次院士大會(huì)、中國(guó)工程院第十四次院士大會(huì)上講到：進(jìn)入21世紀(jì)以來，全球科技創(chuàng)新進(jìn)入空前密集活躍的時(shí)期，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在重構(gòu)全球創(chuàng)新版圖、重塑全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。以人工智能、量子信息、移動(dòng)通信、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈為代表的新一代信息技術(shù)加速突破應(yīng)用，以合成生物學(xué)、基因編輯、腦科學(xué)、再生醫(yī)學(xué)等為代表的生命科學(xué)領(lǐng)域孕育新的變革。國(guó)家科技創(chuàng)新2030重大項(xiàng)目“腦科學(xué)與類腦研究”，聚焦攻克大腦重大疾病是未來醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)領(lǐng)域最重要的前沿領(lǐng)域，以人腦重大疾病防治為切入點(diǎn)，還原臨床醫(yī)學(xué)和腦科學(xué)研究本質(zhì)關(guān)系?！澳X科學(xué)與類腦研究”實(shí)施方案指出：“臨床疾?。〒p傷）造成的功能障礙或開顱手術(shù)時(shí)的實(shí)時(shí)功能檢測(cè)，是探討人腦神經(jīng)機(jī)制的重要途徑”。神經(jīng)外科既能為腦科學(xué)研究提供豐富的腦認(rèn)知障礙疾病的患者資源，又可以從臨床工作中發(fā)現(xiàn)和凝煉腦科學(xué)問題。人工智能技術(shù)研發(fā)成果，如腦機(jī)接口、人工智能、可穿戴的機(jī)器人等需要通過臨床驗(yàn)證，最終使患者獲益。神經(jīng)外科在腦基礎(chǔ)研究和成果轉(zhuǎn)化方面都發(fā)揮著重要作用，神經(jīng)外科在國(guó)家腦科學(xué)研究計(jì)劃準(zhǔn)確站位將推動(dòng)學(xué)科的發(fā)展。

意識(shí)障礙評(píng)價(jià)指標(biāo)研究是神經(jīng)科學(xué)研究的一項(xiàng)重要課題。腦損傷后意識(shí)障礙患者是否能清醒，還是終身植物狀態(tài)，北京天壇醫(yī)院與上海中科院神經(jīng)科學(xué)研究所等開展了 “多層次漢語語言檢測(cè)任務(wù)腦電研究”，判斷腦卒中和腦損傷后昏迷患者是否可能清醒的客觀根據(jù)取得初步結(jié)果。神經(jīng)外科開顱手術(shù)臨床研究發(fā)現(xiàn)，切除大腦功能區(qū)的動(dòng)靜脈畸形、腦出血、海綿狀血管畸形等手術(shù)后，部分患者出現(xiàn)偏癱、失語，但經(jīng)過一段時(shí)間常規(guī)康復(fù)后偏癱、失語可以恢復(fù)，這一發(fā)現(xiàn)為研究大腦功能區(qū)重塑提供佐證。

當(dāng)前絕大部分研究和應(yīng)用都集中在輔助醫(yī)生檢測(cè)影像中肉眼可見的病灶，關(guān)注在人工智能如何讓醫(yī)生能更快速更自動(dòng)地診斷。雖然這提高了病灶檢測(cè)效率和精度，減少了人為操作的誤判率，但是從本質(zhì)上講并沒有提供新的醫(yī)學(xué)及影像學(xué)信息。因此，人工智能在醫(yī)學(xué)中面臨的更具挑戰(zhàn)性的問題和機(jī)遇是如何將人工智能與疾病相關(guān)的各種“組學(xué)”融合，提供未知的有關(guān)疾病的生物學(xué)內(nèi)在關(guān)聯(lián)信息，從而提高人類對(duì)疾病本身的理解和診治能力?；谝陨蠈?duì)人工智能在醫(yī)學(xué)中作用的判斷，中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所和陸軍總醫(yī)院在這個(gè)方向上進(jìn)行了多年的努力和探索，將“腦網(wǎng)絡(luò)組學(xué)”與人工智能方法結(jié)合，建立了全新的慢性意識(shí)障礙預(yù)后預(yù)測(cè)模型，利用該模型預(yù)測(cè)意識(shí)障礙患者能否恢復(fù)意識(shí)的準(zhǔn)確率高達(dá)88%。該方法的有效性在來自兩家醫(yī)院三套不同數(shù)據(jù)集上得到了驗(yàn)證。

五、未來DOC面臨挑戰(zhàn)與機(jī)遇

近年來，在腦功能成像領(lǐng)域進(jìn)展的帶動(dòng)下，昏迷及意識(shí)障礙病的研究出現(xiàn)了復(fù)興。但由于意識(shí)障礙疾病的致傷機(jī)制及病情復(fù)雜多樣，缺乏大樣本多中心的系統(tǒng)性研究。在諸多關(guān)鍵科學(xué)問題上存在盲點(diǎn)，需要深入探索和重點(diǎn)突破。未來DOC領(lǐng)域里有很多事需要去做，DOC是未充分開墾的領(lǐng)域，腦計(jì)劃聚集了很多的腦科學(xué)大家，在這個(gè)領(lǐng)域的不斷觀察、探索、發(fā)現(xiàn)和嘗試，不斷推陳出新診斷和治療技術(shù)，會(huì)讓我們更加接近事實(shí)的真相。DOC取得突破性進(jìn)展尚需時(shí)日，患者每一個(gè)微小的進(jìn)步都會(huì)讓我們無限欣喜。加油，DOC的工作除了詩(shī)還有遠(yuǎn)方。