正中神經(jīng)電刺激用于昏迷促醒的研究進(jìn)展

劉夢(mèng)洋，楊俊生，梁矗，楊嫚

(1.西安醫(yī)學(xué)院，陜西 西安；2.陜西省人民醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，陜西 西安)

0 引言

昏迷是高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)嚴(yán)重受抑制的一種臨床表現(xiàn)，其特點(diǎn)表現(xiàn)為意識(shí)喪失，對(duì)各種刺激失去正常反應(yīng)，隨意運(yùn)動(dòng)和感覺喪失[1]。對(duì)昏迷患者的促醒治療原則為：針對(duì)昏迷病因和并發(fā)癥治療，促進(jìn)患者意識(shí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)重建的治療[2]。目前的促醒技術(shù)有以下幾個(gè)方面：①藥物治療：作用于多巴胺能系統(tǒng)和谷氨酸能系統(tǒng)，如金剛烷胺、多巴絲肼、鹽酸納洛酮等；②高壓氧治療：高壓氧治療可改善腦組織缺血缺氧癥狀，改善腦水腫，利于神經(jīng)修復(fù)[3]；③神經(jīng)電刺激及感覺刺激治療：神經(jīng)電刺激包括正中神經(jīng)電刺激、腦深部電刺激[4]、經(jīng)顱重復(fù)磁刺激[5]等，感覺刺激包括話語、情感、音樂等刺激；④中醫(yī)針刺治療：可選擇“醒腦開竅”等穴位進(jìn)行針刺手法刺激[6]。國內(nèi)外已有大量的研究證實(shí)MNS具有良好的促醒作用[7]。

1 正中神經(jīng)解剖概述及MNS應(yīng)用方法

正中神經(jīng)由頸5～8與胸1神經(jīng)根的纖維構(gòu)成。從臂叢神經(jīng)外側(cè)索分出的外側(cè)根和從內(nèi)側(cè)索分出的內(nèi)側(cè)根，兩者共同組成正中神經(jīng)，正中神經(jīng)支配前臂屈側(cè)的大部分肌肉，且穿過腕管支配手內(nèi)橈側(cè)半的大部分肌肉和手掌橈側(cè)皮膚感覺。正中神經(jīng)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的“外周門戶”，在中樞的支配區(qū)域占有較大面積，與身體其他部位相比，手的感覺代表區(qū)在大腦皮層占據(jù)的范圍不成比例地大[8]，因此，當(dāng)手部的正中神經(jīng)受到電流刺激信號(hào)，可以在大腦皮層得到投射及明顯的反饋，喚醒及激活受抑制的神經(jīng)元及上行網(wǎng)狀激活系統(tǒng)(ascending reticular activating system，ARAS)，從而產(chǎn)生較為顯著的治療效果。

MNS應(yīng)用刺激方法：在右前臂腕橫紋上方2cm處定位正中神經(jīng)，局部皮膚酒精消毒后帖皮膚電極，施加直流電刺激。MNS用于治療昏迷時(shí)的設(shè)置參數(shù)如下：采用不對(duì)稱方波，波寬300ms，刺激強(qiáng)度10-20mA，頻率40Hz，每分鐘工作20s，靜息40s。每日行MNS治療8h為宜。石艷紅等人[9]對(duì)右正中神經(jīng)電刺激用于腦外傷后昏迷患者的促醒治療參數(shù)研究顯示：當(dāng)治療參數(shù)設(shè)置為200μs、50Hz時(shí)，改善患者的昏迷狀態(tài)及促進(jìn)昏迷患者覺醒狀態(tài)的療效最為顯著。

2 正中神經(jīng)電刺激用于昏迷促醒

由于各種原因造成的不同程度的腦損害所致的昏迷或植物狀態(tài)，一直是尚未完全解決的醫(yī)學(xué)難題。造成患者昏迷的因素較多且機(jī)制復(fù)雜，其預(yù)后與損傷的程度、損傷部位、發(fā)病時(shí)間等各種因素密切相關(guān)。多年來，正中神經(jīng)電刺激作為一種安全、廉價(jià)、無創(chuàng)的治療方法被用于昏迷患者的神經(jīng)促醒。

2.1 創(chuàng)傷性顱腦損傷所致昏迷的促醒

1999年，第一篇關(guān)于MNS治療急性昏迷的文章發(fā)表：Cooper JB等學(xué)者[10]應(yīng)用MNS治療急性閉合性顱腦損傷昏迷。將6名因腦外傷所致昏迷的患者分為兩組，隨機(jī)接受MNS治療或假刺激，結(jié)果表明：MNS組恢復(fù)更快，傷后1個(gè)月在重癥監(jiān)護(hù)病房住院時(shí)間更短，格拉斯哥昏迷量表(Glasgow coma scale，GCS)和格拉斯哥預(yù)后量表(Glasgow outcome scale，GOS)評(píng)分有所改善。Lei及其同事[11]設(shè)計(jì)的隨機(jī)雙盲對(duì)照試驗(yàn)中，對(duì)右正中神經(jīng)電刺激(rightmedian nerve electrical stimulation，RMNS)的有效性及安全性進(jìn)行研究，將437例重型顱腦損傷后昏迷患者根據(jù)他們的出生日期分配到RMNS治療組或?qū)φ战M，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果提示：接受RMNS治療的患者平均GCS增加更快，蘇醒的比例明顯更高，對(duì)于那些恢復(fù)意識(shí)的患者，RMNS治療組的功能獨(dú)立性量表(function independent measure，F(xiàn)IM)評(píng)分較高，且沒有發(fā)現(xiàn)與RMNS治療相關(guān)的特殊并發(fā)癥。2017年7月，由上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院神經(jīng)外科牽頭，亞洲多家醫(yī)院參與的亞洲昏迷電刺激試驗(yàn)(Asia Coma Electrical Stimulation，ACES)的技術(shù)路線，ACES試驗(yàn)是一項(xiàng)前瞻性的、亞洲多中心的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，旨在檢驗(yàn)為期14天的RMNS在急性創(chuàng)傷性顱腦損傷昏迷患者中的有效性和安全性[12]。參加試驗(yàn)的患者被隨機(jī)分配到刺激組或非刺激組。該實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果提示：RMNS作為一種廉價(jià)、簡(jiǎn)單、安全、非創(chuàng)傷的治療手段在前期試驗(yàn)中顯示出了其較為理想的促醒療效。

2.2 腦卒中因素所致昏迷的促醒

陶敏等[13]應(yīng)用右正中神經(jīng)電刺激對(duì)82例大面積腦梗死意識(shí)障礙患者進(jìn)行觀察治療，觀察組的GCS評(píng)分明顯高于對(duì)照組(P＜0.05)，說明右正中神經(jīng)電刺激對(duì)大面積腦梗死意識(shí)障礙患者促醒治療有積極影響。陳加富[14]探究早期正中神經(jīng)電刺激對(duì)高血壓腦出血后昏迷患者的促醒效果及遠(yuǎn)期康復(fù)結(jié)果，納入41例高血壓腦出血性昏迷患者分為對(duì)照組及實(shí)驗(yàn)組，通過腦電圖評(píng)分、腦電活動(dòng)分級(jí)等四個(gè)指標(biāo)來評(píng)估患者的神經(jīng)外科重癥監(jiān)護(hù)室住院日及治療6個(gè)月后的清醒率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：早期正中神經(jīng)電刺激可減少患者的監(jiān)護(hù)室住院日，改善其腦電活動(dòng)，改善近遠(yuǎn)期的預(yù)后，提高患者的生存質(zhì)量，是一項(xiàng)值得臨床推廣的促醒輔助治療措施。

2.3 其他因素所致昏迷的促醒

溫劍鋒等人[15]對(duì)60例中、重度彌漫性軸索損傷昏迷患者進(jìn)行研究，分析右正中神經(jīng)電刺激在彌漫性軸索損傷治療中的應(yīng)用效果，在治療1個(gè)月和4個(gè)月之后對(duì)患者進(jìn)行評(píng)分，應(yīng)用右正中神經(jīng)電刺激組臨床療效的優(yōu)良率顯著升高，結(jié)果提示：右正中神經(jīng)電刺激對(duì)早期中、重度彌漫性軸索損傷患者促醒治療效果較明顯，可提高彌漫性軸索損傷治療的有效率。阮立新等人[16]應(yīng)用右正中神經(jīng)電刺激對(duì)神經(jīng)外科重癥監(jiān)護(hù)病房的不同昏迷原因患者進(jìn)行促醒治療，將患者隨機(jī)分為對(duì)照組及治療組，通過評(píng)估患者發(fā)病后6個(gè)月的GCS評(píng)分、GOS評(píng)分及殘疾評(píng)定量表(disability rating scale，DRS)，得出結(jié)論：右正中神經(jīng)電刺激輔助治療神經(jīng)外科重癥監(jiān)護(hù)病房的昏迷患者，是昏迷早期非常有效的促醒手段，可明顯縮短重癥患者接受重癥監(jiān)護(hù)的治療時(shí)間，有利于改善患者的預(yù)后。

3 正中神經(jīng)電刺激用于昏迷促醒的機(jī)制

正中神經(jīng)電刺激用于昏迷促醒的機(jī)制尚未完全研究清楚，目前可能機(jī)制有以下幾個(gè)方面：第一，上行網(wǎng)狀激活系統(tǒng)(ARAS)[17]。ARAS在維持喚醒狀態(tài)方面起著重要作用，通過丘腦層內(nèi)核團(tuán)中的興奮性中繼將腦干的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與大腦皮層連接起來[18]。MNS可直接使ARAS興奮[19]，從而能促進(jìn)覺醒。第二，與神經(jīng)營養(yǎng)因子有關(guān)，如神經(jīng)生長(zhǎng)因子和腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子。神經(jīng)營養(yǎng)因子在神經(jīng)可塑性中起重要作用[20]，可能促進(jìn)突觸重塑和受體表達(dá)或激活的變化。RMNS可能會(huì)提高神經(jīng)營養(yǎng)因子的濃度，使更多的神經(jīng)元存活，加速昏迷患者的恢復(fù)[21]。第三，刺激正中神經(jīng)時(shí)腦血流量增加和腦細(xì)胞中神經(jīng)遞質(zhì)代謝增強(qiáng)，從而促進(jìn)了昏迷患者的復(fù)蘇[22]。王振宇等人[23]通過監(jiān)測(cè)昏迷患者的大腦中動(dòng)脈血流平均血流速度及局部腦血流量發(fā)現(xiàn)：正中神經(jīng)電刺激有助于提高昏迷患者的腦血流量和腦血流速度，改善昏迷癥狀，利于恢復(fù)意識(shí)，提高臨床療效。第四，RMNS可能激活丘腦和皮層之間的投射，利于去除皮質(zhì)抑制[24]。陳禰等人[25]利用BOLD-fMRI技術(shù)證實(shí)了RMNS促醒治療能激活右手運(yùn)動(dòng)及感覺功能相關(guān)腦區(qū)，RMNS治療產(chǎn)生的不適感引起左側(cè)島葉激活，興奮腦皮質(zhì)。Huo C等人[26]應(yīng)用功能性近紅外光譜，評(píng)估中風(fēng)患者經(jīng)正中神經(jīng)電刺激治療后的大腦皮質(zhì)可塑性的變化，結(jié)果提示：正中神經(jīng)電刺激在腦功能網(wǎng)絡(luò)中可促進(jìn)自身額前區(qū)的功能調(diào)節(jié)，通過觸發(fā)患側(cè)手的肌肉抽搐，加強(qiáng)患側(cè)手的感覺運(yùn)動(dòng)刺激，進(jìn)而可波及大腦遠(yuǎn)端皮質(zhì)區(qū)域的功能重組。

4 小結(jié)

MNS因其良好的安全性、價(jià)格低廉及接受程度高等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于臨床昏迷患者的促醒，對(duì)沒有嚴(yán)格禁忌癥的患者來說，昏迷早期應(yīng)用MNS促醒是一個(gè)較好的選擇。MNS作為一個(gè)無創(chuàng)的促醒技術(shù)，可在很大程度上提高昏迷患者意識(shí)程度，進(jìn)而改善患者的生存質(zhì)量，減輕家庭及社會(huì)負(fù)擔(dān)。但是關(guān)于MNS的大樣本研究較少，特別是MNS的作用機(jī)理及其作用靶點(diǎn)還未完全明確，需要后續(xù)更大的樣本量研究、更明確的觀察指標(biāo)及更加深入的研究。