持续性植物状态(Persistentvegetativestate,PVS),俗称“植物人”,其最常见的病理改变是弥漫性轴索损伤、弥漫性皮质层样坏死和丘脑坏死。
世界各国对植物状态有不同的诊断标准,但多数国家的学者认为,PVS是指植物生存状态持续1个月以上而未出现任何觉醒迹象者。患者生命体征正常,可睁眼,有自主呼吸,睡眠-觉醒周期可全部或部分存在,丘脑下部及脑干功能基本保存;但无认知和思维能力,也无自发语言。
PVS康复进展
医疗技术的进步在明显提高危重患者死亡率的同时,也带来了大量持续性植物状态(PVS)患者,据不完全统计,我国每年因各种原因导致新增PVS患者近10万。
目前对PVS的治疗尚无绝对肯定有效的措施。而康复医学在PVS中的介入主要是通过综合促醒和康复治疗,包括护理、营养保障、药物治疗、传统医学、高压氧治疗、声光刺激、神经电刺激、神经干细胞移植、康复措施以及家庭关怀等多方面处理方法,减少PVS患者认知和肢体功能障碍的进一步加重,最大限度地改善患者的生存质量。
近年来利用脑深部电刺激技术deepbrainstimulation,DBS)进行促醒治疗引起了学者们的关注,成为神经功能调控和颅脑创伤救治领域的研究新热点。
DBS概述
脑深部电刺激(DBS)是神经系统疾病外科治疗与电子技术相结合的临床新方法,通过兴奋网状上皮激活系统以唤醒皮质功能,包括丘脑电刺激、脑干中脑电刺激、小脑电刺激。
具体方法是通过立体定向手术技术将深部脑刺激电极植入至中脑网状结构的楔形核或丘脑的非特异性核团等部位,按照一定强度的刺激参数进行刺激以诱发出觉醒反应,可连续刺激6个月以上,通常放置时间为3-24个月。
DBS病例报道
DBS开始出现于上世纪50-70年代。
1969年Hassler首次报道了通过刺激PVS患者的苍白球基底部和丘脑的基底核,观察到一个非常强烈的唤醒反应。
1990年Tsubokawa等报道8例患者使用DBS治疗后4例效果明显,其中3例脱离植物状态,指出如果患者脑损伤后2个月内进行DBS并持续6-8个月效果较好。
1993年Cohadon等报道了25例创伤性脑损伤后PVS患者在3个月时给予DBS,随访1-12年后发现12例无明显变化,13例有肯定的改善,但长期效果不甚理想,且由于缺乏对照,DBS的确切疗效尚难肯定。
2005年Yamamoto等通过21例患者DBS术后超过10年的观察发现,8例患者脱离PVS,但大多数仍需卧床,指出如果选择合适,DBS是一个有效的促醒方法,对最小意识状态效果更好,但同时强调需要配合完善的神经康复治疗。
2007年Schiff等报道1例创伤性脑损伤后处于最小意识状态已6年的患者给予DBS后,认知、肢体运动、进食等功能取得明显改善,认为DBS能够明显促进严重脑损伤后期的功能恢复。
统计表明:DBS的总有效率为44.3%,对头部外伤、缺氧性脑病和脑血管病的有效率分别为57.1%、31.2%和29.4%。治疗效果与病因密切相关,同时与年龄及病程也有关,30岁以下80.6%有效,病程在12个月以内者67.7%有效。
近年来,在北京陆军总医院(原军区总医院)、天津武警医学院附属医院等医院进行了DBS促醒的尝试,公开报道的治疗病例达50余例,取得了较好的临床效果。
DBS治疗PVS机制报道
①增加脑血流量及代谢水平:在采用近红外光谱技术进行神经激活的试验中证实,刺激丘脑中央中核能引起显著而持久的总血红蛋白和氧合血红蛋白的增加,可改善受损神经细胞的缺氧状态,有利于神经细胞代谢及功能改善,促进意识恢复。
②直接兴奋大脑皮质及脑干网状结构,增强脑电活动,改善神经电生理,促进脑干网状上皮激活系统的正常活动以维持大脑皮质的觉醒状态。
③对神经递质分泌的影响:DBS可修复受损神经细胞膜内外电位水平,使其恢复正常电位,促进神经细胞和神经通路的正常运行,使脑脊液中的多巴胺递质恢复至正常水平。
DBS的适应症
DBS似乎不是对所有损伤类型的昏迷患者都有促醒作用,一项由法国、日本、美国等多中心参与的临床研究,在对该组50例植物生存患者分别进行以丘脑板内核和高颈髓为靶点的DBS治疗后,只有一小部分因重型颅脑创伤昏迷患者的临床症状有所改善,其他大部分致伤类型患者如缺氧性脑病患者的临床症状并没有改善。
另有研究结果显示,生物电评价对于选择DBS的适应人群具有重要价值,根据电生理标准,PVS患者中只有14.9%是适合进行DBS治疗的。因此,如果在电生理标准的基础上选择DBS的适应人群对于PVS患者的意识恢复可能是有益的。
DBS术后功能康复
PVS患者长期处于被动卧位,长期不运动而引发肌肉萎缩,关节痉挛、挛缩,因此肢体功能康复锻炼十分重要。做按摩、被动功能锻炼时动作要轻柔、缓慢、有节奏,活动应达到最大范围,且定时锻炼,以助预防肢体功能障碍。
小结
尽管DBS在PVS患者的促醒治疗中,尚有许多问题亟待解决。比如患者的选取标准、电极刺激部位、预后评估方法和标准等问题,但DBS对PVS患者的康复有积极作用,可缩短患者康复的时程,在这个问题上,学者们还是有共识的。
但是,由于DBS属于有创性治疗且治疗花费较为昂贵,如何区分哪些患者适合接受DBS促醒治疗,DBS与其他促醒治疗(例如正中神经刺激、跨颅磁刺激、高颈髓刺激等)相比较有何显著优势,都是推广应用DBS治疗有待回答的技术问题和伦理要求。
总之,DBS是一门很有发展的新兴科学,临床应用前景光明。但DBS促醒的理论研究和临床实践,需要神经创伤、神经科学和神经调控学多个领域的交叉合作,并且有着广阔的研究空间。