倪瑩瑩，鄧麗霞，邱承堯，汪文勝，馬夢(mèng)良，劉云義

腦電仿生電刺激對(duì)持續(xù)植物狀態(tài)患者腦血流速度和腦代謝的影響①

倪瑩瑩1a，鄧麗霞1a，邱承堯1a，汪文勝1b，馬夢(mèng)良1a，劉云義1a

目的研究腦電仿生電刺激完骨、天柱、內(nèi)關(guān)對(duì)持續(xù)植物狀態(tài)(PVS)患者腦血流速度及腦代謝的影響。方法60例PVS患者按照隨機(jī)數(shù)字表法分為觀察組和對(duì)照組各30例，對(duì)照組接受基礎(chǔ)管理、高壓氧、促醒藥物、感覺(jué)刺激等常規(guī)治療；觀察組在常規(guī)治療基礎(chǔ)上接受腦電仿生電刺激雙側(cè)天柱、完骨(主電極)、內(nèi)關(guān)穴(輔助電極)治療，連續(xù)治療30 d。分別于治療開(kāi)始前1 d及治療結(jié)束后1 d采用PVS療效評(píng)分量表進(jìn)行評(píng)估，經(jīng)顱彩色多普勒超聲(TCD)、磁共振波普(MRS)檢查觀察腦血流速度及腦代謝變化。結(jié)果觀察組總有效率為86.67%，優(yōu)于對(duì)照組的60.00%(P＜0.05)。觀察組大腦前動(dòng)脈-大腦中動(dòng)脈、大腦后動(dòng)脈-椎動(dòng)脈-基底動(dòng)脈治療前后平均流速改變(ΔVm)均明顯高于對(duì)照組(P＜0.01)。治療后觀察組N-乙酰天門冬氨酸/肌酸明顯高于對(duì)照組(P＜0.01)，膽堿復(fù)合物/肌酸明顯低于對(duì)照組(P＜0.01)。結(jié)論腦電仿生電刺激完骨、天柱、內(nèi)關(guān)可明顯改善PVS患者腦循環(huán)及腦代謝，有可能提高臨床促醒療效。

持續(xù)植物狀態(tài)；腦電仿生電刺激；腦血流速度；腦代謝

[本文著錄格式]倪瑩瑩，鄧麗霞，邱承堯，等.腦電仿生電刺激對(duì)持續(xù)植物狀態(tài)患者腦血流速度和腦代謝的影響[J].中國(guó)康復(fù)理論與實(shí)踐,2015,21(3):303-306.

CITED AS:Ni YY,Deng LX,Qiu CY,et al.Effect of electroencephalograph bionic electrical stimulation on persistent vegetative state: cerebral blood flow and metabolism[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2015,21(3):303-306.

近年來(lái)我國(guó)持續(xù)植物狀態(tài)(persistent vegetative state,PVS)發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)[1]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)PVS的治療尚無(wú)成熟方案，刺激療法(包括各種感官、針灸及深、淺部神經(jīng)電刺激治療等)方案的研究和應(yīng)用引起專家們的重視[2-4]。本研究探討腦電仿生電刺激的治療效果及其可能的機(jī)制。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2012年7月～2014年5月，本科住院的PVS患者60例，均符合PVS診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]?；颊呱w征穩(wěn)定，并發(fā)癥控制良好。排除并發(fā)心臟纖顫或佩戴植入式電子裝置(如心臟起搏器)者。

按照隨機(jī)數(shù)字表法將其分為觀察組和對(duì)照組，每組30例。兩組年齡、性別、病程、病因、PVS評(píng)分均無(wú)顯著性差異(P＞0.05)。見(jiàn)表1。

本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)，患者家屬知情同意。

1.2 治療方法

1.2.1 常規(guī)治療

根據(jù)本院植物狀態(tài)促醒中心治療PVS的臨床協(xié)定方治療。包括基礎(chǔ)管理、高壓氧、促醒藥物、感覺(jué)刺激等。

1.2.1.1 高壓氧

使用單人艙氧氣加壓，根據(jù)不同的原發(fā)病，選擇壓力1.6～2.5 ATA(1 ATA=101.32 kPa)，每次加壓20 min，壓力達(dá)預(yù)定值后穩(wěn)壓吸氧，共70 min，緩慢減壓出艙。每天1次，12次為1個(gè)療程，間歇3 d進(jìn)入下一個(gè)療程。

1.2.1.2 藥物

單唾液酸四己糖神經(jīng)節(jié)苷脂(GM1)，起始劑量80 mg/d靜脈滴注，2周后改為40 mg/d，連續(xù)16 d。胞磷膽堿注射液0.5 g/d靜脈滴注。甲氯芬酯注射液0.2 g靜脈滴注，每天3次。胞磷膽堿和甲氯芬酯10 d交替使用，共30 d。尼莫同片30 mg口服，每天3次，連續(xù)30 d。

1.2.2 腦電仿生電刺激

采用YS5002型腦電仿生電刺激儀(常州雅思醫(yī)療器械有限公司)。主電極貼于雙側(cè)天柱、完骨穴，輔電極貼于雙側(cè)內(nèi)關(guān)穴。治療模式選擇顱腦損傷性疾病；強(qiáng)度和頻率在患者能承受的前提下，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)，以開(kāi)始電刺激后心率增加20次為上限。持續(xù)刺激99 min后休息30 min，再持續(xù)刺激99 min，每天1次，連續(xù)治療30 d。

對(duì)照組接受常規(guī)治療，觀察組在常規(guī)治療基礎(chǔ)上接受腦電仿生電刺激治療。

1.3 療效觀察

兩組分別于開(kāi)始治療前1 d，治療結(jié)束后1 d采用PVS療效評(píng)分量表評(píng)估意識(shí)障礙，并行經(jīng)顱彩色多普勒超聲(transcranial Doppler ultrasound,TCD)和磁共振波普(magnetic resonance spectroscopy,MRS)檢查。

1.3.1 TCD

采用TC-8080型TCD血流分析儀(德國(guó)EME電子公司)，2 MHz脈沖多普勒探頭置于顳窗、枕窗，分別檢測(cè)雙側(cè)大腦前動(dòng)脈(anterior cerebral artery,ACA)、大腦中動(dòng)脈(middle cerebral artery,MCA)、大腦后動(dòng)脈posterior cerebral artery,PCA)、椎動(dòng)脈(vertebral artery, VA)、基底動(dòng)脈(basilar artery,BA)的平均血流速度(Vm)。

1.3.2 顱腦MRS

采用1.5 T超導(dǎo)型磁共振儀(飛利浦公司)。對(duì)患者進(jìn)行MRI常規(guī)序列掃描，于軸位T2WI選正中最大層面(盡量避開(kāi)顱壁及顱底結(jié)構(gòu)的影響)，以雙側(cè)丘腦、額葉、顳葉為感興趣區(qū)行多體素1H-MRS檢測(cè)，自動(dòng)分析得出N-乙酰天門冬氨酸(NAA)、膽堿復(fù)合物(Cho)和肌酸(Cr)的波峰曲線下面積，并計(jì)算NAA/Cr和Cho/Cr值。

1.3.3 臨床療效評(píng)定

參照2011年中華醫(yī)學(xué)會(huì)高壓氧分會(huì)腦復(fù)蘇專業(yè)委員會(huì)制定的PVS療效評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[6]，由固定的2名康復(fù)醫(yī)師進(jìn)行評(píng)定，取平均值。評(píng)分轉(zhuǎn)為微小意識(shí)狀態(tài)或脫離植物狀態(tài)為基本痊愈；評(píng)分提高≥5分為顯效；提高3～4分為好轉(zhuǎn)；提高0～2分或惡化為無(wú)效。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理。有效率采用χ2檢驗(yàn)，等級(jí)資料采用秩和檢驗(yàn)，計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)。顯著性水平α=0.05。

表1 兩組一般資料比較

2 結(jié)果

治療后，觀察組總有效率高于對(duì)照組(P＜0.05)。見(jiàn)表2。

TCD檢測(cè)，治療前ACA-MCA、PCA-VA-BA有數(shù)量不等(以n表示)血管血流速度異常(增快或減慢)，治療后血流速度改善(以ΔVm表示)。與對(duì)照組比較，觀察組改善更明顯。見(jiàn)表3。

MRS檢測(cè)，治療后NAA/Cr升高，Cho/Cr下降；與對(duì)照組比較，觀察組變化更多。見(jiàn)表4、表5。

表2 兩組患者治療后療效比較(n)

表3 兩組治療前后ΔVm比較(cm/s)

表4 兩組治療前后NAA/Cr比較

表5 兩組治療前后Cho/Cr比較

3 討論

人的意識(shí)由兩部分組成：覺(jué)醒狀態(tài)和意識(shí)內(nèi)容。前者指睡眠與覺(jué)醒呈周期性交替的狀態(tài)；后者指人的思維、知覺(jué)、記憶、情感和行為等。覺(jué)醒狀態(tài)有賴于上行網(wǎng)狀激活系統(tǒng)；而意識(shí)內(nèi)容則與丘腦、大腦皮質(zhì)的信息投射傳遞、整合組織有關(guān)[7]。一旦這些區(qū)域結(jié)構(gòu)、灌注、代謝、信息整合傳輸功能嚴(yán)重受損，就有可能進(jìn)入植物狀態(tài)。

PVS是一種處于周期性覺(jué)醒而無(wú)意識(shí)內(nèi)容的特殊病理狀態(tài)。此類患者死亡率高、殘疾嚴(yán)重，給社會(huì)及家庭帶來(lái)巨大的負(fù)擔(dān)。目前PVS促醒還缺乏特效治療方法，常采用藥物、高壓氧、針灸、功能訓(xùn)練及電刺激等綜合治療[8-11]。目前應(yīng)用于PVS患者促醒治療的藥物種類較多，尚未有統(tǒng)一的藥物治療標(biāo)準(zhǔn)，且長(zhǎng)期藥物治療毒副作用大；高壓氧需早期開(kāi)始治療，且目前沒(méi)有高壓氧治療意識(shí)障礙患者有效的一級(jí)臨床證據(jù)。針灸、電刺激等療法成為PVS促醒治療中的研究熱點(diǎn)[12-13]。

有研究報(bào)道，頸部脊髓硬膜外電刺激可以使部分PVS患者蘇醒[14-15]。其可能的機(jī)制是有效增加腦循環(huán)血流量；增加兒茶酚胺代謝，中腦兒茶酚胺能系統(tǒng)一部分經(jīng)中腦邊緣-皮質(zhì)通路到達(dá)大腦皮質(zhì)，使皮質(zhì)得到興奮，激活膽堿能性上行網(wǎng)狀激活系統(tǒng)。頸上段脊髓受刺激后，興奮循膽堿能通路直達(dá)大腦皮質(zhì)，使皮質(zhì)處于持續(xù)興奮中。但其內(nèi)置刺激器費(fèi)用昂貴，有創(chuàng)治療可能存在副作用，難以普及推廣。

小腦頂核仿生電刺激的基礎(chǔ)和臨床研究[16-17]給予我們一些啟示。腦內(nèi)可能存在一條經(jīng)小腦頂核—大腦皮質(zhì)的固有神經(jīng)通路；小腦頂核受刺激后，可通過(guò)腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和紋狀體影響腦皮質(zhì)血管舒張中樞，引起腦血管擴(kuò)張，顯著增加損傷局部及額、頂葉腦血流量，興奮皮層；小腦頂核受刺激后激活膽堿能通路，上傳至大腦皮質(zhì)，擴(kuò)張動(dòng)脈，從而達(dá)到改善皮質(zhì)血流的目的，緩解腦組織缺氧，有利于神經(jīng)細(xì)胞代謝及功能改善，促進(jìn)意識(shí)恢復(fù)。

中醫(yī)傳統(tǒng)針灸經(jīng)絡(luò)學(xué)理論認(rèn)為，天柱穴(頸部脊髓硬膜外電刺激器置放區(qū))屬足太陽(yáng)膀胱經(jīng)，本經(jīng)腧穴主治神志及頭面五官病。刺激天柱穴可祛邪通瘀，疏通一身陽(yáng)氣，使氣血上注于腦，髓海充盈，起到益腦開(kāi)竅的作用[18]。完骨穴(小腦頂核體表投影區(qū))是足太陽(yáng)與足少陽(yáng)之交會(huì)穴，為膽經(jīng)近腦的腧穴，膽為中正之官，主決斷，膽之經(jīng)氣升則十一經(jīng)脈經(jīng)氣隨之而升，故刺激完骨可率十一經(jīng)氣血上升濡養(yǎng)腦髓，髓海充實(shí)元神則安[19]。內(nèi)關(guān)為手厥陰心包經(jīng)之絡(luò)穴，系八脈交會(huì)穴之一，通陰維脈，心主神明，心主血脈，包為心的護(hù)衛(wèi)，代君行令，取內(nèi)關(guān)穴可通竅醒神、通血脈行氣血，通過(guò)心主血脈的功能實(shí)現(xiàn)對(duì)元神的調(diào)節(jié)作用[20]。內(nèi)關(guān)穴為石學(xué)敏倡導(dǎo)的“醒腦開(kāi)竅”針?lè)ǖ闹餮ㄖ?，能養(yǎng)心安神，為治療神志病之要穴。

腦電仿生電刺激儀有多種輸出波形可供選擇，腦電信號(hào)相同的時(shí)間間隔內(nèi)，線性相關(guān)性弱，過(guò)程變化

劇烈，且很少出現(xiàn)幅值對(duì)應(yīng)相等的重復(fù)脈沖數(shù)。所以采用腦電信號(hào)為調(diào)制波，能很好地克服機(jī)體的適應(yīng)性，增進(jìn)療效[21]。

本研究采用腦電仿生電刺激儀刺激天柱、完骨和內(nèi)關(guān)穴治療PVS。治療后腦動(dòng)脈血流速度改善，NAA增高，Cho下降。NAA是神經(jīng)元內(nèi)標(biāo)物，波峰增高提示腦灌注及代謝改善后，神經(jīng)軸索修復(fù)。Cho生理?xiàng)l件下參與細(xì)胞膜的合成和代謝，也是腦損傷后髓鞘脂崩解的標(biāo)志。治療后Cho降低，說(shuō)明細(xì)胞膜的合成代謝改善，腦神經(jīng)元在修復(fù)[22]。同時(shí)觀察組臨床療效明顯優(yōu)于對(duì)照組。結(jié)果表明，腦電仿生電刺激天柱、完骨、內(nèi)關(guān)，可能通過(guò)改善腦循環(huán)和代謝，促進(jìn)神經(jīng)組織修復(fù)，從而提高PVS患者臨床促醒有效率。且腦電仿生電刺激儀具有無(wú)創(chuàng)、易操作等特點(diǎn)，便于臨床推廣。

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Effect of Electroencephalograph Bionic Electrical Stimulation on Persistent Vegetative State:Cerebral Blood Flow and Metabolism

NI Ying-ying1a,DENG Li-xia1a,QIU Cheng-yao1a,WANG Wen-sheng1b,MA Meng-liang1a,LIU Yun-yi1a
1.a.Department of Neurological Rehabilitation;b.Department of Image,Guangdong 999 Brain Hospital,Guangzhou,Guangdong 510510,China

Objective To study the effect of electroencephalograph(EEG)bionic electrical stimulation at Wangu(GB12),Tianzhu (BL10),Neiguan(PC6)on cerebral blood flow and metabolism in patients with persistent vegetative state(PVS).Methods 60 patients with PVS were divided into observation group(n=30)and control group(n=30)according to the random number table.The control group received routine treatment,including basic management,hyperbaric oxygen therapy,awaking medicine,sensory stimulation,and so on;while the observation group received EEG bionic electrical stimulation at bilateral Tianzhu,Wangu(cheif electrodes)and Neiguan(auxiliary electrodes)in addition.They were treated for 30 days.They were assessed with the PVS score,and observed with transcranial Doppler ultrasound(TCD)and magnetic resonance spectroscopy(MRS)one day before and one day after treatment.Results The incidence of improvement was 86.67%in the observation group,more than 60.00%in the control group(P＜0.05).The difference of blood flow velocity before and after treatment(ΔVm)of anterior-middle cerebral artery was more in the observation group than in the control group respectively(P＜0.001),as well as those of posterior cerebral-vertebral-basilar artery(P＜0.01).The N-acetyl aspartic acid/creatine(NAA/Cr)increased more in the observation group than in the control group respectively(P＜0.01),and the choline/creatine(Cho/Cr)decreased more(P＜0.01),after treatment.Conclusion EEG bionic electrical stimulation can improve the cerebral circulation and metabolism in patients with PVS,which may associate with the wake promoting.

persistent vegetative state;electroencephalograph bionic electrical stimulation;cerebral blood flow velocity;cerebral metabolism

10.3969/j.issn.1006-9771.2015.03.014

R741

A

1006-9771(2015)03-0303-04

2014-10-30

2015-01-12)

廣東省中醫(yī)藥局科研課題(No.20122001)。

1.廣東三九腦科醫(yī)院，a.神經(jīng)康復(fù)科；b.影像科，廣東廣州市510510。作者簡(jiǎn)介：倪瑩瑩(1955-)，女，漢族，安徽歙縣人，主任醫(yī)師，主要從事神經(jīng)康復(fù)與植物狀態(tài)促醒的研究。通訊作者：鄧麗霞。E-mail:denglx2010@qq.com。