BRAIN SCIENCE
学术前沿
重复经颅磁刺激联合醒脑静注射液对脑损伤后意识障碍患者意识状态及神经功能的影响

一、背景


脑损伤是临床常见损伤,指外部暴力直接或间接作用于头部造成的损伤,是导致患者残疾或死亡的首要因素。近年来随着交通、工业、建筑等方面的快速发展,脑损伤发生率也呈现出逐年上升的趋势,对于脑损伤的治疗也受到更为广泛的关注。脑损伤严重者可出现意识障碍,该类患者往往属于急危重症,而如何有效治疗脑损伤后意识障碍,帮助患者恢复意识状态和神经功能,是当前临床重要的研究课题。以往针对脑损伤后意识障碍多以吸氧、营养神经、抗感染、维持水电解质平衡等基础治疗为主。醒脑静注射液由于具有保护大脑、调节中枢神经、改善微循环、减轻脑水肿等作用,能够发挥重要价值,但实践表明,单纯应用醒脑静注射液对于患者意识状态、神经功能的改善效果仍不够理想。重复经颅磁刺激能以时变电磁场诱发出感应电场,使邻近神经组织产生继发电流,促进皮层激活和大脑内生理过程改变,也能发挥改善脑血流量、修复损伤细胞、促进意识功能恢复等作用,但其在脑损伤后意识障碍患者治疗中的研究尚处于摸索阶段,联合醒脑静注射液的具体治疗优势与价值还有待进一步深入探究。鉴于此,本研究分析重复经颅磁刺激联合醒脑静注射液对脑损伤后意识障碍患者意识状态及神经功能的影响,旨在明确该联合治疗方式的应用价值,现报道如下。

二、资料与方法


1、一般资料
选取2017年4月至2021年4月医院收治的50例脑损伤后意识障碍患者为研究对象,以双盲法随机将其分为对照组和观察组,各25例。对照组男15例,女10例;年龄27~44岁,平均年龄(35.89±6.37)岁;车祸伤10例,坠落伤7例,砸伤4例,其他4例;损伤类型为颅内血肿9例,脑干损伤8例,硬膜下血肿伴脑挫裂伤4例,硬膜外血肿4例。观察组男14例,女11例;年龄28~45岁,平均年龄(36.01±5.98)岁;车祸伤9例,坠落伤8例,砸伤5例,其他3例;损伤类型为颅内血肿10例,脑干损伤8例,硬膜下血肿伴脑挫裂伤4例,硬膜外血肿3例。两组患者的一般资料无明显差异(P>0.05),存在可比性。
纳入标准:
①头部有明确外伤史,经颅脑计算机断层扫描(computed tomography,CT)或磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)等检查确诊,伴有意识障碍;
②年龄≥18岁;
③无癫痫风险。
排除标准:
①合并严重躯体疾病、心脏疾病、血液疾病;
②既往有颅脑外伤或手术史;
③合并精神疾病;
④病情危重且体征不稳定;
⑤颅骨去骨瓣、有颅骨缺陷或颅内留置金属物;
⑥合并其他严重伤;
⑦合并颅脑原发疾病;
⑧中途退出本研究。
2、方法
两组患者均予以抗感染、神经营养、维持水电解质平衡、高流量吸氧等常规基础治疗。同时,对照组取醒脑静注射液20mL融于5%葡萄糖注射液250mL中静脉滴注,1次/d,持续治疗4周。
观察组在对照组的基础上联合重复经颅磁刺激治疗。患者取平卧位,使用经颅磁刺激仪进行治疗,将表面肌电电极放置于患者患侧手拇短展肌处,根据国际脑电10~20系统定位法,先确定患侧半球的C3或C4点,以该两点其中一点为中心,前后上下每间隔1cm作为刺激点,进行10次刺激,至少5次可在患侧手拇短展肌处测到波幅50μV以上的运动诱发电位,并确定该点为刺激靶点,以静息运动阈值作为刺激强度。刺激时指导患者取仰卧位,患侧半球刺激靶点头皮与8字形线圈拍表面成切线45°角,频率20Hz,强度为静息运动阈值80%,刺激1s,间歇6s,1200个脉冲治疗7min,1次/d,6次/周,持续治疗4周。
3、观察指标及疗效评价标准
(1)比较两组患者的临床治疗效果。疗效评价标准:无病残,意识、神经功能恢复正常为治愈;病残1~3级,意识恢复,生理自理为显效;病残4~6级,症状明显改善为有效;病残 7级,病情无改善,或植物生存,或死亡为无效。总有效率=1-无效率。
(2)比较两组患者治疗前、后的意识状态及谷氨酸(glutamic acid, GLU)、门冬氨酸(aspartic acid, ASP)水平。采用格拉斯哥昏迷量表(Glasgow Coma Scale, GCS)和改良后昏迷恢复量表(Coma Recovery Scale-Revised, CRS-R)对患者的意识状态进行评价,GCS包括语言反应、睁眼及肢体运动3个方面,评分≤8分为昏迷,9~11分为中度意识障碍,12~14分为轻度意识障碍,15分为意识清楚,分数越低说明意识障碍越严重;CRS-R包括视觉、听觉、言语、交流、运动、觉醒6个方面,含有23项分层有序的评分标准,最高分23分,得分越高说明意识障碍越轻。同期对患者行腰椎穿刺采集脑脊液5mL,使用苏州华美辰L-3000型氨基酸自动分析仪以高效液相色谱法测定GLU、ASP水平。
(3)比较两组患者治疗前、后的脑电图(electroencephalo-gram, EEG)分级情况。采用数字脑电图仪对两组患者进行EEG检测,10~20国际标准导联,每次描记时间≥20min,将脑电活动分为Ⅰ~Ⅴ级。
(4)比较两组患者治疗前、后的炎性因子水平。采集两组患者空腹静脉血4mL,离心处理后分离血清,放置于-40℃环境下待检。使用全自动生化分析仪以酶联免疫吸附法测定血清C反应蛋白(C-reactive protein, CRP)、白细胞介素-6(interleukin-6, IL-6)及肿瘤坏死因子-α(tumor necro-sis factor-α, TNF-α)水平,试剂盒均购自南京建成生物工程研究所,检测时严格按照说明书操作。
(5)比较两组患者治疗前、后的神经功能相关因子水平。采集两组患者空腹静脉血4mL,离心处理后分离血清,放置于-40 ℃环境下待检。使用全自动生化分析仪以酶联免疫吸附法测定胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein, GFAP)、视锥蛋白样蛋白-1(visinin -like protein-1, VILIP-1)、基质细胞衍生因子-1(stromal cell derived factor-1, SDF-1)水平,检测仪器厂家、型号及试剂盒生产厂家均同上。

三、结果


1、两组患者的临床治疗效果比较
观察组的治疗总有效率高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05,表1)。

2、两组患者治疗前、后的意识状态及GLU、ASP水平比较
治疗前,两组的GCS、CRS-R评分及ASP、GLU水平无明显差异(P>0.05);治疗后,观察组的GCS、CRS-R评分高于对照组,GLU、ASP水平低于对照组(P<0.05)。见表2。

3、两组患者治疗前、后的EEG分级情况比较
治疗前,两组的 EEG 分级情况无明显差异(P>0.05);治疗后,观察组的EEG分级情况优于对照组(P<0.05)。见表3。

4、两组患者治疗前、后的炎性因子水平比较
治疗前,两组的CRP、IL-6及TNF-α水平无明显差异(P>0.05);治疗后,观察组的CRP、IL-6及TNF-α水平均低于对照组(P<0.05)。见表4。

5、两组患者治疗前、后的神经功能相关因子水平比较
治疗前,两组患者的 GFAP、VILIP-1、SDF-1 水平比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,两组的GFAP、VILIP-1水平均降低,SDF-1水平均升高(P<0.05);治疗后,观察组的 GFAP、VILIP-1水平低于对照组,SDF-1水平高于对照组(P<0.05)。见表5。


四、讨论


脑损伤是外部暴力直接或间接作用于头部引起的颅脑组织损伤,脑损伤发生后多较为严重,伴有神经功能损害,可导致患者长期处于昏迷等意识障碍状态,因此,如何有效改善脑损伤后意识障碍患者的意识状态和神经功能一直是国内外医学的研究重点。目前临床上对于脑损伤后意识障碍以抗感染、吸氧、营养神经、纠正水电解质紊乱等基础治疗为主。随着研究的不断深入,发现醒脑静注射液可进一步提高患者的临床治疗效果。醒脑静注射液能增加大脑对脑损伤相关因子的耐受性,保护脑神经,抑制神经元细胞凋亡,减轻脑组织损害,促进脑神经修复,还能对昏迷患者产生一定促醒作用,改善其意识状态。
近年来随着医疗技术的不断发展,重复经颅磁刺激治疗技术开始被推广应用于临床,并在神经疾病、康复领域获得越来越广泛的认可。重复经颅磁刺激是一种无创、无痛的治疗方式,其可通过时变电磁场诱发出感应电场,引发邻近神经组织产生继发电流,激活皮层,促进大脑内生理过程改变,而高频重复经颅磁刺激能使大脑皮层兴奋,促进皮质代谢、脑血流量增加、脑内神经递质传递,进而修复损伤细胞,改善患者的意识状态。有研究发现,在以往治疗基础上联合重复经颅磁刺激能进一步提高治疗效果,促进患者意识恢复和神经功能改善,但目前对于重复经颅磁刺激的治疗研究尚处于摸索阶段,未形成统一、有效的规范治疗流程和标准。鉴于此,本研究将重复经颅磁刺激与醒脑静注射液联合应用,并与单纯应用醒脑静注射液的治疗效果进行比较,以明确联合重复经颅磁刺激的治疗优势,并进一步探究其治疗机制。本研究结果显示,观察组的治疗总有效率高于对照组(P<0.05);治疗后,观察组的GCS、CRS-R评分高于对照组,GLU、ASP水平低于对照组(P<0.05),表明重复经颅磁刺激联合醒脑静注射液有助于提高治疗效果,促进患者意识状态改善。脑损伤后神经元坏死是导致意识障碍的重要原因,而损伤引起的神经元广泛去极化会使GLU、ASP大量释放,作用于细胞膜受体,增加细胞膜对Ca2+、Na+通透性,引起细胞内Ca2+、Na+超负荷,促进脂质过氧化和自由基产生,进而对细胞膜造成破坏,导致感知能力降低、神经元损害,加重昏迷。单独使用醒脑静注射液治疗脑损伤后意识障碍仅能发挥内部作用,而联合重复经颅磁刺激能同时通过外部作用而产生协同效应,提高患侧大脑半球兴奋性,有效修复神经元轴 突,减少GLU、ASP的释放,激活休眠状态神经元或连接孤立状态脑区,进而调节皮质,实现知觉重塑。本研究中,治疗后,观察组的EEG分级情况优于对照组(P<0.05)。EEG相较于GCS、CRS-R评分更为客观,该结果说明联合重复经颅磁刺激能通过促进慢波减少,增高α波幅,或增多α节律,改善脑电生理活动,印证了上述结论。有研究发现,炎症反应与颅脑神经损伤密切相关,脑损伤后炎症介导的神经损害是引起意识障碍的重要机制,该类患者的CRP、IL-6、TNF-α水平较高。本研究结果显示,治疗后,观察组的CRP、IL-6及TNF-α水平均低于对照组(P<0.05),说明联合重复经颅磁刺激还有助于减轻炎症反应。其原因可能是,联合重复经颅磁刺激能通过改善脑内电活动紊乱、脑内微循环、脑血供氧供状态等综合作用防止脑损伤恶化,增强修复能力,为脑神经系统的恢复创造有利条件,也能增强机体抗炎作用,形成良性循环,最终下调以上炎症因子表达。脑损伤导致的炎性因子大量释放会刺激神经胶质细胞活化,释放CRP、IL-6等炎性因子,导致星形胶质细胞增多,而GFAP是星形胶质细胞的活化物,其水平能反映神经功能损害程度;VILIP-1是参与神经元的钙依赖型信号传导的小分子量角质蛋白,于脑损伤后大量分泌;SDF-1是在大脑、内皮细胞等多种细胞组织中表达的趋化因子家族成员,具有一定修复中枢神经系统损伤的作用,脑损伤发生时会导致其水平明显下降。本研究结果显示,治疗后,观察组的GFAP、VILIP-1水平低于对照组,SDF-1水平高于对照组(P<0.05),说明联合重复经颅磁刺激能促进患者神经功能恢复。究其原因正如上述,重复经颅磁刺激能减轻炎症反应,改善炎症介导的损伤,促进神经元轴突修复,改善脑循环、血供氧供状态,同时还可激活植物神经功能,兴奋大脑皮层,产生再生神经突触,连接健康脑组织和坏死组织,对脑皮质功能进行重构,最终达到促进神经功能恢复的目的。

五、结论


综上所述,重复经颅磁刺激联合醒脑静注射液治疗脑损伤后意识障碍的效果显著,有助于促进患者意识状态、神经功能改善,下调炎性因子水平,值得推广。
注文章出处:马亮,毕立杰,陈婧.重复经颅磁刺激联合醒脑静注射液对脑损伤后意识障碍患者意识状态及神经功能的影响.[J].;临床医学与杂志.2022.7(33):43-47.