应用神经调控技术促醒迁延昏迷患者的现状及未来共47页
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10
1.意识
1.4 闭锁综合征(locked-in syndrome)
患者虽然意识清醒，但却由于全身随意肌（除眼睛外）全 部瘫痪，导致患者不能活动、不能自主说话的一种综合征。 如果患者眼睛也瘫痪，则被称为完全性闭锁综合征，它是闭 锁综合征的一种特殊形式
闭锁综合征是在1966年由美国神经学家弗雷德·普拉姆（Fr ed Plum）和杰罗姆·波斯纳（Jerome Posner）首先提出。闭 锁综合征有时也被称为脑延脊髓中断（cerebromedullospinal disconnection）、去传出状态（de-efferented state）、假性昏 迷（pseudocoma）、脑桥腹外侧综合征（ventral pontine synd rome）或基督山综合征（Monte-Cristo syndrome）
—89%“会诊模式”无法明确诊断的患者，CRS-R量表评 价为MCS；
—与15年前的数据相比，不同标准之间的诊断不相符率没 有改变
Schnakers C, Vanhaudenhuyse A, Giacino J, Ventura M, Boly M, Majerus S, Moonen G, Laureys S. Diagnostic accuracy of the vegetative and minimally conscious state: clinical consensus versus standardized neurobehavioral assessment. BMC Neurol2009 Jul 21;9:35. doi: 10.1186/1471-2377-9-35
11
微小意识状态
• 微小意识状态示脑急性损伤恢复过程中的一个特殊阶段 • 对于预后判断和治疗方式选择有重要指导价值 • PVS患者中，超过40％为具有微弱意识的MCS患者
Fast Recovery
Acute Brain Injury
Coma
Vegetative State
Locked-in Syndrome
13
诊断的挑战
• 没有“金标准”是意识障碍类型判断的最 大挑战
• 缺乏客观化的评价手段，目前仍以行为学 观察为主，而：
—行为≠意识 —行为观察的范围，可宽可窄 —行为观察的频次，可简可繁 —行为判断的尺度，可松可严
• 导致的问题：“误判率”高，可达40%；
• 危害：
—预后判断 —医生和家属决定是否该继续治疗，例如生命支持？ —如果治疗，采取什么方式？
9%) • 美国伤残推测: 3.2 – 5.3 million
Corrigan et al, J Head Trauma Rehabil (2019)
3
Epidemiology of TBI in Europe
• TBI是欧洲创伤主要的死亡原因 • 资料来源 26个研究报道 • TBI发生率235 /100 000 people/year • 平均死亡率15/100 000 people/year • 致死率2.7% • TBI 轻度：中度：重度是 22 : 1.5 : 12; • 相当于重度TBI为： 10 /100 000 people/year
17
意识障碍类型的“误判”
• 两种不同的诊断方式：
—“会诊模式”：由医生、心理治疗师、语言治疗师、康 复医生、物理治疗师和护士组成，以观察到的患者行为 为诊断依据（MCS的Aspen诊断标准）
—CRS-R量表
• 结果：
—40%“会诊模式”诊断为VS的患者，CRS-R量表评价 为MCS；
—10%“会诊模式”诊断为MCS的患者，CRS-R量表评 价为VS；
12
意识障碍类型对预后的影响
前瞻性、多中心的研究显示： 创伤后3周时的意识障碍类型 对预后产生显著影响，MCS 患者远期预后显著好于植物状 态患者（UWS）
Godbolt AK, Deboussard CN, Stenberg M, Lindgren M, Ulfarsson T, Borg J. Disorders of consciousness after severe traumatic brain injury: a Swedish-Icelandic study of incidence, outcomes and implications for optimizing care pathways. J Rehabil Med2019 Sep;45(8):741-8. doi: 10.2340/16501977-1167
刺激(ONS)及迷走神经刺激(VNS)；(4)SCS；(5)微量泵的植入(d ump delivery systems，DDS); • 非植人性方式有:经皮神经刺激(transcut leousnever stimulatio n，TNS)和经颅磁刺激(transcranial magetic stimulation，TM S) • 神经调控治疗迁延昏迷已近50年，调控方式经历了正中神经刺激、 迷走神经刺激及巴氯芬泵，目前主要集中在脊髓电刺激（dorsal c ord stimulation, DCS）和DBS上
一种严重脑损害后的状态，患者由昏迷状态转入没有可察 觉意识的觉醒状态。严重脑损伤经过一段时间后仍缺乏意识 活动，丧失语言，而仅保留无意识的姿态调整和运动功能的 状态
1. 对视、听、触觉或有害刺激无持续性的，可再生的，有目的的，随 意的行为反应证据
2．无语言理解或表达的证据 3．通过睡眠觉醒周期维持间断的觉醒 4．下丘脑和脑干自主功能可由医药和护理持续维持 5．大小便失禁 6．不稳定的大脑和脊髓反射
Mauritz et al, European Journal of Public Health (2019)
4
神经外科现状
神经外科相关疾病 死亡率
迁延昏迷患者 及其生存质量
？ 提高其生存质量
世界性难题
5
1 意识 2 神经调控技术
3 评估手段
4 DBS 5 DCS 6 未来发展
6
意识障碍的产生---中央环路模型
Βιβλιοθήκη Baidu
Giacino JT, Fins JJ, Laureys S, Schiff ND. Disorders of consciousness after acquired brain injury: the state of
14
the science. Nat Rev Neurol2019 Feb;10(2):99-114. doi: 10.1038/nrneurol.2019.279. Epub 2019 Jan 28. Review
7
1.意识
1.1 昏迷
无觉醒神经行为反应状态 无下列表现： 1．眼睛睁开 2．听从命令 3．有意志行为的表现 4．有言语 5．口头语 6. 睡眠觉醒周期
8
1.意识
1.2 持续性植物状态(persistent vegetative state,PVS)
PVS：觉醒状态，无自我意识的行为证据或与环境相互作 用的能力
1.Giacino JT, Fins JJ, Laureys S, et al. Disorders of consciousness after acquired brain injury: the state of the science[J]. Nat Rev Neurol.2019, 10(2):99-114. 2. Schiff ND. Recovery of consciousness after brain injury: a mesocircuit hypothesis[J]. Trends Neurosci.2019, 33(1):1-9.
16
• 中国持续性植物状态评定量表（2019、20 19）
—2019版增加了EEG、SEP对意识障碍的评估
• 综合国内外意识障碍评定量表，根据患者 所处疾病阶段采用相应的评定量表。急性 期采用GCS和FOUL，恢复期采用CRS-R 和我国持续性植物状态评定量表，预后评 估采用GOS和ADL-BI。
18
意识障碍的影像学和电生理评价
• 严重的颅脑外伤破坏了一些列兴奋性与抑制性神经环路， 皮层神经元的兴奋性下降，表现为意识障碍
• 影像学和电生理手段可以通过结构、代谢和电活动，客观 评价神经系统的结构和功能
图示Striatum对 GPi的抑制性调控 被破坏，因而皮层 神经元无法达到其 兴奋阈值
19
• 中央环路模型（The mesocircuit model）认为，丘脑中央神经元 的丢失或神经冲动向大脑皮层和 纹状体的传递过程受阻，会使纹 状体中间型多棘神经元（mediu m spiny neurons，MSNs）的激 活减少，从而使纹状体对内侧苍 白球（globus pallidus interna，G Pi）的抑制减弱，而内侧苍白球 原本对丘脑和和脚桥核的抑制作 用进一步将强，如此循环使丘脑 对皮层和纹状体的兴奋作用下降， 最终导致患者出现意识障碍。其 它如神经影像和电生理技术表明 额顶叶网络连接的降低与意识的 丧失有关
2.神经调控技术
• 神经调控是利用植入性或非植人性技术，通过主动刺激神经产生生 物反应或将极小量药物定向作用于功能区，改变中枢、外周或自主 神经系统中的信号传递，从而改善患者症状、提高生命质量的生物 医学工程技术
• 神经调控治疗目前主要采取的是植入性方式 • 包括：(1)DBS；(2)CCS（皮层电刺激）；(3)PNS，包括枕神经
Minnimally Conscious
State
Permanent Vegetative
State
Recovery of Consciousness
Permanent Minimally Conscious
State?
Brain Death
Giacino JT, Fins JJ, Laureys S, Schiff ND. Disorders of consciousness after acquired brain injury: the state of the science. Nat Rev Neurol2019 Feb;10(2):99-114. doi: 10.1038/nrneurol.2019.279. Epub 2019 Jan 28. Review
9
1.意识
1.3 微小意识状态(minimally conscious state,MCS)
MCS：一种状态，最小的，但有明确的自我证据或环境意识
在可再生的基础下，一个或更多的如下标准必须明确可识别和发生 1．可听从简单命令 2．姿势或口头“是-否”回答（不管是否准确） 3．可理解的言语表达 4．运动或情感方面行为发生在暂时相关的环境刺激，不属于反射活动 (对带有感情的视觉或语言刺激产生适当的哭或笑反应； 用姿势或语言 直接回答提问； 寻取物体时表现出物体位置和路线的明确关系； 用一 种适合物体大小和形状的方式接触和握拿物体； 眼球跟踪或凝视移动或 跳跃的物体)
15
3.评估手段 意识障碍的评定量表
—改良的昏迷评分量表（Revised ComaRecovery Scale, CRS-R）
——听觉、视觉、运动、言语反应、交流及唤醒水平等6方面。最低得分代表反射性活动，最
高则代表认知行为。CRS为欧美广泛使用，其有效性经多篇报道证实，可以用以判断预后和指导康 复，2019年提出了现行的修改版CRS-R。CRS-R从0到23分，对原量表进行了较大修改，增加了敏感 度高、区分神经行为变化好的条目，对部分条目重新命名，删除了一些不适合的条目。CRS-R更能 适合鉴别MCS与VS，满足诊断与康复治疗的需要。
应用神经调控技术促醒迁延昏迷 患者的现状及未来
和政 山东大学齐鲁医院
神经外科
TBI在全世界的主要诱因 ……
A report of the World Health Organization (WHO) 2019
Epidemiology of TBI in the US
• 住院治疗后调查1年内TBI生存率为43.3% • 随年龄增加伤残率逐步上升 • 男:女 = 39.9% vs. 49.5 • 致残伤因：坠落伤(58.4%), 火器伤 (49.
1.意识
1.4 闭锁综合征(locked-in syndrome)
患者虽然意识清醒，但却由于全身随意肌（除眼睛外）全 部瘫痪，导致患者不能活动、不能自主说话的一种综合征。 如果患者眼睛也瘫痪，则被称为完全性闭锁综合征，它是闭 锁综合征的一种特殊形式
闭锁综合征是在1966年由美国神经学家弗雷德·普拉姆（Fr ed Plum）和杰罗姆·波斯纳（Jerome Posner）首先提出。闭 锁综合征有时也被称为脑延脊髓中断（cerebromedullospinal disconnection）、去传出状态（de-efferented state）、假性昏 迷（pseudocoma）、脑桥腹外侧综合征（ventral pontine synd rome）或基督山综合征（Monte-Cristo syndrome）
—89%“会诊模式”无法明确诊断的患者，CRS-R量表评 价为MCS；
—与15年前的数据相比，不同标准之间的诊断不相符率没 有改变
Schnakers C, Vanhaudenhuyse A, Giacino J, Ventura M, Boly M, Majerus S, Moonen G, Laureys S. Diagnostic accuracy of the vegetative and minimally conscious state: clinical consensus versus standardized neurobehavioral assessment. BMC Neurol2009 Jul 21;9:35. doi: 10.1186/1471-2377-9-35
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微小意识状态
• 微小意识状态示脑急性损伤恢复过程中的一个特殊阶段 • 对于预后判断和治疗方式选择有重要指导价值 • PVS患者中，超过40％为具有微弱意识的MCS患者
Fast Recovery
Acute Brain Injury
Coma
Vegetative State
Locked-in Syndrome
13
诊断的挑战
• 没有“金标准”是意识障碍类型判断的最 大挑战
• 缺乏客观化的评价手段，目前仍以行为学 观察为主，而：
—行为≠意识 —行为观察的范围，可宽可窄 —行为观察的频次，可简可繁 —行为判断的尺度，可松可严
• 导致的问题：“误判率”高，可达40%；
• 危害：
—预后判断 —医生和家属决定是否该继续治疗，例如生命支持？ —如果治疗，采取什么方式？
9%) • 美国伤残推测: 3.2 – 5.3 million
Corrigan et al, J Head Trauma Rehabil (2019)
3
Epidemiology of TBI in Europe
• TBI是欧洲创伤主要的死亡原因 • 资料来源 26个研究报道 • TBI发生率235 /100 000 people/year • 平均死亡率15/100 000 people/year • 致死率2.7% • TBI 轻度：中度：重度是 22 : 1.5 : 12; • 相当于重度TBI为： 10 /100 000 people/year
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意识障碍类型的“误判”
• 两种不同的诊断方式：
—“会诊模式”：由医生、心理治疗师、语言治疗师、康 复医生、物理治疗师和护士组成，以观察到的患者行为 为诊断依据（MCS的Aspen诊断标准）
—CRS-R量表
• 结果：
—40%“会诊模式”诊断为VS的患者，CRS-R量表评价 为MCS；
—10%“会诊模式”诊断为MCS的患者，CRS-R量表评 价为VS；
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意识障碍类型对预后的影响
前瞻性、多中心的研究显示： 创伤后3周时的意识障碍类型 对预后产生显著影响，MCS 患者远期预后显著好于植物状 态患者（UWS）
Godbolt AK, Deboussard CN, Stenberg M, Lindgren M, Ulfarsson T, Borg J. Disorders of consciousness after severe traumatic brain injury: a Swedish-Icelandic study of incidence, outcomes and implications for optimizing care pathways. J Rehabil Med2019 Sep;45(8):741-8. doi: 10.2340/16501977-1167
刺激(ONS)及迷走神经刺激(VNS)；(4)SCS；(5)微量泵的植入(d ump delivery systems，DDS); • 非植人性方式有:经皮神经刺激(transcut leousnever stimulatio n，TNS)和经颅磁刺激(transcranial magetic stimulation，TM S) • 神经调控治疗迁延昏迷已近50年，调控方式经历了正中神经刺激、 迷走神经刺激及巴氯芬泵，目前主要集中在脊髓电刺激（dorsal c ord stimulation, DCS）和DBS上
一种严重脑损害后的状态，患者由昏迷状态转入没有可察 觉意识的觉醒状态。严重脑损伤经过一段时间后仍缺乏意识 活动，丧失语言，而仅保留无意识的姿态调整和运动功能的 状态
1. 对视、听、触觉或有害刺激无持续性的，可再生的，有目的的，随 意的行为反应证据
2．无语言理解或表达的证据 3．通过睡眠觉醒周期维持间断的觉醒 4．下丘脑和脑干自主功能可由医药和护理持续维持 5．大小便失禁 6．不稳定的大脑和脊髓反射
Mauritz et al, European Journal of Public Health (2019)
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神经外科现状
神经外科相关疾病 死亡率
迁延昏迷患者 及其生存质量
？ 提高其生存质量
世界性难题
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1 意识 2 神经调控技术
3 评估手段
4 DBS 5 DCS 6 未来发展
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意识障碍的产生---中央环路模型
Βιβλιοθήκη Baidu
Giacino JT, Fins JJ, Laureys S, Schiff ND. Disorders of consciousness after acquired brain injury: the state of
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the science. Nat Rev Neurol2019 Feb;10(2):99-114. doi: 10.1038/nrneurol.2019.279. Epub 2019 Jan 28. Review
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1.意识
1.1 昏迷
无觉醒神经行为反应状态 无下列表现： 1．眼睛睁开 2．听从命令 3．有意志行为的表现 4．有言语 5．口头语 6. 睡眠觉醒周期
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1.意识
1.2 持续性植物状态(persistent vegetative state,PVS)
PVS：觉醒状态，无自我意识的行为证据或与环境相互作 用的能力
1.Giacino JT, Fins JJ, Laureys S, et al. Disorders of consciousness after acquired brain injury: the state of the science[J]. Nat Rev Neurol.2019, 10(2):99-114. 2. Schiff ND. Recovery of consciousness after brain injury: a mesocircuit hypothesis[J]. Trends Neurosci.2019, 33(1):1-9.
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• 中国持续性植物状态评定量表（2019、20 19）
—2019版增加了EEG、SEP对意识障碍的评估
• 综合国内外意识障碍评定量表，根据患者 所处疾病阶段采用相应的评定量表。急性 期采用GCS和FOUL，恢复期采用CRS-R 和我国持续性植物状态评定量表，预后评 估采用GOS和ADL-BI。
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意识障碍的影像学和电生理评价
• 严重的颅脑外伤破坏了一些列兴奋性与抑制性神经环路， 皮层神经元的兴奋性下降，表现为意识障碍
• 影像学和电生理手段可以通过结构、代谢和电活动，客观 评价神经系统的结构和功能
图示Striatum对 GPi的抑制性调控 被破坏，因而皮层 神经元无法达到其 兴奋阈值
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• 中央环路模型（The mesocircuit model）认为，丘脑中央神经元 的丢失或神经冲动向大脑皮层和 纹状体的传递过程受阻，会使纹 状体中间型多棘神经元（mediu m spiny neurons，MSNs）的激 活减少，从而使纹状体对内侧苍 白球（globus pallidus interna，G Pi）的抑制减弱，而内侧苍白球 原本对丘脑和和脚桥核的抑制作 用进一步将强，如此循环使丘脑 对皮层和纹状体的兴奋作用下降， 最终导致患者出现意识障碍。其 它如神经影像和电生理技术表明 额顶叶网络连接的降低与意识的 丧失有关
2.神经调控技术
• 神经调控是利用植入性或非植人性技术，通过主动刺激神经产生生 物反应或将极小量药物定向作用于功能区，改变中枢、外周或自主 神经系统中的信号传递，从而改善患者症状、提高生命质量的生物 医学工程技术
• 神经调控治疗目前主要采取的是植入性方式 • 包括：(1)DBS；(2)CCS（皮层电刺激）；(3)PNS，包括枕神经
Minnimally Conscious
State
Permanent Vegetative
State
Recovery of Consciousness
Permanent Minimally Conscious
State?
Brain Death
Giacino JT, Fins JJ, Laureys S, Schiff ND. Disorders of consciousness after acquired brain injury: the state of the science. Nat Rev Neurol2019 Feb;10(2):99-114. doi: 10.1038/nrneurol.2019.279. Epub 2019 Jan 28. Review
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1.意识
1.3 微小意识状态(minimally conscious state,MCS)
MCS：一种状态，最小的，但有明确的自我证据或环境意识
在可再生的基础下，一个或更多的如下标准必须明确可识别和发生 1．可听从简单命令 2．姿势或口头“是-否”回答（不管是否准确） 3．可理解的言语表达 4．运动或情感方面行为发生在暂时相关的环境刺激，不属于反射活动 (对带有感情的视觉或语言刺激产生适当的哭或笑反应； 用姿势或语言 直接回答提问； 寻取物体时表现出物体位置和路线的明确关系； 用一 种适合物体大小和形状的方式接触和握拿物体； 眼球跟踪或凝视移动或 跳跃的物体)
15
3.评估手段 意识障碍的评定量表
—改良的昏迷评分量表（Revised ComaRecovery Scale, CRS-R）
——听觉、视觉、运动、言语反应、交流及唤醒水平等6方面。最低得分代表反射性活动，最
高则代表认知行为。CRS为欧美广泛使用，其有效性经多篇报道证实，可以用以判断预后和指导康 复，2019年提出了现行的修改版CRS-R。CRS-R从0到23分，对原量表进行了较大修改，增加了敏感 度高、区分神经行为变化好的条目，对部分条目重新命名，删除了一些不适合的条目。CRS-R更能 适合鉴别MCS与VS，满足诊断与康复治疗的需要。
应用神经调控技术促醒迁延昏迷 患者的现状及未来
和政 山东大学齐鲁医院
神经外科
TBI在全世界的主要诱因 ……
A report of the World Health Organization (WHO) 2019
Epidemiology of TBI in the US
• 住院治疗后调查1年内TBI生存率为43.3% • 随年龄增加伤残率逐步上升 • 男:女 = 39.9% vs. 49.5 • 致残伤因：坠落伤(58.4%), 火器伤 (49.