正中神經電刺激用于昏迷促醒的研究進展

劉夢洋，楊俊生，梁矗，楊嫚

(1.西安醫學院，陜西 西安；2.陜西省人民醫院康復醫學科，陜西 西安)

0 引言

昏迷是高級神經活動嚴重受抑制的一種臨床表現，其特點表現為意識喪失，對各種刺激失去正常反應，隨意運動和感覺喪失[1]。對昏迷患者的促醒治療原則為：針對昏迷病因和并發癥治療，促進患者意識神經網絡恢復重建的治療[2]。目前的促醒技術有以下幾個方面：①藥物治療：作用于多巴胺能系統和谷氨酸能系統，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，利于神經修復[3]；③神經電刺激及感覺刺激治療：神經電刺激包括正中神經電刺激、腦深部電刺激[4]、經顱重復磁刺激[5]等，感覺刺激包括話語、情感、音樂等刺激；④中醫針刺治療：可選擇“醒腦開竅”等穴位進行針刺手法刺激[6]。國內外已有大量的研究證實MNS具有良好的促醒作用[7]。

1 正中神經解剖概述及MNS應用方法

正中神經由頸5～8與胸1神經根的纖維構成。從臂叢神經外側索分出的外側根和從內側索分出的內側根，兩者共同組成正中神經，正中神經支配前臂屈側的大部分肌肉，且穿過腕管支配手內橈側半的大部分肌肉和手掌橈側皮膚感覺。正中神經是中樞神經系統的“外周門戶”，在中樞的支配區域占有較大面積，與身體其他部位相比，手的感覺代表區在大腦皮層占據的范圍不成比例地大[8]，因此，當手部的正中神經受到電流刺激信號，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元及上行網狀激活系統(ascending reticular activating system，ARAS)，從而產生較為顯著的治療效果。

MNS應用刺激方法：在右前臂腕橫紋上方2cm處定位正中神經，局部皮膚酒精消毒后帖皮膚電極，施加直流電刺激。MNS用于治療昏迷時的設置參數如下：采用不對稱方波，波寬300ms，刺激強度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]對右正中神經電刺激用于腦外傷后昏迷患者的促醒治療參數研究顯示：當治療參數設置為200μs、50Hz時，改善患者的昏迷狀態及促進昏迷患者覺醒狀態的療效最為顯著。

2 正中神經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，一直是尚未完全解決的醫學難題。造成患者昏迷的因素較多且機制復雜，其預后與損傷的程度、損傷部位、發病時間等各種因素密切相關。多年來，正中神經電刺激作為一種安全、廉價、無創的治療方法被用于昏迷患者的神經促醒。

2.1 創傷性顱腦損傷所致昏迷的促醒

1999年，第一篇關于MNS治療急性昏迷的文章發表：Cooper JB等學者[10]應用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，隨機接受MNS治療或假刺激，結果表明：MNS組恢復更快，傷后1個月在重癥監護病房住院時間更短，格拉斯哥昏迷量表(Glasgow coma scale，GCS)和格拉斯哥預后量表(Glasgow outcome scale，GOS)評分有所改善。Lei及其同事[11]設計的隨機雙盲對照試驗中，對右正中神經電刺激(rightmedian nerve electrical stimulation，RMNS)的有效性及安全性進行研究，將437例重型顱腦損傷后昏迷患者根據他們的出生日期分配到RMNS治療組或對照組，實驗數據結果提示：接受RMNS治療的患者平均GCS增加更快，蘇醒的比例明顯更高，對于那些恢復意識的患者，RMNS治療組的功能獨立性量表(function independent measure，FIM)評分較高，且沒有發現與RMNS治療相關的特殊并發癥。2017年7月，由上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院神經外科牽頭，亞洲多家醫院參與的亞洲昏迷電刺激試驗(Asia Coma Electrical Stimulation，ACES)的技術路線，ACES試驗是一項前瞻性的、亞洲多中心的隨機對照試驗，旨在檢驗為期14天的RMNS在急性創傷性顱腦損傷昏迷患者中的有效性和安全性[12]。參加試驗的患者被隨機分配到刺激組或非刺激組。該實驗研究結果提示：RMNS作為一種廉價、簡單、安全、非創傷的治療手段在前期試驗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]應用右正中神經電刺激對82例大面積腦梗死意識障礙患者進行觀察治療，觀察組的GCS評分明顯高于對照組(P＜0.05)，說明右正中神經電刺激對大面積腦梗死意識障礙患者促醒治療有積極影響。陳加富[14]探究早期正中神經電刺激對高血壓腦出血后昏迷患者的促醒效果及遠期康復結果，納入41例高血壓腦出血性昏迷患者分為對照組及實驗組，通過腦電圖評分、腦電活動分級等四個指標來評估患者的神經外科重癥監護室住院日及治療6個月后的清醒率，實驗結果顯示：早期正中神經電刺激可減少患者的監護室住院日，改善其腦電活動，改善近遠期的預后，提高患者的生存質量，是一項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60例中、重度彌漫性軸索損傷昏迷患者進行研究，分析右正中神經電刺激在彌漫性軸索損傷治療中的應用效果，在治療1個月和4個月之后對患者進行評分，應用右正中神經電刺激組臨床療效的優良率顯著升高，結果提示：右正中神經電刺激對早期中、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]應用右正中神經電刺激對神經外科重癥監護病房的不同昏迷原因患者進行促醒治療，將患者隨機分為對照組及治療組，通過評估患者發病后6個月的GCS評分、GOS評分及殘疾評定量表(disability rating scale，DRS)，得出結論：右正中神經電刺激輔助治療神經外科重癥監護病房的昏迷患者，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護的治療時間，有利于改善患者的預后。

3 正中神經電刺激用于昏迷促醒的機制

正中神經電刺激用于昏迷促醒的機制尚未完全研究清楚，目前可能機制有以下幾個方面：第一，上行網狀激活系統(ARAS)[17]。ARAS在維持喚醒狀態方面起著重要作用，通過丘腦層內核團中的興奮性中繼將腦干的網狀結構與大腦皮層連接起來[18]。MNS可直接使ARAS興奮[19]，從而能促進覺醒。第二，與神經營養因子有關，如神經生長因子和腦源性神經營養因子。神經營養因子在神經可塑性中起重要作用[20]，可能促進突觸重塑和受體表達或激活的變化。RMNS可能會提高神經營養因子的濃度，使更多的神經元存活，加速昏迷患者的恢復[21]。第三，刺激正中神經時腦血流量增加和腦細胞中神經遞質代謝增強，從而促進了昏迷患者的復蘇[22]。王振宇等人[23]通過監測昏迷患者的大腦中動脈血流平均血流速度及局部腦血流量發現：正中神經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，利于恢復意識，提高臨床療效。第四，RMNS可能激活丘腦和皮層之間的投射，利于去除皮質抑制[24]。陳禰等人[25]利用BOLD-fMRI技術證實了RMNS促醒治療能激活右手運動及感覺功能相關腦區，RMNS治療產生的不適感引起左側島葉激活，興奮腦皮質。Huo C等人[26]應用功能性近紅外光譜，評估中風患者經正中神經電刺激治療后的大腦皮質可塑性的變化，結果提示：正中神經電刺激在腦功能網絡中可促進自身額前區的功能調節，通過觸發患側手的肌肉抽搐，加強患側手的感覺運動刺激，進而可波及大腦遠端皮質區域的功能重組。

4 小結

MNS因其良好的安全性、價格低廉及接受程度高等優點，目前已經被廣泛應用于臨床昏迷患者的促醒，對沒有嚴格禁忌癥的患者來說，昏迷早期應用MNS促醒是一個較好的選擇。MNS作為一個無創的促醒技術，可在很大程度上提高昏迷患者意識程度，進而改善患者的生存質量，減輕家庭及社會負擔。但是關于MNS的大樣本研究較少，特別是MNS的作用機理及其作用靶點還未完全明確，需要后續更大的樣本量研究、更明確的觀察指標及更加深入的研究。