正中神经刺激疗法在意识障碍促醒中的应用

文摘   2024-10-22 07:00   浙江  

正中神经刺激疗法在意识障碍促醒中的应用:

从疗效观察到机制探索




何为意识障碍?

意识障碍(disorders of consciousness, DoC)是指各种严重的神经系统损伤导致意识状态的改变,包括昏迷,植物状态和微意识状态[1]。DoC的发病机制目前仍不明确,一般认为完整的上行网状激活系统-丘脑-皮质和皮质-皮质环路是意识存在的必要条件。此外,中央丘脑、额叶和枕叶皮质组成的神经环路在该网络中起到关键作用。严重的脑损伤影响该环路的调节功能,可导致患者出现严重而持续的DoC,严重影响生存质量,增加患者家庭和社会负担[2]。



神经调控技术

近年来研究结果显示,神经调控技术作为一项新兴技术,对昏迷患者促醒有一定的治疗效果。神经调控技术分为中枢和外周神经调控,侵入性和非侵入性神经调控技术,其中正中神经电刺激median nerve stimulation, MNS)作为非侵入性外周神经调控技术,诸多研究者指出其对于DoC患者有促醒作用[2],但确切机制尚未明了。


正中神经解剖

正中神经(median nerve,C6~T1)起自臂丛,由来自外侧束的外侧根与来自内侧束的内侧根合并而成,沿肱二头肌内侧沟伴肱动脉下降至肘窝,穿过旋前圆肌,在前臂正中于指浅、深屈肌之间下行抵达腕部进入腕管,在掌腱膜深面达手掌。正中神经在臂部一般不发分支,在前臂发出肌支,支配除肱桡肌、尺侧腕屈肌和指深屈肌尺侧半以外的前臂所有屈肌。在手掌近侧部发一粗短的肌支即正中神经返支,行于桡动脉掌浅支的外侧并进入鱼际,支配除拇收肌以外的鱼际肌。在手掌发出数支指掌侧总神经,每1指掌侧总神经下行至掌骨头附近,又分为2支指掌侧固有神经,循手指相对缘达指尖。支配第1、2蚓状肌,并分布于掌心、鱼际、桡侧3个半指的掌面及其中节和远节指背的皮肤。





MNS治疗方法

MNS多选取利手,定位前臂前面正中神经,用酒精进行该区域皮肤清洁,将一电极片放置于腕横纹上2cm处,另一电极片放置于大鱼际处,施加直流电刺激。治疗参数一般为电流强度10~20mA(刺激强度以大鱼际肌轻度收缩为宜),频率40 Hz ,刺激脉冲300 ms,持续时间20~30 s/min,每天持续治疗时间在8 h左右,治疗周期为2周一个疗程[2]



MNS促醒疗效研究

多项临床研究发现正中神经电刺激对昏迷患者促醒的疗效明确。

薛亮等选择NICU的重型颅脑损伤患者进行MNS治疗, 2周后GCS评分有明显提高。一项RCT试验中,患者接受为期两周的MNS治疗后发现,损伤后6个月MNS组患者意识恢复比例相较对照组高15.66%,差异具有显著性。GCS、CRS-R、DRS评分的改善在MNS组中效果相对更好[3]。另有研究报道,MNS治疗2周后,患者平均GCS评分有所提高,但差异无统计学意义。随后6个月的跟踪报道显示,MNS组患者意识恢复比例更高,且植物状态比例相较对照组更低[2]。其中,恢复意识的患者FIM评分MNS组相比对照组更高[3]。此外,另有研究报道用SPECT-CT检测重型颅脑损伤昏迷患者行MNS前后脑血流灌注变化情况,治疗后患者脑血流灌注明显增加,GOS评分也有显著提高[4]


MNS促醒的潜在机制探索

1、促进相关神经递质的释放。MNS激活上行网状激活系统(ARAS)的神经元,增强正中神经通路棘突成分的突触。经过丘脑中继,刺激蓝斑释放去甲肾上腺素、前脑基底核释放乙酰胆碱、中脑及下丘脑释放多巴胺、下丘脑外侧区释放食欲素-A蛋白(orexin-A)并增加食欲素受体(receptor OX1R)表达以达到唤醒作用[5]。其中,食欲能系统最重要的功能之一是通过刺激下丘脑-皮层通路直接调节睡眠/觉醒状态。

2、增加脑血液灌注。MNS治疗后血流灌注增高区域主要分布在双侧感觉运动区域、丘脑、枕叶皮质、顶上小叶等区域[4]。MNS治疗时,SPECT检测发现DoC患者脑血流量增加,神经递质代谢增强,视追踪,言语功能改善,可完成握手等简单指令,有利于缩短其昏迷时间,改善认知功能。此外,MNS在单侧外周电刺激的同时,可在颅内产生双侧反应,SPECT表现为双侧感觉运动皮层均出现血流灌注升高的趋势,且上肢及手部功能区最为显著

3、增加脑源性神经营养因子分泌,使更多神经元得以存活。神经营养因子是神经可塑性的关键因子,可将不活跃或受伤的突触转化为活跃突触,改善突触功能,增强意识水平。

4、正中神经与尺神经之间存在交通支,对正中神经进行电刺激,其兴奋效应可扩散至尺神经,因此具有双重刺激效应。此外,内关穴区的肌肉由正中神经支配,针刺内关穴可直接刺激到正中神经干,而中医认为内关穴为治疗昏迷的主要穴位之一,因此认为MNS对昏迷患者有促醒作用[6]。

5、MNS可激活丘脑和皮层之间的投射。正中神经是中枢神经系统的外周门户,MNS通过刺激正中神经将神经冲动传导至脊髓、脑干、丘脑及大脑皮层,达到改善脑血流、提高皮层兴奋性的作用[7]。可有效减少坏死神经数量,改善病变区血液供应,挽救濒临失去功能的神经元,促进脑组织自我修复和神经功能恢复从而达到促醒的目的。





综上所述,MNS作为一项康复新策略,在改善DoC方面有一定的效果,早期进行该治疗有望缩短昏迷时间,改善意识状态,促进患者康复。此外,MNS作为一种非侵入性、费用低廉、易操作的周围神经电刺激技术,不良事件发生率较低,与其他侵入性治疗相比,不涉及颅内机械性损伤与并发症,也不会影响常规治疗,其应用前景广阔。未来的研究应进一步深入探究MNS在促醒中的作用机制,并不断拓展更广泛的疾病适应症,完善并规范其临床应用。



[1]杨艺, 谢秋幼, 何江弘, et al. 《慢性意识障碍诊断与治疗中国专家共识》解读 [J]. 临床神经外科杂志, 2020, 17(06): 601-4+10.

[2]LEI J, WANG L, GAO G, et al. Right Median Nerve Electrical Stimulation for Acute Traumatic Coma Patients [J]. Journal of Neurotrauma, 2015, 32(20): 1584-9.

[3]WU X, XIE L, LEI J, et al. Acute traumatic coma awakening by right median nerve electrical stimulation: a randomised controlled trial [J]. Intensive Care Medicine, 2023, 49(6): 633-44.

[4]王广斌, 谢丽君, 吴贵平, et al. 右正中神经电刺激对重型颅脑损伤患者脑血流灌注影响的SPECT-CT观察 [J]. 临床神经外科杂志, 2014, 11(02): 137-9.

[5]FENG Z, ZHONG Y-J, WANG L, et al. Resuscitation therapy for traumatic brain injury-induced coma in rats: mechanisms of median nerve electrical stimulation [J]. Neural Regeneration Research, 2015, 10(4): 594.

[6]闫丽萍 汪. 内关-心脏短反射的双向效应及其联系途径的研究 [J]. 上海针灸杂志, 2000, 03): 32-5.

[7]马超. 神经调控在昏迷患者促醒中的研究进展 [J]. 中山大学学报(医学科学版), 2021, 42(04): 487-93.



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专家简介


叶祥明


  • 二级教授 主任医师 博士后流动工作站导师  博士生导师

  • 浙江省康复中心  主任

  • 浙江省人民医院康复医学科  主任

  • 杭州医学院康复学院  院长

  • 浙江省康复与运动研究所  常务副所长

  • 杭州医学院康复研究所  所长

  • 中国康复医学会副秘书长兼常务理事

  • 中国医师协会康复医师分会常务委员

  • 浙江省康复医学会常务副会长兼秘书长 (法人代表)

  • 浙江省卒中学会副会长兼康复分会会长

  • 中国康复医学会治疗专业委员会副主任委员

  • 中国康复医学会颅脑外伤康复专业委员会副主任委员

  • 中国康复医学会神经康复专业委员会副主任委员

  • 浙江省康复医学质量控制中心常务主任

  • 国家区域医疗中心浙江省重点培育专科带头人

  • 数智化康复装备浙江省工程研究中心常务副主任

  • 浙江省重点学科神经康复学带头人

  • 浙江省重点学科中西医结合神经康复学带头人

  • 浙江省临床重点专科带头人

  • 浙江省重点专科中医康复学带头人

  • 中国康复医学会最美医师获得者

  • 浙江省康复医学会突出贡献获得者   

  • 主编专著8部,副主编5部,主审4部,主持国家级课题3项,浙江省重大课题1项,省部级课题5项,发表学术论文178篇,其中SCI 38篇。

  • 专家门诊时间:每周二上午(点击即可预约


作者简介


方春意   物理治疗师


硕士毕业于上海体育大学运动康复学专业,参与课题多项,发表论文数篇,擅长常见神经疾病和肌骨疾病的康复评定与治疗。


科室介绍


浙江省人民医院康复医学科是省内综合医院中建科最早、人才最全、技术力量雄厚,设备仪器先进,社会效益最好的康复医学科之一,综合实力居国内领先水平。同时是国家区域医疗中心浙江省重点培育专科、浙江省医学(创新)重点学科、浙江省临床重点专科、浙江省中医药(中西医结合)重点学科、浙江省中医药重点专科、院级重中之重学科,是浙江省康复中心、数智化康复装备浙江省工程研究中心、浙江省康复与运动医学研究所、杭州医学院康复学院、杭州医学院康复研究所、浙江省康复医学质量控制中心以及浙江省康复医学会常设办公地点,长三角康复联盟首任主席单位,浙江省康复专科联盟主任委员单位,省内唯一一家国家卫健委康复治疗师规范化培训基地、中国康复医学会国家级综合性培训基地。

科室设7大康复病区(重症康复病区、脑部损伤康复病区、综合康复病区、脑血管意外康复病区、意识障碍康复病区、脊柱脊髓康复病区、神经肿瘤康复病区),以及康复治疗部、康复门诊及高压氧中心,床位总数达321张。以神经康复和骨关节康复为主攻发展方向,近年来开始开展神经重症、心肺重症康复,各类疾病的早期康复,并在这些领域积累了丰富的临床经验。率先在国内、省内开展了生物反馈技术,神经促通技术,异常步态的神经阻滞技术,机器人及外骨架减重步态训练,失语、失认、失用症的电脑辅助诊断与治疗技术,认知障碍的高级脑功能训练技术,神经源性膀胱功能障碍的微创造瘘等。在神经损伤修复与再生、运动康复机制、认知言语行为康复机制、意识障碍促醒机制、重症康复的分子生物学机制、人工智能主动康复技术等研究领域获得了大量成果。康复治疗场地环境舒适,设备齐全。拥有世界先进的双下肢康复机器人、经颅磁刺激治疗仪、经颅直流电刺激治疗仪、基于主动想象的上下肢运动康复系统、肌电生物反馈治疗仪、虚拟情境互动康复训练系统、等速肌力测试训练仪、功能性近红外光谱技术、多通道持续脑电监测等一系列先进康复仪器,助力患者早日康复。

科室医技人员119人,副高及以上高级职称25人,其中主任医师3人、教授3人,副主任医师13人、副教授7人,副研究员3人,副主任技师4人,博士28人,博士后8人,硕士学历89人。


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图文 |方春意

编辑| 徐聪

初审 | 闻万顺

终审 | 叶祥明

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