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脑损伤的评估和康复:重症医学的新领域

发布时间:2020-04-27 浏览量:1767 次 来源:危重新生儿

翻译:文欣       编辑:孙雁鸣

      从上世纪中叶开始,由于机械通气的广泛应用,越来越多的昏迷病人在危及生命的情况下得以存活。随后几年里,由于危重症管理的进展和标准化,以及神经外科技术的改进,急性脑损伤幸存者获得良好功能预后的机会增加了。神经危重症医师常规处理的急性脑损伤患者常常是昏迷的。过去的几十年里,在协调临床实践、在治疗神经损伤患者时为重症医师提供大量专科证据,使这个年轻的专业取得了巨大的进步。该领域目前正在经历一场科学变革,建立代表神经重症监护从业者的国家和国际协会,制定指导方针和实践声明,建立规范化培训并取得委员会认证。在这个节点,越来越多的研究小组将重点集中在了解急性脑损伤患者的意识障碍上。这些昏迷科学研究技术现在已经可以为研究急性损伤大脑的意识生物学提供基础的见解。



随着一般重症监护的进展,这些治疗手段已经存在临床和伦理的重要意义。医学的进步创造了这样一种情景:大多数患有急性脑损伤的昏迷病人死于生命支持的撤离而不是心肺衰竭。撤离生命支持的决定是与授权委托人(通常是最亲密的家人)和患者的主治医生共同做出的。然而,我们预测创伤性脑损伤或其他急性脑损伤(如中风或心脏骤停)患者的意识恢复能力极差。因此,在相似的病人中,治疗的撤离有显著的不同就不足为奇了。这种不确定性导致一个不良预后的自证预言。考虑到这一点,更好地理解昏迷的机制,开发更准确的预测方法甚至治疗昏迷变得非常重要。可以说这是神经危重症研究领域的中心目标之一,这项工作也越来越容易实现。危重症中的昏迷科学建立在从研究睡眠、麻醉和慢性意识障碍引起的意识丧失中获得的深刻见解之上。这一工作产生了一种机制模型,为危重症护理中意识障碍的概念化、研究和治疗提供了一个框架。现在我们开始了解大脑区域之间动态且复杂的相互作用,这是意识状态所必需的。


临床检查一直是评估意识的金标准,但这些评估在重症监护中缺乏标准化。在一群接受脑损伤康复治疗的患者中开发出的修订版昏迷恢复量表,是在科学背景下量化意识的行业标准(图1a)。该量表可将患者分为与预后相关的昏迷、植物人状态(也称为无反应觉醒综合征)、无(负)或有(正)不遵嘱的最低意识状态,和清醒。然而,获得修订版昏迷恢复量表可能会很耗时,这在危重症护理中是一个挑战。更重要的是,仅仅评估静态行为在脑损伤后早期就面临着重大的实际挑战,因为这种检查往往会受谵妄、神经系统的改善或恶化、药物或代谢的影响以及癫痫影响。行为量表的意识判断通常依赖于对命令的理解和对运动反应的检测。不幸的是,在脑损伤患者中,无论是否存在意识障碍,两者都可能受损。更灵敏的反应性监测,如差向肌电图记录是有前景的,可能比依靠检查者的直观检查更敏感、更客观。



行为评估之外的策略可以大致围绕对静止大脑的评估来概念化(表1)。这些技术各有其优点和缺点,在充满刺激因素的重症监护环境中使用时需要仔细考虑。一些诊断性检查如MRI和EEG,可能已经是常规临床护理的一部分,对现有数据进行系统的后处理可以产生与意识更客观的相关性,并改善当前的预后方案。先进的神经影像评估可能会为未来的范例提供帮助。以弥散张量成像为例,量化了结构的连通性,这对预测心脏骤停后的脑损伤尤其重要。分析静息状态MRI或静息时记录的脑电图的一致性,也可以揭示功能连接的大脑区域。目前使用的血清、血浆、脑脊液和脑组织间液测量脑损伤程度并不能评估意识,但可能有预测作用。


大量文献探讨了行为无反应患者的大脑对感官刺激的反应。早期采取措施包括失配负性的发展、偶然负变差、诱发相关电位的后期组成(P300和N400)。在一个刺激中区分多层规律性的能力可能是有前景的,因为这可能代表一个听觉辨别能力,也可能是一个意识处理的特殊标记。这些事件相关的电位可以在重症监护病房的床边获得,且与预后相关。事件相关的认知过程对自主神经系统测量的影响,如心率变异性,可能提供一种测量剩余认知过程的新方法。这种脑-体交互作用的量化在危重症监护中具有独特的吸引力,因为持续的生命体征监测是非常有效的。在高度受控的环境中,利用微扰复杂度指标可以定量描述皮层回路内信息的功能整合(图1b)。该测量方法来源于高密度的脑电图记录,这些记录是在使用经颅磁刺激对预先破坏的大脑区域进行刺激时产生的。然而,这种方法的技术挑战目前阻碍了它在危重症监护中的应用。


探索大脑对命令的反应(主动干扰任务),特别是对指令行为上没有反应的病人发出运动命令(例如“张开和握住你的右手”),极大地扩展了我们对无反应的概念。多达15%的急性脑损伤无反应患者的大脑对运动指令有反应,而那些有反应的患者在受伤一年后有更高的机会获得良好的功能预后。这些发现共同建立了一种行为和大脑反应分离的状态。这种状态的患者被称为认知运动分离,他们没有表现出对运动指令的任何行为反应,但功能性核磁共振成像(图1c)或脑电图(图1d)能够检测到与行为反应患者惊人相似的大脑激活。此现象首次在脑外伤后的慢性无反应患者中得到证实,从那以后,脑电图和核磁共振都被用于重症监护。目前还不清楚行为反应迟钝的患者对口头指令的理解程度,但大脑的激活在这两种指令之间存在独特的差异。研究发现,受伤1年后,大脑对言语运动指令的激活在功能恢复的患者中比没有恢复的患者更常见。将EEG与脑电信号成像技术相结合具有较高的吸引力,可生成高质量的时空信息。


具有既定目标的治疗和干预为慢性意识障碍提供了机制上的理论基础,可以直接支持康复过程,给治疗的发展带来了希望。电刺激丘脑中央核以及多巴胺能激活金刚烷胺与慢性意识障碍的行为改善有关。使用聚焦超声的非侵入性、靶向性刺激可能提供一种治疗选择,而且允许对意识障碍中特殊的大脑结构的作用进行机械研究。干预措施不仅需要通过对原始功能预后的影响来衡量,还需要包括对认知和生活质量的衡量。



阻碍这一领域的科学进展的最直接、最主要的挑战是克服治疗的虚无主义,即无意识的脑损伤患者仍然面临着导致不良预后的自证预言。低成本和易于应用的技术在危重症监护环境中是可用的,但仍需进一步发展。从概念上讲,在脑损伤后早期采用床边方法是可取的,因为成像技术需要转运危重病人,这在逻辑上是具有挑战性的、昂贵的且有限的,因为它不能动态连续评估早期脑损伤。然而,在亚急性脑损伤后期,成像方法有望捕获无反应患者功能和结构分离的范围和位置。


这一领域的工作需要广泛的合作,以满足病人、家庭和医生在这一重症监护医学核心领域的需求。由神经危重症监护学会组织的以“治愈昏迷”为主题的国际多学科合作是朝着这个方向迈出的有前景的一步。应该努力支持和开发促进数据共享和分析代码的学术奖励模型,以促进协作研究活动。方法学的缺陷应该公开讨论,因为这些技术的应用需要严格的实验设计以及数据计算、分析和解释。正在提出并应当遵守数据收集和分析的框架,而需要作出协调一致的努力来实现结果分析的标准化和实用性。现在是推进昏迷科学领域的时候了,它可能会对无反应的急性脑损伤患者进行更准确的评估,准确地预测预后,甚至可能有一天为认知运动分离的行为无反应患者打开沟通渠道。支持意识恢复的治疗可能需要根据脑损伤的具体位置、程度和性质进行个体化。这项研究有可能彻底改变对急性脑损伤患者的管理,但同时也使长期被忽视的道德困境浮出水面。随着这些技术在临床实践中应用的越来越多,需要进行一场以公平和社会负担为重点的社会辩论。