慢性意识障碍的体系构建

何江弘

一、背景资料

意识障碍（disorders of consciousness，DOC）是指脑损伤后持续昏迷超过28 d的一种病理状态。我国目前约有因脑外伤、脑卒中、缺氧性脑病等导致的慢性意识障碍患者50余万，每年新增7～10万名，年累计医疗开支300～500亿元，给家庭和社会带来巨大精神压力和经济负担。患者长期处于“死不了，治不好”的艰难境地，给家庭和社会带来巨大精神痛苦和沉重经济负担。对患者意识恢复可能的预测，将直接影响临床治疗策略的选择，甚至是亲属对患者生死去留的抉择。但是，目前临床对患者的预后判断完全依赖医生临床观察和个人经验做出，主观性较强，易受多种因素干扰，对预后的误判可能导致严重后果。近20年来，学术界一直在探索不同模态和水平的预后早期预测模型，包括行为监测、神经电生理、脑影像、生理/生化指标等。随着我国经济和医疗水平的快速发展，对于意识障碍疾病的治疗要求日益提高，意识障碍学科也越来越受到全社会的关注。由于DOC研究涉及神经内、外科、神经康复、神经影像、神经电生理等相关基础医学，及生物医学工程等神经学科的多个学科和领域，需要多学科、多领域的联合攻关，但目前我国的DOC研究普遍处于单中心、各自为阵的分散研究状态，相互协作和合作研究不足，缺乏整体设计、综合研究和大数据分析。但随着新理论、新技术、新设备不断涌现，诊断和治疗水平不断提高，通过凝聚广大神经内外科、高压氧科、康复科等多学科医疗工作者的心血与智慧，可以预见中国DOC诊疗事业的蓬勃发展。

二、DOC涉及的学科

DOC是一门新兴的综合性专业学科。与DOC密切相关的专业，临床方面包括重症、神经内科、神经外科、影像诊断、心理，基础方面包括脑成像、电生理机制研究、研究设计及流行病学，康复方面包括康复、高压氧、中医等。不同专业在DOC不同阶段的介入也带来临床工作的不同，但基本工作内容主要包括几个方面：多模态诊断与预测（基于脑成像和电生理），药物及康复治疗，无创调控，有创神经调控，辅助性治疗（感觉刺激、中医）。从诊断开始对患者的评估到术后疗效的评定，单独学科很难独自完成整个诊疗，而需要多学科协同进行。在DOC临床评估中涉及很多检测技术，总体分为脑成像和神经电生理两大类，可以称为DOC促醒领域的新技术，服务于外科治疗前期诊断和筛选。虽然DOC属于外科治疗，但是这些检测对于神经外科的帮助是必不可少的。与基础研究不同的是，临床应用中发现脑深部电刺激（deep brain stimulation，DBS）或脊髓刺激（spinal cord stimulation，SCS）频率的作用存在相当大的个体化特征。是否存在对所有患者均有效果的单一频率仍然需要探索。目前，解放军总医院第七医学中心原附属八一脑科医院主要通过功率谱分析和排序熵两种电生理分析手段辅助选择DBS/SCS术后的刺激参数。另一方面，对神经调控参数效能的检测，实际上也是对所做的工作与治疗效果的判定。

三、学科的建设

首先应该对学科建设有明确的定位和目标，定位目标的设定直接影响科室未来发展方向，目标分为两个方面：（1）以科研为目，通常为短期定位，目标是更快的多出文章、设计课题。但是这样对患者病情改善并没有给与更好的帮助，更关注的是数据如何把控严格，挑选更合适的患者。关于学科的定位，如果定位专科中心只需要完善技术、提高工作质量；如果定位为具备多能力综合的昏迷促醒中心，既需要有详细的诊断和后期康复的支持，还需要核心技术，虽然学科的发展较慢，但是这是未来很多医院和科室发展的主要形式；（2）治疗效果的预期定位，慢性DOC的临床诊疗进步是一个很漫长的过程，在一夜之间发生突破的可能性非常小，甚至几十年都不会有很大的变化。但是在DOC领域工作的价值和意义是突破医学难题时所前进的每一小步逐渐积累才会慢慢前进越过高峰。要对DOC诊疗的困难性有清醒的认识，比如我们的目标是要让患者在治疗后比来之前的状况得到提高，而不是给自己设立不切实际的目标。

从战术上要组织构架的搭建能够让治愈率更高，让很多工作更有效率的推进。慢性DOC的治疗要涉及多个学科，要从三个层次搭建：（1）首先要在平台内部的多学科团队搭建（multidisciplinary treatment，MDT）。很多单位出现的问题是什么都由自己科室去做，从前期的诊断治疗到后期的康复，患者不愿意交给别的科室和团队，与其他学科缺乏交流，也就得不到其他专业的帮助，所以工作进展的非常困难。MDT建立是非常重要的，很多工作都需要MDT才能实现。但是合作过程中有许多沟通问题需要注意，沟通不到位可能导致进展困难，但是无论如何，单靠一己之力很难完成这件事情，也很难走远，也许过程很难但是这些需要我们去克服。（2）除了在平台搭建内部MDT的建设，建设跨学科的MDT团队也是非常重要。其主要应用到很多先进的检验技术，这些检验技术并不是我们所具备的，而是一些科研团队所掌握的。不仅要在医院内部进行紧密合作，还要寻求掌握高科技的团队的支持，使工作在高水平操作。（3）广泛的学术交流，需要和同专业同领域的同行进行交流，在会议上提供意见，快速学习到新的知识、掌握到新的理念，要从小的团队走到大的联盟，对工作和学科建设都得到很好的提高。总之，在战略上要有明确的定位不动摇，做好组织框架，如果要走长远一定要有稳定的方向和兴趣、有理想有目标、不断的学习与合作，工作中求真务实，实事求是。

四、脑计划对DOC的影响

2016年习近平总书记在全国科技创新大会上提到脑连接图谱研究。2018年5月28日习近平总书记在在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上讲到：进入21世纪以来，全球科技创新进入空前密集活跃的时期，新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图、重塑全球经济结构。以人工智能、量子信息、移动通信、物联网、区块链为代表的新一代信息技术加速突破应用，以合成生物学、基因编辑、脑科学、再生医学等为代表的生命科学领域孕育新的变革。国家科技创新2030重大项目“脑科学与类脑研究”，聚焦攻克大脑重大疾病是未来医学和生命科学领域最重要的前沿领域，以人脑重大疾病防治为切入点，还原临床医学和脑科学研究本质关系。“脑科学与类脑研究”实施方案指出：“临床疾病（损伤）造成的功能障碍或开颅手术时的实时功能检测，是探讨人脑神经机制的重要途径”。神经外科既能为脑科学研究提供丰富的脑认知障碍疾病的患者资源，又可以从临床工作中发现和凝炼脑科学问题。人工智能技术研发成果，如脑机接口、人工智能、可穿戴的机器人等需要通过临床验证，最终使患者获益。神经外科在脑基础研究和成果转化方面都发挥着重要作用，神经外科在国家脑科学研究计划准确站位将推动学科的发展。

意识障碍评价指标研究是神经科学研究的一项重要课题。脑损伤后意识障碍患者是否能清醒，还是终身植物状态，北京天坛医院与上海中科院神经科学研究所等开展了 “多层次汉语语言检测任务脑电研究”，判断脑卒中和脑损伤后昏迷患者是否可能清醒的客观根据取得初步结果。神经外科开颅手术临床研究发现，切除大脑功能区的动静脉畸形、脑出血、海绵状血管畸形等手术后，部分患者出现偏瘫、失语，但经过一段时间常规康复后偏瘫、失语可以恢复，这一发现为研究大脑功能区重塑提供佐证。

当前绝大部分研究和应用都集中在辅助医生检测影像中肉眼可见的病灶，关注在人工智能如何让医生能更快速更自动地诊断。虽然这提高了病灶检测效率和精度，减少了人为操作的误判率，但是从本质上讲并没有提供新的医学及影像学信息。因此，人工智能在医学中面临的更具挑战性的问题和机遇是如何将人工智能与疾病相关的各种“组学”融合，提供未知的有关疾病的生物学内在关联信息，从而提高人类对疾病本身的理解和诊治能力。基于以上对人工智能在医学中作用的判断，中国科学院自动化研究所和陆军总医院在这个方向上进行了多年的努力和探索，将“脑网络组学”与人工智能方法结合，建立了全新的慢性意识障碍预后预测模型，利用该模型预测意识障碍患者能否恢复意识的准确率高达88%。该方法的有效性在来自两家医院三套不同数据集上得到了验证。

五、未来DOC面临挑战与机遇

近年来，在脑功能成像领域进展的带动下，昏迷及意识障碍病的研究出现了复兴。但由于意识障碍疾病的致伤机制及病情复杂多样，缺乏大样本多中心的系统性研究。在诸多关键科学问题上存在盲点，需要深入探索和重点突破。未来DOC领域里有很多事需要去做，DOC是未充分开垦的领域，脑计划聚集了很多的脑科学大家，在这个领域的不断观察、探索、发现和尝试，不断推陈出新诊断和治疗技术，会让我们更加接近事实的真相。DOC取得突破性进展尚需时日，患者每一个微小的进步都会让我们无限欣喜。加油，DOC的工作除了诗还有远方。