正中神经电刺激对颅脑损伤患者脑血流及脑电图synek分级与苏醒效果的影响

杨荣刚 闫 峰 沈江宜

南阳南石医院，河南 南阳 473000

颅脑损伤伴随交通事故、坠落事故等意外伤害频发［1］，逐渐成为神经外科常见病症，颅脑受伤后可致昏迷，而持续性植物生存状态患者约占10%［2］。颅脑损伤后昏迷不醒是常见神经外科症状［3］，是增加患者病死率、远期中枢功能障碍的主要原因之一。有调查研究发现，外伤性颅脑损伤后发生昏迷的概率接近2%［4］，且发病率、发病程度呈逐年上升趋势。意识觉醒为大脑自主调节神经的过程［5］，神经元修复、凋亡同时发生于颅脑损伤患者昏迷时，而通过诱导部分损伤神经元可达到帮助患者恢复意识、神经功能的目的［6］。临床通常采用营养、手术、高压氧仓等方式进行治疗，虽有一定程度的改善作用，但相关研究［7-8］指出，常规方式对颅脑损伤后昏迷患者的总体疗效不佳，治疗后其脑部血流动力学紊乱现象频发，格拉斯哥昏迷评分（Glasgow coma scale，GCS）及脑电图评价仍然较差。近年来电刺激疗法逐渐成为促性物理疗法的研究热点，适用于脑缺氧、脑血管疾病、颅脑损伤等所致昏迷［9］，其中正中神经电刺激疗法［10］借助适当的低频电流对正中神经进行刺激，从而达到促皮质活动、增大脑血流量的目的，同时正中神经电刺激具有刺激损伤神经元并诱导其自我修复，进而重建大脑侧支循环、消除水肿的作用［11-12］，但其作用机制目前仍无明确定论。脑电图作为无创性、可在床旁进行操作、操作简易且价格低廉的检测工具［13］，是反映脑功能变化的敏感指标，对颅脑损伤患者早期诊断、监测、预后预测均有重要价值，而脑电图synek分级［14］则具有便于临床研究的量化特点，可作为评估该类患者疗效及预后的重要指标。为进一步探讨该方法用于颅脑损伤患者中催醒的作用机制，选取南阳南石医院2019-01—2021-06 治疗的119 例颅脑损伤后昏迷患者临床资料进行分析，旨在为颅脑损伤后昏迷患者寻求一种行之有效的临床治疗方式提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取南阳南石医院2019-01—2021-06 治疗的119 例颅脑损伤后昏迷患者为研究对象，其中采取常规治疗的56 例患者对照组，基于常规治疗行正中神经电刺激治疗的63例患者为研究组，2组一般资料见表1。

表1 2组临床资料比较Table 1 Comparison of clinical data of two groups

1.2 入组标准纳入标准：（1）颅脑损伤明确为头部外伤所致，且是唯一致昏迷因素；（2）年龄≥18周岁；（3）处于植物生存、微意识状态，无自发性或刺激时睁眼；（4）生命体征平稳；（5）入院前无颅脑损伤治疗史。排除标准：（1）合并严重脑干病变、脑萎缩者；（2）伴颅内肿瘤或主要器官功能衰退者；（3）存在脑卒中史者；（4）治疗过程中死亡者。

1.3 方法对照组行常规治疗：维持患者生命体征，给予营养、促醒药物，行手术、稳定颅内压、针灸、运动、高压氧治疗等。研究组在常规治疗上行正中神经电刺激，治疗设备为DXZ-2 系列电脑低频诊疗仪，盘状电极连接患者双侧正中神经点处，设定方波，脉宽调至10～20 ms，50 Hz，15～20 mA，治疗强度视刺激时手指轻微收缩为准，治疗频次15 min/次，3次/d，持续4周。

1.4 观察指标（1）检测脑血流：分别于治疗前后行DWL2000 型多普勒诊断仪，频率设置2 Hz，检测记录患者大脑中动脉平均血流速度（mean flow velocity，Vm）；行CT 脑灌注成像检测，记录患者局部脑血流量（regional cerebral blood flow，rCBF）、局部脑血容量（regional cerebral blood volume，rCBV）。（2）脑电图检测及synek分级：采用10-20国际标准连接电极，行16导联记录。synek分级：Ⅰ级，主节律为α伴散在θ活动，基本正常有反应性；Ⅱ级，主节律为θ伴少量α、δ波；Ⅲ级，以δ为主混有θ波及少量α波，或以δ为主无其他节律；Ⅳ级，基本节律严重异常，存在弥漫性δ波及短程电静息，或某些导联出现散在δ波，其他导联为电静息；Ⅴ级，脑电波接近平坦且无脑电活动。（3）脑干听觉诱发电位（brainstem auditory evoked potential，BAEP）：采用10-20 国际标准系统连接电极，记录电极、接地电极、参照电极依次连接颅顶Cz、前额正中F、声音刺激同侧耳垂内侧A1、A2，检测记录Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅰ～Ⅲ、Ⅲ～Ⅴ级波峰间潜伏期。（4）GCS 评分：针对患者睁眼、语言、运动等方面，评估患者对指令反应情况，得出总分，分数愈高意识恢复愈佳；脑功能障碍评分（disability rating scale，DRS）：共6 项条目，0～45分，分数愈高脑功能障碍程度愈重。

1.5 统计学方法采用SPSS 22.0 统计软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，采用t 检验，计数资料以率（%）表示，采用χ2检验，以P＜0.05差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2 组脑血流水平比较治疗前2 组患者Vm、rCBF、rCBV 水平比较差异无统计学意义（P＞0.05），治疗后相较于治疗前均明显改善，组内比较差异有统计学意义（P＜0.05）；同时研究组Vm、rCBF、rCBV 水平明显高于对照组，组间比较差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 2组患者脑血流指标水平比较 （±s）Table 2 Comparison of cerebral blood flow index levels between the two groups （±s）

表2 2组患者脑血流指标水平比较 （±s）Table 2 Comparison of cerebral blood flow index levels between the two groups （±s）

注：与治疗前比较，*P＜0.05

组别研究组对照组t值P值n rCBF/［mL/（100 g·min）］rCBV/（mL/100 g）63 56 Vm/（cm/s）治疗前44.96±5.17 45.12±4.98 0.171 0.864治疗后55.77±5.41*51.52±5.82*4.128＜0.001 29.26±10.03 29.41±9.87 0.082 0.935治疗前治疗后44.23±12.76*38.01±11.23*2.807 0.006 1.61±0.40 1.63±0.39 0.275 0.783治疗前治疗后3.22±0.70*2.31±0.64*7.368＜0.001

2.2 2 组脑电图synek 分级情况变化比较治疗前2 组患者脑电图synek 分级均无明显差异（P＞0.05）；治疗后研究组Ⅰ级患者明显多于对照组，而Ⅳ级患者明显少于对照组，组间比较差异有统计学意义（P＜0.05）；研究组无Ⅴ级患者，对照组Ⅴ级患者3 例。见表3、图1～2。

图1 正中神经电刺激疗法成功后脑电图synek分级由Ⅳ级（A）降至Ⅱ级（B）Figure 1 After successful median nerve electrical stimulation therapy，the EEG synek grading decreased from grade Ⅳ（A）to grade Ⅱ（B）

表3 2组患者脑电图synek分级比较 ［n（%）］Table 3 Comparison of EEG synek grading in the two groups ［n（%）］

2.3 2组治疗后BAEP潜伏期比较治疗后研究组左耳部位BAEP 的Ⅰ级、Ⅴ级、Ⅰ～Ⅲ级、Ⅲ～Ⅴ级波潜伏期以及右耳部位BAEP 的Ⅰ级、Ⅲ级、Ⅴ级、Ⅰ～Ⅲ级、Ⅲ～Ⅴ级波潜伏期相较于对照组明显缩短，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

表4 2组患者BAEP潜伏期比较 （ms，±s）Table 4 Comparison of BAEP latency between the two groups （ms，±s）

表4 2组患者BAEP潜伏期比较 （ms，±s）Table 4 Comparison of BAEP latency between the two groups （ms，±s）

组别研究组对照组χ2值P值组别研究组对照组χ2值P值n 63 56左耳Ⅰ级1.72±0.28 1.87±0.41 2.352 0.020右耳Ⅰ级1.73±0.26 1.92±0.33 3.507 0.001Ⅲ级4.03±0.29 4.22±0.38 3.085 0.003Ⅴ级6.19±0.39 6.33±0.43 1.862 0.065Ⅰ～Ⅲ级2.03±0.26 2.33±0.38 5.072＜0.001Ⅲ～Ⅴ级2.01±0.29 2.30±0.53 3.757＜0.001Ⅲ级3.97±0.30 4.22±0.36 4.086＜0.001Ⅴ级6.14±0.36 6.32±0.39 2.618 0.010Ⅰ～Ⅲ级2.02±0.37 2.30±0.34 4.28＜0.001Ⅲ～Ⅴ级2.04±0.27 2.28±0.51 3.258 0.001

图2 治疗后2组脑电图synek分级对比Figure 2 Comparison of EEG synek grades between two group after treatment

2.4 2 组GCS、DRS 评分比较治疗前2 组GCS、DRS评分比较差异无统计学意义（P＞0.05）；治疗后2组GCS评分有所升高，DRS评分均有所下降，组内比较差异有统计学意义（P＜0.05），研究组患者GCS评分明显高于对照组，而DRS评分明显低于对照组，组间比较差异有统计学意义（P＜0.05）。见表5、图3。

图3 治疗前后2组患者GCS、DRS评分比较Figure 3 Comparison of GCS and DRS scores of the two groups before and after treatment

表5 2组患者GCS、DRS评分比较 （分，±s）Table 5 Comparison of GCS and DRS scores in the two groups （分，±s）

表5 2组患者GCS、DRS评分比较 （分，±s）Table 5 Comparison of GCS and DRS scores in the two groups （分，±s）

注：与治疗前比较，*P＜0.05

组别研究组对照组t值P值n 治疗后4.36±1.18*5.21±1.37*3.636＜0.001 63 56 GCS评分治疗前6.27±1.37 6.44±1.42 0.664 0.508治疗后10.98±1.98*8.65±1.71*6.828＜0.001 DRS评分治疗前17.36±2.17 17.13±2.09 0.587 0.558

3 讨论

颅脑损伤已成为神经外科常见病症［15-16］。尽管现代医学科技飞速发展，经抢救后颅脑损伤患者能够暂时脱离生命危险，但仍存在部分患者处于长期昏迷状态，从而引发多种严重并发症，甚至死亡［17］。因此，如何催醒颅脑损伤后昏迷患者，成为神经外科学的重要课题，临床常用催醒治疗包括药物保守、手术、高压氧、物理疗法等［18］，虽有一定作用，但仍有较多不足之处，难以完全满足临床需求。然而研究发现［19-20］，意识属大脑皮质高级活动，意识障碍［21-22］主要是由于各种直接或间接原因损伤脑干网状结构及其广泛投射系统，影响脑皮质功能传递与整合。电刺激［23］则可使生物机体发生一些改变、生理反应，如改善脑血流、神经递质，进而稳定患者精神状态，提升其生存质量。正中神经［24］是在腋部由臂丛外侧束与内侧束共同形成的一脉神经，在臂部沿肱二头肌内行走，降至肘窝后，穿旋前圆肌二头之间行于前臂正中指浅、深屈肌之间达腕管，穿掌腱膜深面至手掌，分成数支指掌侧总神经［25］。正中神经是穿过腕管的唯一神经，支配前臂屈侧的大部分肌肉以及手内桡侧袢的大部分肌肉和手掌桡侧皮肤感觉，其在中枢支配区域占有较大面积，是中枢神经系统的外周门户，因此作用在正中神经的电刺激信号可在大脑皮质得到大范围的投射，从而产生明显的治疗作用，其相较于其他电刺激疗法创伤更小、操作便捷、费用低，且不良反应少，具有一定的临床价值。

大脑为脑神经代谢、意识活动的高级中枢，因其代谢旺盛，需持续依靠葡萄糖氧化供能，而供给葡萄糖则须通过血循环，若患者颅脑受到外界损伤，致脑局部甚至全脑不同程度缺血、缺氧，从而使机体生理功能受影响，严重时可发生意识障碍甚至昏迷［26-27］。一般颅脑损伤后昏迷患者多伴脑血流紊乱，包括Vm、rCBF、rCBV 水平过低等，本研究研究组患者Vm、rCBF、rCBV水平明显高于对照组（P＜0.05），提示正中神经电刺激可明显提升患者脑部损伤处血流量，究其原因可能是电刺激可促进损伤部位脑血管舒张功能及分支血管内皮功能改善［28］，进而使湍流等血流动力学异常情况发生率降低，帮助大脑建立侧支循环，最终改善Vm、rCBF、rCBV等脑血流指标水平。

电生理监测对意识障碍患者预后评估具相对客观性，脑电图及BAEP为常用电生理检查，其中脑电图对脑组织缺血非常敏感，可侦测早期脑功能因缺血发生的变化［29］，脑电波形成基础为脑电生理活动，而脑电图是经头皮表面电极记录脑细胞群互相传播具有自发、节律性的电活动，脑血流变化对其具有明显的影响。脑部一旦发生血流受阻或中断引发局部脑组织细胞坏死时，局部脑细胞电活动则会发生减弱或消失现象，从而形成异常脑电图［30］。脑电图synek分级［31］主要用于评价脑受损后脑功能预后情况，可较好地反映脑损伤变化，分为Ⅰ～Ⅴ级。KOUL 等［32］研究指出，脑电图synek 分级与脑损伤疾病患者预后密切相关，其分级越高患者预后越差。本研究显示，治疗前颅脑损伤昏迷患者脑电图synek分级主要集中于Ⅲ～Ⅴ级，而治疗后研究组主要以Ⅰ、Ⅱ级患者居多，且无Ⅴ级患者，同时研究组Ⅰ级患者明显多于对照组，Ⅳ级患者明显少于对照组（P＜0.05），提示研究组患者总体脑电synek分级表现更佳，正中神经电刺激能够有效帮助患者改善脑电图synek 分级情况。BAEP 是神经冲动受声刺激诱发于脑干听觉通路上的电活动［33］，对集体中枢神经功能的检测具有较高的敏感度及客观性，同时其波形均有明确的解剖学基础［34］，包括Ⅰ波-蜗神经、Ⅱ波-蜗神经核、Ⅲ波-橄榄核等，而外伤致脑干功能受损时，BAEP 潜伏期、波形将会产生相应变化。有研究指出脑损伤后长期昏迷可采用BAEP进行病情预测。本研究显示治疗后研究组患者左右耳BAEP 潜伏期相较于对照组明显更短（P＜0.05），提示正中神经电刺激可明显增强颅脑损伤后昏迷患者脑电活动，促其意识早日恢复，且治疗后研究组患者GCS 评分提升、DRS评分降低情况明显优于对照组（P＜0.05），提示正中神经电刺激对颅脑损伤昏迷患者具有催醒效果。究其原因，或因正中神经电刺激后患者脑局部血流量增多，从而提升脑组织细胞血、氧供给［35］，虽无法复活坏死神经元，但其具有减轻坏死区水肿的作用，同时正中神经电信号通过体表正中神经—脊神经—颈髓—脑干—丘脑—皮质区的逐层激发与兴奋，唤醒受抑制的神经元及上行网状激活系统［36］，从而最大程度挽救濒死的神经元，最终极大程度地帮助脑组织自我修复并重建神经网络，缩短患者昏迷时间，减少致残率，促进患者早日苏醒。

正中神经电刺激能够有效帮助患者提高脑血流量，从而改善大脑供血能力，并降低脑电图synek 分级，最终促进患者早日苏醒。值得注意的是，正中电刺激疗法虽安全可靠，但亦存在相对禁忌证，如妊娠期妇女、癫痫患者、严重心律失常或心脏起搏器置入患者及急性化脓性炎症、高热，对电极、导电胶或固定绷带有过敏反应者均不可使用，同时治疗期间应常规监护患者相关指标，包括呼吸、脉搏、血压、血氧饱和度，确保患者治疗过程安全有效。