意识障碍—患者应该知道什么？

• 什么是意识障碍？

• 意识障碍的机制

• 意识障碍的分类

• 意识障碍的原因有哪些？

• 意识障碍的检查有哪些？

• 意识障碍的诊断与鉴别诊断

• 意识障碍的治疗方法有哪些？

• 意识障碍的预后如何？

1. 什么是意识障碍？

意识（Consciousness）是大脑功能活动的综合表现，即对自身和环境的知觉状态。正常人意识清晰、定向力正常、感应敏锐精确、思维和情感活动正常，语言流畅准确，表达能力良好。意识障碍（Disorder of consciousness, DOC）是指人对周围环境以及自身状态的识别和觉察能力出现障碍。

图1.什么是意识？

2. 意识障碍的机制

意识包括“觉醒状态”和“意识内容”。“觉醒状态”有赖于所谓“开关”系统，即脑干网状结构上行激活系统的完整；“意识内容”有赖于大脑皮质高级神经活动的完整。当脑干网状结构上行激活系统抑制或两侧大脑皮质广泛性损害时，觉醒状态会减弱，意识内容会减少或改变，即可造成意识障碍。

3. 意识障碍的分类

目前意识障碍主要分为三类，即昏迷（Coma）、无反应性觉醒综合征（Unresponsive wakefulness syndrome, UWS）和微小意识状态（Minimally conscious state, MCS）。本文讲述的意识障碍主要指无反应性觉醒综合征和微小意识状态。

昏迷是严重脑损伤的结果，患者无法唤醒（即使受到刺激也闭着眼睛），并且对周围的环境、声音或疼痛没有反应。但这种状态一般是暂时的，患者会在几天或几周后，发展为脑死亡（即不可逆昏迷，无脑干反射和呼吸停止），或完全恢复，或出现部分恢复进入无反应性觉醒综合征或微小意识状态。

无反应性觉醒综合征（以前称为植物状态）患者可睁眼，可出现各种反射性运动，如磨牙、打哈欠或者呻吟，但没有觉醒的迹象。无反应性觉醒综合征可以是暂时的、长期的或永久的。

患者一旦从昏迷中恢复了可重复的意识迹象，即进入微小意识状态。微小意识状态患者可表现出视觉追逐或视觉注视、对有害刺激的定位或自主运动反应（如抓握床单），甚至有些患者可遵循简单的命令，做出可以理解的言语，或有意但无功能的交流。和无反应性觉醒综合征一样，微小意识状态可以是暂时的，也可以是永久的。

图2.意识障碍的分类及转化

4. 意识障碍的原因有哪些？

意识障碍常见的原因可分为颅内病变和颅外病变。颅内病变可直接或间接损害大脑皮质及网状结构上行激活系统，如颅脑外伤、脑缺血缺氧、大脑广泛急性炎症、幕上占位性病变造成脑疝压迫脑干以及脑干出血等，均可造成严重意识障碍。颅外疾病主要通过影响神经递质和脑的能量代谢而影响意识。如：内环境酸碱平衡紊乱、中毒、肝功能不全、低血糖等，均可直接或间接影响脑干网状结构上行激活系统或大脑皮质，从而引起昏迷。

5. 意识障碍的检查有哪些？

血液化验如生化检查排除颅外原因。头颅CT扫描可以大致了解患者大脑结构的情况，头颅MR可以更精细了解患者的脑结构和形态，头颅MR的特殊序列，如DTI或MR波谱分析等可以更进一步了解患者神经传导束的情况。头颅FDG-PET可以全面观察脑组织的葡萄糖代谢情况。功能MR可以了解大脑皮层的功能情况，可以用来区分UWS和MCS。视频脑电图（EEG）可以全面观察患者脑电波情况,了解各脑区皮层兴奋性情况。另外，采用TMS刺激大脑特定脑区后，采用脑电图(TMS-EEG)了解大脑皮层兴奋性情况。

图3.几种不同意识障碍的检查比较

6. 意识障碍的诊断与鉴别诊断

意识障碍的诊断主要根据患者的病史、体格检查以及影像学、脑电图等资料来诊断。需要鉴别的疾病主要是闭锁综合征。

闭锁综合征是由脑干皮质脊髓和皮质球通路的损伤引起的四肢瘫痪。这些患者不能移动肢体，但他们的感觉保持完整，并且完全清醒。这些患者最常见的交流方式是通过垂直眼动和眨眼。

7. 意识障碍的治疗方法有哪些？

意识障碍的治疗方法主要有药物治疗，神经调控治疗和感官刺激训练等。

药物治疗

目前有金刚烷胺（多巴胺激动剂和NMDA拮抗剂），鞘内注射巴氯芬（GABA激动剂），唑吡坦（非苯并二氮卓GABA激动剂），咪唑安定（苯并二氮卓GABA激动剂）等已被用于改善意识障碍患者的意识和功能恢复。虽然用于治疗意识障碍的药物不少，但仅有极少数药物采用了随机对照临床试验来验证其改善意识障碍的疗效。研究表明，金刚烷胺是目前唯一一种能改善创伤性脑损伤意识障碍患者意识的药物（Ⅱ类证据），也是《美国实践指南》为意识障碍患者推荐的唯一干预药物。

神经调控治疗

神经调控治疗具有成本低，没有严重的副作用等特点，在意识障碍的治疗中越来越受到人们的青睐，目前已有不少前瞻性研究和随机对照临床试验探讨了神经调控治疗意识障碍的研究。神经调控治疗技术主要有经颅直流电刺激（tDCS）,经颅磁刺激（TMS），低强度聚焦超声波，迷走神经电刺激（VNS）和脑深部电刺激（DBS）等。

经颅直流电刺激

经颅直流电刺激技术是予头皮表面的两个电极之间通以较微弱的直流电（通常为≤2 mA），进而诱导大脑皮层神经细胞膜电位的变化以及NMDA受体效能的调节，从而引起长时程增强或长时程抑制的神经可塑性。

图4.tDCS

经颅磁刺激

经颅磁刺激使用电磁脉冲诱导聚焦神经去极化和放电。与单脉冲经颅磁刺激相比，重复经颅磁刺激可通过改变神经元兴奋性影响大脑皮层的可塑性。

图5.TMS

低强度聚焦超声脉冲

这项技术使用低能声波来刺激或抑制大脑活动。与经颅直流电刺激和重复经颅磁刺激相比，它在理论上能够直接靶向和刺激皮质下和脑深部结构，如丘脑。

迷走神经刺激

迷走神经刺激包括侵入性和非侵入性两种。经皮耳廓迷走神经刺激包括向外耳道注入热电流，从而改变内耳内淋巴的密度，从而改变前庭神经的放电频率。这种技术被认为通过基底前脑或脑干投射，通过中央丘脑和下丘脑，在远侧额顶叶和纹状体网络中诱导代偿反应。侵入性迷走神经刺激包括手术植入迷走神经刺激器，使用1-2mA的电流，其刺激机制类似于经皮耳廓迷走神经刺激。

图6.迷走神经电刺激

脊髓电刺激（Spinal Cord Stimulation，SCS）

脊髓电刺激（Spinal Cord Stimulation，SCS）是将电极植入脊柱椎管内，以脉冲电流刺激脊髓、神经治疗疾病的方法。最初由Shealy等人于1967年首次临床应用，而在临床上将电极放置在C3-C4水平，发现颈部脊髓电刺激能够明显增加患者大脑半球血流量，改善大脑血流增加糖代谢，提高脑脊液中多巴胺、去甲肾上腺素水平（肾上腺素水平无改变），减少氧化应激，从而起到保护脑组织促醒昏迷患者的作用。这种机制可能与电刺激激活脑干网状结构中血管活性中枢有关，也可能与颈部脊髓电刺激降低交感神经紧张有关。

图7.脊髓电刺激

脑深部电刺激（DBS）

DBS技术首先在大脑植入电极，然后将电流输送到特定的靶区。在严重脑损伤意识障碍的患者中，DBS的主要靶点是中央丘脑的层内核团，因为该区域与意识障碍患者的觉醒相关，电流刺激以兴奋丘脑-皮质的投射性传入纤维，从而达到促醒的效果。

图8.DBS

目前关于神经调控治疗意识障碍的随机对照临床试验中，数tDCS最多。目前共有5个随机对照试验（4个Ⅲ类和1个Ⅱ类证据）采用tDCS治疗微小意识状态患者（创伤性脑损伤和非创伤性脑损伤），结果发现在前额叶背外侧皮质上应用经颅直流电刺激可明显改善患者的意识。尽管这些临床试验样本量相对较小（每项研究登记了13-55名患者），但却提示了经颅直流电刺激是一种很有希望的治疗方法，非常适用于微小意识状态的患者。然而，有学者采用tDCS治疗UWS患者，结果却未发现有明显疗效。

另外，近期发表的采用TMS治疗意识障碍的3项随机对照临床试验中，当刺激主要位于大脑皮层的运动区（M1），结果均未发现患者的意识障碍有明显改善。

感官刺激训练

感官刺激训练包括基于运动的治疗、基于听觉的训练、音乐治疗和多感官训练计划。虽然这些计划在一些病例中取得了一定的疗效，但迄今仅有一项双盲随机对照试验证明了听觉刺激可以加速长期意识障碍患者的康复。

另外，还有文章报道高压氧疗法和针灸可以改善意识障碍患者的意识，但这些文章大多没有使用经过验证的量表来客观化临床改善的程度。因此，有待于进一步更多的研究来证实。

8. 意识障碍的预后如何？

在外伤或非外伤引起的意识障碍恢复期，UWS或MCS可以是暂时的，也可以是永久的。首先，从非创伤性（尤其是缺氧缺血性）UWS或MCS中恢复意识的预后比创伤性脑损伤导致的同等状态差。其次，患者处于植UWS或MCS的时间越长，他们最终恢复意识的可能性就越小。在非创伤性UWS下3个月后或在创伤性UWS下12个月后，意识恢复的可能性非常小（＜1%）。UWS患者的死亡率在3年时为70%，在5年时为84%,大多数UWS患者死于感染或其他并发症。

有研究对缺氧缺血性UWS预后不良的早期预测因素进行荟萃分析的结果表明，双侧皮层ERP的缺失是非觉醒的最高预测因素;双侧皮层ERP N20缺失的死亡率近乎100%。另外，磁共振显示胼胝体或脑干出血预示着创伤性脑损伤引起的弥漫性轴索损伤，这类UWS患者苏醒的概率极低。

在急性创伤性脑损伤最初处于MCS的亚组患者中，40%的患者将在损伤后12周内恢复完全意识，高达50%的患者将在1年后恢复独立功能。但对于长期处于MCS的严重受伤患者，目前没有可靠的早期预测指标，结果存在异质性。