正中神經電刺激對腦外傷后昏迷促醒治療的參數研究

石艷紅，邵秀芹，馮珍，鄭茶鳳，帥浪

正中神經電刺激對腦外傷后昏迷促醒治療的參數研究

石艷紅，邵秀芹，馮珍，鄭茶鳳，帥浪

目的探討正中神經電刺激促進腦外傷后昏迷患者覺醒的最佳治療參數。方法2013年至2015年，本院161例顱腦外傷患者隨機分為對照組(n=40)、實驗1組(n=41)、實驗2組(n=39)和實驗3組(n=41)。對照組使用常規促醒方法；實驗組在此基礎上加用正中神經電刺激治療。參數設置：實驗1組200 μs，30 Hz；實驗2組200 μs，100 Hz，實驗3組200 μs，50 Hz。每次60 min，每天2次，30 d為1個療程，共治療3個療程。治療前、治療30 d和治療結束后分別比較格拉斯哥昏迷量表(GCS)和改良國際昏迷恢復量表(CRS-R)得分。結果治療30 d和治療后，各組在GCS評分、CRS-R評分、治療次數、清醒人數、昏迷時間有非常顯著性差異(P＜0.01)；實驗各組均優于對照組(P＜0.05)，實驗1組與實驗2組間無顯著性差異(P＞0.05)，實驗3組優于實驗1組和實驗2組(P＜0.05)。結論正中神經電刺激治療參數為波寬200 μs、頻率50 Hz時，能更好更早地促進患者的蘇醒。

腦外傷；昏迷；正中神經電刺激；頻率；促醒

[本文著錄格式]石艷紅，邵秀芹，馮珍，等.正中神經電刺激對腦外傷后昏迷促醒治療的參數研究[J].中國康復理論與實踐, 2017,23(2):207-210.

CITED AS:Shi YH,Shao XQ,Feng Z,et al.Parameters of median nerve electrical stimulation for coma after traumatic brain injury[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2017,23(2):207-210.

腦損傷后昏迷的持續時間是影響患者預后的重要因素，長時間昏迷不但增加患者的并發癥，對整個家庭、社會及醫療資源都造成嚴重的負擔。探索適用于臨床推廣的簡便、無創且有效的促醒治療手段，使昏迷患者早日蘇醒，避免進入持續植物狀態，是神經康復醫學研究領域中的熱點和難點。大量研究證實，正中神經電刺激對昏迷患者促醒有較好的療效[1-2]，但正中神經電刺激的設置參數不一，導致效果的差異性大。本研究旨在對不同參數的設置進行對比，尋找適宜的治療參數模式，指導臨床執行正中神經電刺激促醒治療技術，幫助昏迷患者早日蘇醒。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本院2013年至2015年康復醫學科住院的重型顱腦外傷患者161例，符合診斷標準[3-4]：格拉斯哥昏迷量表(Glasgow Coma Scale,GCS)評分≤8分，有意識障礙。

其中男性111例，女性50例，平均(48.96±15.20)歲，平均病程(47.98±61.23)d。將患者進行編號，按照隨機數字表法抽取161個數，隨機分為對照組(n= 40)、實驗1組(n=41)、實驗2組(n=39)、實驗3組(n= 41)。各組在性別、年齡、病程方面無顯著性差異(P＞0.05)。見表1。

表1 各組一般資料比較

納入標準：①生命體征平穩；②患者家屬自愿知情，并簽署知情同意書。排除標準：①活動性腦出血；②嚴重器官功能障礙；③既往有腦外傷、糖尿病、癲癇病史；④孕婦；⑤未滿療程、中途死亡或自動出院。

本研究方案經本院醫學倫理委員會審核批準。

1.2 方法

1.2.1 治療參數

對照組患者使用常規促醒方法，如藥物、針灸、語言、音樂、高壓氧、運動等康復治療。實驗組患者在常規治療方法基礎上加用正中神經電刺激治療。采用MyoNet-AOW低頻脈沖治療儀(上海諾誠電氣股份有限公司)。電刺激治療時各參數設置：實驗1組200 μs、30 Hz；實驗2組200 μs、100 Hz；實驗3組200 μs、50 Hz。一只電極置于右側腕關節掌面腕橫紋上2 cm正中神經點，另一只置于右側大魚際??；方波，電流刺激強度以觀察到患者手指可見輕微收縮即可，工作時間5 s、間歇時間5 s，每次治療60 min，每天2次。患者安排在白天治療，持續30 d為1個療程，共3個療程。

1.2.2 觀察指標

GCS評分：該評分從睜眼反應、言語反應、肢體運動三個方面來進行評分，三者分數合計來評估。正常人滿分15分，分數越低表示昏迷程度越重。分別在治療前、治療30 d、治療結束后觀察。

改良國際昏迷恢復量表(Coma Recovery Scale-Revised,CRS-R)評分：從聽覺、視覺、運動、言語、交流和覺醒水平進行評分，得分范圍0～23分，分值越低表示意識改變越差。本研究觀察各組治療前、治療后CRS-R分值變化情況。

比較實驗組中運用正中神經電刺激療法的治療次數、治療后各組患者由昏迷到蘇醒的時間以及各組中清醒人數。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 GCS評分

各組治療前GCS評分無顯著性差異(P＞0.05)，治療后GCS評分均明顯提高(P＜0.01)，依次呈現遞增趨勢，實驗3組遞增最顯著(P＜0.001)。治療30 d、治療結束后，實驗各組GCS評分均顯著高于對照組(P＜0.001)；實驗1組和實驗2組間GCS評分無顯著性差異(P＞0.05)；實驗3組GCS評分明顯高于實驗1組和實驗2組(P＜0.01)。見表2。

表2 各組治療前后GCS評分情況

2.2 CRS-R評分

各組治療前CRS-R評分無顯著性差異(P＞0.05)。治療結束后，CRS-R評分均顯著高于治療前(P＜0.001)，且組間有顯著性差異(P＜0.001)；實驗各組CRS-R評分均高于對照組(P＜0.05)，實驗1組與實驗2組間CRS-R評分無顯著性差異(P＞0.05)，實驗3組CRS-R評分顯著高于實驗1組和實驗2組(P＜0.001)。見表3。

表3 各組治療前后CRS-R評分

2.3 治療次數

各實驗組治療次數比較有非常顯著性差異(P＜0.01)。實驗1組與實驗2組之間無顯著性差異(P＞0.05)，實驗3組治療次數少于實驗1組和實驗2組(P＜0.05)。見表4。

2.4 清醒率與昏迷時間

各組平均昏迷時間及清醒率比較均有非常高度顯著性差異(P＜0.001)。實驗各組昏迷時間均明顯短于對照組(P＜0.01)，實驗1組與實驗2組比較無顯著性差異(P＞0.05)，實驗3組昏迷時間短于實驗1組和實驗2組(P＜0.05)。見表4。

表4 各組治療次數、清醒率和昏迷時間的比較

3 討論

各種原因造成嚴重腦損害致昏迷或植物狀態，是我國乃至國際醫學界一直沒有完全解決的難題。昏迷是腦外傷后嚴重的并發癥之一[5]，造成昏迷的因素多，機制復雜，其預后與患者發病時間、受損部位、接受治療方式等密切相關。目前認為昏迷的可能機制如下。①腦干網狀上行激活系統(ascending reticular activating system,ARAS)受損。ARAS系統主要包括兩條通路[6-7]：感覺傳入→腦干網狀結構→丘腦(丘腦接替核和網狀核)→大腦皮質；感覺傳入→腦干網狀結構和下丘腦(結節乳頭體核等)→基底前腦和下丘腦外側區→大腦皮質。②神經遞質的改變。大量研究表明，腦損傷后促進睡眠的神經遞質增加，而促進覺醒的神經遞質減少。③Orexin系統受損。Borgland等認為Orexin系統最重要的生理功能是調控睡眠-覺醒，是機體的“覺醒啟動區”，腦損傷后Orexin系統受損，覺醒不能正常啟動[8]。

目前臨床上對昏迷患者促醒的方法較多，常規的方法有神經營養藥物及促醒藥物運用，語言、聲樂及光刺激，中醫中藥及針灸、推拿，高壓氧艙等治療。近年來正中神經電刺激技術促醒昏迷患者，取得較好的臨床效果[9]。正中神經電刺激治療采用低頻電刺激器輸出電流，將電極放置在前臂腹側腕橫紋上方2 cm處，對患者手腕部內側正中神經分布區域的皮膚進行經皮電刺激，電流刺激強度以患者手指可見輕微收縮即可，經由正中神經—脊神經—頸髓—腦干—丘腦—皮層功能區傳導通路對中樞神經系統進行刺激，并由此達到催醒的作用。

正中神經電刺激治療昏迷患者促醒的可能機制有如下。①增加昏迷患者腦血流量[10]，改善病變區血液供應，減少壞死神經數目，挽救瀕臨失去功能的神經元，促進神經功能的恢復[11]和腦組織的自我修復，從而使患者早日蘇醒。已有大量研究表明，正中神經電刺激可使昏迷患者腦血流增加[12]，尤以病灶局部腦血流量增多明顯。雷晉在其研究中利用單光子發射計算機斷層成像術(single-photon emission computed tomography,SPECT)-CT顯像，觀察到右正中神經電刺激治療能夠改善昏迷患者皮層及丘腦和腦干血流灌注狀況，得出通過改善腦重要功能部位血流狀況達到促醒作用[13]。②神經遞質分泌受影響。鐘穎君等[14]通過實驗發現腦外傷后昏迷患者的蘇醒可能與前額葉皮質和下丘腦組織的Orexin-A及Orexin 1型受體(orexin-1 receptor,OX1R)含量上升有關。Orexins是一種興奮性下丘腦神經肽，包括Orexin-A和Orexin-B，Orexin神經元接受來自邊緣系統的信號輸入，并且能夠增強該區的促醒信號[15-16]，從而達到促醒的作用。③直接興奮大腦皮層及腦干網狀結構，增強腦電活動，改善神經電生理活動[17]。

文獻報道，正中神經電刺激在治療各種原因引起的昏迷促醒治療中療效顯著[18-19]，正中神經電刺激療法可以縮短持續性植物狀態患者的昏迷時間，減少致殘率[20-21]，提高患者GCS評分[22]、運動及言語能力及遠期生活質量[23]。然而對正中神經電刺激的脈寬、頻率等治療參數的設置沒有規范，國內外未見相關的規范刺激參數的報道。本研究通過對電刺激參數的不同設置，比較各組之間差異性，評價不同電刺激參數的設置對療效的影響，同時為臨床使用正中神經電刺激治療昏迷患者促醒參數的設置提供指導。

本研究選用方波。方波的前后沿均陡，用較小的電流強度即可引起反應，肌肉對方波的收縮反應最大[24]。頻率為30 Hz時，引起肌肉不完全強直收縮；40～50 Hz時，引起肌肉完全性強直收縮；100 Hz時起到鎮靜作用，可能機制是重復單調的刺激引起大腦皮層的泛化抑制，電流抑制網狀結構中的覺醒中樞[24]。

通過前期預實驗和為期三年的臨床對比研究，50 Hz時，昏迷患者的GCS評分和CRS-R評分改善最為顯著，清醒更快，清醒人數最多，所需治療次數最少，昏迷時間最短。30 Hz和100 Hz治療效果相似。實驗3組清醒率最高(68%)，優于文獻報道[25]。

本研究結果證實，正中神經電刺激治療參數設置為200 μs、50 Hz時，改善昏迷患者的意識狀態、促進昏迷患者覺醒的療效顯著。但由于所受樣本量的限制及各因素的影響，在今后的臨床實踐中將進一步研究不同波寬的治療效果，以得到更精確、更合理的治療參數。

[1]Zhong YJ,Feng Z,Wang L,et al.Wake-promoting actions of median nerve stimulation in TBI-induced coma:An investigation of orexin-A and orexin receptor 1 in the hypothalamic region[J].Mol Med Rep,2015,12(3):4441-4447.

[2]魏天祺,馮珍.正中神經電刺激對腦外傷后昏迷大鼠γ-氨基丁酸b受體表達變化的影響[J].中國康復醫學雜志,2016,31 (1):9-13.

[3]江基堯,高國一.顱腦創傷性昏迷診斷與治療[M].上海:第二軍醫大學出版社,2008.

[4]孫傳興.臨床疾病診斷依據治愈好轉標準[M].北京:人民軍醫出版社,1998.

[5]Harvey HH.Reducing traumatic brain injuries in youth sports: youthsportstraumaticbraininjurystatelaws,January 2009-December 2012[J].Am J Public Health,2013,103(7): 1249-1254.

[6]Saper CB,Scammell TE,Lu J,et al.Hypothalamic regulation of sleep and circadian rhythms[J].Nature,2005,437(7063): 1257-1263.

[7]Sasaki K,Suzuki M,Mieda M,et al.Pharmacogenetic modulation of orexin neurons alters sleep/wakefulness states in mice[J].PLoS One,2011,6(5):1-8.

[8]Borgland SL,Taha SA,Sarti F,et al.OrexinAin the VTAis critical for the induction of synaptic plasticity and behavioral sensitization to cocaine[J].Neuron,2006,49(4):589-601.

[9]李春雨,郝亞洲,張志強,等.高壓氧及右正中神經電刺激對重型顱腦外傷患者的術后催醒探索[J].現代中西醫結合雜志, 2014,23(24):2661-2663.

[10]黃強,戴偉民,揭園慶,等.重型顱腦損傷昏迷患者持續右正中神經刺激促進復蘇的臨床研究[J].中國臨床神經科學, 2011,9(3):314-316.

[11]續繼軍,李永濤,楊列美,等.正中神經電刺激療法對顱腦損傷性植物狀態作用的臨床觀察[J].濟寧醫學院學報,2004,27 (3):53-55.

[12]殷俊.正中神經電刺激對腦損傷后昏迷患者腦血流速度的影響[J].世界最新醫學信息文摘(電子版),2015,15(47):2-3.

[13]雷晉,高國一,宋紹莉,等.右正中神經電刺激對顱腦創傷昏迷患者腦血流灌注的影響：SPECT-CT顯像觀察[J].中華神經外科雜志,2012,28(2):112-115.

[14]鐘穎君,王亮,魏天琪,等.正中神經電刺激對腦外傷后昏迷大鼠前額葉皮質及下丘Orexin-A及其受體OX1R表達變化的影響[J].中國康復醫學雜志,2015,30(7):640-644.

[15]Hara J,Sakurai T.Interaction between sleep mechanisms and orexin neurons[J].Sleep Biologic Rhyth,2011,9(1):38-43.

[16]Lakshmi S,Punithavathi R.Stochastic shock model for modafinil increases histamine release in the anterior hypothalamus of rats[J].Biol Sci Res Bull,2010,26(2):69-74.

[17]謝瑛,尤欣,陳滟,等.正中神經電刺激對腦損傷后昏迷患者腦血流速度及神經電生理的影響[J].中國醫藥導報,2011,8 (9):23-25.

[18]Ambrosini E,Ferrante S,Pedrocchi A,et al.Cycling induced by electrical stimulation improves motor recovery in postacute hemiparetic patients:a randomized controlled trial[J].Stroke, 201l,42(4):1068-1073.

[19]高國一,包映暉,梁玉敏,等.右正中神經電刺激早期干預對顱腦損傷昏迷患者的臨床療效觀察[J].中華創傷雜志,2012, 28(3):200-204.

[20]蓋海云,王曉青,聶亞娥,等.超早期康復護理對82例腦卒中偏癱患者的影響[J].陜西中醫,2009,30(2):159-160.

[21]徐平,劉惠祥,王中,等.正中神經電刺激顱腦損傷后昏迷病人神經遞質的變化[J].齊齊哈爾醫學院學報,2006,27(13): 1548-1549.

[22]陳榮,卓葉雯.正中神經電刺激對高血壓性腦出血昏迷患者促醒的作用[J].齊魯護理雜志,2014,20(5):65-66.

[23]封蘇平,黎萍,黃強,等.右正中神經電刺激對重型腦外傷患者康復的影響[J].中國康復理論與實踐,2009,15(5): 464-465.

[24]喬志恒.物理治療學[M].北京:科學技術文獻出版社,2001.

[25]李春雨.右正中神經電刺激對重型腦外傷患者促醒作用的研究[J].現代中西醫結合雜志,2014,23(19):2109-2111.

Parameters of Median Nerve Electrical Stimulation for Coma after Traumatic Brain Injury

SHI Yan-hong,SHAO Xiu-qin,FENG Zhen,ZHENG Cha-feng,SHUAI Lang
Department of Rehabilitation Medicine,the First Affiliated Hospital of Nanchang University,Nanchang,Jiangxi 330006,China

SHAO Xiu-qin.E-mail:898399533@qq.com

ObjectiveTo compare the effects of median nerve electrical stimulation on coma patients after traumatic brain injury with different settings.MethodsFrom 2013 to 2015,161 patients with traumatic brain injury were randomly divided into control group(n=40), experimental group 1(n=41),experimental group 2(n=39)and experimental group 3(n=41).The control group received routine consciousness-promoted methods,and the experimental groups received median nerve electrical stimulation with 200 μs and 30 Hz,100 Hz and 50 Hz in sequence,60 minutes a day for 90 days.They were assessed with Glasgow Coma Scale(GCS)and Coma Recovery Scale-Revised (CRS-R)before,30 days and 90 days after treatment.ResultsThere was significant difference in the scores of CCS and CRS-R,times of treatment,number of sobered patients and coma time among groups(P＜0.01),that the experimental groups were better than the control group(P＜0.05),and no significant difference was found between the experimental groups 1 and 2(P＞0.05).The experimental group 3 was better than the experimental groups 1 and 2(P＜0.05).ConclusionMedian nerve electrical stimulation with 200 μs,50 Hz could promote coma patients to wake up optimally.

traumatic brain injury；coma；median nerve electrical stimulation；frequency；wake-promoting

10.3969/j.issn.1006-9771.2017.02.018

R742

A

1006-9771(2017)02-0207-04

2016-08-15

2016-12-05)

1.國家自然科學基金項目(No.81260295)；2.江西省自然科學基金項目(No.20132BAB205063)；3.江西省衛生廳科技計劃項目(No.20131026)。

南昌大學第一附屬醫院康復醫學科，江西南昌市330006。作者簡介：石艷紅(1985-)，女，漢族，江西九江市人，碩士研究生，主管護師，主要研究方向：康復護理。通訊作者：邵秀芹，女，主任護師，主要研究方向：康復護理管理及教育。E-mail:898399533@qq.com。