經(jīng)顱直流電刺激治療CO中毒后認知功能障礙觀察

于國華，帥 浪，孫偉銘，馮 珍

(南昌大學第一附屬醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學科，江西 南昌 330006)

一氧化碳(CO)中毒是我國秋冬季節(jié)多發(fā)的常見病，CO對全身的組織細胞均有毒性作用[1]，尤其對大腦皮質(zhì)的影響最為嚴重，如不及時診治可發(fā)生死亡?；颊呓?jīng)急救處理后最常見的并發(fā)癥為認知功能損害，表現(xiàn)為神志呆滯、反應(yīng)遲鈍、記憶障礙等。我科于2015年9月引進經(jīng)顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation，tDCS)技術(shù)，采用常規(guī)治療聯(lián)合tDCS提高急性CO中毒患者認知功能已取得一定療效?，F(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2015年10月至2016年4月我院收治的15例急性CO中毒患者，其中：男性9 例，女6 例；年齡19～62歲，平均(45.3±15.7)歲；受教育程度：小學及文盲10例，中學3例，中專及以上2例。納入標準：(1)有明確的急性CO中毒史；(2)GCS評分≥12分；(3)簡易精神狀態(tài)評價量表低于界值的認知功能障礙。排除標準：既往有腦損傷史、腦部疾病史、精神病史、智力低下者。本研究方案經(jīng)本院醫(yī)學倫理委員會審核批準。

1.2 治療方法 (1)常規(guī)康復(fù)治療方法：所有患者均行常規(guī)康復(fù)治療，包括：高壓氧治療、藥物治療、認知功能訓練等。(2)tDCS：采用ZN5060型智能電刺激器(四川省智能電子實業(yè)公司，成都)對患者進行治療，體表刺激部位(陽極)為前額區(qū)(眼眶上緣)，陰極為對側(cè)肩部。電極面積為3 cm×5 cm，刺激量為1.6 mA，1次/d，每次20 min，10 d為1個療程，間隔2～3 d再行下1個療程，共2個療程。

1.3 評定方法 所有患者治療前及治療后20 d均給予以下3個方面評估。(1)簡易精神狀態(tài)評估(mini-mental state examination，MMSE)：MMSE量表是目前世界上最廣泛應(yīng)用于癡呆篩查的神經(jīng)心理學量表， 共30個題目，每回答正確1題記1分，共30分。分數(shù)越高提示認知功能越好。依據(jù)不同文化程度的認知功能障礙界定值：文盲≤17分，小學文化≤20分，中學文化≤22分，大學文化≤23分。(2)反應(yīng)時測試：受試者站位于反應(yīng)時測試儀前。囑患者集中注意力，手放于測試儀的綠燈按鈕上，兩眼注意前方一排5個紅色反應(yīng)燈。測試開始當紅燈亮時，受試者用放于綠燈上的手快速按下紅燈按鈕并迅速返回，依次5次為1組，測試3組取其平均值。(3)事件相關(guān)電位P300：訓練前后的聽覺事件相關(guān)電位(event-related potential，ERP)P300檢測采用oddbaⅡ范式，標準刺激為1000 Hz、85 dB的純音，出現(xiàn)概率為0.8；偏差刺激為2000 Hz、95 dB的純音，出現(xiàn)概率為0.2，刺激間隔固定為1.5 s。耳機放置在左右雙耳同時給出聲音。當被試聽到偏差刺激時按鼠標左鍵，聽到標準刺激不做任何反應(yīng)。正式試驗前給予受試者20個刺激進行練習，以熟悉測試程序。一輪測試中2種刺激出現(xiàn)總數(shù)為250次。固定于每天8：00—11：00、14：00—17：00對受試者進行檢測。所有患者檢查前均征得其知情同意。信號記錄：采用美國Neuroscan公司生產(chǎn)的ESI-64導腦電信號采集記錄儀、64導電極帽記錄，參考電極置于鼻尖，垂直眼電(VEOG)分別安放在左眼上、下方，水平眼電(HEOG)分別安放在左右眼外眥1 cm處，皮膚表面經(jīng)磨砂膏處理使電極與皮膚之間電阻<5 kΩ，前額正中央接地。記錄時濾波帶通為0.05～100 Hz，連續(xù)采樣頻率為1000 Hz。腦電數(shù)據(jù)存入光盤進行離線分析。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用 SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計，治療前后計量資料比較采用配對t檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 tDCS治療前后MMSE評分比較 tDCS治療20次后，患者MMSE各維度和總分均較治療前明顯提高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05或P<0.01)。言語能力評分中，“三步命令”項目患者進步明顯(P<0.01)，而命名、復(fù)述、閱讀、書寫及空間結(jié)構(gòu)項目得分無顯著性差異(均P>0.05)。詳見表1、表2。

表1 治療前后MMSE評分比較

表2 治療前后MMSE量表言語能力評分比較

2.2 tDCS治療前后反應(yīng)時比較 tDCS治療20次后，患者上肢反應(yīng)時短于治療前，正確率提高明顯，差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。見表3。

表3 治療前后上肢反應(yīng)時及正確率比較

2.3 tDCS治療前后事件相關(guān)電位比較 tDCS治療20次后，P3波潛伏期比治療前明顯縮短，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.01)；波幅顯著提高，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。見表4。

表4 治療前后事件相關(guān)電位比較

3 討 論

CO中毒主要可引起組織缺氧，其與血紅蛋白(Hb)的親和力比氧與Hb的親和力大240倍，碳氧血紅蛋白(HbCO)不能攜帶氧，一旦形成就不易解離，比氧合血紅蛋白(HbO2)的解離慢很多，從而影響血液正常攜帶氧的能力。HbCO的存在還能使HbO2解離曲線左移，血氧不易釋放給組織，進而導致全身性的組織缺氧，尤其以神經(jīng)系統(tǒng)影響最為嚴重，往往遺留不同程度的認知功能障礙。早期進行高壓氧[2]、藥物治療急救處理能有效改善中毒癥狀，對預(yù)防遲發(fā)性腦病的發(fā)生有積極意義[3]。因此在常規(guī)康復(fù)治療的基礎(chǔ)上對此類患者進行早期的認知功能干預(yù)尤為重要。

tDCS 是一種非侵襲性的經(jīng)顱刺激方法，刺激效果具有極性特點。陽極刺激使皮質(zhì)的興奮性提高，而陰極刺激降低皮質(zhì)的興奮性，刺激結(jié)束后的效應(yīng)取決于刺激的強度和刺激持續(xù)時間。研究發(fā)現(xiàn)，前額葉參與到多個認知過程，包括執(zhí)行力與注意力[4]、工作記憶[5]與長期記憶形成[6]，故定位于前額葉的tDCS 可以影響與前額葉相關(guān)腦網(wǎng)絡(luò)的腦功能以達到改善認知的目的。因此， MMSE量表中定向、記憶、計算、回憶、言語5個方面治療后均有改善，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05或P<0.01)。而言語能力亞項檢查中，除三步命令反映執(zhí)行能力治療前后具統(tǒng)計學差異外，余項差異無統(tǒng)計學意義，可能與CO中毒患者言語功能未完全受損有關(guān)。

反應(yīng)時是指從刺激作用發(fā)生到引起機體外部反應(yīng)開始動作之間的時間。CO中毒致認知功能障礙后常表現(xiàn)為注意障礙、反應(yīng)遲鈍、記憶障礙等。大量相關(guān)文獻報道，反應(yīng)時作為心理和生理的量化指標，已廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域[7-8]。張雁等[9]對腦損傷患兒進行視覺反應(yīng)時的研究，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)時成績可靈敏地反映康復(fù)訓練的效果，是殘疾兒童腦功能評價療效的可靠指標之一，但反應(yīng)時在CO中毒中的研究國內(nèi)未見相關(guān)報道。本研究結(jié)果顯示，治療后患者的上肢反應(yīng)時縮短，正確率提高，提示tDCS對CO患者反應(yīng)能力的提高有治療意義。本研究尚發(fā)現(xiàn)，前額區(qū)陽極刺激可顯著增快CO中毒患者的反應(yīng)時間，提示前額區(qū)對認知功能中反應(yīng)時的恢復(fù)非常重要。

事件相關(guān)電位(ERP)是一種電生理檢查手段，是認知功能檢測的重要指標，具有較強的敏感性和客觀性，在臨床中已經(jīng)得到廣泛認可[10]，其中ERP中P3波潛伏期是反映認知功能障礙的一項重要指標，是皮質(zhì)活動的結(jié)果[11-12]，以丘腦-皮質(zhì)系統(tǒng)為主，可以客觀反映感覺、知覺、學習、記憶、理解、判斷等多種心理過程變化[13]。本研究結(jié)果表明，治療后P3波潛伏期比治療前P3波潛伏期明顯縮短，而波幅則明顯增大，差異有統(tǒng)計學意義。

綜上所述，MMSE、反應(yīng)時和ERP三者綜合評定能客觀反映CO中毒患者的認知能力，本研究提示經(jīng)顱直流電刺激可能對CO中毒認知障礙患者具有一定的治療意義。因受試者數(shù)量、臨床實際工作等原因，本研究僅采用了自身前后對照研究，在研究設(shè)計和統(tǒng)計學方法方面仍存在不足，后續(xù)研究將優(yōu)化試驗設(shè)計進一步開展病例對照和隊列研究證實本研究結(jié)論。

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