近年来,严重颅脑损伤后持续性植物状态(persistent vegetative state,PVS)发病率有增高的趋势。众多的研究认为,PVS患者能够苏醒已成为不争的事实。时至今日,人们对PVS的本质及其发病机理尚缺乏全面了解,本文仅就目前国内外有关PVS的研究情况综述如下。
1、临床研究
近20年来颅脑损伤后PVS在国际上越来越受到重视,关于PVS的报道也愈来愈多。据统计,一些西方国家PVS的发生率多在0.01%-0.03%之间,美国约为0.168%。PVS既不同于脑死亡,也不同于一般昏迷,是一种特殊的意识障碍。对于PVS的诊断,不同国家的诊断标准不尽相同。
美国多学科PVS研究组的标准为(1994):
① 对自身及周围缺乏认知,不能与他人交谈;
② 缺乏对视、听、触或有害刺激持续的、可重复的、有目的的或随意的行为反应;
③ 缺乏语言的理解及表达能力;
④有睡眠-觉醒周期;
⑤下丘脑及脑干的自主神经功能保持良好,通过治疗及护理可以保持生存;
⑥ 大小便失禁;
⑦ 颅神经反射(瞳孔、眼-头)、角膜、前庭-眼及呕吐反射不同程度保留。
美国康复医学大会标准(1995):
① 自动或刺激后睁眼;
② 不能执行命令;
③ 不能说话或发出可理解的单词;
④ 不能执行指令(可有移动姿势、躲避疼痛或不自主微笑等活动);
⑤ 用手撑开双眼时缺乏持续性眼球跟踪活动,眼球各方向运动不超过45°。
中华医学会急诊学会的标准(2001南京标准) :
① 认知功能丧失,无意识活动,不能执行指令;
② 能自动睁眼或刺激下睁眼;
⑨ 有睡眠一觉醒周期;
④ 可有无目的的眼球跟踪活动;
⑤ 不能理解和表达语言;
⑥ 保持自主呼吸和血压;
⑦下丘脑及脑干功能基本保存。
目前对PVS时间标准也尚未达成共识[6],日本认为PVS(VS)必须在3个月以上才能诊断PVS,而英美国家则主张1个月以上。现我国学者也将PVS的时间界定为1个月。根据外伤昏迷资料库统计,PVS于3个月内意识恢复者约为33% ,3~6个月者为9% ,6-12个月仅有10%患者恢复意识。
导致PVS的原因有颅脑损伤、急性脑缺氧、脑血管疾病、各种中毒、脑炎等。其损害部位可以是大脑皮层及白质的广泛损害,也可为间脑、下丘脑或脑干网状结构的不完全性损害,延髓的结构和功能完好。最近研究发现,任何原因引起的神经细胞损害,在一定条件下可通过轴索发生新的侧支,建立新的突轴联系,使神经功能得以恢复。据此众多学者采用手术、药物、高压氧、神经康复等综合治疗已取得较好效果。
研究认为,下丘脑及前额叶的多巴胺能通路受损是引起PVS的重要原因[8]。其可能是由于外伤后脑组织缺血缺氧,酪氨酸羟化酶受到抑制,致使DA合成减少。现国外学者用DA的代谢前驱物及受体激动剂治疗PVS取得较好疗效。
2、实验室研究
2.1 脑电图早期Jennett等认为等电位或脑电静息是PVS脑电改变的基本特征,但后期研究发现绝大多数脑电图为广泛弥漫性、多形性δ或θ活动。δ波是临床较为常见的一种昏迷波型改变,主要由于大脑皮质广泛性受累或脑干网状结构受累所致。
随着临床症状的好转,PVS的δ或e波亦可相应减少,并可重新出现α节律。虽然PVS的脑电图缺乏特异性,但对PVS患者的脑电监测,对其疗效观察和预后评估均有较高价值。约有10%的病人在晚期出现正常脑电图,PVS时很少有典型的癫痫样活动。
2.2 诱发电位主要指脑干听觉诱发电位(brain―stem auditory evoked potentials,BAEP)和体感诱发电位(somatiosensory evoked potential,SEP)。BAEP一般表现为V波以上波形消失或不清楚。SEP是目前诊断PVS最敏感和最可靠的电生理指标,主要表现为N13-N20的中枢传递时间延长和N20波幅降低。SEP波形正常者意识可望恢复。
2.3 P300(事件相关电位,认识相关电位) P300是当前研究PVS的重要手段。可作为PVS疗效评定与预后评定的可靠指标,P300的存在意味着其认知功能的保留。Maruta等研究发现,PVS患者的P300均消失,随着意识的好转P300重新恢复。
2.4 脑血流图用经颅多普勒超声(TCD)检查发现,PVS患者的整体和局部脑血流均降低。以大脑前动脉血流变慢明显,而椎基动脉系统的血流相对完好,
提示PVS患者脑干功能受损相对较轻。
2.5 脑代谢用正电子发射计算机断层扫描发现,PVS患者的脑代谢较正常人低约1/2~1/3。因部位不同其代谢可不尽一致,造成这种选择性分布不均可能与不同部位脑组织对缺氧敏感性不同有关。
2.6 主要病理变化
①弥漫性皮质层样坏死:此型改变,多见于缺血缺氧性脑病。Doughety等[15]报告,尸检镜下可见新皮质层样坏死,神经元脱失及胶质增生。此外海马、纹状体、丘脑、小脑亦可有类似改变。
②弥漫性轴索损害:常见于急性颅脑损伤,由于广泛皮层轴索损害中断了大脑皮层与脑的其它部位的联系。
③选择性丘脑坏死。
2.7 神经影像学PVS的病因复杂,其影像学(CT、MRA)改变差异很大,大多数呈现大脑半球及脑干广泛而多发性软化灶,其中大脑半球多分布在额、颞、顶叶及基底节区。脑干病变主要累及中脑(8O%)和桥脑(20%),而延髓多未受影响。
Andreas等报告42例外伤后PVS的MRI表现,全部病例都有弥漫性轴索损伤,在脑白质、胼胝体及脑干背侧均可见损害灶,且额、颞部是常见的损害部位。故其认为,弥漫性轴索损伤是外伤性PVS原发性脑损害的主要形式。临床观察发现,PVS患者另存在有广泛性脑萎缩及脑白质脱髓鞘改变、脑积水等影像学表现。
3、治疗研究
随着医学科学的发展,颅脑损伤急性期的治疗已有很大进展,表现为急性期死亡率明显下降。随即而至的问题是“植物生存状态”者逐渐增多,颅脑损伤的致残率并未因治疗的手段进展而下降。大量出现的PVS患者带来了一个新的医学和社会问题。尽管目前对PVS治疗手段及方法多种多样,尚缺乏非常有效的治疗手段。如何更好地使患者受伤的各种神经功能得到改善,仍是一个世界性的治疗难题。
3.1 药物治疗对神经保护药物和策略的研究已有数年,然而,未能证实那一种药物在临床上对PVS治疗有确切疗效的证据。常用药主要为两大类,一类为促进脑循环及脑代谢药物,其中公认比较有效的药物有儿茶酚胺能促效药、胆碱能促效药,如苯丙胺、左旋多巴、溴隐停、胞二磷胆碱及抗胆碱酯酶类药物等。另一类为促进神经细胞功能恢复药物,如一氨酪酸、脑活素、神经生长因子、神经节苷酯。目前用于临床的还有一些促醒药,如醒脑静、纳洛酮、中医中药等。
3.2神经刺激疗法目前常用的有:
①深部脑刺激(deep brain stimulation,DBS)法:包括丘脑电刺激、脑干中脑电刺激、小脑电刺激。其方法是通过立体定向手术将DBS电极植人丘脑的非特异性核团、中脑网状结构楔形核、小脑等部位,然后给予持续刺激。Tsubokawa等应用DBS治疗25例PVS患者,其中20%病人能生活自理,28%能与他人语言交流,但长期卧床。
②颈部脊髓硬膜外电刺激法:通过手术将刺激器置人C2 和C4水平硬膜正中部和前胸皮下.按照一定的强度和频率进行刺激;Kanno等[12]应用此法治疗130例患者,56例(43%)意识恢复,另有23例GCS评分提高了5分;目前认为其总有效率为20%-40%。
③周围神经刺激法:包括正中神经、腓总神经、迷走神经刺激等。
④其它:还有控制性感觉刺激,方法是在严格控制下给患者不同的感觉刺激(愉快性刺激和不愉快性刺激),文献报道此法亦有一定效果。
3.3 高压氧治疗高压氧是当前国内外较为推崇的一种方法,对PVS后期神经功能的恢复起明显的促进作用。高压氧可促进PVS弥漫性轴索损伤的修复与再生,并形成新的突触联系,达到促进受损神经元修复的目的。高压氧还可激活上行性网状激活系统,加速清醒,促进意识恢复。目前认为,高压氧治疗时间越早,疗程越长,效果越好[18]。
3.4 脑积水治疗对颅骨去骨瓣减压术后患者,治疗期间若减压窗脑膨出明显,临床症状好转不明显,影像学检查脑室系统进行性扩大,脑积水明显时,脑脊液分流手术是治疗PVS的重要手段。有利于减轻和避免因脑积水而加重脑的损害,对促醒有积极作用。
3.5 其它基因治疗是一种很有前途治疗手段。实验证实,通过基因工程获得的神经生长因子可以调控成年哺乳动物中枢神经系统神经的可塑性,并可促进损伤后的皮质功能恢复。因此,人们将寄希望于基因治疗。
中枢神经系统干细胞移植也是当今研究的热门话题,其可能的途径是通过诱导分化外周造血干细胞,使之成为所需的神经干细胞,然后将这些细胞移植于脑组织而发挥其功能。胎脑移植是一项较新的技术,动物实验已将胎鼠多巴胺和去甲肾上腺素能神经元移植到成年大鼠的大脑皮质、海马和尾状核。
此项技术对PVS患者是否有效尚未定论。毋庸置疑,随着对PVS基础和临床研究的不断深入,将会有更多、更有效的治疗方法应用于临床。
4、预后
PVS是由于大脑半球的严重损伤,导致皮层功能丧失而脑干功能相对完好,处于皮层下生存的一种临床综合征。在其治疗过程中,以促醒、认知功能改善为其目标。迄今,PVS尚无肯定的疗效。
有作者认为,下列情况有助于PVS预后的判断:
①MRI显示基底节区无出血性梗死;
②氙-CT测量大脑半球脑循环血流量每分钟每100g脑组织平均超过25ml;
③乙酰唑胺治疗后20min,大脑半球100g脑组织脑循环血流量增加速度每分钟超过5ml;
④ 正中神经体感诱发电位的N20波幅明显。也有作者认为,PVS的预后还与下列因素有关:年轻人预后相对较老年人好;外伤性脑损害较缺氧性脑损害预后神经刺激越早效果越好;EEG、SEP波形正常者意识可望恢复,伤后一周SEP仍消失者预后不良;CT、MRI示大脑皮层广泛性萎缩或大面积低密度灶预后不良;对DBS缺乏反应预示PVS是不可逆的。
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