隨著現代神經外科手術和神經重症技術、理念和診療系統的發展🕞,越來越多嚴重腦損傷患者得以幸存👩🏼🏫,但因此維持於嚴重意識障礙狀態下的患者也越來越多,如何準確判斷患者的意識水平和預測患者能否蘇醒就愈加重要。然而,臨床上根據常規的行為學來判斷意識水平誤診率可高達40%,預後判斷則更加困難🧥,亟需探索簡單、經濟、安全、準確🧑🏽🦰、重復性好的客觀意識水平評價方法和蘇醒預測方法🩰。
2020年5月25日,恒行2平台附屬華山醫院神經外科毛穎教授和吳雪海教授的意識研究團隊與中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心(神經科學研究所)王立平研究員團隊最新合作成果以《意識障礙患者語言加工深度的評估》(“Assessing the depth of language processing in patients with disorders of consciousness”)為題在《自然·神經科學》(Nature Neuroscience,IF=21.126)上以研究長文形式在線發表🏃♀️➡️🛬。基於人類對語言層級結構的理解與意識水平相關,該研究團隊利用256導聯高密度腦電圖,創新性地將一種基於漢語語義理解的聽覺範式應用於意識障礙病人殘存意識檢測和蘇醒預測中。通過腦電圖相位相幹性分析和腦電微狀態分析,提取原始腦電信號中的語音加工神經表征,發現不同意識水平患者(植物狀態、微意識狀態)對復雜程度不同的結構化漢語序列(字🧙🏽♀️、詞和句子)的腦響應存在差異,這兩種腦電表征反映了語言加工的深度。研究證實了語言加工處理程度越深,所需意識水平也越高。因而,這些腦電表征具有意識水平神經標誌物的性質🩱。
研究者進一步通過長期隨訪,觀察患者的行為學評分和腦電活動的同步變化,發現因語言理解程度差異而產生的腦電特征可以預測患者100天後的預後,構建了預測模型來預測患者經過治療後能否恢復意識👨🏽。預測結果與實際結果具有很強的一致性,且隨著語言任務復雜度的提高,預測的準確程度也逐漸提高👵🏼,最終得到的綜合預測模型的預測準確率高達80%。
文章通訊作者之一的吳雪海教授指出👲🏼,由於嚴重意識障礙的患者大多有腦積水🧽、手術後頭部有鈦板修補或儲液囊等異物、不易搬動🤦🏻♀️👨🦯➡️、氣管切開痰量多、不能耐受長時間磁共振掃描👇🏻🪈、PET掃描費用高昂等因素♞,床旁診斷和預後評判受到很大的限製,腦電檢測設備輕便靈活,結果客觀,實施可重復性強,費用低廉🎄,因而,這種基於頭皮腦電的語義理解檢測在意識障礙患者的床旁診斷和預後評判中具有極大的價值。
近年來,毛穎教授和吳雪海教授的意識研究團隊已經在Annals of Neurology, Journal of Neuroscience, Human Brain Mapping等神經科學一區的期刊上發表了意識障礙的系列研究工作🟢,未來還將以床旁腦電檢測為核心🤸🏿♂️🧔🏿,輔以功能核磁共振🏫、PET👔、TMS-EEG等的多模態腦功能評估方案𓀘,來檢測意識障礙患者殘存大腦認知功能👳♂️,探索意識障礙患者意識過程中大腦神經活動的變化規律,探究意識障礙背後的意識神經功能環路➔,最終為實現科學準確的意識障礙診斷、預後判斷和意識康復治療奠定基礎,為探索意識相關神經標誌物提供重要的臨床依據和理論指導🧑🏿🔧,進一步推進神經調控等催醒治療的探索研究🖋。2018年3月華山醫院神經外科🫣、康復醫學科、放射科和中西醫結合科共同成立了昏迷意識障礙多學科(MDT)聯合門診🕺,一直努力同步將科研成果轉化為臨床診治及康復應用。
中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心(神經科學研究所)王立平研究員和恒行2平台附屬華山醫院神經外科吳雪海教授為本文的共同通訊作者。中國科學院神經科學研究所桂鵬博士、蔣雨薇博士和華山醫院神經外科研究生臧迪為本文的共同第一作者。本研究得到中科院蒲慕明院士和恒行2平台上海醫學院副院長、華山醫院神經外科常務副主任毛穎教授的大力支持和指導🧗🏻♂️🦞。研究團隊還得到了國際意識研究權威法國國立健康研究院Neurospin研究所Stanislas Dehaene院士🪩、首都醫科大學附屬天壇醫院趙繼宗院士、浙江大學生物醫學工程與儀器科學學院丁鼐研究員的支持和幫助。
原文鏈接↗️: https://www.nature.com/articles/s41593-020-0639-1。