DBS高频和低频刺激对意识障碍患者行为调节的交叉实验研究

【作者】 曹天庆； 何江弘； 杨艺； 赵继宗；

【机构】 首都医科大学附属北京天坛医院； 北京脑科学与类脑研究所；

【摘要】 目的意识障碍(DOC)是脑损伤引起的意识和/或觉醒异常。深脑刺激术(DBS)作为实验性治疗方法,对术后程控缺乏统一标准。本研究比较了不同刺激频率(50Hz和100Hz)对意识障碍患者的影响,旨在探索DBS在康复中的潜在作用。通过深入理解DBS在这一患者群体中的疗效,有望为未来的治疗提供指导,为提高意识障碍患者的康复水平提供有效手段。方法本研究采用前瞻性的交叉对照双盲实验设计,纳入8例(患病时间6-9月)意识障碍患者,进行CM-pf核团的深脑刺激(DBS)植入手术。患者随机分为A组和B组,A组首先经历2周的洗脱处理,然后接受4周的50Hz的DBS刺激,随后再次进行2周的洗脱处理,最后在第二阶段接受4周的100Hz的DBS刺激,随后停止刺激2周,完成临床观察。B组患者刺激的顺序相反。在不同时间点,使用CRS-R量表对患者进行评分,并记录CRS-R的六个分量表。结果我们对8名意识障碍患者进行的交叉对照双盲试验表明,经过4周的100Hz刺激后,患者的临床行为能力提升(CRS-R评分)明显优于50Hz刺激。累积2周的刺激即可引起明显的CRS-R评分变化。MCS患者更容易从DBS中获益,且在100Hz刺激下改变更为显著。研究未发现不同刺激频率与主要临床因素的疗效相关。2周的洗脱期能有效消除不同阶段刺激的累积效应。结论本研究是一项交叉对照双盲试验,针对8名意识障碍患者,旨在证明脑深部电刺激(DBS)的不同刺激频率对CM-pf核团的临床行为调控能力。我们的结果显示了100Hz刺激的效应明显高于50Hz。研究还发现,100Hz刺激频率下连续刺激4周对患者的临床行为能力产生显著提高,且持续刺激是必要的。这种累积效应在CRS-R子评分表现,表明DBS对CM-pf核团的直接激活可能改善了觉醒水平、运动控制和行为持续性。与VS相比,对DBS刺激的响应性上,临床诊断为极重MCS的患者更为积极,提示DBS对脑损伤区域神经功能连接水平的重塑可能受到意识损伤严重程度的影响。并且本研究发现超过2周的观察时间是安全有效的调控时间窗。为深入理解DBS对意识障碍患者的调控效应提供了有力支持。更多还原