王 希，趙 琳，張 勇，畢立清，尤永平，季 晶，顏 偉*

1南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，江蘇 南京 210029；2江蘇省中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院神經(jīng)外科，江蘇 南京 210046

高頸段脊髓電刺激術(shù)（high cervical spinal cord stimulation，hcSCS）是將電極置入椎管內(nèi)，以脈沖電流刺激高位頸髓從而改善意識(shí)障礙患者意識(shí)狀態(tài)的一種治療手段［1］。研究發(fā)現(xiàn)，hcSCS可以增加腦血流灌注、減輕腦內(nèi)氧化應(yīng)激反應(yīng)，激活腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行激動(dòng)系統(tǒng)及增加大腦皮層活動(dòng)［2-5］。根據(jù)留置時(shí)間不同，分為短程和長(zhǎng)程，長(zhǎng)程往往在直視暴露下放置電極，短程則采取穿刺手段置入電極。短程hcSCS由北京天壇醫(yī)院何江弘教授率先應(yīng)用于慢性意識(shí)障礙促醒治療。相比長(zhǎng)程電刺激具有創(chuàng)傷小、手術(shù)時(shí)間短、并發(fā)癥少及費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，作用時(shí)間2～4 周，具有短程治療價(jià)值，同時(shí)具有診斷價(jià)值，可以根據(jù)患者對(duì)脊髓電刺激治療的反應(yīng)情況制定后續(xù)促醒方案。但穿刺置入電極具有其特有的難點(diǎn)和技術(shù)操作要領(lǐng)。本研究根據(jù)筆者的臨床經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)介紹短程hcSCS的技術(shù)要領(lǐng)并結(jié)合隨訪結(jié)果分析其診療價(jià)值。

1 對(duì)象和方法

1.1 對(duì)象

10例患者中，男8例，女2例；年齡33～60歲。原發(fā)病因：腦出血3例，顱腦創(chuàng)傷7例。排除繼發(fā)性腦積水、癲癇持續(xù)狀態(tài)等影響意識(shí)的情況后診斷10例患者的意識(shí)狀態(tài)，8 例為植物狀態(tài)（vegetative state，VS），修訂昏迷恢復(fù)量表（revised coma recovery scale，CRS-R）評(píng)分3～8分；2例為微小意識(shí)狀態(tài)（minimally conscious state，MCS），且均為MCS-，CRS-R 評(píng)分8～11分。

1.2 方法

使用數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）機(jī)器及植入式脊髓神經(jīng)電刺激電極（型號(hào)：L3213-75，北京品馳醫(yī)療設(shè)備有限公司）。

短程hcSCS 手術(shù)適應(yīng)證：腦卒中或腦外傷后遺留慢性意識(shí)障礙（包括VS和MSC）患者。慢性意識(shí)障礙定義為各類腦損傷所導(dǎo)致意識(shí)喪失超過28 d的病理狀態(tài)［6］。禁忌證：①繼發(fā)性腦積水未經(jīng)處理者；②癲癇持續(xù)狀態(tài)患者；③由于神經(jīng)退行性疾??；惡性腦腫瘤所致的慢性意識(shí)障礙患者；④生命體征不穩(wěn)定患者；⑤頸胸椎嚴(yán)重畸形患者。

1.2.1 術(shù)前準(zhǔn)備

完善頭顱CT、腦電圖檢查和CRS-R 評(píng)分，必要時(shí)進(jìn)行頸胸椎CT 檢查，確定患者意識(shí)狀態(tài)處于VS或MCS，并排除腦積水、癲癇持續(xù)狀態(tài)及頸胸椎畸形。將手術(shù)目的、可能出現(xiàn)的并發(fā)癥及應(yīng)對(duì)措施等與患者家屬充分溝通，簽署知情同意書。

1.2.2 體位、穿刺定位與操作

患者取俯臥位，胸部墊高，擺正頭部使得頸胸椎盡量呈一直線（圖1A）。使用雙側(cè)肩胛骨下緣連線與后正中線交點(diǎn)確定第七胸椎棘突位置，穿刺點(diǎn)選擇胸椎第6～7椎間隙或第7～8椎間隙（圖1B）。使穿刺針尖端指向患者頭端、與背部呈30°～45°角，自穿刺點(diǎn)沿正中線方向逐層緩慢進(jìn)針（圖1C）。感到突破感后提示針尖穿透黃韌帶，繼續(xù)進(jìn)針0.5 cm、拔出針芯、置入通條，若通條放入通暢提示此時(shí)針尖開口位于硬膜外間隙且位置良好，若通條放置不暢，則需要調(diào)整針尖位置直至通條置入通暢。

圖1 短程hcSCS手術(shù)體位、定位與穿刺Figure 1 Surgical positioning，localization and puncture for short-term hcSCS

1.2.3 術(shù)中DSA機(jī)器定位和引導(dǎo)刺激器置入

穿刺針尖端進(jìn)入硬膜外隙后，若通條放置不順暢，可在DSA正位透視下檢查穿刺針位置是否有偏斜，根據(jù)偏斜情況做適當(dāng)調(diào)整使穿刺針處于正中角度。角度調(diào)整好后，再次置入通條，若通條置入仍不順暢，則在感受到阻力時(shí)停止動(dòng)作、使通條頭端保持在阻力位置。此時(shí)使用DSA 機(jī)器進(jìn)行側(cè)位透視，注意在遙控DSA機(jī)頭旋轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)防止機(jī)頭或C 型臂牽拉移動(dòng)患者呼吸機(jī)管路及靜脈通路。若側(cè)位片結(jié)果顯示通條在穿刺針口較近位置受阻則提示穿刺針進(jìn)針過深或與硬膜外腔成角過大所致，把穿刺針向外輕輕拔出1～2 mm 或調(diào)整角度等相應(yīng)處理后再進(jìn)通條檢驗(yàn)。若側(cè)位片結(jié)果顯示通條受阻部位遠(yuǎn)離穿刺針口，則提示硬膜外隙中有狹窄部位，記住所處的錐體節(jié)段為下一步刺激器置入做準(zhǔn)備。

通條置入通暢后，拔出通條，開始置入刺激器。在DSA 正位持續(xù)透視引導(dǎo)下將刺激器頭端在硬膜外隙中沿正中線緩慢向患者頭頸方向移動(dòng)。刺激器頭端走行偏斜時(shí)通過旋轉(zhuǎn)刺激器尾端改變頭端指向，在走行過程因遇到狹窄部位而受阻時(shí)同樣通過旋轉(zhuǎn)刺激器尾端避開狹窄部位。待正位透視上提示刺激器電極位置居中且頭端接近樞椎齒狀突附近時(shí)（圖2A），將DSA機(jī)器轉(zhuǎn)為側(cè)位透視角度，在該角度下將刺激器頭放置到樞椎層面（圖2B）。

圖2 短程hcSCS電極置入位置及電極固定Figure 2 Placement and fixation of short-term hcSCS electrodes

1.2.4 固定

刺激器達(dá)到目標(biāo)位置后，拔出穿刺針，再次使用DSA 機(jī)器拍攝正側(cè)位片確定拔針過程中刺激器沒有發(fā)生移位。連接程控儀，檢測(cè)刺激器的電極電阻。調(diào)試正常后，穿入固定夾并將其移動(dòng)至穿刺口，將固定夾和周圍皮膚進(jìn)行縫合固定（圖2C）。

1.2.5 電刺激治療

在刺激電極植入術(shù)后的次日行頸部CT 檢查再次核實(shí)電極位置（圖3）后開始進(jìn)行電刺激治療，高頸段脊髓電刺激需要設(shè)置的參數(shù)包括刺激電流的脈寬、頻率、波幅以及刺激周期。刺激電流的參數(shù)設(shè)置一般為頻率5～100 Hz，脈寬100～240 μs，電壓1.0～5.0 V。研究發(fā)現(xiàn)，在電流頻率5～100 Hz 之間，僅70 Hz的刺激電流可以同時(shí)改善大腦血供及增強(qiáng)大腦功能連接［3］。同時(shí)，Bai 等［7］報(bào)道5 Hz 及70 Hz的刺激頻率可以激活丘腦皮層網(wǎng)絡(luò)，明顯改善意識(shí)障礙患者腦電圖表現(xiàn)。有研究認(rèn)為5 Hz 刺激頻率容易引發(fā)肢體抽動(dòng)，對(duì)意識(shí)障礙患者是有益的功能神經(jīng)康復(fù)［8］。因此本研究刺激電流頻率調(diào)試過程選擇5 Hz及70 Hz兩個(gè)頻段。電流波幅在1.0～5.0 V范圍內(nèi)逐步調(diào)節(jié)到以患者肢體輕微抖動(dòng)且心率輕度上升為宜［9］。脈寬多選擇210 μs［7，10-11］。每日刺激大周期設(shè)置為08：00 到20：00 開機(jī)工作，刺激小周期設(shè)置為刺激15 min、間歇15 min。

圖3 短程hcSCS術(shù)后頸椎CT驗(yàn)證電極放置部位Figure 3 Postoperative cervical spine CT verification of electrode placement for short-term hcSCS

1.2.6 評(píng)價(jià)指標(biāo)

在脊髓電刺激術(shù)后4 周進(jìn)行隨訪，內(nèi)容包括患者意識(shí)狀態(tài)評(píng)估及是否合并術(shù)后并發(fā)癥。在臨床醫(yī)師主導(dǎo)及患者親屬參與的情況下進(jìn)行CRS-R 評(píng)分，根據(jù)評(píng)分結(jié)果評(píng)估患者意識(shí)狀態(tài)。功能性物體運(yùn)用或功能性交流代表脫離MCS；有遵囑動(dòng)作、識(shí)別物體、出現(xiàn)可理解的言語表達(dá)或有交流但不完全準(zhǔn)確定義為MSC+；實(shí)現(xiàn)物體定位或視覺追蹤，存在自主性運(yùn)動(dòng)反應(yīng)、可以擺弄物品或疼痛定位定義為MSC-，否則為VS 狀態(tài)。通過與術(shù)前患者意識(shí)狀態(tài)對(duì)比評(píng)價(jià)治療效果。

2 結(jié)果

患者開機(jī)首日調(diào)試過程，選擇5 Hz 及70 Hz 分別刺激6 h，結(jié)果發(fā)現(xiàn)10 例意識(shí)障礙患者在同等電壓下均表現(xiàn)為5 Hz 頻率刺激下上肢肢體抖動(dòng)更顯著，而70 Hz頻率刺激下心率升高較明顯，同時(shí)70 Hz刺激頻率下患者自主睜眼時(shí)間相比5 Hz 刺激頻率更長(zhǎng)，提示意識(shí)覺醒狀態(tài)維持時(shí)間更久。因此，調(diào)試后刺激階段固定選擇70 Hz頻率。

刺激2～3 周后拔除刺激電極，穿刺口消毒后覆蓋敷料。術(shù)后4 周進(jìn)行隨訪，在臨床醫(yī)師主導(dǎo)及患者親屬參與下進(jìn)行CRS-R評(píng)分，結(jié)果顯示：8例術(shù)前VS患者中1例到達(dá)MCS+，5例為MCS-，2例仍為VS狀態(tài)；2例術(shù)前MCS-患者中1例脫離MCS，1例到達(dá)MCS+。10 例患者中8 例意識(shí)狀態(tài)得到不同程度改善，其中1 例脫離MCS，提示意識(shí)狀態(tài)改善效果顯著。所有患者均無手術(shù)相關(guān)并發(fā)癥出現(xiàn)。

3 討論

腦損傷患者易遺留意識(shí)障礙，然而目前較為普及的高壓氧及常規(guī)康復(fù)鍛煉手段對(duì)重度意識(shí)障礙促醒治療的效果不確切。hcSCS是將電極植入C2-C4水平硬脊膜外，以脈沖電流刺激脊髓改善意識(shí)狀態(tài)的方法。既往研究報(bào)道，接受長(zhǎng)程hcSCS治療后VS患者的意識(shí)障礙改善率為42.3%，MCS患者的改善率為69.0%［12］。Xu等［13］發(fā)現(xiàn)，12例接受長(zhǎng)程hcSCS治療的VS患者中3例脫離MSC、2例達(dá)到MSC。然而，由于使用短程hcSCS 治療意識(shí)障礙在全球處于初期階段，相關(guān)治療效果的報(bào)道較少。Yang 等［14］在2022 年首次報(bào)道了1 例VS 患者經(jīng)短程hcSCS 治療后第21 天意識(shí)狀態(tài)改善為MSC。Huang 等［15］則發(fā)現(xiàn)，14 例原發(fā)性腦干出血合并意識(shí)障礙患者中有10 例在接受短程hcSCS 治療后CRS-R 評(píng)分改善。本研究使用短程hcSCS 技術(shù)治療VS 及MCS-患者，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在脊髓電刺激后4 周，8 例術(shù)前VS 患者中6 例意識(shí)狀態(tài)改善，2例術(shù)前MCS-患者意識(shí)狀態(tài)均改善，提示短程hcSCS對(duì)腦損傷后慢性意識(shí)障礙患者具有較高的治療價(jià)值。我們認(rèn)為對(duì)于短程hcSCS后意識(shí)狀態(tài)改善、但未脫離MSC狀態(tài)的患者，建議可進(jìn)一步行長(zhǎng)程hcSCS治療，而短程hcSCS治療后意識(shí)無改善的患者則不推薦行長(zhǎng)程hcSCS治療。

短程hcSCS治療具有創(chuàng)傷小、手術(shù)時(shí)間短、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，但穿刺置入電極對(duì)比直視下放置電極在電極位置準(zhǔn)確性的控制上令人擔(dān)憂。而電極放置位置和刺激療效及不良反應(yīng)密切相關(guān)。刺激器電極應(yīng)盡量居中覆蓋脊髓后中線，偏離中線的電極接觸通常會(huì)因背根神經(jīng)受累產(chǎn)生震動(dòng)刺激的不良反應(yīng)［16］。同時(shí)既往研究報(bào)道，電極與中線偏移角度超過30°的患者相比偏移較小的患者陣發(fā)性交感神經(jīng)過度活躍發(fā)生率顯著增高，且術(shù)后CRS-R評(píng)分改善率顯著下降［17］。目前絕大多數(shù)研究都推薦改善意識(shí)障礙為治療目的的脊髓電刺激應(yīng)靶向C2～C4 節(jié)段［8，16］，因此刺激器頭端第一個(gè)電極的位置應(yīng)盡量靠近或略高于C2棘突上緣。在手術(shù)中，需要術(shù)者提高實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有效地利用術(shù)中DSA 透視引導(dǎo)，以期達(dá)到更好的電極置入位置。

在刺激頻率上，目前研究主要推薦5 Hz 和70 Hz，在調(diào)試階段發(fā)現(xiàn)患者在70 Hz刺激頻率下出現(xiàn)相比5 Hz刺激更久的自主睜眼表現(xiàn)，提示70 Hz對(duì)意識(shí)改善的效果可能更好。近期，Zhuang等［18］通過CRS-R 評(píng)分及腦電圖檢查證實(shí)70 Hz 頻率的短程hcSCS對(duì)意識(shí)障礙患者的意識(shí)狀態(tài)及腦電活動(dòng)的改善效果。在并發(fā)癥上，長(zhǎng)程hcSCS 的研究報(bào)道部分患者存在切口愈合不佳、前胸壁皮下血腫或癲癇樣抽搐［10-11］。但目前研究報(bào)道短程hcSCS治療的患者未發(fā)現(xiàn)手術(shù)相關(guān)并發(fā)癥，可能與穿刺放置電極創(chuàng)傷小、手術(shù)時(shí)間短有關(guān)。

綜上所述，短程hcSCS 是腦損傷重度意識(shí)障礙患者促醒治療的可行方案之一。手術(shù)過程微創(chuàng)、安全并且療效較好，有短程的治療價(jià)值和診斷價(jià)值，在意識(shí)障礙促醒診療中有廣泛的應(yīng)用前景。穿刺置入電極有其特有的難點(diǎn)和技術(shù)操作要領(lǐng)，需要臨床醫(yī)生注意操作細(xì)節(jié)，爭(zhēng)取良好的電極置入位置。