脑损伤后几天用脑电图检测到隐藏意识

在短暂的

对脑电图数据的仔细分析显示，近七分之一的脑损伤ICU患者在受伤后几天就出现了隐藏意识的证据。哥伦比亚大学(Columbia University)和纽约长老会医院(NewYork-Presbyterian)的神经学家发现，有这种症状的患者更有可能康复。

在这项研究中，研究人员使用机器学习技术分析了从104名没有反应的患者收集的标准脑电图数据，以寻找患者特有的大脑活动，表明他们能够理解移动他们的手的指令。如果这些发现在更大规模的研究中得到证实，这项技术可以帮助医生更好地预测哪些患者可能会恢复意识。

“尽管我们的研究规模很小，但它表明脑电图——一种在全球几乎所有医院的ICU病人床边都可以轻易获得的工具——有可能完全改变我们对急性脑损伤患者的管理方式。”哥伦比亚大学瓦格洛斯医学院神经学副教授、该研究的主要作者、纽约长老会/哥伦比亚大学欧文医学中心神经重症监护室主任Jan Claassen说。

研究结果发表在今天的新英格兰医学杂志．

为什么这么重要

目前，还没有完美的方法来准确预测无意识的脑损伤患者的康复机会。

脑电图(EEG)通常用于重症监护，以监测有癫痫发作风险的危重患者，可能是一种相对简单和快速的方法，以识别最近经历过脑损伤的无反应患者的隐藏意识迹象。

背景

家庭和保健提供者之间的艰难讨论决定了对无反应患者的医疗支持的强度。通常在脑损伤后的最初几周内，患者就会决定停止接受维持生命的治疗，因为患者似乎没有多少恢复的机会。

临床医生使用床边神经学检查、影像学和电生理学研究以及实验室值来估计脑损伤后数日或数周无反应的患者恢复的可能性。然而，这些预测往往是不准确的。

然而，越来越多的研究表明，一些没有反应的患者可能隐藏着认知能力，恢复延迟比之前认为的更常见。

隐匿意识最早是在十多年前通过核磁共振在一位多年来没有反应的脑损伤患者身上发现的。从那时起，利用核磁共振或脑电图的研究在14%的慢性无反应患者中发现了隐藏的意识迹象。但MRI在重症监护环境下的应用具有挑战性。

克拉森说:“重症监护病房中最具挑战性的问题之一是预测脑损伤后失去意识的病人的恢复情况，而不仅仅是存活时间。”“自从第一个描述隐藏意识的研究以来，我们一直在寻找一种实用的方法，在脑损伤后的早期做到这一点，那时往往会做出影响结果的治疗决定。”

研究人员做了什么

Claassen和他的团队研究了104名住在重症监护室的成年患者，他们最近因为出血、创伤或缺氧而遭受了突然的脑损伤。虽然没有一个病人瘫痪，但他们不能说话，也对移动的命令没有反应(例如握拳或摆动脚趾)。

每天，除了标准的神经学检查外，患者还被要求多次打开和关闭他们的手或停止打开和关闭他们的手。一种复杂的算法被用来分析这些会话的脑电图数据，以寻找病人察觉到命令之间差异的迹象。两个指令之间重复出现的不同活动模式表明，病人能够理解指令，但不能执行动作。

研究人员对一年后出院的患者进行了随访。

研究发现了什么

在受伤的四天内，15%仍然没有反应的患者在至少一个脑电图记录中有大脑活动模式，这表明隐藏的意识。在有这些模式的患者中，50%的患者在出院前得到了改善，并能够遵守口头指令，而没有这种大脑活动的患者中只有26%。

一年后，有大脑活动模式的患者中有44%能够每天独立工作长达8小时，而没有这种信号的患者中只有14%能够独立工作。每组中大约有三分之一的患者死亡，其中有早期脑电图显示隐藏意识的患者和没有隐藏意识的患者。

隐藏的意识信号在脑出血和外伤患者中也比缺氧患者更常见。然而，该研究缺乏足够的统计能力来确定脑损伤不同原因的脑电图分析的预测价值。

克拉森说:“这项研究表明，一些几天或更长时间没有反应的患者可能有足够的认知处理能力来区分命令，这些患者有更高的机会康复。”

警告

需要进行更大规模的研究，特别是针对单一原因脑损伤的患者，以确定脑电图监测在预测患者预后方面的效用。

脑电图监测存在一些技术挑战:由于脑损伤后意识波动，神经系统检查必须每天至少进行一到两次;口头指令必须与脑电图记录高度同步;而且还需要额外的计算机来进行分析。

“重要的是要尽早开始用脑电图进行监测，并在几个时间点进行评估，因为严重脑损伤后的恢复是一个复杂的过程，”克拉森说。

他说，最重要的是，这些评估必须精心设计，因为如果测试范式设计不佳或计算分析应用不正确，工件可能被误解为大脑激活。