执笔者：陆蓉蓉

通讯作者：白玉龙，dr_baiyl@fudan.edu.cn

基金项目：国家科技部重点研发计划（2022YFC3601204，2022YFC3601200）

中图分类号：R49；R741

DOI：10.3870/zgkf.2025.06.001

【摘要】目的：制定物理因子治疗促进意识障碍康复的专家共识，为意识障碍患者物理因子治疗的选择提供指导意见。方法：由国家科技部重点研发计划（2022YFC3601204，2022YFC3601200）项目组牵头制定，组成康复医学和神经科学专家团队。经多轮会议讨论，结合循证医学方法学，系统检索临床研究数据并评价证据质量，制订共识内容。结果：本共识聚焦于物理因子治疗促进意识障碍康复，内容包含中枢刺激（重复经颅磁刺激、经颅直流电刺激、经颅超声）、外周神经刺激（正中神经电刺激、迷走神经电刺激、三叉神经刺激）、感官刺激（光刺激治疗、音乐治疗、重力刺激）等在意识障碍康复中的应用。结论：本共识对物理因子治疗促进意识障碍康复治疗领域现有证据进行归纳，有助于促进该技术的临床应用，为相关研究和实践提供重要依据。

【关键词】物理因子治疗；意识障碍；康复；专家共识

各种原因所致的脑损伤后意识障碍（disorder of consciousness，DoC），导致患者日常生活活动能力严重依赖，给患者、家庭和社会造成巨大负担。脑损伤后DoC患者目前尚无明确有效的治疗手段，现阶段DoC患者主要依赖于长期的康复治疗、护理和照料。我国康复医疗资源有限，如何为DoC患者分配合理的康复医疗资源，也为临床医生与社会带来了医学伦理问题。因此，精准评价DoC患者的意识水平、可靠准确的预测康复结局、探索创新的促醒治疗方法、制定合理的康复治疗方案，已成为康复医学领域的一大挑战。

目前对于意识障碍患者的治疗尚无行之有效的治疗方案，临床上常用的治疗方案包括药物治疗和物理因子治疗。物理因子通常包括温度刺激（冷、热）、机械刺激（超声波、冲击波、力学刺激）、电磁刺激（直流电、低频电、中频电、高频电、磁刺激）、光刺激（红外线、紫外线、激光）等。物理因子能针对DoC患者的各种临床问题，例如肺部感染、胃潴留、尿潴留、肌肉萎缩、痉挛、关节挛缩、压疮、疼痛、局部炎症等进行治疗^[1]。物理因子治疗一般为无创性治疗，目前广泛应用于DoC临床康复中，除了解决DoC合并的临床问题外，物理因子治疗还能增加DoC患者外周感觉刺激，并可能通过潜在的神经机制对中枢神经系统产生影响。

本专家共识旨在探讨临床常用的无创物理因子刺激对促进DoC患者意识水平恢复的潜在作用和可能的机制，结合相关研究报道和临床经验，为无创物理因子刺激应用于DoC康复治疗提供建议。

本共识主要由国家科技部重点研发计划（2022YFC3601204，2022YFC3601200）项目组制定，专家选择遵循专业性、权威性和多学科的原则，由项目组组织的康复医学和神经科学等领域多学科专家组成。经多轮会议讨论，结合项目研发过程中的经验和结果，在循证医学方法学的指导下，通过系统检索临床研究数据、评价临床证据及判断证据质量，再经讨论后制订，以期为DoC患者的物理因子治疗方案的制定提供指导意见。

本共识通过检索PubMed、Embase、Web of Science等英文数据库以及中国知网、万方数据库、维普数据库等中文数据库，纳入基于物理因子治疗DoC的研究文献，参考牛津循证医学中心（Oxford Centre for Evidence-Based Medicine，OCEBM）证据等级评价系统对证据质量进行评价。采用2009年更新制定的版本，并依据临床证据分级标准和推荐强度系统将循证等级划分为5级（1~5级），推荐强度采用A~D（从强到弱）。最终纳入文献55篇^{[9-15，17-27，30-35，38，40，43-50，53-56，61-63，66-72，89，90，92-96]}。

意识由意识水平与意识内容两部分组成：意识水平即意识清醒的程度，依赖于脑干网状上行激活系统维持大脑皮质的觉醒状态；意识内容是个体对自我认知、对环境感知以及个体与环境相互联系的全部映像、以及映像表达形式的总和，依赖于大脑皮层结构的完整性。

DoC是由颅脑外伤、脑出血、脑梗死、各种原因引起的缺氧缺血性脑病、中毒性或代谢性脑病、脑炎等中枢神经系统病损所致的广泛脑组织损害，导致意识水平与意识内容的损害。根据《2018年版美国意识障碍实践指南》与《欧洲昏迷与意识障碍诊断指南》（2020版）^[2-3]，目前，临床可以根据认知与运动功能两个维度，将DoC分为以下几种主要类型^[4]（见图1）：①无反应觉醒综合征（unresponsive wakefulness syndrome，UWS）：也称为植物状态（vegetative state，VS），患者觉醒、但无意识内容，可睁眼，存在睡眠-觉醒周期，仅存在反射动作，如磨牙、呻吟、打哈欠等；②微小意识状态（minimally conscious state，MCS）：患者表现出可重复的意识内容征象，但症状可能波动，根据语言加工能力分为MCS-和MCS+；MCS-：存在非反射性运动，如视物追踪、伤害性刺激定位、摆弄物件等；MCS+：能部分遵嘱，有意义的发声，有目的性但无功能的沟通等；MCS*：临床行为学评分提示UWS，但神经功能影像，如正电子发射断层成像（positron emission tomography，PET）提示患者皮层（如额顶叶）代谢部分保留，或任务态功能磁共振（functional magnetic resonance imaging，fMRI）提示任务相关脑区激活（如运动皮层激活）^[5]。③认知运动分离（cognitive motor dissociation，CMD）：患者临床表现可以为昏迷、UWS或MCS-，但任务态fMRI或脑电图（electroencephalogram，EEG）提示患者可以稳定地根据指令进行运动想象任务，其潜在的认知能力存在广泛的不确定性。④脱离微小意识状态（emergence from MCS，EMCS）：可进行一定的功能性沟通，或使用2种或以上的不同物品，可能仍存在较严重的认知障碍。

3.1.1 重复经颅磁刺激  重复经颅磁刺激（repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS）通过连续发放一定频率和强度的磁刺激脉冲在大脑皮层形成感应电流，可以调控刺激局部以及功能相关远隔区域的神经递质、皮层兴奋性、脑血流、脑代谢和脑功能连接变化^[6-8]。已有多篇系统综述和Meta分析证实了rT-MS对DoC的康复疗效^[9-15]。DoC的恢复与前额叶中央环路和额顶网络相关^[16]，因此rTMS的干预靶点多位于前额叶和额顶叶。3项研究发现高频rTMS作用于左侧前额叶背外侧皮质（dorsolateral prefrontal cortex，DLPFC）可改善DoC患者的行为学评分^[17-19]，刺激频率10~20Hz，刺激强度90%~100%静息阈值，50~100个脉冲1组，间隔15~60s，总脉冲数在1000以上（推荐强度B/2a），有一项研究发现右侧DLPFC的高频rTMS也可改善VS患者的意识水平^[20]，刺激频率10Hz，刺激强度100%静息阈值（推荐强度B/3b）。另有几项研究选取初级运动皮质（primary motor cortex，M1）作为干预靶点^[21-24]，但不同研究间的设计方法和结果存在较大异质性，暂无法给出推荐意见。此外，也有个别研究探索了角回、顶叶和后顶叶皮质（posterior parietal cortex，PPC）为刺激靶点对意识恢复的作用，结果提示上述靶点的高频rT-MS干预均有一定的促醒作用^[25-27]。综上，rTMS作为一种无创神经调控技术推荐应用于DoC的康复，但仍需多中心、大样本量的随机对照研究以明确和优化刺激参数及靶点。

3.1.2 经颅直流电刺激  经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation，tDCS）治疗是一种利用恒定、低强度直流电（0.5~2.0mA）调节大脑皮质神经元活动的非侵入性神经调控技术，其主要作用机制是对神经元膜电位进行阈下调制及改变大脑皮质兴奋性^[28]。tDCS还能通过影响神经递质变化、改变突触可塑性及调节皮质下脑网络功能连接等促进神经功能恢复^[29]。有2项以左侧DLPFC为tDCS阳极干预靶点的研究证实，MCS患者或能更多得益于该项治疗，另外还发现，其意识改善可能与注意力资源分配的改善相关^[30-31]，电流强度2mA，刺激时间20min，1~2次/d，共计10d（推荐强度B/2b）；2项研究证实tDCS作用于双侧M1区能改善MCS患者的意识水平^[32-33]，电流强度2mA，刺激时间40min，1次/d，共计10d（推荐强度B/2b）；2项研究证实将HD-tDCS作用于楔前叶可促进MCS患者的意识恢复^[34-35]，电流强度2mA，刺激时间20min，1~2次/d，共计14d（推荐强度B/2b）。虽然将tDCS用于DoC患者的促醒治疗可观察到一定的临床疗效，但是尚未形成统一的临床干预方案，未来还需要进一步设计高质量的随机对照研究明确最佳干预靶点。

3.1.3 经颅超声疗法  经颅超声疗法是使用低强度具有治疗作用的超声（低于3W/cm2），穿过颅骨直接作用于脑病变部位，通过改善脑血循环和提高脑细胞代谢水平，调节脑功能，治疗脑部疾病的方法。目前认为其主要的机制其一是溶栓以及改善局部微循环，达到挽救“过渡带”的目的^[36]；其二是通过调节局部兴奋性，改善患者脑功能^[37]。Monti等^[38]报道了通过使用低强度经颅超声聚焦于丘脑，上调皮质-纹状体-苍白球-丘脑-皮质通路兴奋性，从而改善DoC患者的意识状态（推荐强度C/4）。目前经颅超声治疗在DoC患者的临床应用多为病例报道，因此，缺少相关的临床研究证据可以纳入DoC患者的长期康复计划，但就目前的结果而言，经颅超声疗法仍然是一项具有潜力的治疗。

3.2.1 正中神经电刺激  脑干上行网状激活系统（ascending reticular activating system，ARAS）是维持觉醒的重要结构，而刺激腕部正中神经可以实现正中神经→脊神经→颈段脊髓→脑干→丘脑→皮层的逐步激活，即激活ARAS，进而促进意识的恢复^[39]。正中神经电刺激（median nerve electrical stimulation，MNES）可能通过基因调控中枢神经系统相关神经递质^[40]，增加食欲素-A蛋白及其受体的表达^[41-42]，提高DoC患者的脑血流量，从而产生促醒作用^[43]。MNES属于无创外周神经电刺激，具有便携、经济、安全性高的特点，利用MNES测量的上肢体感诱发电位可以辅助判断DoC患者的预后，而MNES作为治疗手段应用于DoC康复已有20余年，但多数研究纳入的患者病程较短，且多为昏迷患者^[44]，而针对DoC的研究数量较少^[13]。已有系统综述和Meta分析评价了MNES对DoC恢复的作用，其中多数研究选取右侧正中神经作为刺激靶点。两篇未将中文数据库列入搜索范围的研究结果均提示，由于纳入研究数量较少、高偏倚风险，无法对MNES是否有助于促醒得出确切结论^[45-46]，而另一项涵盖中文数据库搜索结果的研究则显示MNES可能提高DoC患者行为学评分、改善功能预后、缩短住院时间，有益于DoC患者意识的恢复^[47]。电流强度15~20mA，刺激时间8~12h，频率40Hz，波形为不对称双相波。近年也有一些研究探索了MNES联合重复经颅磁刺激或高压氧对DoC的疗效^[48-49]，结果均提示联合治疗优于单一干预方案。综合现有证据，MNES可作为昏迷或DoC早期患者促醒的辅助手段，但对于DoC的康复疗效还有待进一步研究明确（推荐强度B/3a）。

3.2.2 迷走神经刺激  迷走神经刺激可分为侵入性和非侵入性两种形式，其中经皮耳廓迷走神经刺激（transcutaneous auricular vagus nerve stimulation，taVNS）是目前临床上最常用于DoC促醒的非侵入性电刺激技术，现仅有一项研究初步探索了无创迷走神经磁刺激用于DoC治疗的可行性^[50]。耳廓支是迷走神经到达体表的唯一分支，其接收信息传入后经过颈神经节到迷走神经干最后与孤束核相连，激活延髓尾侧腹外侧区和背侧运动核，进而调节中枢自主神经活动^[51]。自2017年taVNS逐渐被应用于DoC的治疗，基于迷走神经皮质通路模型^[52]，taVNS产生促醒作用的可能机制包括：通过激活ARAS、激活丘脑、重建皮质-纹状体-丘脑-皮质环路、激活突显网络以增强外部网络和默认网络的负连接、通过去甲肾上腺素途径增强外部网络连接、通过5-羟色胺途径增强默认网络连接。此外，基础研究发现VNS可能通过减少细胞凋亡、调节神经递质、减少炎症反应和保持血脑屏障完整性在DoC的康复中发挥作用^[53]。目前taVNS的临床研究尚处于可行性和探索阶段^[54]，仅有共计不足10项的随机对照研究和病例报道，现有的研究结果提示taVNS可能通过改善DoC患者脑功能网络连接，进而提升其临床行为学评分^[55-56]，是一种有潜力的促醒治疗方法。刺激频率20~30Hz，电流强度0.5~6mA，刺激时间250~500us，20~30min/次，1~2次/d，持续4~6周。taVNS的不良反应发生率较植入性VNS低，但由于DoC患者无法交流，临床应用时仍需警惕自主神经等相关并发症的发生（推荐强度B/3a）。

3.2.3 三叉神经刺激（trigeminal nerve stimulation，TNS）  三叉神经与脑血管系统、边缘系统、内嗅皮层、三叉神经中脑核、延髓背角等许多关键脑区有连接。TNS产生的神经冲动通过这些连接在中枢神经和脑血管系统内可引起局部效应，包括扩张脑血管、调节脑代谢和神经传递、减少炎症反应，以及通过影响自主神经系统产生全身效应^[57]。动物研究显示TNS可显著激活意识障碍模型大鼠下丘脑外侧和三叉神经脊束核，提高其意识水平和脑电活动^[58]；还可减少严重脑外伤大鼠海马中淀粉样蛋白的前体蛋白，并促进其认知恢复^[59]。临床研究提示，TNS可增加健康受试者皮层神经元脑电信号的信噪比，使其在较低的神经激活水平下完成Oddball任务^[60]。在DoC患者中，TNS干预可能通过增加局部脑代谢进而改善其行为学表现^[61]。最近有研究表明，多模态声电TNS（即与TNS同步进行音乐刺激）可有效改善DoC患者的改良昏迷恢复量表（coma recovery scale-revised，CRS-R）评分和振荡性脑活动^[62]，而皮层间功能连接的改变可能是其潜在的作用机制^[63-64]。TNS在DoC康复中的应用仍处于探索阶段，仅有的几项小样本量研究提示TNS对促醒可能有效，TNS应用于DoC患者中的安全性问题（例如如何避免潜水反射等可能的副作用）仍需更多研究验证（推荐强度C/4）。

3.3.1 音乐治疗  音乐治疗是一个系统的干预过程，在这个过程中，治疗师利用音乐体验的各种形式，以及在治疗过程中发展起来的、作为治疗的动力的治疗关系，帮助被治疗者达到健康的目的。音乐治疗主要分为接受式、主动式以及混合式三种形式。人类大脑对音乐的加工不仅涉及听觉皮层，还涉及颞叶、额叶、顶叶、小脑和边缘系统的巨大双边网络，这些脑区管理听觉感知、句法和语义处理、注意力和记忆、情绪和情绪控制以及运动技能^[65]。音乐治疗改善DoC患者的具体机制可能是通过激活下丘脑-脑干自主神经系统轴，影响脑网络或备用神经网络，从而达到改善DoC患者意识状态的目的^[66]。但是对于音乐治疗的选择，主流是选用患者喜欢的或者有重大意义的音乐或歌曲。但仍有一些不同的选择，比如：①是用患者发病前喜欢的音乐抑或是厌恶的音乐^[67]?②是治疗师现场演唱音乐抑或是录音播放^[68]?③是歌曲抑或是纯音乐^[69，70]?还是无旋律的特定频率或波形的声音^[71]?虽然音乐治疗的具体细则尚未特别明确哪种表现形式更加有效，但即便是接受古典音乐治疗，也能够影响MCS或UWCS患者^[72]。但是目前音乐治疗对意识障碍患者的疗效评价研究较少，有待于进一步验证。鉴于该干预几乎没有禁忌症和不良反应，可以纳入DoC患者的长期康复计划中（推荐强度C/4）。

3.3.2 光刺激治疗  光刺激治疗，又称光疗、光照疗法或明光疗法，是暴露于直射阳光或控制波长的人工光下，以治疗各种疾病的一种方法。光疗对脑损伤后DoC患者的疗效和机制尚不明确。目前普遍认为与昼夜节律改善有关。近年来，昼夜节律在人类生理和病理学中的核心作用引起了越来越多的关注。昼夜节律由下丘脑的视交叉上核节律性驱动，并通过神经和体液信息传递给中枢和外周组织器官^[73]。昼夜节律紊乱，导致基因表达、细胞分裂、激素分泌和免疫力的改变，以及睡眠/清醒周期、认知功能、情绪、心血管和胃肠功能等综合功能的改变^[74-75]。对于非DoC的脑损伤患者，稳定的意识状态总是伴随着正常的环昼节律^[76-77]。DoC患者通常遭受大脑半球和连接的广泛损害，导致意识受损，但下丘脑和脑干结构的相对保留可维持唤醒和自主功能^[78]。其可表现出类似于睡眠和清醒周期的闭眼和睁眼期。然而，DoC患者可能缺乏典型的神经生理睡眠模式^[79-81]。此外，研究显示，睡眠纺锤波的出现、快速眼动睡眠、睡眠慢波均与意识临床评分呈正相关^[82-84]。结构化的睡眠与积极的DoC预后相关^[85]。光疗法可以有效改善睡眠障碍和情绪障碍患者的昼夜节律，从而促进身体和心理功能的恢复^[86-88]。但在脑损伤后DoC患者中，临床研究报道较少。Blume等^[89]在8名DoC患者身上进行了为期1周的明亮光刺激试验，发现了干预后昼夜体温节律改善，并且有2名患者的CRS-R评分提高；Yel-den等^[90]对10例DoC患者进行了为期5周的早晨蓝光+咖啡因干预+晚间褪黑素干预后，褪黑素昼夜节律较前改善，7名DoC患者出现CRS-R评分提高，且所有受试者表现出任务态EEG检测的改善。目前光疗应用于DoC患者治疗的临床依据较少，但这种简单且廉价的干预措施，几乎没有禁忌症和不良反应，对眼组织具有较好的安全性^[91]，建议纳入DoC患者的长期康复计划中（推荐强度C/4）。

3.3.3 重力刺激  通过倾斜床、站立床或站立架等手段对DoC患者进行治疗已经是临床常规开展的治疗项目，旨在提高意识水平并预防或治疗并发症，如肺部感染、压疮、体位性低血压和足踝畸形等。Krewer等^[92]针对50名脑损伤后DoC患者的研究发现，在为期3周的时间内进行10次、每次1h的体位垂直化训练，使用带倾斜床的机器人下肢训练组CRS-R中位进步2分，常规站立床组中位进步5分，使用不同垂直化设备的治疗效果并无差异。一项系统综述纳入了包含233名DoC患者的10项研究，提示通过站立床/站立架进行重复被动直立体位或改善意识水平^[93]。这一观点与另一项前瞻性随机对照试验一致，该研究纳入47例DoC患者，发现被动直立时间与CRS-R改善呈显著相关，但带倾斜床的下肢机器人对比标准站立床训练并无优势^[94]。这些研究表明，直立体位训练可能是DoC患者的一项重要而可行的康复干预措施，而直立的方法并不重要。但这些临床研究结论普遍受限于较小的样本量，而且缺乏神经影像学检查或神经电生理检测等客观评价方法，且因伦理问题无法设置空白对照组，因此，证据强度有限。尽管现有证据不足，但考虑到临床经验、潜在积极效果以及对患者可能带来的低风险，直立体位训练仍应被视为改善意识水平的重要康复干预措施。直立体位训练促进DoC意识水平恢复的机制尚不清楚。经验认为直立体位可以降低DoC患者长期卧床的相关并发症，如肺部感染等，去除这些阻碍意识水平恢复的不利因素可能促进意识水平恢复^[95]；直立体位训练还可能提高心肺适应性，Riberholt等^[96]研究提示，随着站立床训练次数的增加，训练前后血压、心率、呼吸监测提示亚急性脑损伤患者直立耐受度可增加，同时伴有觉醒度的改善；其可导致前庭系统向大脑传递运动变化的信号增多，因此改变姿势可能会增加警觉度，直立体位可能会激活姿势维持相关肌群，并可能通过牵拉紧张或痉挛肌肉而增加本体感觉输入，或进一步刺激大脑活动；此外，直立训练还可能通过相对于卧床的丰富外界环境刺激，促进DoC患者意识水平恢复（推荐强度A/1a）。

物理因子治疗在意识障碍康复中是一个备受关注的领域，其可以通过促进大脑的神经可塑性、改善意识水平和意识内容、促进患者整体康复进程、提供个性化的康复治疗方案，进而改善意识障碍患者的意识水平及其他功能恢复。

物理因子治疗意识障碍领域的未来发展方向包括：①个性化治疗策略：未来的物理因子治疗将更加注重个体化，利用先进的技术和方法，根据患者的病情、康复需求和生理特征，制定个性化的治疗方案，以提高治疗效果；②脑科学和神经技术的应用：随着对脑科学和神经技术的不断深入研究，未来可能会出现更精准、更有效的物理因子治疗方法，如脑电刺激、神经反馈治疗等，以促进神经系统的康复和修复；③智能化辅助治疗：利用人工智能和智能化技术，未来的物理因子治疗可能会更加智能化和自适应，通过实时监测患者的生理参数和康复进展，提供个性化的康复指导和支持；④跨界合作与创新：物理因子治疗将更多地与其他领域如工程学、生物技术等进行跨界合作，以促进技术创新和治疗方法的不断改进，为意识障碍患者提供更好的康复服务。

尽管物理因子治疗在促进意识障碍康复中具有巨大的潜力，但也面临一些挑战，例如治疗的安全性、有效性和成本效益等方面的问题。在临床实践中，机遇和挑战并存，如何协调好两者之间的联系，让这项治疗技术更多的造福意识障碍患者，是我们需要为之努力的方向。