克罗地亚杜布拉瓦大学医院神经外科的Marina Raguž等对特定的皮质和皮质下结构进行容积分析，以确定DBS对DOC患者的脑结构重组产生的影响，结果发表于2021年2月的《Scientific Reports》在线。
——摘自文章章节
【Ref: Raguž M, et al. Sci Rep. 2021 Feb 23;11(1):4401. doi: 10.1038/s41598-021-83873-y.】
意识障碍（disorders of consciousness，DOC）是缺氧或创伤性脑损伤（TBI）的主要后果之一。DOC可以是急性和可逆的，如创伤后自然恢复的短暂过程；也可以是慢性和不可逆的，如无反应性觉醒综合征（UWS）。DOC严重而长期迁延，而且无法医治，严重影响患者的生活质量。到目前为止，已经有多项研究通过脑深部电刺激（DBS）试图恢复DOC患者的意识。然而，研究结果常缺乏DBS治疗后大脑结构和功能变化的详细数据。克罗地亚杜布拉瓦大学医院神经外科的Marina Raguž等对特定的皮质和皮质下结构进行容积分析，以确定DBS对DOC患者的脑结构重组产生的影响，结果发表于2021年2月的《Scientific Reports》在线。该回顾性研究，根据神经生理评分、12或24小时脑电图（EEG）和MRI成像等三个主要因素选择DOC患者。其中，神经生理学指标是可记录的体感诱发电位（SEP）、运动诱发电位和脑干听觉诱发电位，以及潜伏期延长或中枢传导时间等病理学参数。最终纳入5例DOC患者，其初始结构经MRI扫描显示无任何脑部病变。DBS电极单侧植入到丘脑内核群的中央中核-束旁核复合体（centro-median parafascicule complex，CM-pf）。植入后第3天，开始电极刺激，以最小的电流（25Hz频率，90s脉冲持续时间，电压2.5–3.5V）引发最强的唤醒反应。白天每两小时刺激30分钟，DBS电极植入后刺激持续时间长达10个月。意识恢复使用标准的RapPaport残疾评定（RDR）和昏迷/近乎昏迷（C/NC）分级量表进行评估。脑MRI扫描容积测量3次，分别在DBS植入前、DBS植入1年后和DBS施行7年后进行。容积分析包括区域皮质体积和厚度的变化，以及皮质下结构的变化（图1）。
图1. a.使用CIVET进行体积分析；b.使用volBrain软件进行皮质下结构分割。
结果显示，在DBS植入后1年和7年，边缘系统皮质（如海马旁回和扣带回）和边缘旁皮质（如岛叶）区体积明显增大，并呈现局部皮质增厚的趋势。DBS植入后1年和7年，相关皮质下结构，如尾状核、海马和杏仁核的体积明显增大；同时，壳核和伏隔核体积也增大。苍白球和丘脑的体积随着时间的推移而减少，尤以丘脑体积减少最为明显。
综上所述，该研究结果与既往采用DBS监测脑体积变化的研究结果一致，支持DBS植入CM-pf复合体可能对大脑功能和结构有广泛影响的观点。但大脑体积变化的机制，以及DOC患者的脑结构变化是由意识恢复还是DBS刺激引起的，仍然有争议。在未来的研究中，对大脑皮质或脑深部结构进行不同的MRI体积分析，可能有助于识别细胞类型和获取体积变化的更多资料。
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