一、 研究概述

处于无反应状态的严重脑损伤患者家属面临着是否要维持生命支持治疗的艰难抉择。由于缺少有效的方法来预测患者的康复机会，且常规的床边检查可能会遗漏掉重要的患者体征，决策制定因此变得更加复杂。

另一方面，随着患者逐步恢复，康复治疗必须保证可以让患者的大脑功能恢复到正常水平。康复计划必须考虑每位患者自身恢复的快慢程度，为其量身定做，这样康复治疗的疗效才能实现最大化。但是，患者的康复时间可能存在显著差异：从几个月到几年不等，这背后的原因，神经病学家至今仍不了解；归根结底，这让医生的康复治疗决策变得难上加难。

目前一般要求患者执行简单的口头命令，移动身体的某个部位以评估患者的康复程度。若该患者无法执行这些命令，则认为该患者处于昏迷状态。

最近，随着一些先进技术的问世，我们可以基于脑电图（EEG）对大脑活动的扫描来了解患者脑部的真实情况。在该技术下，置于患者头皮的电极将接收患者的脑电波：即神经元细胞之间传递信息时产生的生物电信号。研究表明，即使创伤性脑损伤（TBI）患者对口头命令无直接反应，但他们的脑电波显示患者在一种程度上意识到了这些命令。在这种情况下，患者被认为处于一种“隐蔽意识”的状态。

近期，哥伦比亚大学和纽约长老会医院的研究人员在相关研究中取得了长足的进展。2022年8月1日发表于《The Lancet Neurology》的一项研究介绍了这种可能更加有效的诊断工具，它能够帮助缓解急性脑损伤患者家属和医护人员面临的上述困境。研究还发现，与不存在隐蔽意识的患者相比，检测出现隐蔽意识的患者恢复时间更短，结局也更好。

这项研究对193名急性脑损伤患者进行了伤后一年的康复随访，分别在患者伤后的第3个月、第6个月和第12个月进行检查。研究人员将机器学习模型应用于无反应患者的脑电图（EEG，用于记录脑电波，也称为认知-运动分离)，以此来检测对无反应患者给予语言命令时患者的大脑活动，并确定患者是否处于隐蔽意识状态。

结果显示，特定的隐藏意识状态是严重脑损伤患者康复的最佳预测信号，尽管他们看上去与其他患者别无二致。

给予保持手张开和闭合（绿色）和停止手张开和闭合（红色）的语言命令时患者的脑电图。

具体来讲，在193例患者中，27例（14%）出现隐蔽意识。与无隐蔽意识的患者相比，有隐蔽意识的患者普遍恢复的更快，且恢复的可能性更大。41%有隐蔽意识的患者在伤后一年内完全康复，而只有10%无隐蔽意识的患者伤后一年内能完全康复。大多数有隐蔽意识的患者伤后三个月开始出现好转，而无隐蔽意识但获得恢复的患者则需要更长时间才会出现恢复的迹象。

该研究成果可被视为一个重要的里程碑，意味着神经病学家对如何通过大脑活动来预测无反应患者的康复时间，已经有了更深刻的理解。研究人员希望医生能在这些洞见的帮助下制定出更加合理的康复计划，让患者家属对治疗做出更知情的决策。

文章来源：Egbebike J, Shen Q, Doyle K, Der-Nigoghossian CA, Panicker L, Gonzales IJ, Grobois L, Carmona JC, Vrosgou A, Kaur A, Boehme A, Velazquez A, Rohaut B, Roh D, Agarwal S, Park S, Connolly ES, Claassen J. Cognitive-motor dissociation and time to functional recovery in patients with acute brain injury in the USA: a prospective observational cohort study. Lancet Neurol. 2022 Aug;21(8):704-713. doi: 10.1016/S1474-4422(22)00212-5. PMID: 35841909.

二、 作者自述

研究项目负责人、医学博士、纽约长老会医院/哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科医学院神经学副教授兼重症监护和住院神经科主任Jan Claassen指出：“判断无反应脑损伤患者是否可能康复，并确定可以从康复治疗中获益最大的患者是ICU护理目前面临的最严峻挑战之一。”

仅凭标准的床边评估有时难以预测患者的临床结局。医生通常会要求重症监护室的脑损伤患者执行一个简单的语言命令，比如“移动你的手”或“伸出你的舌头”，从而对患者的预后做出评估。对这些命令无反应的患者被认为是无意识患者。由于没有其他的原因可以解释这些患者的无反应状态，因此会认为患者出现了极为严重的脑损伤，恢复意识的机会微乎其微。

Claassen接着说：“在极少数情况下，无反应患者最终确实可以恢复意识。他们的许多日常功能在数月后也可以获得有效恢复。我们只是缺少预先识别这类患者的有效方法而已。”

Claassen和同事在此前的一项研究中发现，虽然许多脑损伤患者对口头命令没有做出身体反应，但少数患者却存在脑激活的征象，也就是说，这些患者在一定程度上存在意识。这种状态被称为认知-运动分离，或隐蔽意识。将专门的人工智能软件运用于患者在听到执行运动命令时记录下的标准EEG就可以检测患者的这种状态。（研究人员在此前发表的文章中免费提供了该机器学习算法。）

这篇此前的研究发现，有隐蔽意识患者更有可能获得康复，但由于研究规模太小，在结合其他已知预测因子后，难以确定EEG在预测患者预后方面的价值。

而新的研究纳入了更多患者，研究人员希望调查出现隐蔽意识是否可以有效地预测哪些患者在未来12个月能够获得有效康复。

Claassen认为，独立验证可以让我们提出令人信服的理由来改进现有的护理标准。他也表示“这篇文章会促进我们的讨论”。进一步地，Claassen还在思考如何在医疗保健中心平等地推广这项技术。公布团队的机器学习算法代码是方法之一，但医疗保健中心还需要齐心协力，共同收集和分析大脑的活动数据。

Claassen表示，“在理想的情况下，我们希望这项技术可以推广到所有地区，覆盖所有医院和康复中心。研究表明，隐蔽意识是康复的独立预测因子，比患者年龄、基线GCS评分（神经损伤程度的标准评估方法）或脑损伤原因等其他已知预测因子都更加有效”。今后的患者预后评估可能需要考虑认知-运动分离这一因素。

目前正在使用EEG研究隐蔽意识的中心屈指可数，而且它要求医生具备丰富的生物医学知识。Claassen的团队正在努力改进人工智能软件和使用方法，让所有地区的ICU都具备使用EEG检测患者隐蔽意识的能力。

目前，研究人员仍在调查隐蔽意识的潜在机制，以更好地理解为何那些未瘫痪且对多种运动命令出现脑激活反应的患者无法对这些命令做出身体反应。未来，研究人员还希望研究隐蔽意识与临床结局的相关程度。

三、 同行评述

未涉及该研究的麻省总医院和哈佛医学院神经学家Brian Edlow认为：“这项研究具有突破性的意义。家属想知道‘我爱的人能否恢复以及要过多久才能恢复到对他们而言可接受且有意义的生活质量’。这项研究可以极大地帮助我们回答这个问题。“

Edlow接着说，“学术界需要通过更大规模的多中心研究复制和验证这些研究发现，但我认为，现在开始思考这些发现会如何影响我们在ICU中做出预测并不算为时过早。”