意识障碍（Disorders of Consciousness, DoC）的临床诊断主要依据行为反应（如修订版昏迷恢复量表，CRS-R），但误诊率高达40%。寻找客观的生物标志物对于提高诊断准确率至关重要。近日，首都医科大学附属北京天坛医院神经外科赵继宗院士、杨艺主任医师团队联合多机构，在期刊《MedComm》（中科院1区Top，IF：10.7）上发表题为《Cerebral Neurovascular Networks May Serve as Potential Targets for Identifying Disorders of Consciousness: A Synchronous Electroencephalography and Functional Near-Infrared Spectroscopy Study》的研究论文。该研究由北京天坛医院赵继宗院士、杨艺教授、北京协和医院马文斌教授共同担任通讯作者，神经外科王楠博士以及北京信息科技大学司娟宁教授为共同第一作者。
该研究首次证实脑血流-神经耦合（NVC）特征是DoC（意识障碍）精准分型的核心生物标志物，并基于此构建了多模态诊断模型，区分微意识状态（MCS）与无反应觉醒综合征（UWS）的准确率高达87.9%，为临床床旁客观诊断提供了全新的无创解决方案。
技术创新：EEG与fNIRS的“时空互补”
团队创新性地采用了同步脑电图（EEG）与功能性近红外光谱（fNIRS）融合技术。该系统具备床旁兼容性，利用32导联EEG记录毫秒级时间分辨率的神经电活动，同时通过45通道的fNIRS监测脑内血红蛋白变化，覆盖13个核心脑区。该研究实现了时间分辨率与空间分辨率的优势互补，探索神经血管耦合机制。
核心发现：精准定位意识相关的生物标志物
研究团队通过对比分析，筛选出三个关键的鉴别指标：
● 神经电活动（beta频段）： 健康人在11个脑区的beta频段（13-30Hz）功率显著高于DoC患者。特别是在左侧布罗卡区（L_Broca），MCS患者的beta频段功率显著高于UWS患者。这一研究结果表明，L_Broca的beta频段功率是区分MCS与UWS的重要神经电生理靶点。
● 血流动力学（HbO）： 在功能脑区中， R_PMC的HbO功能连接对区分MCS与UWS的效能最高（AUC=0.833）。UWS患者在该区域的血流连接显著弱于MCS患者。这提示作为运动计划与认知-运动整合的关键节点，右侧前运动皮层的代谢活性可量化意识水平，为预后评估提供客观依据。
● 神经血管耦合（NVC）：研究进一步揭示了DoC患者在神经血管耦合上的特征差异。MCS患者仍保留局部的NVC网络（如前额叶-颞叶连接），而UWS患者则表现为全局性的NVC解耦。这一结果与意识的“时空整合理论”高度一致，即意识的产生依赖于多个功能网络的协同耦合。NVC的完整性直接反映了意识网络的功能状态，且其紊乱程度与意识障碍的严重程度呈正相关。
临床转化：多模态模型的高效能与应用前景
基于上述发现，研究团队融合“R_PMC的HbO指标”与“L_Broca的beta频段功率”，构建了多模态诊断模型。该模型区分MCS与UWS的准确率达到87.9%（AUC=0.879），显著优于单一技术指标。
综上，该研究建立的无创床旁评估体系，填补了DoC分型缺乏“量化指标”的空白。EEG-fNIRS的光电同步系统具有无创、便携、对运动伪影耐受性强等特点。该研究成果不仅有效提高意识的分级诊断，更提升了对DoC患者进行长期监测和预后评估的能力，有望推动意识障碍诊疗从传统的“行为学依赖”向“量化生物标志物驱动”的精准医学模式转变。
通讯作者简介
赵继宗 院士
首都医科大学附属北京天坛医院
● 中国科学院院士，香港外科医学院荣誉院士，神经外科学专家
● 国家神经疾病医学中心主任，国家神经系统疾病临床医学研究中心主任，北京脑科学与类脑研究中心专家委员会副主任，首都医科大学神经外科学院院长，北京天坛医院神经外科教授、主任医师
● 赵继宗教授长期从事神经外科学临床和基础研究，在微创神经外科、脑血管外科和脑认知转化研究方面做了许多开拓性工作。主持国家9-5至12-5脑血管病外科治疗攻关（支撑）项目，攻克巨大动静脉畸形和复杂动脉瘤外科治疗关键技术。推广脑出血规范化微创手术技术，在全国普及烟雾病诊断和外科治疗。2016年赵继宗团队主持国家13-5项目“复杂性脑血管病复合手术新模式治疗”，提出“脑心同治”理论并付诸实施。2018年获国家自然基金委重大专项“脊髓损伤康复”。国内率先建立具有国际先进水平微创神经外科技术平台，将神经外科手术从脑结构性保护推向脑功能保护新高，使我国神经外科进入国际先进行列。作为学科带头人，引领神经外科与中科院、北大、清华等科研院所合作，开展认知障碍脑疾病临床转化研究。任世界神经外科联盟执委后，带领中国神经外科走上国际舞台
● 发表论文691篇，其中SCI收录202篇。主编出版《颅脑肿瘤外科学》、《血管神经外科学》和《微创神经外科学》等专著14部，主持制定了我国《临床诊疗指南-神经外科分册》和《临床技术操作规范-神经外科分册》
● 2018年获吴阶平医学奖，获国家和省部级科技进步奖12项，其中国家科技进步二等奖3项，北京市科技进步和中华医学会科学进步一等奖各1项。获全国和北京市先进工作者，北京市优秀科普工作者
杨艺 主任医师
首都医科大学附属北京天坛医院
● 首都医科大学附属北京天坛医院神经外科，主任医师，副教授，博士生导师。国家神经系统疾病医学中心脑机接口转化研究中心执行副主任。神经调控治疗，及脑机接口新型技术的临床应用研究
● 北京市科技新星，北京脑科学与类脑研究中心青年学者，北京脑重大疾病研究院特聘教授，北京市交叉新星，荣获北京医学科技奖二等奖，首届首都卫生健康行业青年创新大赛一等奖，北京城市副中心医产协同创新大赛一等奖，2025年脑机接口赛道高地项目第一名等。作为项目负责人主持“科技创新2030脑科学与类脑研究”专项青年科学家项目，曾获解放军个人三等功，亚太Hygeia女神经外科医生奖，全国巾帼建功标兵称号
● 承担科技部重点研发专项、国防创新特区项目、国自然面上、北京自然面上、博士后基金特别资助等20余项课题，在研课题10项，在研科研经费1800万。以第一作者（共一）/通讯作者发表SCI论文40余篇；中文核心30余篇。主译《意识障碍：脑功能与响应性》，副主译《昏迷与意识障碍》，参编参译专业书籍12本。担任多部学术期刊审稿人
● 担任世界神经外科联盟青年委员会执行委员，中国研究型医院学会神经再生与修复专委会意识障碍与促醒学组副主任委员，中国女医师协会神经外科分会常务委员，中国神经科学学会神经调控分会秘书长，中国认知学会意识科学分会委员，中国康复学会颅脑创伤与修复分会意识障碍学组委员，北京医师协会神经损伤与修复分会慢性意识障碍学组委员等学术任职
马文斌 教授
中国医学科学院北京协和医院
● 主任医师，教授，博士生导师
● 中国抗癌协会脑胶质瘤专业委员会前任主任委员；中国药促会脑神经药物专业委员会副主任委员；北京医学奖励基金会脑转移瘤专委会主任委员；中国脑转移瘤协作组副组长；中国脑胶质瘤协作组第三任组长
● 擅长开展恶性脑肿瘤的综合治疗和全病程管理，对恶性胶质瘤及脑转移瘤的手术、化疗、分子靶向治疗、耐药复发及基因治疗研究等有较深入的研究；在微创神经外科领域，开展影像引导下-术中电生理检测下-唤醒麻醉下重要皮层及白质纤维束功能区病变切除，并对多模式影像学融合（如PET/CT、fMRI、MRI、CT）神经导航有所心得
● 现任中华外科杂志通讯编委，中华神经外科杂志及中国神经精神疾病杂志审稿专家
● 目前开展恶性颅脑肿瘤十余项临床试验，惠及百余名患者。主持并结题多项国家自然科学基金课题。在《中华神经外科杂志》等核心期刊上发表10余篇，发表SCI文章150余篇。作为编者参与编写《脑肿瘤的化学治疗》《神经外科诊疗常规》《临床内分泌外科学》等，作为副主译参与翻译《神经外科手术学》，作为译者翻译《神经外科学》《威廉姆斯内分泌学》等
第一作者简介
王楠 博士
中国医学科学院北京协和医院
● 神经外科学博士，北京协和医院与北京天坛医院联合培养，主要研究方向脑功能评估及脑机接口的临床应用
● 入选2025年中国科协青年科技人才培育工程博士生专项计划。作为课题骨干参与科技部战略性创新合作重点专项课题“意识障碍的神经动力学监测与干预技术合作研究”，北京协和医院中央高水平医院临床科研专项“基于脑机接口和神经调控的神经损伤修复机制研究及其临床应用”
● 研究生国家奖学金，黑龙江省优秀毕业生
● 截止目前第一作者及通讯作者发表SCI文章13篇，代表作发表于《MedComm》《CNS neuroscience & therapeutics》等杂志上。获实用新型专利2项；国、内外学术会议发言6次；编委身份参编神经外科学术著作2部。中国神经科学学会神经调控基础与转化分会会员
司娟宁 博士
北京信息科技大学
● 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院副教授，青年骨干教师
● 主要研究方向为：近红外脑功能成像技术、脑电技术、模式识别与智能系统。主持国家自然科学基金青年项目、北京市自然科学基金青年/面上项目、北京市教委科技计划；参与国家科技部重大仪器研发专项、国家自然科学基金等多项科研课题。发表SCI论文二十余篇
● 北京神经科学学会意识障碍专委会委员，北京神经科学学会脑电生理与脑节律疾病专业委员会委员，中国研究型医院学会神经再生与修复专业委员会委员，中国高科技产业化研究会智能信息处理分会会员，脑机接口产业联盟会员
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