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昏迷的基础临床与监测 摘要 1 意识的神经生物学2 意识障碍的病理生理3 意识障碍分类及昏迷程度4 昏迷的临床表现4 1昏迷的主要症状4 2昏迷的伴发症状4 3昏迷的临床过程4 4昏迷的诊断与鉴别诊断4 5昏迷的并发症 5 昏迷的治疗5 1针对原发病5 2催醒5 3亚低温5 4中医治疗5 5神经干C6 昏迷的监测与方法6 1行为学评定6 2神经电生理方法6 2 1长程EEG监测6 2 2昏迷的EEG构型6 2 3不同类型昏迷的鉴别诊断 意识是指人对自身和环境的感知能力 生理性意识改变 睡眠病理性意识改变 意识障碍 可由于脑功能损伤的加重而最终发展成昏迷 意识的神经生物学1 网状上行激活系统ARAS 非特异上行激活系统 ARAS位于脑桥上部和中脑被盖部的旁正中区 向大脑皮层的投射可以通过3条通路 经丘脑网状核到大脑皮质 经下丘脑投射到脑底部结构包括边缘系统 经脑干的中缝核5 HT神经元和蓝斑NE神经元弥散地投射到大脑皮层 调节通路 外周躯体感觉 脊髓网状束 网状结构 神经元激活 间脑 ARAS侧支 大脑皮层 2 ARAS与特异性上行投射系统的相互作用全身醒觉反应都是通过脑干网状结构来实现的 每一种传入刺激经特异性上行系统到达皮层特异性功能区 产生一种特异性感觉 另一方面 经过侧支纤维 兴奋脑干ARAS 引起四种觉醒反应 皮层觉醒反应 脑电去同步化 情感觉醒反应 网状结构 边缘系统的投射 自主觉醒反应 网状结构 下丘脑联系 脊髓觉醒反应 通过网状脊髓束 Birkmayer 1966 大脑半球 整个大脑皮质神经元的整合功能与意识的内容有关 不能将意识的产生定位于哪一侧半球或脑叶 因此一侧大脑半球慢性病变 一般不会引起意识障碍 只有双侧大脑半球的急性弥漫性损害才会引起昏迷 与觉醒和睡眠有关的中枢神经递质 与觉醒有关的神经递质 乙酰胆碱参与觉醒状态的维持多巴胺行为觉醒的维持与中脑黑质 纹状体的DA系统功能有关去甲肾上腺素脑电觉醒反应是NE能上行背束作用于大脑皮质所致 在脑电觉醒中 ARAS中的ACH起持续作用 而起自蓝斑的NE系统起着短暂作用 即时相性作用 与意识有关的中枢神经递质 5 HT主要与NREM有关 是引起睡眠的重要化学物质 与睡眠关系最密切的是5 HT1和5 HT2受体 中缝核头部的5 HT能神经元引起NREM 尾部的5 HT神经元是REM睡眠的触发机制 NE主要与REM睡眠及觉醒的维持有关 在桥脑被盖部富含NE神经元的蓝斑有 REM睡眠相关神经元 ACH主要与REM睡眠的维持有关 REM睡眠 开 神经元位于脑桥的胆碱能神经核团 小结 中缝核的头部5 HT能神经元参与产生和维持NREM睡眠 蓝斑核尾部的NE能神经元及低位脑干被盖部的ACH神经元则在中缝核尾部5 HT能神经元的触发下 产生REM睡眠 这三种神经递质的交互作用导致觉醒与睡眠及NREM睡眠与REM睡眠的周期性变化 大脑皮质损害临床最常见于皮质神经元缺氧 缺血性损害 也可发生于全身性原因 如心跳停止 麻醉意外及代谢异常等 1 颅内弥漫性病变 脑水肿及其造成的ICP增高 颅内感染及广泛性脑损伤 2 代谢性或弥漫性脑病 外源性中毒 缺血 缺氧 脑外器官病变 中枢神经系统水 电解质紊乱 体温调节障碍 意识障碍的病理生理 Plum 1975 幕上占位病变 脑出血 脑梗死 脑膜下水肿 脑膜外血肿 脑内血肿 脑脓肿 脑寄生虫病 脑肿瘤 幕下占位及破坏性病变 中脑出血 桥脑出血 小脑出血 脑干梗死 脑干肿瘤 基底动脉血栓 小脑脓肿 小脑肿瘤 第四脑室肿瘤 意识障碍分类及昏迷程度 1以觉醒障碍为主 嗜睡 somnolence 是最轻的意识障碍 患者主要的临床表现为病理性持续睡眠状态 可被轻度刺激唤醒并能正确回答提问或作出各种反应 但当刺激停止后又很快再入睡 昏睡 stupor 指觉醒水平较意识模糊更为严重的意识障碍状态 仅对强烈的或重复的刺激可能有短暂的觉醒 对语言无反应或反应不正确 一旦停止刺激又很快陷入昏睡 昏迷 coma 昏迷是严重的意识障碍 患者觉醒状态 意识内容及随意运动严重丧失 昏迷患者对自身和周围环境不能认识 对外界刺激的反应很差或根本无反应 无睁眼运动 自发性语言运动 罕见自发性肢体运动 生理反射正常 减弱或消失 生命体征或不稳定 以意识内容障碍为主 谵妄状态 delirium 表现为觉醒水平差 定向力障碍 注意力 知觉 智能 情感方面的严重紊乱 多数患者伴有激惹 焦虑 恐怖 幻觉妄想 最常见于急性弥漫性脑损伤或脑的中毒性病变 持续性植物状态 PVS 3意识模糊意识模糊 confusion 是一种轻度的意识障碍 涉及觉醒和认知两方面的障碍 常见于代谢性疾病 老年性缺血性卒中 患者表现为淡漠和嗜睡 昏迷程度 浅昏迷 患者表现为意识丧失 对高声无反应 对第二信号系统完全失去反应 但对强烈的痛刺激尚可有简单反应 如压眶上缘可出现表情痛苦及躲避反应 但角膜反射 瞳孔对光反射 咳嗽反射及吞咽反射及腱反射等尚存在 生命体征一般尚稳定 中昏迷 较浅昏迷重 患者表现为对疼痛刺激无反应 四肢完全处于瘫痪状态 虽然角膜反射 瞳孔对光反射 咳嗽反射 吞咽反射等尚存在 但明显减弱 腱反射亢进 病理反射阳性 呼吸循环功能一般尚可 深昏迷 患者眼球固定 瞳孔散大 角膜反射 瞳孔对光反射 咳嗽反射及吞咽反射等消失 四肢瘫痪 腱反射消失 病理反射消失 生命体征不稳定 患者处于濒死状态 脑死亡 不可逆的脑损伤 全脑功能丧失 脑循环终止 确诊性测试 血管造影 放射性核素脑血流扫描 多普勒 TCD 检查 脑电图检查 脑干诱发电位 体感诱发电位 昏迷的主要症状 醒觉障碍 双眼闭合 意识丧失 无觉醒 睡眠生理周期变化过程 感觉障碍 在昏迷状态下 对刺激反应减退或消失 对外界声光刺激无感觉 清醒状态下压迫眶上神经会引出迅速敏锐的疼痛表情和躲避反应 而在昏迷状态下对此强烈刺激反应减退或消失 临床常根据其反应情况 判断意识水平 即昏迷的程度 知觉障碍 进入昏迷者 知觉丧失 对周围的人和事物及声音 如呼唤 光线 如近似白昼的手电灯光 等刺激均无反应 对各种刺激的反应能力消失 运动障碍 在昏迷状态下肌肉和关节失去有意识的动作称为肢体随意运动消失 轻度昏迷者受到疼痛刺激时 可有痛苦表情 如皱眉 呻吟和肢体的防御性动作 肌肉和关节无主动运动 被运动时不能保持 中度昏迷时肌肉和关节强直 重度昏迷则任何反应皆无 肌肉松弛 昏迷的伴发症状 体温异常 呼吸 血压 呕吐 尿便异常 抽搐 瘫痪 昏迷的发生过程 急剧发作外伤后立即发生的见于颅脑损伤 如果短暂昏迷转为清醒后不再昏迷的 多为轻度颅脑损伤 清醒后二次再度昏迷的见于硬膜外血肿 即中间清醒期 持续昏迷见于重度颅脑损伤 若无外伤史 大部分为急性脑血管病 即中风或脑卒中 最常见的是脑出血 其次是脑干梗塞 急性中毒 各种原因所致急性脑缺氧 昏迷也呈急剧发生 缓慢发生在原发病的基础上 经过一段时间 原发病逐渐加重 或并发其他疾患 发生多脏器衰竭 意识由睡眠 清醒周期的紊乱 转为朦胧 嗜睡 昏睡 睡眠的时间逐渐加长 意识状态逐渐恶化 最后由浅至深的转入昏迷 见于脑炎 脑膜炎 脑瘤 感染中毒性脑病和尿毒症 肝硬化 肺性脑病 内分泌疾患等慢性疾病 心肌缺血性疾病可在原发病的基础上 出现急性脑缺氧 原发病呈慢性进程 而昏迷呈急剧发生 运动性昏迷由痉挛 惊厥或兴奋状态转为昏迷见于癫痫 子痫 静止性昏迷不发生痉挛 惊厥或兴奋 转为昏迷见于多种疾病 昏迷的发生类型 进行性过程症状发展加重 以死亡为其结局 消退性过程生命体征趋于平稳 各种生理反射和功能恢复 意识状态逐渐好转 最终清醒 交变性过程症状呈周期性的好转或恶化 但周期不一定有时间或其他方面的规律 其结局取决于原发病和并发症的病情 昏迷的临床分期 初期昏迷意识丧失 对周围没有反应 不能唤醒 不能按指令动作 用强光刺激眼睛或在耳旁大声喧嚷均不做任何反应 瞳孔缩小 随意运动消失 可保留某些反射或反应 用沾有氨水的棉球刺激鼻黏膜 可引起喷嚏反应 扣打颧弓 可引起同侧颜面肌肉收缩 压迫眶上点或下颌向前牵拉时 有痛苦表情 呻吟声音 颈胸部受到掐 刺等疼痛刺激时 上肢屈曲 肩上移 下肢受到同样刺激时 各关节屈曲运动 可有尿潴留或失禁 血压 脉搏 呼吸等生命体征尚无明显改变 送到口腔的液体 停留一段时间后咽下 二期昏迷比上述症状加重 对外界任何刺激均无反应 运动消失 肌肉松弛 出现紧张性痉挛 受到强烈的疼痛刺激时 有轻微的防御反应 吞咽液体呛咳 角膜反射 瞳孔对光反应反射 腱反射减退或消失 病理反射阳性 生命体征出现异常 体温大多低下 偶有升高 呼吸节律紊乱或出现病理呼吸 口唇发绀 脉搏微弱 血压降低 三期昏迷肌张力消失 瞳孔散大 角膜反射 瞳孔对光反射 腱反射消失 皮肤受到疼痛刺激时 肢体伸直 反张 吞咽障碍 呼吸断续间歇 或呈病理性呼吸 严重发绀 血压依赖药物维持 尿失禁 体温过低 1昏迷的病因诊断 感染 肿瘤 代谢异常 中毒 创伤2病史现病史和既往史3症状学诊断4神经系统检查 除神经科常规的反射 感觉 运动检查外 重点检查眼球运动神经 眼裂与眼睑 瞬目动作 眼球位置及运动眼球位置 反射性眼球运动 瞳孔 眼底 角膜反射 昏迷的并发症 肺部感染 上消化道出血昏迷的急救原则1 急救步骤ABCD法2 复苏基本程序ABCDEFGHI 昏迷的治疗 1 针对原发病2 催醒3 中医治疗4 昏迷的亚低温治疗5 神经干细胞治疗脑损伤 昏迷的监测与方法 行为学评定1 GCS评分 主要根据眼球运动 语言和肢体运动三大项 将昏迷程度由轻到重分为几个级别 正常 15分 轻度昏迷 14 12分 中度昏迷 11 9分 八分以下为重度昏迷 7 4分的患者预后很差 三分的患者生存者罕见 该分类方法引起世界各国的重视 2 Glasgow Pittsburgh昏迷计分表 根据GCS分级计分法 Pittsburgh在1974年又对此进行改进和补充了4个观察项目 形成了Glasgow Pittsburgh昏迷计分表 共计7项35级 最高分为35分 最低分为7分 在颅脑损伤中 35 28分为轻型 27 21为中型 20 15分为重型 14 7为特重型 神经电生理方法 长程EEG监测 监测中枢神经系统功能 要点 观察在可逆阶段 reversiblestage 的脑功能变化1所有造成大脑损伤的疾病都会引起脑功能障碍 感觉 运动 意识水平 认知 语言 2检查方法 神经学检查神经电生理检查行为学评定3大脑皮层对缺血缺氧变化尤为敏感 EEG作为脑皮层生理状态指标能反映脑血流量降低或神经元损害程度 尤其连续监测其动态变化更有价值 正常脑功能 生理变化 病理变化 睡眠 脑功能障碍 脑衰竭 昏迷 脑死亡 脑衰竭 Brainfailure 脑代谢和脑功能处于衰竭状态 生理功能停顿 出现脑结构的形态变化 脑复苏 Brainresuscitation 一切能促使脑功能特别是意识状态和脑干机能恢复的治疗手段 昏迷EEG构型的分级方法昏迷的EEG构型及分级作为重症脑功能损伤的评价 国外学者的分级HockadayJM 1964 EEG分级I级正常范围a 节律b 为主 少量 II级轻度异常a 为主 有少量 b 为主 有少量 III级中度异常a 波 混有 和少量 b 为主 没有其它活动IV级重度异常a 弥散 有简短等电位b 某些导联零散 活动 其它活动缺如V级极度异常a 接近平坦波b 完全无EEG SynekVM 1988 YongGB 1997 国内学者的分级 黄远桂 张志芳等五级I级正常范围 波优势 可见 节律 伴有少量 波II级轻度异常 波优势 伴少量 或 III级中度异常 波为主 伴有 及少量 有爆发抑制 级重度异常弥散 波为主 间有短暂电静息 或 昏迷或平坦波为主 间有少量 级极度异常电静息 张雄伟十类分型 广泛性 波 弥散性 波一侧或局灶性偏胜 昏迷 昏迷 纺锤 昏迷 三相波 广泛性周期性复合慢波GPSC 周期性一侧癫痫样放电 PLED 平坦波 爆发 抑制 几种分级标准的评价 国内学者昏迷的EEG五级分类的优点是简洁 可操作性强 便于神经科临床应用 不足是有些EEG表现未能描述 而10种构型基本包括了昏迷的EEG表现 但是没有分级 这样二者都不利于临床上对资料做统计学处理 国外学者的分级方法的优点是强调了EEG的反应性和变化 这样能更客观准确地反映脑功能损害程度及其预后 另外 EEG的各种表现对应相应的等级 也便于临床的评估和统计学处理 昏迷程度评估 特殊类型昏迷的鉴别诊断 在昏迷的EEG构型中大部分都与昏迷程度及预后的相关很好 其中较为不确定的是 昏迷 在回顾性的文献资料中表明 一部分 昏迷的预后很差 但亦有部分 昏迷的预后较好 难怪Jorgense Holm 1998 把这一形态形容为 过渡性的 特殊类型昏迷 有90 的昏迷患者EEG在6日内演化成具有预后意义的类型 例如若出现爆发 抑制 大部分患者死亡或成为植物状态 而若出现反应性或更为连续的节律 则大多存活 还有学者提出另外一个判别标准 一是从病原学上 如果是缺血缺氧 严重外伤等原因引起的 昏迷 其预后差 而由于药物中毒引起者经治疗预后较好 昏迷的神经学损伤涉及到上位脑干和中脑尾部 通常继发于血管性损伤及TBI 爆发抑制见于严重的昏迷状态 G BYoung 2000 认为 心脏骤停后通常会出现爆发抑制 而且其结局不会好于持续性植物状态 爆发抑制的定义是当一段电压全面的衰弱之后出现包含着各种频率成分的爆发活动 爆发抑制见于严重的昏迷状态 如果爆发只包括癫痫样放电或双侧同步性短程复合波 大致呈周期性 则这一型式称为普遍性周期复合波 但仍有人把其认作爆发抑制 当爆发时出现普遍癫痫样活动 鲜有恢复意识者 同样 在完全抑制的背景中 全面癫痫样放电不论是呈周期性 单调现象 或是爆发放电 只要是作为唯一的EEG活动 都很难再有意识的恢复 值得注意的是BD亦出现在由巴比妥类药物诱导的麻醉或NICU的治疗过程中 Steriadeetal 1974 在动物实验中发现 麻醉时出现B S时 在平坦EEG时 所有皮质神经元出现电静息 去极化是由于K通透性增强 增加了皮层突触上GABA能的抑制作用 这导致了从丘脑来的冲动转入断离 但当皮层电静息时 丘脑仍有30 40 细胞仍有放电 这些丘脑 皮层神经元的振荡回路造成了周期性的EEG的爆发活动 昏迷过程出现的另一种有意义的EEG现象是睡眠纺锤活动 spindle Spindle认为是来自丘脑中部结构 目前认为Spindle的节拍器是丘脑网状核N元 其为环绕丘脑前腹侧核的一层GABA能N元 它们的放电节律性地输入到丘脑 皮层接力 TCR 细胞 产生超极化 当电压达到 85 V产生动作电位 这个动作电位后抑制反跳爆发导致新皮质神经元的EPSPS 通常 昏迷患者EEG中出现睡眠纺锤等成分者要比无睡眠成分者预后要好 特殊类型昏迷的EEG 闭锁综合征 Lock inSyndrome 实际上不存在意识障碍 是由桥脑腹侧面病变损及皮质脊髓束以及支配 及以下脑神经运动核的皮质脑干束 导致传出功能受阻 而对EEG起调节作用的脑桥被盖不未受损伤 故EEG无特殊变化 睡眠觉醒周期亦正常 无动性缄默 akineticmutism 脑干和间脑病变累及中脑网状结构的上行激活系统 神经活动不能上传 致使皮质兴奋性低下而引起的特殊性意识障碍 脑电异常可因病变严重程度的不同有广泛性慢波 昏迷等各种表现 没有睡眠觉醒周期 持续性植物状态 PVS 去大脑皮质综合征 ApallicSyndrome 从神经生理学定义PVS 即患者丧失了大脑高级皮层的能力 但由于全部或部分保留了下丘脑和脑干自主功能而维持了睡眠 觉醒周期 MSTF1994对PVS的诊断标准包括缺乏对自身和环境的觉察 awareness 不能与他人互动 对视觉 听觉 体感或不适的刺激不能产生自主的行为反应 持续性植物状态 PVS 由于呈现睡眠 觉醒周期 可推断有间断的觉醒 保留颅神经反射和脊髓反射 简言之 一种持续数周的觉醒无意识状态称之为持续性植物状态 持续性植物状态 PVS 长期以来的争论包括对MSTF诊断标准疑问的关键在于 是用病人外在的表现去确定其大脑内部状态 所以人们自然想到了利用CT PET EEG等方法以及它们联合应用的可能性 PVS过渡阶段EEG改变 在迁延的昏迷状态病人处于闭目的深度昏迷状态 此阶段后期 在2 3周内 病人开始睁眼 此阶段最重要的特征是交感神经系统的过度活动导致心动过速 PVS过渡阶段EEG改变 病人脑电活动较在急性阶段减少 特别是睡眠或睡眠样电位 纺锤波丧失 EEG睡眠波形高速发展成单一形式 常为高波幅 对感觉刺激的反应性减低 完全性PVS阶段 病人开始睁开眼睛 但实际上对周围及内在环境没有知觉 脑电活动类型减少 但不如过渡阶段减少的明显 有周期性睡眠及清醒活动 伴有纺锤波及长程的 活动 但EEG仍相当简单化 在睡眠和清醒之间仅有很少的差异 随着闭目有低电压快活动 通常为睡眠的特征 而高波幅慢波则提示清醒状态 PVS恢复阶段 由于端脑病变的程度不同 部分病人有改善之可能 其EEG通常表现为脑电活动频率的增加 和 活动减少 具反应性的 活动再现 在由外伤等因素引起的PVS EEG一侧体征的恢复 通常是一侧的慢活动或 病灶转化成 病灶 局灶性减慢会消 其后表现局灶的波幅降低 EEG的局灶异常与临床局灶缺陷之间也有密切关系 脑死亡 EEG检查脑死亡步骤至少8个头皮电极 间距至少10cm 参考电极放在耳上 电极阻抗100