综述：脊髓电刺激促进意识障碍患者意识恢复的研究进展

（编辑推荐）本综述系统回顾了脊髓电刺激（SCS）治疗意识障碍（DOC）的研究现状，指出SCS通过激活上行网状激活系统、改善脑血流（CBF）及调节神经可塑性促进意识恢复，尤其对微意识状态（MCS）患者疗效显著。文章总结了刺激参数（如5 Hz/70 Hz频率）、评估指标（CRS-R、EEG、fMRI）及个体化治疗策略，为临床转化提供重要参考。

　　

引言

意识障碍（DOC）是神经科学和医学领域的重大挑战，常见于创伤性脑损伤、缺氧或卒中后。随着神经重症监护技术的进步，DOC患者数量持续增长，但自发恢复概率极低。脊髓电刺激（SCS）作为一种神经调控技术，最初用于疼痛管理，近年被发现可显著提升DOC患者的意识水平。本文从机制、临床参数到治疗瓶颈，全面解析SCS在DOC领域的应用价值。

纳入与排除标准

SCS治疗需严格筛选患者：需符合DOC诊断标准，且大脑皮层至少一侧结构相对完整，无严重脑干损伤或脊柱畸形。疾病持续时间通常要求超过3个月。研究显示，微意识状态（MCS）患者因保留部分意识网络，对SCS响应率显著高于植物状态（VS）患者。年龄≤19岁的患者预后更佳，提示神经可塑性在治疗中的关键作用。

高频颈段SCS模式

传统SCS采用张力刺激模式（40–100 Hz），而爆发式和高频模式因电流密度更高受到关注。然而，患者个体差异导致最佳刺激模式尚未统一。例如，爆发模式虽对慢性疼痛有效，但其在DOC治疗中的优越性仍需更多对照研究验证。

刺激频率的选择

5 Hz和70 Hz是SCS最常用的频率。低频（5 Hz）更易诱发上肢肌肉抽搐，促进运动功能恢复；高频（70 Hz）则能延长意识觉醒时间。一项针对24名DOC患者的研究发现，5 Hz和70 Hz刺激后，患者脑电图（EEG）的δ波段功率显著降低，γ波段功率升高，提示认知整合功能改善。联合使用6 Hz和40 Hz可同步提升意识和运动功能，体现"频率协同效应"。

SCS对运动功能的影响

DOC患者常伴随严重运动障碍，而SCS通过激活神经元网络促进功能重建。5 Hz刺激被证实可增强上肢运动能力，而编程化硬膜外刺激结合运动训练甚至使部分脊髓损伤患者恢复行走能力。认知与运动功能的交互恢复，为"认知-运动联合疗法"提供了理论依据。

评估指标

CRS-R量表：行为评估的"金标准"，但易受患者 arousal水平或气管切开等因素干扰。
定量EEG：通过δ/α波段功率变化和熵值分析（如排列熵PeEn）量化意识状态，MCS患者EEG复杂度提升更显著。
静息态fMRI：揭示默认模式网络（DMN）连接增强与意识水平的相关性，15%–20%行为学无反应患者存在认知运动分离（CMD）。
脑脊液蛋白：SCS治疗后超氧化物歧化酶等蛋白表达变化，或反映神经保护机制。

治疗机制

上行网状激活系统：SCS通过丘脑-皮层网络调控前额叶活动，EEG显示γ波段相干性增强。
脑血流改善：颈段SCS使局部CBF提升22.2%，尤其对初始CBF>20 mL/100 g/min的患者效果更佳。

局限性与展望

当前研究样本量小，缺乏长期随访数据。电极移位、感染等并发症风险需警惕。未来可通过人工智能优化参数组合，或联合BCI技术提升评估精度。尽管SCS疗效存在个体差异，其作为DOC治疗的潜力已不容忽视——正如研究者所言："当技术照亮意识的深渊，每一微伏电流都可能成为唤醒的钥匙。"