脑损伤评估与预后研究的重要性
创伤性脑损伤(Traumatic Brain Injury,TBI)是导致儿童和成人残疾及死亡的重要原因。全球每年约有 4200 万人遭受 TBI,美国每年约 250 万例,其中约 8 万人永久残疾。由于 TBI 的异质性,不同患者的损伤模式、恢复过程和预后差异很大,给诊疗带来了挑战。准确评估 TBI 患者的损伤程度和预后,对于优化治疗方案、提高患者生活质量至关重要。本文旨在综述当前脑损伤医学领域中使用的评估量表和预后指标,为临床决策提供参考。
评估意识和定向力的量表
格拉斯哥昏迷量表(Glasgow Coma Scale,GCS)于 1974 年首次开发,是最早用于评估意识障碍的量表之一。它通过评估患者的睁眼反应、言语反应和运动反应来客观衡量昏迷深度或意识水平,常用于伤后 24 小时内的初步评估。累积评分可将脑损伤分为重度、中度和轻度。多项研究表明,脑损伤患者的死亡率与 GCS 评分呈负相关,重度 TBI 患者的发病率可达 60%,死亡率高达 30 - 40%。然而,GCS 存在局限性,如语言障碍、神经系统缺陷、听力损失、插管或药物镇静等因素可能影响评分,且无法区分意识障碍(Disorders of Consciousness,DoC)的具体类型。
兰乔洛斯阿米戈斯修订量表(Rancho Los Amigos Revised Scale,RLAS - R)于 1972 年首次建立,2002 年扩展。该量表用于描述患者的意识状态、认知功能和身体功能,包括所需的辅助水平,有助于跟踪脑损伤患者从昏迷到最低意识状态再到清醒的恢复过程。与 GCS 相比,RLAS - R 能将认知功能的特定方面纳入评估,更有助于预测患者的预后和恢复模式,从而协助进行持续的患者管理。
意识障碍相关评估
意识障碍(DoC)是指患者因脑损伤而无法与环境互动的状态,可分为昏迷、植物状态和最低意识状态。自 20 世纪后期以来,许多量表和评估工具被用于区分 DoC 并进行干预和预后判断,但这些量表在内部或诊断效度以及预测功能结局的能力方面存在差异。
肯尼迪昏迷恢复量表修订版(JFK Coma Recovery Scale - Revised,CRS - R)最初于 1991 年创建,2004 年修订。它包含 23 个项目和 6 个子量表,用于评估听觉、视觉、运动、口部运动、沟通和唤醒功能,总分为 0 - 23 分。该量表可用于评估兰乔洛斯阿米戈斯水平 I - IV 的患者,能有效区分植物状态和最低意识状态,以及最低意识状态的恢复情况,对制定治疗计划、预测恢复和分配资源具有重要意义,在脑损伤研究和预后研究中具有较高的信度和效度。
感觉模态评估技术(Sensory Modality Assessment Technique,SMART)于 1997 年开发,通过结构化的感觉程序帮助区分植物状态和最低意识状态,适用于长时间意识障碍(Prolonged Disorders of Consciousness,PDoC)的患者,即脑损伤发病后至少持续四周的 DoC 患者。但该量表在与兰乔洛斯阿米戈斯评分的效度相关性方面存在问题,被美国康复医学大会(American Congress of Rehabilitation Medicine,ACRM)给予中度保留评级。
西部神经感觉刺激量表(Western Neuro Sensory Stimulation Profile,WNSSP)创建于 1989 年,使用 32 个量表和 6 个子量表评估患者的反应性,包括听觉理解、视觉理解、视觉追踪、物体操作、唤醒 / 注意力和触觉 / 嗅觉,可用于评估兰乔水平 II - V 的脑损伤患者的认知功能。由于测试方法可能存在检查者偏倚,ACRM 对其给予中度保留评级。
感觉刺激评估量表(Sensory Stimulation Assessment Measure,SSAM)建立于 1994 年,通过 15 个项目评估 DoC 患者在恢复过程中的感觉刺激,因评估者之间可能存在可靠性偏倚,被 ACRM 给予中度保留评级。
韦塞克斯头部损伤矩阵(Wessex Head Injury Matrix,WHIM)设计于 2000 年,评估 58 项行为,用于识别昏迷患者和创伤后遗忘症(Post - Traumatic Amnesia,PTA)患者的唤醒和恢复情况,重点关注社交互动和沟通功能的恢复。但因其评分者间信度和重测信度未经验证,被 ACRM 给予中度保留评级。
意识障碍量表(Disorders of Consciousness Scale,DoCS)最初于 1999 - 2001 年开发,当前版本 DoCS25 使用 25 个不同项目监测和评估神经恢复,通过区分反射性和自动性行为来评估患者。最初的 DoCS - 23 因评分者间信度不足被 ACRM 给予中度保留评级,更新后的 DoCS - 25 具有 “优秀” 的评分者间信度,但尚未获得 ACRM 的官方评级。
其他如昏迷 / 接近昏迷量表、无反应性全面评分(Full Outline of UnResponsiveness Score,FOUR)、因斯布鲁克昏迷量表(Innsbruck Coma Scale,INNS)、格拉斯哥 - 列日昏迷量表、1985 年瑞典反应水平量表、洛温斯坦沟通量表等,因在 DoC 患者和评估者之间未能证明其可靠性和有效性,被 ACRM 评为不推荐或给予较低评级。
创伤后遗忘症的评估
创伤后遗忘症(PTA)是指 TBI 后大脑功能的短暂改变状态,患者完全定向并恢复连续记忆时被认为脱离 PTA。PTA 常被用作确定脑损伤严重程度的主要指标,轻度 TBI 的 PTA 持续时间小于 24 小时,中度 TBI 为 1 - 7 天,重度 TBI 超过 7 天。近期研究发现,PTA 持续时间超过 7 天但短于 42 天时,临床评估的可靠性较低。不过,普遍认为 PTA 持续时间越长,患者的长期预后越差。
加尔维斯顿定向和遗忘测试(Galveston Orientation and Amnesia Test,GOAT)于 1979 年由 H. Levin 等人开发,是首个用于评估 PTA 的标准化工具。该测试最高分为 100 分,通过床边检查评估患者的警觉性、定向力和记忆力。当患者连续两天得分达到 75 分或以上时,表明其脱离 PTA。GOAT 是跟踪脑损伤患者神经恢复、预测预后的标准临床应用工具。
定向日志(Orientation Log,O - Log)于 1994 年由 Jackson 和 Norvack 创建,旨在改进 GOAT 的不足。它针对 GOAT 存在的如不适用于非 TBI 患者、对多次转院的重伤患者交通问题评估存在差异、记忆回忆问题的主观性以及定向问题评分波动等缺点进行了改进,更关注受伤的地点、时间和情况以及缺陷。O - Log 包含 10 个项目,每个项目评分 0 - 3 分,最高分为 30 分,连续两次得分达到 25 分或以上表示患者脱离 PTA。
修订版韦斯特米德 PTA 量表(Revised - Westmead PTA Scale,R - WPTAS)包含 12 个问题,其中 7 个涉及定向力,5 个测试记忆力。测试时,患者需记住三张图片卡片用于次日检查。当患者连续三天回忆起所有 12 个项目时,表明其脱离 PTA。该量表对识别处于临时 PTA 状态的轻度 TBI 患者具有诊断准确性。
预后评估指标
巴塞尔指数(Barthel Index,BI)创建于 1965 年,用于评估患者的活动能力和日常生活活动(Activities of Daily Living,ADL)功能,主要用于中风或其他神经肌肉疾病的康复患者,可帮助评估患者的残疾程度和未来护理需求。但该量表可能无法评估高功能脑损伤患者的特定功能残疾。经过多年改进,改良巴塞尔指数(Modified Barthel Index,MBI)在 1999 年的一项研究中显示,其入院评分与出院时的 ADL 表现相关,目前 MBI 常用于跟踪患者康复期间的功能能力变化。
功能独立性测量(Functional Independence Measure,FIM)创建于 1987 年,旨在解决 BI 在敏感性和区分度方面的问题,后得到美国物理医学与康复学会和美国康复医学大会的认可。FIM 更适用于脑损伤住院康复患者,在预测住院时间、出院时 ADL 表现、出院后的安置、家庭护理需求、重返工作能力和抑郁发生率等预后指标方面具有可靠性。
格拉斯哥预后量表扩展版(Glasgow Outcome Scale - Extended,GOSE)用于解决原始格拉斯哥预后量表(Glasgow Outcome Scale,GOS)在评估严重脑损伤预后时的敏感性问题。该量表采用 8 级分层评分,通过针对性的访谈问题帮助医生确定脑损伤患者的依赖程度,在全球范围内广泛用于研究,具有良好的重测信度和预测效度。
残疾评定量表(Disability Rating Scale,DRS)专门用于跟踪中重度脑损伤患者在住院康复期间的恢复情况,通过评估患者的警觉性、ADL 依赖程度、功能水平和就业能力,为评估者提供准确、可观察的测量指标。该量表具有良好的重复性和内部一致性,与长期功能结局、执行指令能力、就业能力、焦虑和抑郁等相关。
大型研究项目中的预后模型
2008 年发表的皮质类固醇随机化治疗重型颅脑损伤(Corticosteroid Randomization After Significant Head injury,CRASH)试验是首个收集大量国际脑损伤患者数据以预测 TBI 患者预后的试验之一。该试验纳入了 10008 名年龄在 16 岁以上、伤后 8 小时内 GCS 为 14 分或以下的患者,利用年龄、性别、损伤原因、受伤至随机化的时间、随机化时的 GCS、瞳孔反应和计算机断层扫描(CT)扫描结果等预后变量,建立了伤后 14 天死亡率和 6 个月发病率或死亡率的验证预后模型。CRASH 试验还利用 CT 模型并区分了不同收入国家患者的预后差异,发现低收入和中等收入国家的脑损伤患者早期预后更差,但同时也指出这些地区存在资源有限的问题。
2003 年由美国国立卫生研究院(National Institute of Health,NIH)发起的国际创伤性脑损伤预后和分析随机对照试验(International Mission on Prognosis and Analysis of randomized Controlled Trials in TBI,IMPACT)研究小组,旨在评估 TBI 的异质性及其临床严重程度和预后。该研究纳入了 8 项随机对照试验和 3 项观察性研究,共 9205 名患者,开发了三种复杂程度逐渐增加的预后模型,用于进一步确定中重度创伤性脑损伤(GCS < 12)患者的预后指标。IMPACT 试验首次将实验室值纳入预后评分,发现初始血糖升高和血红蛋白水平降低与 TBI 患者预后较差相关。后续研究进一步验证了 CRASH 和 IMPACT 模型在预测中重度 TBI 患者预后方面的价值,但这两个模型都无法准确预测伤后两年的特定预后指标。由于脑损伤的异质性以及包括二次损伤和其他并发症等因素,医疗人员在使用这两个模型预测患者预后时需谨慎。
改良创伤 - 马歇尔评分(Modified Revised Trauma - Marshall Score,mRTS)基于生理和解剖学发现开发,旨在改进中重度 TBI 患者的预后评估。它在修订创伤评分(Revised Trauma Score,RTS)的基础上,纳入了马歇尔创伤性脑损伤分类(Marshall classification of traumatic brain injury),综合考虑年龄、性别、治疗时间、CT 报告的颅内病变类型、保守或手术治疗以及瞳孔对光反射等因素。虽然该评分的样本量仅为 181 名患者,但强调了神经影像学在急性 TBI 预后评估中的重要性。
生物标志物与其他新型研究
多项研究正在探索可用于更好地预测 TBI 异质性和高度可变性质的生物标志物。目前的研究主要集中在轴突损伤、星形细胞损伤和小胶质细胞激活相关的生物标志物。
总 tau 蛋白(Total tau,T - tau)存在于轴突中,TBI 后脑脊液中浓度升高,伤后 4 天血清中无法检测到。它是脑损伤严重程度的可靠指标,可反映脑损伤后对大脑完整性的慢性影响。
神经丝轻链蛋白(Neurofilament Light,Nfl)来源于有髓鞘的皮质下轴突,伤后 7 - 10 天在血清样本中达到峰值,伤后 5 年仍可检测到。Nfl 水平与 TBI 严重程度相关,且与职业运动员的 MRI 白质异常证据有关,但目前其在中重度 TBI 管理或临床决策中的应用尚未得到充分研究。
S100 钙结合蛋白 B(S100 Calcium - Binding Protein B,S100b)由星形胶质细胞产生,TBI 后血液和脑脊液中的浓度在急性阶段升高,伤后数小时达到峰值。其峰值水平与严重脑损伤患者 6 个月的发病率和死亡率相关,也与脑缺血损伤和 3 个月的记忆、注意力缺陷有关。然而,S100b 的半衰期较短,且在周围骨骼肌和脂肪细胞中也有表达,限制了其应用。
胶质纤维酸性蛋白(Glial Fibrillary Acidic Protein,GFAP)和泛素 C 末端水解酶 L1(Ubiquitin C - Terminal Hydrolase L1,UCH - L1)均来源于星形胶质细胞,伤后 1 小时即可检测到,对轻度 TBI 和初始 CT 白质病变具有很好的预测价值,两者联合使用对轻度至中度创伤性脑损伤(GCS 9 - 15)的预测价值更高。由于 UCH - L1 半衰期较短,在伤后 16 小时内使用效果最佳,有助于确定是否需要进行神经外科干预。GFAP 和 UCH - L1 水平与 CT 或 MRI 成像相关,可用于脑损伤的风险分层、恢复预测和医疗决策。
触发受体表达于髓样细胞 2(Triggering Receptor Expressed on Myeloid Cells 2,TREM2)存在于小胶质细胞表面,在小鼠研究中显示出可能的抗神经炎症作用或促进神经存活的作用。目前对 TBI 患者中 TREM2 的研究仍处于早期阶段,但未来研究有望为 TBI 的病理和治疗带来新的进展。
此外,与阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease,AD)相关的脑脊液淀粉样 β 肽 42(CSF amyloid - β peptide 42,Aβ42)在 sTBI 患者中也有研究,发现其脑脊液和血清水平的变化与脑损伤特征、神经状态和功能结局相关,可能用于识别脑损伤的严重程度和神经恢复情况。细胞外囊泡(Extracellular vesicles,EVs)含有与脑损伤预后相关的生物标志物,其在血液中的稳定性和穿越血脑屏障的能力使其有望为 TBI 的神经恢复评估提供新的视角。
高压氧脑损伤治疗试验(Hyperbaric Oxygen Brain Injury Treatment Trial,HOBIT)是一项正在进行的全国性研究,旨在评估高剂量氧气压力对严重 TBI 患者恢复的影响。该研究招募 16 - 65 岁的患者,在标准治疗的基础上接受实验性治疗,预计 2027 年 6 月完成。
个人经验与思考
在临床实践中发现,家庭或亲人的支持对脑损伤患者的预后具有重要影响。家庭沟通良好、韧性较高的患者,在 TBI 后往往痛苦较少,心理健康状况更好。在康复过程中,有亲人持续陪伴的患者能更好地应对脑损伤的继发影响,家庭对康复过程的满意度也更高。康复服务若能早期介入、满足文化需求、促进家庭团结、积极倾听和参与、提供教育和支持以帮助患者重新融入社区,将有助于提高患者的康复效果。
然而,社区康复面临的一个重要障碍是康复服务的可及性和便利性。一些患者出院后因交通困难或距离康复机构较远,难以进行后续随访和康复治疗,这不仅影响了初始损伤的治疗效果,也限制了患者持续接受康复服务的机会。尽管解决交通困难是患者出院后面临的挑战之一,但家庭式服务具有一定优势。2016 年的一项研究发现,针对退伍军人 TBI 的家庭式、家庭参与的干预措施为改善患者的康复结局提供了良好的机会。因此,关注社会互动、家庭或社区支持以及定期随访,对 TBI 患者的康复至关重要。
结论
创伤性脑损伤可导致多种后遗症和结局,预后难以预测。本文中介绍的评估量表和预后指标在临床实践中被广泛用于根据患者的意识状态、恢复阶段和预期结果进行分类和制定干预措施。尽管当前使用的许多量表在内部或外部效度方面存在挑战,但对新型生物标志物的研究和不同客观测量方法的整合,有望帮助脑损伤医学领域更好地理解后天性脑损伤的异质性。此外,需要进一步研究家庭和护理人员的社会影响以及社区康复的作用,以优化患者的康复过程。目前,医学在 TBI 的管理和治疗方面已取得显著进展,未来在这个不断发展的领域仍有很大的研究空间和潜力。
闂佺懓鐏氶幑浣虹矈閿燂拷
婵炴垶鎸搁鍫澝归崶鈹惧亾閻熼偊妲圭€规挸瀛╃€靛ジ鏁傞悙顒佹瘎闁诲孩绋掗崝鎺楀礉閻旂厧违濠电姴娲犻崑鎾愁潩瀹曞洨鐣虹紓鍌欑濡粓宕曢鍛浄闁挎繂鐗撳Ο瀣煙濞茶骞橀柕鍥ㄥ哺瀵剟骞嶉鐣屾殸闂佽偐鐡旈崹铏櫠閸ф顥堥柛鎾茬娴狀垶鏌曢崱妤婂剱閻㈩垱澹嗗Σ鎰板閻欌偓濞层倕霉閿濆棙绀嬮柍褜鍓氭穱铏规崲閸愨晝顩烽柨婵嗙墦濡鏌涢幒鎴烆棡闁诲氦濮ょ粚閬嶅礃椤撶姷顔掗梺璇″枔閸斿骸鈻撻幋锔藉殥妞ゆ牗绮岄埛鏍煕濞嗘劕鐏╂鐐叉喘閹秹寮崒妤佹櫃
10x Genomics闂佸搫鍊瑰姗€骞栭—娓媠ium HD 閻庢鍠掗崑鎾绘煕濮樼厧鐏犵€规洜鍠撶槐鎺楀幢濮橆剙濮冮梺鍛婂笒濡粍銇旈幖浣瑰仢闁搞儮鏅滈悾閬嶆煕韫囧濮€婵炴潙妫滈妵鎰板即閻樼數鐓佺紓浣告湰濡炶棄螞閸ф绀嗛柛鈩冡缚閳ь兛绮欓弫宥夋晸閿燂拷
濠电偛妫庨崹鑲╂崲鐎n偆鈻旈悗锝庡幗缁佺櫉wist闂侀潧妫楅敃锝囩箔婢舵劕妫樻い鎾跺仜缂嶄線鏌涢弽銊у⒈婵炲牊鍘ISPR缂備焦绋掗惄顖炲焵椤掆偓椤︿即鎮ч崫銉ゆ勃闁逞屽墴婵″鈧綆鍓氶弳鈺呮倵濞戞瑥濮冮柛鏃撴嫹
闂佸憡顨嗗ú婊呭垝韫囨稒鍤勯柣鎰嚟閵堟挳骞栭弶鎴犵闁告瑥妫濆濠氬Ω閵夛絼娴烽柣鐘辩劍瑜板啴鎮ラ敓锟� - 濠电儑绲藉畷顒勫矗閸℃ḿ顩查柛鈩冾嚧閹烘挾顩烽幖杈剧秵閸庢垵鈽夐幘顖氫壕婵炴垶鎼╂禍婊冪暦閻旇櫣纾奸柛鈩冭壘閸旀帡鎮楅崷顓炰槐闁绘稒鐟ч幏瀣箲閹伴潧鎮侀梺鍛婂笧婢ф寮抽悢鐓庣妞ゆ柨鐏濈粣娑㈡煙鐠ㄥ鍊婚悷銏ゆ煕濞嗘ê鐏ユい顐㈩儔瀹曠娀寮介顐e浮瀵悂鏁撻敓锟�
婵炴垶鎸搁鍫澝归崶顒€违濠电姴瀚惌搴ㄦ煠瀹曞洤浠滈柛鐐存尦閹藉倻鈧綆鍓氶銈夋偣閹扳晛濡虹紒銊у閹峰懎饪伴崘銊р偓濠氭煛鐎n偄濮堥柡宀€鍠庨埢鏃堝即閻樿櫕姣勯柣搴㈢⊕閸旀帡宕濋悢鐓幬ラ柨鐕傛嫹