意识障碍患者功能脑网络异常的特征分析：基于脑连接组学的生物标志物探索

本研究针对意识障碍(DoC)患者临床评估主观性强、误诊率高等问题，通过静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)和区域同质性(ReHo)分析技术，系统比较了创伤性脑损伤(TBI)与脑血管意外(CVA)患者的功能脑网络差异。研究发现TBI组在右侧梭状回(FFG.R)等区域ReHo值显著升高，而在左侧颞中回(MTG.L)等区域降低；海马区(HIP.R)ReHo值与昏迷恢复量表(CRS-R)评分呈正相关。该研究为DoC的客观评估提供了新型神经影像学生物标志物，对临床预后预测具有重要价值。

　　

意识障碍(Disorders of Consciousness, DoC)是临床常见的严重神经系统疾病，表现为觉醒和/或意识内容改变，常由心脏骤停、创伤性脑损伤(Traumatic Brain Injury, TBI)或脑血管意外(Cerebrovascular Accident, CVA)等引起。这类患者不仅丧失与外界交流能力，还给家庭和社会带来沉重负担。目前临床主要采用昏迷恢复量表修订版(Coma Recovery Scale-Revised, CRS-R)进行评估，但其存在40%的误诊率，且依赖检查者经验。如何建立客观的神经影像学生物标志物，成为神经科学和神经康复领域的重要挑战。

北京大学国际医院的研究团队创新性地运用静息态功能磁共振成像(resting-state functional Magnetic Resonance Imaging, rs-fMRI)技术，结合区域同质性(Regional Homogeneity, ReHo)分析方法，对14例DoC患者（7例TBI、7例CVA）和8例健康对照(Healthy Controls, HC)展开研究。通过计算肯德尔和谐系数(Kendall's coefficient of concordance, KCC)量化局部脑区神经活动的同步性，并分析其与CRS-R评分的相关性，为DoC的病理机制和预后评估提供了新见解。

研究采用单中心前瞻性观察设计，纳入符合标准的DoC患者和脊髓占位病变的健康对照。所有受试者接受rs-fMRI扫描，使用3.0T MRI系统采集数据，通过DPARSF软件进行预处理。主要技术包括：头动校正、空间标准化、0.01-0.08Hz带通滤波，以及基于27个相邻体素的ReHo值计算。临床评估由神经外科医师采用CRS-R量表在术前和术后3个月进行。

3.1 人口学特征
研究纳入7例TBI和7例CVA患者，平均年龄分布为42.7±16.3岁和45.4±14.8岁，与HC组人口学特征匹配。基线CRS-R评分显示，TBI组有4例处于植物状态(Vegetative State, VS)，3例处于微意识状态(Minimally Conscious State, MCS)；CVA组包含2例VS和5例MCS患者。

3.2 TBI组与HC组的ReHo值比较
TBI组在右侧梭状回(FFG.R)、左侧中扣带回(MCC.L)和右侧额下回岛盖部(IFC.R)呈现ReHo值显著增高（p<0.05），而在左侧颞中回(MTG.L)、右侧缘上回(SMG.R)等区域显著降低。这些区域涉及语言理解、感觉整合等高级认知功能，异常改变可能反映TBI患者的神经网络重组机制。

3.3 CVA组与HC组的ReHo值比较
CVA患者在皮层下核团（梭状回、尾状核）和右侧岛叶(INS.R)显示ReHo值升高，而在左侧中央旁小叶(PCL.L)等区域降低。值得注意的是，岛叶作为边缘系统关键节点，其功能亢进可能与自我意识恢复相关。

3.4 TBI与CVA组的直接比较
两组间存在显著差异：CVA组在左侧顶上小叶(SPG.L)等区域ReHo值更高，而TBI组在左侧丘脑(THA.L)和右侧海马(HIP.R)呈现更低值。丘脑作为意识调节枢纽，其功能损伤可能是TBI患者意识障碍更严重的原因。

3.5 ReHo值与CRS-R评分的相关性
术前CRS-R评分与右侧海马(HIP.R)ReHo值呈正相关(r=0.402)，与左侧颞中区呈负相关(r=-0.359)，提示海马功能保存程度可能预测意识恢复潜力。

3.6 意识恢复情况
3个月随访显示，TBI组有4例、CVA组有4例患者意识水平提升。特别值得注意的是，2例TBI患者从MCS-进展为微意识状态+(MCS+)，1例CVA患者达到微意识状态恢复(Emerging from Minimally Conscious State, EMCS)。

讨论与结论
该研究首次系统比较了不同病因DoC患者的脑功能网络特征。研究发现：

1. 海马区功能保存与意识恢复正相关，可能成为预后预测的生物标志物；
2. TBI患者更易出现丘脑-皮层环路损伤，而CVA患者以岛叶功能重组为特征；
3. ReHo分析能敏感捕捉局部神经网络异常，较CRS-R提供更客观的评估指标。

研究创新点在于揭示了病因特异的脑网络重塑模式，为个体化治疗提供了理论依据。局限性包括样本量较小和随访期较短，未来需通过多中心研究验证。该成果发表于《Journal of Neurorestoratology》，为DoC的精准医疗开辟了新途径，对推动神经康复领域发展具有重要意义。