植物人能理解语言?华山医院神经外科探究汉语语义与复苏预测,成果刊权威期刊

2020-05-26 08:31:00 作者:吴雪海 顾泳 来源:上观新闻
摘要:观察患者行为学评分、脑电活动的同步变化,因语言理解程度差异而产生的脑电特征,可预测患者100天之后的疗效,以此构建“预测模型”,准确率高达80%。

现代神经外科手术和神经重症技术、理念和诊疗系统的发展,帮助越来越多严重脑损伤患者幸存,维持严重意识障碍状态的患者日渐增多。如何准确判断患者意识水平?怎样预测患者能否苏醒?成为一项临床难题。所幸,这一难题而今有了破解眉目。

复旦大学附属华山医院神经外科毛颖教授、吴雪海教授领衔的意识研究团队,携手中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)王立平研究员团队,最新合作成果于5月25日以《意识障碍患者语言加工深度的评估》为题,在国际权威期刊《自然·神经科学》影响因子21.126)以研究长文形式在线发表。

以往,临床医生根据常规的行为学来判断患者意识水平,误诊率高达40%,预后判断更加困难,亟需探索简单、经济、安全、准确、重复性好的客观意识水平评价方法和苏醒预测方法。

研究团队基于人类对语言层级结构的理解与意识水平相关,利用256导联高密度脑电图,创新性地将一种基于汉语语义理解的听觉范式,应用于意识障碍换着残存意识检测和苏醒预测中。

研究通过脑电图相位相干性分析、脑电微状态分析,提取原始脑电信号中的语音加工神经表征,发现不同意识水平患者(植物状态、微意识状态)对复杂程度不同的结构化汉语序列(字、词和句子)的脑响应存在差异。这两种脑电表征反映了语言加工的深度。研究证实:语言加工处理程度越深,所需意识水平也越高。也就是说,这些脑电表征具有意识水平神经标志物的性质。

进一步的长期随访发现,观察患者行为学评分、脑电活动的同步变化,因语言理解程度差异而产生的脑电特征,可预测患者100天之后的疗效,以此构建“预测模型”,可预测患者经过治疗后能否恢复意识。结果显示:预测结果与实际结果具有很强的一致性。而随着语言任务复杂度的提高,预测准确程度逐渐提高,综合预测模型的预测准确率可高达80%。

文章通讯作者之一吴雪海教授指出,严重意识障碍的患者大多有脑积水、手术后头部有钛板修补或储液囊等异物、不易搬动、气管切开痰量多、不能耐受长时间磁共振扫描、PET扫描费用高昂等因素,床旁诊断和预后评判受到很大限制。脑电检测设备轻便灵活,结果客观,实施可重复性强,费用低廉。这种基于头皮脑电的语义理解检测,在意识障碍患者的床旁诊断和预后评判中具有极大价值。

另悉,近年来毛颖教授、吴雪海教授所在的意识研究团队已在多个神经科学一区的期刊上发表意识障碍的系列研究工作。两年前,华山医院神经外科、康复医学科、放射科和中西医结合科共同成立昏迷意识障碍多学科(MDT)联合门诊,致力于同步将科研成果转化为临床诊治及康复应用。

栏目主编:顾泳 文字编辑:顾泳