中重型颅脑损伤的意识和功能恢复

中重型颅脑损伤的意识和功能恢复PMID:33646273研究背景对急性颅脑创伤（TBI）患者而言，发生意识丧失与预后不良明显相关，如果意识丧失持续时间较长，患者的预后可能会更差。在美国，每年约有290万人因头部外伤到急诊科（EDs）就诊，28.8万人住院治疗，而且这些比率正在上升。颅脑创伤患者的意识障碍（DOC）始于昏迷，如果持续下去，患者可能会演变为植物人或最低意识状态。在较小的样本中，已经估计了TBI持续DOC的频率，但在更广泛的TBI人群中，其发生率还没有得到很好的量化。在急性住院治疗期间，中重度TBI的死亡率为12%至44%。此外，45%至87%的死亡率与停止维持生命治疗有关。脑外伤后早期出现的持续性意识障碍与更严重的短期和长期认知和功能缺陷有关。当DOC在严重脑外伤中持续存在时，早期维持生命的治疗通常被撤回或保留。以前在小样本研究和针对TBI后1-10年的研究中评估了DOC患者的预后。在本研究中我们试图量化意识丧失与恢复相关的因素和功能能力，包括患者功能恢复独立性。我们在急诊和危重护理的急性期以及随后的住院康复期间，对大量TBI患者进行研究。研究的时间框架包括早期决定是否停止维持生命的治疗，干预的积极性，以及寻求后续的再康复。为了实现这一目标，我们与一名医生一起评估了中度和重度脑外伤的幸存者，患者样本来至不同地域，样本中有中度或重度脑外伤患者，他们在31年的时间里接受专科医院康复治疗。研究方法结果指标为急诊格拉斯哥昏迷量表、伤残评定量表、创伤后失忆症和功能独立性。患者相关数据包括人口统计学特征、损伤原因和脑部计算机断层扫描结果。这项队列研究是对急性、中度或重度创伤性脑损伤患者的回顾性分析，这些患者被纳入创伤性脑损伤模型系统（TBIMS）国家数据库，这是一项纵向研究，涉及前瞻性多中心数据库。该样本包括从1989年1月4日至2019年6月19日期间急性住院出院并住院康复的患者，这些患者来自23个参与TBIMS计划的美国住院康复中心中的1个（弗吉尼亚州里士满的弗吉尼亚州联邦TBI模型系统；以及康复与研究所[纪念赫尔曼]，德克萨斯州休斯顿；密歇根州底特律，密歇根州东南部创伤性脑损伤系统；加利福尼亚州圣何塞，北加利福尼亚州TBI模型系统；俄亥俄州哥伦布，俄亥俄州区域TBI模型系统；宾夕法尼亚州埃尔金斯公园，莫斯TBI模型系统；阿拉巴马大学伯明翰TBI护理系统，伯明翰，阿拉巴马州；落基山地区脑损伤系统，科罗拉多州恩格伍德；乔治亚州模型脑损伤系统，乔治亚州亚特兰大；斯伯丁哈佛TBI模型系统，马萨诸塞州波士顿；梅奥诊所TBI模型系统，明尼苏达州罗切斯特；密西西比州TBI模型系统，杰克逊，密西西比州；新泽西州西橙市新泽西州北部TBI系统；北卡罗来纳州夏洛特市卡罗莱纳州TBI康复和研究系统；华盛顿州西雅图市华盛顿大学TBI模型系统；新泽西州爱迪生市肯尼迪约翰逊康复研究所TBI模型系统；匹兹堡大学医学中心TBI模型系统，宾夕法尼亚州匹兹堡；德克萨斯州达拉斯北德克萨斯州TBI模型系统；纽约州纽约市纽约州西奈山；伊利诺伊州芝加哥市中西部地区TBI模型系统；纽约州纽约市纽约市Rusk康复TBIMS；印第安纳州印第安纳大学康复医院，印第安纳州印第安纳波利斯；和南佛罗里达州TBI模型系统，迈阿密，佛罗里达州）。这项研究得到了各参与中心机构审查委员会的批准。所有患者或其代理人都提供了书面知情同意书，将其纳入数据库。本研究未获得单独同意。研究结果共有17470名TBI患者被纳入研究。这些患者受伤时的中位年龄（四分位间距[IQR]）为39岁（25-56岁），男性12854（74%），白人11565（66%）。其中8651例（50%）为机动车辆碰撞或其他高速撞击，4866例（28%）为跌倒或其他低速撞击。急诊入院时，急诊科13458例患者的GCS评分可用，其中7624例（57%）有DOC。神经损伤包括蛛网膜下腔出血或硬膜下积液（13128例，占75%），皮质挫伤（10857例，占62%），皮质下白质损伤（3265例，占19%），6731例（占39%）有颅内肿块效应伴中线移位或基底池受压。所有患者急性住院治疗的平均持续时间为16（9-26）天。共有7547名患者（57%）经历了最初的意识丧失。在随后入院接受住院康复治疗的患者中，2058例（12%）在完成急性护理治疗后出现DOC。DOC组与同期无DOC组的15412例患者年龄较轻（损伤发病年龄中位数[IQR]，35[23-53]岁与40[25-57]岁；P<0.001），更易发生高速TBI（55%[n=1124]与49%[n=7527]；比值比[OR]，1.266[95%CI，1.154-1.389]；P<0.001），颅内肿块效应（52%[n=984]与39%[n=5747]；OR，1.690[95%CI，1.535-1.861]；P<0.001），脑室内出血（40%[770]vs 23%[3415]；OR，2.245[95%CI，2.033-2.479]；P<0.001），皮质下挫伤（32%[n=603]vs 18%[n=2662]；OR，2.100[95%CI，1.890-2.333]；P<0.001），以及更长的急性护理时间（中位[IQR]持续时间，25[17-36]天vs 15[9-25]天；P<0.001）（表2）。住院病人康复完成后，17470名病人中有414名（2%）有DOC。有DOC的患者比没有DOC的患者更有可能在受伤后首次出现DOC（83%[258/311]比56%[7260/12946]；OR，3.813[95%CI，2.831-5.134]；P<0.001），并且有更长的急性护理（中位数33天比16天；P<0.001）和更长的康复（中位数[IQR]持续时间，37[22-65]天vs 19[12-30]天；P<0.001）。康复结束时有DOC的患者比没有DOC的患者更有可能发生颅内占位效应（58%[n=222]对40%[n=6488]；OR，2.079[95%CI，1.691-2.556]；P<0.001），脑室出血（45%[n=172]对25%[n=4002]；OR，2.467[95%CI，2.011-3.026]；P<0.001），皮质下挫伤（34%[n=131]对19%[n=3118]；OR，2.167[95%CI，1.748-2.685]；P<0.001），或皮质挫伤（76%[n=292]对65%[n=10529]；OR，1.701[95%CI，1.343-2.155]；P<0.001）（表2）。14名患者在康复期间死亡，其中1名（7%）在康复入院时有DOC。在4643名GCS总分为12分或更低的患者中重复分析的关键部分，这是以前报告中使用的中重度脑损伤的常规定义。在完整的TBIMS数据库人群中确定的意识恢复的主要发现在这个子集中得到了证实。在多变量分析中，控制年龄、性别和TBI原因，与康复结束时意识恢复相关的独立因素为无脑室出血（校正OR，0.678；95%CI，0.532-0.863；P=0.002）和无颅内肿块效应（校正OR，0.759；95%CI，0.595-0.968；P=0.002）（附录表2）。急性护理后有DOC的患者与无DOC的患者在住院康复开始时（中位[IQR]FIM总分，19[18-28]vs 54[36-70]；P<0.001）和康复出院时（中位[IQR]FIM总分，19[18-28]vs 54[36-70]）的功能状态较低；P<0.001）和康复出院时（中位[IQR]FIM总分，71[37-90]vs 96[82-108]；P<0.001）。在康复开始时，有DOC的患者与没有DOC的患者在康复出院时部分或完全功能独立的可能性较低（40%[n=803]比79%[n=11941]；P<0.001）（表3；补充表3和图1）。在接受康复治疗的DOC患者中，在康复过程中获得更高功能独立性的患者比依赖性患者更可能是男性（83%[n=256/309]比74%[n=1269/1704]；OR，1.656[95%CI，1.208-2.269]；P=0.002），不太可能有过高速TBI（47%[n=144/307]对57%[n=964/1703]；OR，0.677[95%CI，0.531-0.864]；P=0.002），不太可能有过开颅或开颅手术（26%[n=54/204]对36%[n=491/1349]；OR，0.629[95%CI，0.452-0.875]；P=0.006），并且有较短的急性护理时间（中位[IQR]持续时间，18[12-25]天vs 26[18-38]天；P<0.001）。恢复了较高功能独立性的DOC患者的神经解剖损伤也较轻。与依赖性患者相比，他们发生颅内肿块效应的可能性较低（44%[n=114/261]对53%[n=851/1593]；OR，0.676[95%CI，0.519-0.880]；P=0.003）、脑室内出血（25%[n=66/264]对44%[n=701/1609]；OR，0.432[95%CI，0.321-0.580]；P<0.001），或视下白质损伤（17%[n=45/264]对34%[n=552/1607]；或0.393[95%CI，0.280-0.550]；P<0.001）（补充表4）。在接受康复治疗时，DOC患者功能独立性相关的独立因素包括：年龄较小；男性；轻度TBI；无脑室内出血、皮质下白质损伤或颅内占位效应（补充资料表5）。康复入院时有或无DOC的患者在康复期间功能状态有所改善。对于DOC患者，康复过程中FIM总分中位数从19分增加到71分，而无DOC患者FIM总分中位数从54分增加到96分（FIM总分变化，+43 vs+37；P=0.002）（补充资料中的图2和图2）。在多变量分析中，年轻的年龄和男性与出院时FIM总分的绝对中位数和康复期间功能状态的改善相关。所有考虑的神经损伤中，除心脏挫伤外，均与更差的功能结果有关。对于康复出院时的FIM总分，脑室内出血降低10分（95%CI，–12.706至–7.051；P<0.001），颅内占位效应降低9分（95%CI，–11.458至–5.987；P<0.001），皮质下损伤降低9分（95%CI，–11.658至–5.657；P<0.001）。对于康复期间FIM总分的变化，脑室内出血占比下降5分（95%CI，–7.591至–2.492；P<0.001），颅内占位效应占比下降7分（95%CI，–9.063至–4.146；P<0.001），皮质下损伤占比下降6分（95%CI，–8.932至–3.527；P<0.001）（补编表6）。

表1：患者受伤时的基线和临床特征

表2: 病人及临床特征与住院病人康复意识水平的关系

图1：在治疗过程中出现意识障碍的病人百分比的进展

表3：住院病人康复过程中意识水平与功能预后的关系

图2：不同住院患者康复过程中功能状态恢复轨迹的比较结论大多数接受住院康复治疗的中、重型脑外伤患者和早发DOC患者在急性护理期间恢复了意识，82%的持续DOC患者在住院康复结束时恢复了意识。那些持续DOC的患者在康复阶段的功能状态有了更大的绝对改善，尽管基线较低。这一结果表明，发生DOC的TBI患者意识功能恢复可能出现延迟，但结果可能更好。因此，当决定对严重TBI和DOC患者停止维持生命的治疗时应该更加谨慎。讨论在这项队列研究中，有17470名中度或重度TBI患者在31年期间接受了住院康复治疗，其中至少57%的患者出现了最初的意识丧失，12%的患者在康复治疗时有DOC，这些患者中82%的患者意识恢复（即，在康复结束前的急性护理期出现DOC，40%的患者在康复过程中实现了半功能或完全功能独立，少于无DOC的患者，其中80%的患者恢复了功能独立。然而，研究表明，尽管DOC患者完成了急诊和危重医院护理，但功能恢复较差，但他们在康复过程中比无DOC患者有更大的绝对改善。有DOC的患者发生这种变化的时间比没有DOC的患者长（平均住院康复时间，37天比18天）。康复入院时，DOC患者的急性护理时间中位数（IQR）为25（17-36）天，比无DOC患者长10天。对于康复出院时患有DOC的患者，康复时间的中位数（IQR）为37（22-65）天。更新的DOC持续28天或以上患者护理指南建议这些患者接受混杂条件、最佳唤醒刺激和一系列标准化评估的治疗，以提高诊断准确性。这项研究发现，结构性神经损伤与损伤后最初的意识丧失有关，并独立评估了所有评估结果。这些神经损伤病理包括脑室内出血、皮质下白质损伤和由于颅内肿块效应引起的大脑中线结构移位。这些发现与先前关于昏迷与脑内肿块和中线脑结构移位、38例脑内出血、39例脑白质损伤的相关性的研究结果一致。本研究将DOC定义为不遵守命令或ED GCS运动评分低于6。之所以选择这一标准，部分是因为GCS评估重症监护病房插管患者的语言成分固有的局限性，以及计算总分时的患者差异。GCS运动评分也有简单和易于床边管理的优势。通过分别分析TBIMS数据库30年中的每一年，评估随时间的潜在变化。这项分析发现，与造成TBI的高速损伤相比，TBI人群的老龄化和跌倒的比例增加。在住院病人康复期间，意识的恢复和功能结果的改善在过去30年中基本保持稳定。从第1年到第3年，实现功能独立的患者比例稳步下降。我们认为，这一发现可能反映了近十年来，与前几十年相比，急性护理住院时间较短、康复过程较早的患者在住院康复机构就诊，但对这一模式的全面分析超出了本研究的范围。尽管如此，我们观察到DOC患者和完全清醒患者在30年和整个期间的功能恢复轨迹一致。我们考虑了转诊偏倚有利于住院患者康复预期结果更好的患者的可能性。尽管彻底的比较超出了本研究的范围，但有证据表明，社会和演示因素，如年龄较小、由理疗师复查以及急性住院与住院康复护理的接近程度，在住院患者康复转诊的决策中所起的作用与患者临床状态相似或更大。此外，考虑到没有有效的工具可用于估计DOC患者的意识恢复，转诊偏倚似乎不太可能成为本研究结果的重要因素。为了评估潜在的转诊偏倚，我们将这些结果与研究型数据库的中度或重度脑外伤患者和混合转诊（康复和不康复）的报告进行了比较。