摘要
目的:通过脑电(electroencephalogram,EEG)特征联合心率变异性(heart rate variability,HRV)分别评估静息态和任务态唤名刺激下不同意识水平的慢性意识障碍(prolonged disorders of consciousness,pDOC)患者的神经活动和残余认知功能，进而分析植物状态/无反应觉醒综合征(vegetative state/unresponsive wakefulness syndrome,VS/UWS)患者和微意识状态(minimally conscious state,MCS)患者的差异，以期为pDOC患者意识水平的评估提供依据，提高意识水平的评估准确率。 方法:选取2022年11月至2023年10月于深圳市第二人民医院康复医学科住院且符合纳入标准的49例pDOC患者作为研究对象。收集患者的基线资料，并使用 CRS-R 量表(coma recovery scale-revised scale,CRS-R)评估 pDOC 患者的意识水平，将纳入患者分为37例VS/UWS患者和12例MCS患者。分别在静息态和任务态唤名刺激下监测pDOC患者的EEG信号和心率。选取了以下指标作为观察指标:①EEG功率谱δ频段、θ频段、α频段、β频段的平均功率值;②EEG微状态的平均全局电场功率(the global field power,GFP)、每秒微状态类别出现的次数(the occurrences of each microstates class per second,OPS)、平均持续时间(the mean duration,MMD)和每类微状态的覆盖率(coverage,COV);③HRV的频域分析指标极低频(very low frequency,VLF)、低频(low frequency,LF)、高频(high frequency,HF)、总功率(total power，TP)。分析不同意识水平的pDOC患者EEG特征和HRV的差异，并探讨有显著差异的指标对pDOC患者意识水平的诊断效能。 结果:①静息状态下VS/UWS组和MCS组的EEG功率谱和HRV存在显著差异。在全脑分析中，MCS组的α频段(P=0.018)和β频段(P=0.021)的平均功率值显著高于VS/UWS组。在不同脑区的分析中，MCS组的颞叶θ频段(P=0.039)、枕叶θ频段(P=0.032)以及顶叶θ频段(P=0.030)、α频段(P=0.013)、β频段(P=0.010)的平均功率值均高于VS/UWS患者。在HRV分析中，MCS组的LF(P=0.030)和HF(P=0.048)均显著高于VS/UWS组;②任务态唤名刺激下VS/UWS组和MCS组的HRV存在显著差异，MCS组的HF(P=0.037)显著高于VS/UWS组;③相关性分析显示静息态的EEG-α、HRV-HF、HRV-LF均与CRS-R得分呈正相关关系(r=0.342,P=0.016;r=0.460,P＜0.001;r=0.384,P=0.006);④Logistics 回归分析显示EEG-α和HRV-HF是pDOC患者意识水平评估的相关性因素。⑤受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)显示 EEG-α 和 HRV-HF单独评估的ROC的曲线下面积(area under the curve,AUC)分别为0.815和0.833。二者联合评估的ROC曲线的AUC为0.914,预测的方程为logit(意识水平)=3.69419+1.58717*EEG-α+0.01012*HRV-HF。 结论:本研究从“中枢”-“外周”的角度，使用EEG和HRV联合评估了不同意识水平的pDOC患者，并存在显著的差异。这两个指标的联合评估可以提高pDOC患者意识水平评估的准确率。在临床实践中，这种联合评估的方式不仅可以更全面评估pDOC患者，更对后续的医疗决策和精准治疗有重要的意义，值得进一步推广应用。
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