背景知识
随着重症医学的进步，越来越多严重脑损伤患者得以幸存，其中许多人会经历不同的意识损害修复阶段。很多患者的意识不能得到完全的恢复，甚至持续停留在植物状态阶段。意识障碍（Disorders of consciousness, DOC）主要包括持续植物状态（persistentvegetative state, PVS）和微意识状态（minimally consciousness state, MCS）。尽管报道了多种可能有效的治疗方法，但截至目前，针对意识障碍目前并无循证证据上有效的治疗（药物或手术）。
作为神经调控治疗方式的一种，近来，对于脊髓电刺激（spinal cord stimulation, SCS）治疗意识障碍的关注逐渐升温。脊髓电刺激（SCS）通过手术放置刺激电极在颈髓C2-C4水平硬膜外正中部，电刺激通过上行性网状结构激活系统及丘脑下部激活系统传达到大脑皮层。有报告认为SCS可以调节局部脑血流量，从而引发作为意识相关神经环路的功能变化。目前较为明确的看法是，SCS可调节增加脑血流量，对于缺血性脑病有益。基于血流动力学调节的经验，部分医生尝试应用SCS治疗VS患者。使用一种操作相对简单的手术去治疗原先被认为缺乏治疗手段和意义的疾病，其结果值得期待。但截至目前，发表的文献和数据相当有限且碎片化。从1988年至2013年，有10篇文献报道了308例SCS治疗PVS患者，51.6%有临床改进。
推测其针对意识障碍可能的治疗机制为：
①脉冲刺激增强意识冲动的神经传导状态，使脑电活动增加。
②增强脑血流，提高脑糖代谢水平。
③促进神经递质释放，增强生物信号调制。
根据文献报道及总结，总体而言，病程较短的VS患者有较大的恢复机会；外伤比缺血缺氧性脑病的恢复好；影像学上无明显脑萎缩，脑损害未涉及双侧半球、丘脑网状系统通路，无脑干局部损害的恢复较好；双侧脑血流量大于5 ml/100 g/min的恢复加好。
手术的适应症及禁忌症
适应症：符合DOC诊断标准；患病3个月以上，常规治疗方法促醒失败；脑皮层结构至少一侧相对完整，脑干结构无严重损害；无严重颈椎畸形；一般情况及心肺功能可耐受全麻手术。
禁忌症：患病时间少于3个月；合并严重的其他内科疾病或严重未控制的感染；严重营养不良，一般情况无法耐受全麻手术；严重颈椎畸形。
手术步骤
1.手术当日或前一日透视下定位C5棘突位置，注射美兰至C5棘突着色，便于术中定位。如手术室有C形臂透视设备，此步可省略。
2.根据患者肢体活动的具体情况，选择埋置脉冲发生器的侧别，从而进一步确定术中体位。如患者右侧肢体活动较好，则可选择将脉冲发生器埋置在左前胸壁皮下，术中患者取右侧卧位。
3.术中取两处切口。其一为颈后正中切口，一般以C5为中心，C3-C7水平。其二为前胸壁，锁骨下方，胸大肌前方横行切口，便于术中做皮下胸大肌前方的囊袋。
4.先取颈后正中切口，逐层切开，严格按中线进入出血不多，逐步完整暴露C5棘突。咬骨钳咬除C5棘突及部分后椎板。去除C5硬膜外脂肪及黄韧带等组织，暴露银白色的硬脊膜。用探子探查C2-C4硬膜外间隙通畅后，置入美敦利四导联外科电极，四个电极点位置一般位于C2至C4硬膜外。
5.取前胸壁切口，逐层切开至胸大肌前方，钝性分离为主，在胸大肌前筋膜与皮下脂肪之间形成囊袋以容纳脉冲发生器。
6.使用皮下隧道导引针从颈后正中切口向前胸壁切口打通皮下隧道，注意缓慢跨越锁骨，避免穿至锁骨下方。经皮下隧道穿过连接导线，导线连接电极和脉冲发生器。
7.术中测试确认电极通路工作正常。
8.逐层严密缝合前后两处切口。
术后注意事项及并发症
术后6小时后可进水及半流食，术后次日常规饮食即可恢复至术前。术后护理中注意保护前胸壁切口，避免牵拉致前胸壁切口张力过高影响愈合。术后24小时内可以小沙袋或盐袋轻轻压迫埋置脉冲发生器的囊袋上方，避免渗液过多、皮下积液形成。此手术为异物植入手术，预防性抗生素应用可延长至术后24小时，如患者合并肺部感染、泌尿系感染等情况，相应应用治疗性抗生素。术后一周内完善颈椎CT三维重建检查，明确植入电极位置后开启电刺激治疗。
脊髓电刺激手术操作过程并不复杂，手术时间一般较短，术后一般较为平稳。术后相对常见的临床情况或并发症有：1、发热，术后三日内的发热一般考虑手术创伤相关，此外需考虑合并肺部感染、泌尿系感染等情况。2、颈部疼痛不适，恶心、呕吐等症状发生或加重。3、切口愈合不良。术后远期较严重的并发症为皮肤破溃植入物露出，多与护理不当或严重营养不良相关，需将植入物取出。
术后程控
根据文献报道，有关刺激参数（频率、电压、脉宽）的选择则差异很大。我们在颈椎CT三维重建检查明确植入电极位置后一般即开始尝试电刺激治疗。初始参数一般设定为：频率5Hz，电压2-3V，脉宽120-240us。频率为5Hz的刺激常常引起双上肢的肌肉颤动，Yamamoto等报道此频率刺激对意识恢复有积极作用。SCS植入术后2周左右行24小时视频脑电监测，监测中间断开启多频率电刺激，幅度与脉冲宽度使用临床所用参数，选择多种频率（5,、10、20、50、70、100，单位为Hz），单频率刺激持续30分钟后关闭，洗脱1-2小时，换另一频率刺激。分析不同频率对脑电频谱能量的影响，参考脑电分析的结果和患者的临床反应，综合确定程控参数。
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