顱腦創傷、腦出血和缺血缺氧性腦損傷均可以使患者進入短暫的植物狀態（VS）或最小意識狀態（MCS），甚至一部分人永遠處於這一狀態中而不能清醒。由於我們時常會將兩種狀態混淆，將他們統稱為“植物人”，所以這裡將植物人打了一個引號。一提到“植物人”無論普通大眾還是醫務工作者對其康復的可能性都比較悲觀。而現代醫療進步，特別是功能影像和神經調理技術的應用，為我們準確的評估和治療“植物人”提供了可能，但同時我們也面臨著重重的挑戰。
正確評估的挑戰
我們說到的“植物人”就是我們醫學上的永久植物狀態了嗎？沒有希望了嗎？我們是否要放棄對植物狀態患者的支持治療，使其自生自滅呢？《新英格蘭醫學雜誌》是世界臨床醫學最權威的雜誌之一，一項採用了功能神經影像技術對54例意識障礙患者的評估研究表明，植物人的診斷有40%是誤診，需要新的評價方法減少錯誤診斷。一部分被判為“植物人”的患者可能並沒有那麼嚴重，通過積極治療是可以清醒的。首都醫科大學三博腦科醫院功能神經外科副主任醫師董月青認為：這種對“植物人”具有前瞻性的探索研究提示我們，隨著科學技術的不斷髮展，可以通過先進的檢測手段（PET-CT和TMS-EEG）進行“植物人”進行準確的評估。目前存在很多對“植物人”的錯判和誤判，故而治療也只能是“將錯就錯。錯判“植物人”病情很難逆轉，常常會選擇放棄或撤退治療；而誤判病情則可能會延誤治療。
圖1：董月青醫生在對患者進行臨床評估。
圖2：功能影像評估。兩者臨床表現都診斷為植物狀態，最終明確了患者1為植物狀態，患者2為最小意識狀態。
關注最小意識狀態
真正的植物人，也就是我們所說的“永久植物狀態”，高級皮層功能完全受損，這類病人在治療上確實困難，很難恢復。另有一部分患者的大腦部分功能正常，各個腦區之間不能充分連接，所以他們的意識會閃爍遊離，不夠穩定可靠，這種狀態被稱為“最小意識狀態”。
圖3：我們希望患者走紅色箭頭所示的方向，而不是綠色箭頭所示的方向。
當一個人處於最小意識狀態時，似乎能夠明白一些事情。比如，如果家人對病人講述過去熟悉的事情，病人負責語言處理的神經網絡會明顯變得活躍。更重要的是，處於最小意識狀態下的病人與植物人不同——他們會感覺到痛楚，只不過他們沒有辦法表現出來，讓我們誤以為他感覺不到疼。當他們需要止痛藥時，應該給他們提供這方面需要，但現實往往不是這樣。植物人和最小意識狀態無論從發病機制、病理生理和治療預後上都存在明顯的區別，而最小意識狀態是我們選擇治療的主體，需要引起我們格外的關注。
治療的機遇和挑戰
世界神經調控學會將神經調控定義為：利用植入性或非植入性技術，採用電刺激或藥物手段改變中樞神經、外周神經或自主神經系統活性從而來改善患病人群的症狀，提高生命質量的生物醫學工程技術。神經調控是一門新興學科，它重點強調的是調控神經，所有的神經調控機制並不明確。目前應用於昏迷促醒的神經調控技術包括：腦深部刺激器（DBS）、脊髓刺激器（SCS）、迷走神經刺激器（VNS）和巴氯氛泵。
儘管讓患者恢復意識是世界性的難題，但是國內外的學者一直在探索促進患者儘快恢復意識的方法。下面主要介紹一下神經調控技術在這方面的進展。
第一、腦深部電刺激（DBS）：又稱為“腦起搏器”，通過植入大腦中的電極發放不同頻率的電刺激到控制大腦中的相關神經核團，促進患者清醒。
圖4：腦深部電刺激昏迷促醒治療術中刺激靶點選擇和術後腦電圖監控調試。
國外自上個世紀80年代即嘗試應用 DBS 促醒最小意識狀態（MCS）以及持續性植物狀態患者的臨床研究。刺激的靶點多選擇腦幹網狀結構，基底節和丘腦的板內核（丘腦中央中核-束旁核覆合體），這些結構能夠瀰漫性的興奮大腦，促進患者恢復意識。
第二、脊髓電刺激（SCS）: 作為神經調控治療方式的一種，近來，對於脊髓電刺激（spinal cord stimulation, SCS）治療意識障礙的關注逐漸升溫。脊髓電刺激（SCS）通過手術放置刺激電極在頸髓C2-C4水平硬膜外正中部，電刺激通過上行性網狀結構激活系統及丘腦下部激活系統傳達到大腦皮層。有報告認為SCS可以調節局部腦血流量，從而引發作為意識相關神經環路的功能變化。目前較為明確的看法是，SCS可調節增加腦血流量，對於缺血性腦病有益。截至目前，發表的文獻和數據共通過SCS治療了308例PVS患者，51.6%有臨床改進。
圖5：脊髓電刺激示意圖。
圖6：手術很微創
圖7：手術後複查顯示電極位於頸椎2-4椎管內。
第三、迷走神經刺激（VNS）: 最近法國的研究人員應用迷走神經刺激促醒了一名車禍後植物狀態持續15年的35歲男子。這一結果發表在《美國當代生物學》雜誌上，這一結果對人們普遍認為植物狀態持續超過12個月就是不可逆轉的觀念提出了質疑。
通過刺激迷走神經可能改善患者目前的生存狀態。迷走神經刺激（VNS），已被用於癲癇症和抑鬱症的治療。另外迷走神經將大腦和身體的其他部位連接，其在清醒、警覺和認知等許多方面都起著重要作用。
圖8：迷走神經刺激示意圖。
圖9：迷走神經刺激後患者大腦中後部腦連接明顯增加。
他們選擇了一例植物狀態已經超過15年，沒有任何好轉跡象的患者來測試VNS恢復意識的能力，這樣就排除了患者自身修補的能力。經過一個月的迷走神經刺激，病人的注意力、運動和大腦活動明顯改善。患者開始對簡單命令做出回應。例如，他可以用眼睛跟蹤物體，並按要求轉動頭部。他的母親說，當治療師讀書時，他能保持一定的注意力。刺激後，研究人員還觀察到了病人對“威脅”的反應。例如，當研究人員的頭突然靠近病人的臉時，他會睜大眼睛，反應驚訝。
研究人員認為經過VNS治療，患者已經從多年的的植物狀態，進入最小意識狀態。腦電圖記錄了大腦在運動、感覺和意識方面的主要變化，同時顯示大腦功能連接增加。PET-CT掃描顯示大腦皮層和皮層下區域的代謝活動也增加。
總而言之，“植物人”昏迷促醒治療在以前的確叫人望而卻步，只能應用一些常規保守的治療，而今隨著腦科學和神經調控技術的發展，即使腦損傷嚴重的患者經正確的干預治療也能產生意識上的變化。即使希望渺茫，大腦的可塑性和腦修復能力依然存在。同時我們也要認識到目前治療的侷限性，對意識產生機制認識的不足，限制了我們實施更為有效的治療，因此目前促醒率並不高。
