Effect of early intensive rehabilitation training combined with hyperbaric oxygen therapy on dysfunction and prognosis of patients with traumatic brain injury
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摘要:目的
评估早期强化康复训练结合高压氧治疗对创伤性脑损伤患者功能障碍及预后的改善作用。
方法纳入明确诊断为创伤性脑损伤的患者160例，依据随机数字表法分为4组: 强化康复训练(1次/d)组(IRT1组)、强化康复训练(1次/d)联合高压氧治疗组(IRT1+HBO组)、强化康复训练(2次/d)组(IRT2组)和强化康复训练(2次/d)联合高压氧治疗组(IRT2+HBO组)，每组40例。最终共纳入151例患者, IRT1组39例、IRT1+HBO组38例、IRT2组37例、IRT2+HBO组37例。强化康复训练包括功能电刺激(20 min/d)、针灸治疗(30 min/d)、运动治疗(45 min/d)、职业治疗(30 min/d)、言语治疗(30 min/d)、认知行为治疗(30 min/d), 以1个月为1个疗程，共3个疗程。患者接受2.0倍绝对大气压的高压氧治疗, 1 h/d, 以20 d为1个疗程，每个疗程结束10 d后开始下一疗程。于患者入院后开始康复训练前(T0)、康复训练后1个月(T1)、康复训练后2个月(T2)、康复训练后3个月(T3)对患者进行简易智力状态检查量表(MMSE)、改良Barthel指数(MBI)、功能独立性评定量表(FIM)、Fugl-Meyer评定量表(FMA)评估。
结果IRT2+HBO组患者T1、T2时点MMSE评分高于IRT1组和IRT2组患者，差异有统计学意义(P < 0.05)。IRT2+HBO组患者T3时点MMSE评分高于IRT1组、IRT1+HBO组、IRT2组患者，差异有统计学意义(P < 0.05)。IRT2组和IRT2+HBO组患者T1、T2、T3时点MBI评分高于IRT1组和IRT1+HBO组患者，差异有统计学意义(P < 0.05)。IRT2+HBO组患者T1、T2、T3时点FIM评分高于IRT1组、IRT2组和IRT1+HBO组患者，差异有统计学意义(P < 0.05)。IRT2组和IRT1+HBO组T1、T2、T3时点FIM评分高于IRT1组患者，差异有统计学意义(P < 0.05)。IRT2组和IRT2+HBO组患者T1、T2、T3时点FMA评分高于IRT1组和IRT1+HBO组患者，差异有统计学意义(P < 0.05)。
结论早期强化康复训练结合高压氧治疗能够有效改善创伤性脑损伤患者认知功能、运动功能及日常活动能力。
Abstract:ObjectiveTo evaluate the role of early intensive rehabilitation training combined with hyperbaric oxygen therapy in improving dysfunction and prognosis of patients with traumatic brain injury.
MethodsA total of 160 patients diagnosed as traumatic brain injury were randomly divided into four groups, namely intensive rehabilitation training (one time per day) group (IRT1 group), intensive rehabilitation training (one time per day) combined with hyperbaric oxygen therapy group (IRT1+HBO group), intensive rehabilitation training (two times per day) group (IRT2 group) and intensive rehabilitation training (two times per day) combined with hyperbaric oxygen therapy group (IRT2+HBO group), with 40 cases in each group. A total of 151 patients were finally included, including 39 cases in the IRT1 group, 38 cases in the IRT1+HBO group, 37 cases in the IRT2 group, and 37 cases in the IRT2+HBO group. Intensive rehabilitation training included functional electrical stimulation (20 minutes per day), acupuncture therapy (30 minutes per day), exercise therapy (45 minutes per day), occupational therapy (30 minutes per day), speech therapy (30 minutes per day) and cognitive behavioral therapy (30 minutes per day), with one month as a course of treatment for 3 courses in total. The patients received hyperbaric oxygen therapy at 2.0 times absolute atmospheric pressure for 1 hour per day, with 20 days as a course of treatment, and the next course of treatment began after 10 days in the end of each course. At the time points of before rehabilitation training (T0), 1 month after rehabilitation training (T1), 2 months after rehabilitation training (T2) and 3 months after rehabilitation training (T3) after hospital admission, the Mini-Mental State Examination (MMSE), the Modified Barthel Index (MBI), the Functional Independence Measure (FIM) and Fugl-Meyer Assessment Scale (FMA) were used to evaluate the patients.
ResultsScores of MMSE at T1 and T2 in the IRT2+HBO group were significantly higher than those in the IRT1 group and the IRT2 group (P < 0.05). Score of MMSE at T3 in the IRT2+HBO group was significantly higher than that in the IRT1 group, the IRT1+HBO group and the IRT2 group (P < 0.05). Values of MBI at T1, T2 and T3 in the IRT2 group and the IRT2+HBO group were significantly higher than those in the IRT1 group and the IRT1+HBO group (P < 0.05). Scores of FIM at T1, T2 and T3 in the IRT2+HBO group were significantly higher than those in the IRT1 group, the IRT2 group and the IRT1+HBO group (P < 0.05). Scores of FIM at T1, T2 and T3 in the IRT2 group and the IRT1+HBO group were significantly higher than those in the IRT1 group (P < 0.05). Scores of FMA at T1, T2 and T3 in the IRT2 group and the IRT2+HBO group were significantly higher than those in the IRT1 group and the IRT1+HBO group (P < 0.05).
ConclusionEarly intensive rehabilitation training combined with hyperbaric oxygen therapy can effectively improve the cognitive function, motor function and ability of daily activity in patients with traumatic brain injury.
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创伤性脑损伤是指钝性、穿透性或加速/减速力所致颅脑损伤，引起意识水平下降、记忆丧失或遗忘、神经心理异常，重者甚至死亡[1-2]。目前，创伤性脑损伤已成为全球的公共卫生问题，据统计全球创伤性脑损伤发生率为295/100 000[3]。认知功能障碍和运动功能障碍是创伤性脑损伤最常见的后遗症，严重影响患者生活质量[4]。随着对创伤性脑损伤康复研究的不断深入，尽早开展康复训练已成为创伤性脑损伤的重要治疗手段[5]。创伤性脑损伤后1个月内开展康复训练被视为早期干预[6]。早期康复训练有助于改善创伤性脑损伤患者运动功能、缩短住院时间[7-8]。康复训练的强度同样是影响创伤性脑损伤康复治疗效果的重要因素，强化康复训练可以有效改善创伤性脑损伤患者运动功能，提高格拉斯哥昏迷评分法(GCS)评分，显著缩短住院时间[9]。脑组织缺血缺氧、脑水肿均是创伤性脑损伤导致认知功能障碍的重要原因[10]。高压氧治疗是在高于正常大气压的情况下间歇吸入100%浓度的氧气，通过增加脑组织氧供应改善脑组织氧合、缓解脑水肿[11]。研究[12]显示，高压氧治疗能够促进脑神经再生和神经元重塑，从而改善脑功能。本研究旨在评估早期强化康复训练结合高压氧治疗对创伤性脑损伤患者功能障碍及预后的改善作用，以期为创伤性脑损伤患者康复策略的制订提供参考。
1. 对象与方法
1.1 研究对象
纳入2019年6月—2021年6月就诊于南通大学附属海安医院被明确诊断为创伤性脑损伤的患者160例。依据随机数字表法分为4组: 强化康复训练(1次/d)组(IRT1组)、强化康复训练(1次/d)联合高压氧治疗组(IRT1+HBO组)、强化康复训练(2次/d)组(IRT2组)和强化康复训练(2次/d)联合高压氧治疗组(IRT2+HBO组)，每组40例。本试验已获院伦理委员会批准，由患者家属签署知情同意书。纳入标准: ①年龄18~70岁者; ②经CT或磁共振脑成像证实为创伤性脑损伤且创伤性脑损伤持续时间 < 15 d者; ③ GCS评分≤12分者; ④入院前未实施正规康复治疗者。排除标准: ①曾患有运动功能障碍或认知功能障碍疾病者; ②存在严重器官衰竭者; ③改良Barthel指数(MBI)>70分者; ④持续昏迷>15 d者。
1.2 方法
强化康复训练包括功能电刺激(20 min/d)、针灸治疗(30 min/d)、运动治疗(45 min/d)、职业治疗(30 min/d)、言语治疗(30 min/d)、认知行为治疗(30 min/d)，以1个月为1个疗程，共3个疗程。IRT1组和IRT1+HBO组患者强化康复训练1次/d; IRT2组和IRT2+HBO组患者强化康复训练2次/d。高压氧治疗患者接受2.0倍绝对大气压的高压氧治疗, 1 h/d, 以20 d为1个疗程，每个疗程结束间隔10 d后开始下一疗程。IRT1+HBO组和IRT2+HBO组患者接受高压氧治疗，为期3个疗程。
1.3 结局指标
于患者入院后开始康复训练前(T0), 康复训练后1个月(T1)、康复训练后2个月(T2)、康复训练后3个月(T3)对患者进行简易智力状态检查量表(MMSE)、MBI、功能独立性评定量表(FIM)、Fugl-Meyer评定量表(FMA)评估。
1.4 统计学处理
采用SPSS 22.0对数据进行统计学分析，计量资料组内比较和组内各时点比较均采用重复测量方差分析并以$ \left( {\bar x \pm s} \right)$表示; 计数资料采用卡方检验或Fisher确切概率法进行分析。P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 一般资料
IRT1组1例患者因转院退出研究; IRT1+HBO组2例患者不愿实施HBO而退出研究; IRT2组3例患者因不愿继续每天2次的强化康复训练而退出研究; IRT2+HBO组3例患者不愿继续治疗而退出研究。最终共纳入151例患者, IRT1组39例、IRT1+HBO组38例、IRT2组37例、IRT2+HBO组37例。4组患者年龄、性别、GCS评分比较，差异均无统计学意义(P > 0.05), 见表 1。
表 1 4组患者一般资料比较$ \left( {\bar x \pm s} \right)$组别 n 年龄/岁 性别 GCS评分 男/例 女/例 ≤8分/例 9~12分/例 IRT1组 39 43.4±11.2 30 9 14 25 IRT1+HBO组 38 45.1±10.9 30 8 10 28 IRT2组 37 45.4±11.3 28 9 11 26 IRT2+HBO组 37 44.9±11.8 25 12 10 27 GCS: 格拉斯哥昏迷评分法。 2.2 MMSE评分
4组患者T0时点MMSE评分比较，差异无统计学意义(P > 0.05)。IRT2+HBO组患者T1、T2时点MMSE评分高于IRT1组和IRT2组患者，差异有统计学意义(P < 0.05)。IRT1+HBO组T1、T2时点MMSE评分与IRT2+HBO组评分比较，差异无统计学意义(P > 0.05)。IRT2+HBO组患者T3时点MMSE评分高于IRT1组、IRT1+HBO组、IRT2组患者，差异有统计学意义(P < 0.05)。见表 2。
表 2 4组患者MMSE评分比较$ \left( {\bar x \pm s} \right)$分 组别 n 时点 T0 T1 T2 T3 IRT1组 39 7.8±3.4 10.2±3.3* 13.9±3.2* 16.8±4.0* IRT1+HBO组 38 6.9±3.0 11.6±2.8 15.5±3.7 17.7±4.5* IRT2组 37 8.2±3.5 10.5±3.5* 14.3±4.0* 17.0±4.2* IRT2+HBO组 37 7.7±3.7 12.7±3.9 16.7±4.3 20.8±4.9 MMSE: 简易智力状态检查量表。与IRT2+HBO组相比, *P < 0.05。 2.3 MBI评分
4组患者T0时点MBI评分比较，差异无统计学意义(P > 0.05)。IRT2组和IRT2+HBO组患者T1、T2、T3时点MBI评分高于IRT1组和IRT1+HBO组患者，差异有统计学意义(P < 0.05)。IRT2组和IRT2+HBO组T1、T2、T3时点MBI评分比较，差异无统计学意义(P > 0.05)。见表 3。
表 3 4组患者MBI评分比较$ \left( {\bar x \pm s} \right)$分 组别 n 时点 T0 T1 T2 T3 IRT1组 39 14.5±5.8 31.5±8.7 40.7±6.8 67.5±6.3 IRT1+HBO组 38 15.5±6.3 32.4±8.2 42.3±7.0 69.9±8.5 IRT2组 37 15.1±5.7 37.9±9.4*# 53.1±8.8*# 78.4±9.6*# IRT2+HBO组 37 14.9±5.9 38.4±9.0*# 56.5±8.4*# 81.1±10.7*# MBI: 改良Barthel指数。与IRT1组相比, *P < 0.05; 与IRT1+HBO组相比, #P < 0.05。 2.4 FIM评分
4组患者T0时点FIM评分比较，差异无统计学意义(P > 0.05)。IRT2+HBO组患者T1、T2、T3时点FIM评分高于IRT1组、IRT2组和IRT1+HBO组患者，差异有统计学意义(P < 0.05)。IRT2组和IRT1+HBO组T1、T2、T3时点FIM评分高于IRT1组患者，差异有统计学意义(P < 0.05)。见表 4。
表 4 4组患者FIM评分比较$ \left( {\bar x \pm s} \right)$分 组别 n 时点 T0 T1 T2 T3 IRT1组 39 22.9±4.1 42.4±5.8 52.1±6.2 65.4±8.3 IRT1+HBO组 38 24.2±5.5 48.5±6.4*# 63.4±7.5*# 77.5±7.6*# IRT2组 37 23.8±4.9 48.8±6.1*# 65.9±7.3*# 75.4±8.6*# IRT2+HBO组 37 24.4±4.7 55.7±7.0* 77.3±8.5* 94.8±11.8* FIM: 功能独立性评定量表。与IRT1组相比, *P < 0.05; 与IRT2+HBO组相比, #P < 0.05。 2.5 FMA评分
4组患者T0时点FMA评分比较，差异无统计学意义(P > 0.05)。IRT2组和IRT2+HBO组患者T1、T2、T3时点FMA评分高于IRT1组和IRT1+HBO组患者，差异有统计学意义(P < 0.05)。IRT2组和IRT2+HBO组T1、T2、T3时点FMA评分比较，差异无统计学意义(P > 0.05)。见表 5。
表 5 4组患者FMA评分比较$ \left( {\bar x \pm s} \right)$分 组别 n 时点 T0 T1 T2 T3 IRT1组 39 20.4±5.8 40.2±6.9 60.4±7.2 72.4±8.3 IRT1+HBO组 38 21.8±5.2 41.5±7.4 62.8±8.5 73.6±7.7 IRT2组 37 21.1±5.5 50.3±8.8*# 79.4±11.2*# 86.5±9.3*# IRT2+HBO组 37 22.0±5.7 52.4±9.5*# 78.5±9.3*# 89.2±10.7*# FMA: Fugl-Meyer评定量表。与IRT1组相比, *P < 0.05; 与IRT1+HBO组相比, #P < 0.05; 3. 讨论
创伤性脑损伤会直接破坏大脑正常功能，外力会破坏大脑白质纤维突触，从而导致弥漫性轴突损伤[13]。KENNY E M等[14]基础研究显示，磷脂酰乙醇胺氧化、谷胱甘肽水平降低均与创伤性脑损伤后神经元死亡有关。YUAN D等[15]建立小鼠创伤性脑损伤模型，结果显示缺氧诱导因子1α在调节创伤性脑损伤后神经元死亡方面扮演着重要角色，缺氧诱导因子1α水平的上升可以诱发局部炎症反应，从而加重神经元损伤。创伤性脑损伤对运动功能、日常生活能力和认知能力均有显著影响[16-17]。本研究所纳入患者在经过强化康复训练和高压氧治疗后，术后各时点MMSE、MBI、FIM和FMA评分与入院时相比均有不同程度升高，提示单用强化康复训练或联合高压氧治疗，均可促进创伤性脑损伤患者运动功能和认知功能的恢复。MMSE是评估患者精神状态的常用方法，从定向力、记忆力、注意力和计算力、回忆能力、语言能力5个方面对患者认知功能进行评估，具有操作简单、患者易于配合等优点[18]。在本研究中, IRT2+HBO组患者治疗后1个月、2个月、3个月的MMSE评分显著高于IRT1组和IRT2组患者，本提示高压氧治疗在促进创伤性脑损伤患者认知功能恢复方面发挥着重要作用。另外，在术后3个月, IRT2+HBO组患者MMSE评分显著高于其他3组，提示强化康复训练可以在一定程度上帮助创伤性脑损伤患者认知功能恢复。
MBI常用于患者日常生活活动功能状态的评估，包括如厕、洗澡、步行、上下楼梯等10个日常生活指标，满分100分。60分以上被定义为有轻度残疾，但生活基本自理[19]。在经过为期3个月的治疗后，本研究4组患者MBI评分均高于60分，提示强化康复训练结合高压氧治疗或单用强化康复训练均显著提升创伤性脑损伤患者日常生活活动功能。IRT2组和IRT2+HBO组患者术后各时点MBI评分均显著高于IRT1组和IRT1+HBO组患者，而IRT2组和IRT2+HBO组患者MBI评分组间比较并无显著差异，该结果提示2次/d的强化康复训练更有助于创伤性脑损伤患者日常生活活动功能的恢复。FMA在康复训练治疗中运用较广泛，能够对患者肢体功能做出准确的定量评定，具有结果解释确切、内容详尽等优点，但评估过程相对复杂[20]。本研究中4组患者术后各时点FMA评分的变化趋势与MBI评分类似，进一步佐证了2次/d的强化康复训练更有助于改善创伤性脑损伤患者肢体功能。
FIM可以综合评估患者认知功能和运动功能，其中运动功能13项、认知功能5项，每项1~7分，总分126分[21]。本研究结果显示IRT2+HBO组患者各时点FIM评分显著高于IRT1组、IRT2组和IRT1+HBO组患者，该结果提示2次/d的强化康复训练结合高压氧治疗更有助于创伤性脑损伤患者运动功能和认知功能的恢复。另外, IRT2组和IRT1+HBO组各时点FIM评分显著高于IRT1组患者，而IRT2组和IRT1+HBO组各时点FIM评分组间比较并无差异，提示2次/d的强化康复训练或高压氧治疗均有助于患者认知功能和运动功能提升，但改善效果仍不如2次/d的强化康复训练结合高压氧治疗。
创伤性脑损伤的发生机制十分复杂，因此目前尚无统一的治疗方案。尽管本研究结果显示2次/d的强化康复训练效果显著，但在临床实际操作中患者及家属会认为2次/d的频率压力较大，部分患者甚至要求放弃康复训练。脑组织结构性损伤、神经炎症反应、脑组织缺血缺氧均被认为是创伤性脑损伤导致认知功能障碍的重要机制[22-23]。高压氧治疗不仅能够显著增加脑组织氧供，现有研究[24]还证实高压氧治疗能够抑制脑组织炎症反应、减少细胞凋亡，进而发挥神经保护作用。GONZALES-PORTILLO B等[25]对高压氧治疗的机制进行综述，并推荐将高压氧治疗作为创伤性脑损伤的常规治疗措施。
综上所述，早期强化康复训练结合高压氧治疗能够有效改善创伤性脑损伤患者认知功能，提升运动功能及日常活动能力。
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表 1 4组患者一般资料比较$ \left( {\bar x \pm s} \right)$
组别 n 年龄/岁 性别 GCS评分 男/例 女/例 ≤8分/例 9~12分/例 IRT1组 39 43.4±11.2 30 9 14 25 IRT1+HBO组 38 45.1±10.9 30 8 10 28 IRT2组 37 45.4±11.3 28 9 11 26 IRT2+HBO组 37 44.9±11.8 25 12 10 27 GCS: 格拉斯哥昏迷评分法。 
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表 2 4组患者MMSE评分比较$ \left( {\bar x \pm s} \right)$
分 组别 n 时点 T0 T1 T2 T3 IRT1组 39 7.8±3.4 10.2±3.3* 13.9±3.2* 16.8±4.0* IRT1+HBO组 38 6.9±3.0 11.6±2.8 15.5±3.7 17.7±4.5* IRT2组 37 8.2±3.5 10.5±3.5* 14.3±4.0* 17.0±4.2* IRT2+HBO组 37 7.7±3.7 12.7±3.9 16.7±4.3 20.8±4.9 MMSE: 简易智力状态检查量表。与IRT2+HBO组相比, *P < 0.05。
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表 3 4组患者MBI评分比较$ \left( {\bar x \pm s} \right)$
分 组别 n 时点 T0 T1 T2 T3 IRT1组 39 14.5±5.8 31.5±8.7 40.7±6.8 67.5±6.3 IRT1+HBO组 38 15.5±6.3 32.4±8.2 42.3±7.0 69.9±8.5 IRT2组 37 15.1±5.7 37.9±9.4*# 53.1±8.8*# 78.4±9.6*# IRT2+HBO组 37 14.9±5.9 38.4±9.0*# 56.5±8.4*# 81.1±10.7*# MBI: 改良Barthel指数。与IRT1组相比, *P < 0.05; 与IRT1+HBO组相比, #P < 0.05。
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表 4 4组患者FIM评分比较$ \left( {\bar x \pm s} \right)$
分 组别 n 时点 T0 T1 T2 T3 IRT1组 39 22.9±4.1 42.4±5.8 52.1±6.2 65.4±8.3 IRT1+HBO组 38 24.2±5.5 48.5±6.4*# 63.4±7.5*# 77.5±7.6*# IRT2组 37 23.8±4.9 48.8±6.1*# 65.9±7.3*# 75.4±8.6*# IRT2+HBO组 37 24.4±4.7 55.7±7.0* 77.3±8.5* 94.8±11.8* FIM: 功能独立性评定量表。与IRT1组相比, *P < 0.05; 与IRT2+HBO组相比, #P < 0.05。
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表 5 4组患者FMA评分比较$ \left( {\bar x \pm s} \right)$
分 组别 n 时点 T0 T1 T2 T3 IRT1组 39 20.4±5.8 40.2±6.9 60.4±7.2 72.4±8.3 IRT1+HBO组 38 21.8±5.2 41.5±7.4 62.8±8.5 73.6±7.7 IRT2组 37 21.1±5.5 50.3±8.8*# 79.4±11.2*# 86.5±9.3*# IRT2+HBO组 37 22.0±5.7 52.4±9.5*# 78.5±9.3*# 89.2±10.7*# FMA: Fugl-Meyer评定量表。与IRT1组相比, *P < 0.05; 与IRT1+HBO组相比, #P < 0.05;
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