振幅整合脑电图在新生儿脑损伤中的应用评价
2012-01-24LenaHellstrm-Westas,DongliSong,邵肖梅等
王来栓博士 非常荣幸应《中国循证儿科杂志》编辑部邀请,与各位专家参加振幅整合脑电图(aEEG)在新生儿脑损伤领域应用的专家对谈录。
在这里特别推荐一本与本次对谈内容非常相关的《新生儿振幅整合脑电图图谱》第2版专著,其中文版刚正式出版发行。英文原版的主编Lena Hellström-Westas教授和主持翻译这本专著的邵肖梅教授也一同参加了这次对谈。请两位分别为这本专著做个简短的推广介绍。
Lena教授 《新生儿振幅整合脑电图图谱》的出版发行对于aEEG初学者而言,书中大量翔实的图谱和介绍,可以帮助他们尽快地掌握aEEG的临床使用。对新生儿学、神经病学和神经生理学领域的各级医务人员均有很好的参考价值,尤其适合于从事NICU的医护人员阅读使用。
邵肖梅教授 《新生儿振幅整合脑电图图谱》是唯一的一部介绍新生儿aEEG的经典著作和图谱,是西方国家NICU医护人员的必读教材,作者Lena Hellström-Westas、Linda S de Vries和Ingmar Rosen是将aEEG技术应用于新生儿的开拓者和奠基人。该书图文并茂,以病例为基础,详细介绍了aEEG在足月儿和早产儿中的应用,包括aEEG的监测原理、正常新生儿aEEG特点、早产儿aEEG的成熟过程和各种疾病状态时的aEEG特点,很多病例均有神经影像学、实验室研究、护理记录及神经发育随访等资料证实,具有很强说服力。该书对致力于新生儿脑损伤研究,尤其是aEEG在中国新生儿界的推广和使用将起到关键作用。
王来栓博士 参加今天对谈的还有Dongli Song教授和周丛乐教授。
对于临床医生,如何早期准确地识别危重新生儿脑损伤及其程度和性质,从而采取恰当的预防和干预措施,降低脑损伤的病死率和伤残率至关重要。常规EEG、B超、CT和MRI等功能形态学判断脑损伤的方法,普遍存在设备固定、价格昂贵、非专业人员不易阅读、难以床旁化和连续性监测等不便,限制了危重症新生儿的临床使用。aEEG是无创、能够床旁化、图形直观、便于长时间连续性监测和容易判读的脑功能监护设备,与其他脑损伤的诊断设备形成互补,极大地提高了危重新生儿脑损伤的实时识别和预后判断。
Lena教授 长期医学实践使人们意识到脑损伤监测的重要性,并一直尝试着能否如心电监护仪监测心电活动一样,对脑电活动进行实时动态的监测。脑电活动与心电活动有着巨大的差别,特别是脑电活动比心电活动更复杂多样化。但随着1960年脑功能监护仪(aEEG前身)的问世解决了这一难题,尤其是在晚近10年aEEG得到了全世界NICU越来越多的应用和认可,成为危重症新生儿监护的必备设备。
与常规EEG、CT和MRI等脑损伤监测设备比较,aEEG虽然应用的时间很短,也不能取代常规EEG,但aEEG的确为认识复杂的大脑结构和功能打开了一扇新的窗户,甚至在某种程度上改变了以往对脑损伤的错误认识。瑞典乌普萨拉大学的医院中aEEG已常规用于NICU脑损伤高危新生儿的脑功能监护(生后连续床旁监测72 h),能够床旁、客观和及时地反映脑功能的变化,减少了主观判断的不确定性,也极大地减少了NICU护士的工作量。这些高危新生儿主要涉及围生期窒息缺氧、脓毒血症/感染、严重的呼吸衰竭、持续性肺动脉高压、胎粪吸入综合征、接受ECMO治疗、先天性心脏病和各种先天性代谢性疾病等。aEEG提供患儿脑功能变化的信息,在进行临床决策和与父母交流时非常有参考价值。如何使aEEG成为NICU的标准化脑功能监护措施,并挖掘aEEG其他尚未明了指标的临床价值是今后研究的方向。
应当说明的是,aEEG在新生儿尤其是足月儿脑损伤领域的应用逐渐成熟,但在早产儿脑损伤领域的使用还不够完善。
邵肖梅教授 aEEG在中国儿科形成较为系列研究的主要有复旦大学附属儿科医院我的研究团队和北京大学第一医院儿科周丛乐教授的研究团队。我们团队与上海交通大学生物工程系合作研制具有自主知识产权和发明专利的aEEG仪,并经临床验证达到和超过了国外同类产品的性能,目前正在进行市场准入前的报批阶段;我们团队在aEEG对脑损伤早期诊断和预后判断的功效方面进行了长期的系列跟踪研究。aEEG国产化后,开展了全国6家医院参与的多中心的aEEG研究。一是对胎龄37~40周的正常足月新生儿aEEG的正常值进行探索,二是对>28周早产的早产儿宫外发育成熟过程的探索,三是对新生儿惊厥等疾病状态的aEEG变化进行了初步的探索;目前已经将aEEG常规用于脑损伤高危患儿的床旁监测,如作为亚低温治疗患儿的入选标准之一;与床旁视频脑电图形成互补,早期甚至超早期的诊断亚临床惊厥患儿;还计划应用于复杂先天性心脏病患儿围手术期的脑功能监护,脑膜脑炎、脑卒中和遗传代谢性病的脑功能监护,抗惊厥药物的疗效判定等。
周丛乐教授 我们的团队与北京大学和清华大学合作开发研制了自己的aEEG仪器,并与美国的Olympic脑功能监护仪和Nilcolet脑电图机进行比较研究,也取得了较好的结果。在研究方面主要集中于足月儿和早产儿aEEG背景电活动的变化特点和正常参考值建立;严重惊厥发作时(新生儿惊厥综合征、婴儿痉挛症)与常规EEG的比较;抗惊厥药物治疗前后的aEEG变化等。
Song教授 在美国aEEG检查是免费的。大约70%的NICU在使用aEEG,作为新的床旁监护设备而非诊断设备,延伸了对大脑功能的实时监测和认识。NICU危重症患儿的医生希望第一时间得到可用于自我判断的资料,由神经科医生完成的常规EEG对于NICU医生显得不直接也不方便,而aEEG可以极大地缩短严重的尤其是临床不易识别惊厥发作的诊断时间,从而能够及时使用抗惊厥药物,在aEEG指导下用药,用错药的概率会极大降低。
但也存在aEEG收费、结果的判定和检测报告由谁来完成的问题,特别是后两项由谁来完成涉及漏报和误报,并由此所导致可能的严重后果,甚至是法律纠纷问题。在与中国医生交流中,也同样存在这样的问题。
Lena教授 事实上aEEG具有监护和诊断功能,还有重要的功能是判断预后。对于HIE患儿,床旁aEEG是一项非常有用的判断远期神经发育预后的工具。近年来发表的aEEG对窒息足月新生儿预后预测价值的Meta分析认为,aEEG对于预测窒息新生儿的远期预后是有价值的,并推荐作为所有围生期窒息新生儿初始评估的一个部分。早期的aEEG可以帮助医生客观选择合适的HIE患儿进行亚低温治疗外,还可以预测哪些患儿最有可能受益于亚低温治疗。
一项对130例的足月儿用或不用aEEG监测临床对照研究发现,在苯巴比妥等镇静药和抗惊厥药物使用频率,Vedio-EEG、常规EEG和MRI检查比例等方面差异均无统计学意义,唯一的差异是aEEG监护提高了抗惊厥药物使用的精确性,有了aEEG监护不再仅根据临床表现为惊厥而用药,而是aEEG监护联合常规EEG的表现来治疗惊厥。
邵肖梅教授 亚临床惊厥是否为早产儿的生理现象?aEEG与常规EEG比较对惊厥探测有何不同?是否需要治疗?治疗惊厥对远期预后的影响如何?
Lena教授 这是个很难回答的问题。应该说绝大部分的新生儿惊厥为亚临床发作,临床诊断惊厥不可靠,2/3的临床惊厥并没有相应的EEG改变,被EEG确诊为真正惊厥发作的不足10%,在实施亚低温治疗的HIE患儿中亚临床惊厥发作比例也很高。单通道或双通道的aEEG可以探测到常规EEG 上探测到的75%~80%的惊厥发作,带有原始EEG回放功能的aEEG探测惊厥的准确性更高。研究还发现aEEG在探测惊厥发作的时程方面不如常规EEG。但随着新的数字化aEEG监测仪的出现,对新生儿进行高质量的监测将成为可能。由于几种新的监测仪不但能从不同数目的导联上记录aEEG,也能记录完整的EEG,aEEG与标准EEG的差距正在缩小。
亚临床惊厥可以是生理现象,因为正常发育过程中额叶也可以出现尖波,但存在高度失律等情况还是需要治疗的。对于足月儿亚临床惊厥以我们有限的病例观察认为,一般是给予治疗的,再发的概率也不高。早产儿亚临床惊厥是肯定不治疗的。另外,脑部本身是否有病变,也是决定是否治疗的关键。中国可以利用患儿多的资源优势做治疗或不治疗惊厥的远期结局的研究,至关重要的是完成远期随访。
邵肖梅教授 亚低温治疗48 h对aEEG预后判断的影响如何?怎么理解亚低温对预后的影响?
Song教授 首先是HIE后脑电活动本身会有变化,亚低温对aEEG的影响有限,或没有影响,或理解为亚低温治疗后aEEG的变化是亚低温治疗HIE效果的间接反映。中度HIE亚低温治疗后的脑电活动变化最为明显。研究证实HIE后3~6 h出现异常aEEG,预测远期不良结局的价值在常温组达84%,而低温组仅为59%,差异有统计学意义,说明亚低温治疗降低了aEEG的预后判断价值,或亚低温治疗改善了脑损伤的程度,使原来可能是重度的HIE经亚低温治疗后变成中度,而原来是中度的变成轻度了,其结果是患儿的预后随之改善。
实际上,如同亚低温对aEEG预后判断产生影响一样,低温治疗对机体的影响是十分广泛的,可导致许多生理生化指标变化,如心率减慢,血气值变化,药物代谢的延缓,药物体内蓄积的增加。所以在分析亚低温脑保护的同时,也要注意亚低温对机体功能的非选择性影响。
有研究还发现3~6 h中度异常电压背景不能很好的预测不良结局。恢复到正常背景电活动所需时间才是预测不良结局的最好指标,在常温组和亚低温组分别为96.2%和90.9%。从未出现过睡眠觉醒周期(SWC)者也往往意味着预后不良。达到出现SWC所需时间是判断预后较好的敏感指标,在亚低温组达到88.5%,而在常温组仅有63.6%。常温治疗组如果背景电活动在24 h内恢复往往预后较好,而亚低温治疗组要到48 h才恢复正常者预后才较好。
王来栓博士 危重患儿往往存在除脑之外的多脏器功能不全或衰竭,能否同时整合aEEG到常规监护仪上?
Lena教授 aEEG的使用还是有其局限性的。有研究采用彩色脑功能监护仪可以同时检测aEEG、氧饱和度和心率3项基本生理指标,从而整合了各项指标,便于同时评价某项干预或操作对多项生理指标的影响和其安全性。还有报道aEEG联合近红外分光光谱仪(NIRS)对缺氧后新生猪脑功能的影响,NIRS能够探测到急性期脑组织氧合的改变,而且非常敏感,敏感度达0.97,但对吸入氧浓度的变化缺乏敏感性;而aEEG对急性的脑组织缺氧不够敏感,对缺氧过程中吸入氧浓度的变化和缺氧恢复期(缺血再灌注)事件却非常敏感。这些结果强调了联合NIRS和aEEG检测新生儿脑功能的潜在优势,并提供了在缺氧缺血过程及其再灌注损伤阶段脑功能改变的客观动态指标,有助于更好的评估宫内窒息缺氧发生的时间和程度,为采取恰当的干预措施和更加准确的判断预后提供了帮助。
最近有研究者尝试同时采用NIRS和aEEG来评估HIE亚低温治疗过程中对脑电活动、脑血流动力学的影响,评估亚低温治疗HIE预后判断的价值。结果发现,12例亚低温治疗患儿中存活10例,该10例患儿aEEG背景活动在亚低温治疗24 h均不正常,其中仅4例之后出现了不良结局,其余6例未出现不良结局。aEEG背景活动正常者远期发育也正常。在4例出现不良结局的患儿中,组织氧合指数在亚低温治疗后6、12和24 h均处于较高水平。结论是aEEG背景电活动在亚低温治疗24 h后失去其判断预后的价值。组织氧合指数可更早期预测包括亚低温治疗在内的干预措施是否会使HIE患儿受益。
Song教授 目前的趋势就是将aEEG整合到床旁监护仪上,形成多项生命指标的同步监测,从而互相印证,全方位探测脑功能改变与其他生理指标之间的关系,实现对心、肺和脑三大重要脏器的直接和全面的监护和保护。
王来栓博士 aEEG对于低血糖可能导致的脑功能改变的探测非常不敏感,您的经验是怎样的?
Lena教授 aEEG主要反映皮质椎体细胞的电活动,也仅仅只有两个导联,这方面与常规EEG还是有差距的;低血糖的程度和时间决定了在aEEG上是否有反应。有研究表明aEEG不易探测短暂的低血糖发作或低血糖不伴有惊厥发作。澳大利亚的研究也表明中度低血糖时aEEG没有变化。低血糖不一定有临床症状,不同的人引起低血糖脑功能改变的阈值也不一样,低血糖主要是影响枕叶或血供丰富的脑白质,aEEG不易探测到这些部位。以此推断,aEEG探测低血糖是不恰当的,应该寻求其他探测低血糖脑损伤的设备。
邵肖梅教授 正常足月儿SWC为60 min,早产儿为90 min,纠正胎龄足月后还是长于足月儿,这与出生后宫外环境可以加速脑电成熟相反,如何理解?
Lena教授 这是非常有趣的发现。正常脑电活动也是脑功能成熟的表现。因此,aEEG可以用来评估大脑的发育成熟程度。也有越来越多的研究揭示早产儿出生后正常的脑电活动的变化与一些病理状态(脑室内出血时)和干预(新生儿个体化发育支持护理项目)对脑电活动的影响,但与足月儿脑损伤比较,这方面做得还少,要结合其他工具对早产儿的脑功能做出正确的判断。
早产儿aEEG的应用主要包括以下几个方面:①正常aEEG的成熟过程,aEEG与脑室内出血/脑室周围白质软化及其预后判断、睡眠评估、惊厥监测等。危重早产儿(如窒息缺氧、脑室内出血、低血压、气胸、低血糖和脓毒血症时)aEEG上可以看到不连续性增加、SWC缺失现象和惊厥发作等。另有研究表明生后6~72 h的平均爆发间歇具有较好的预测患儿2岁时的不良结局。最近的研究也发现药物(肺表面活性物质、吗啡、苯巴比妥等),脑血流变化,心输出量/血压,血糖和PCO2等都对早产儿的aEEG产生不同程度的影响,从而能够积极主动的采取一些预防措施,减少或避免这些药物或生理生化指标变化对脑电的影响。
王来栓博士 对aEEG联合其他监护措施或诊断脑损伤手段对脑损伤判断作用有何评价?
Song教授 aEEG与其他影像学如CT、MRI或其他脑损伤的生化标记物间的关联性研究还很少,可能是因为这些影像学或生化指标很难连续监测或结果延迟的原因。
最近有学者对神经系统体格检查和aEEG检查做了比较研究,生后不久单独使用aEEG或神经系统体格检查或两种方法联合使用,后者可以明显的降低误诊率。aEEG是一种非常可信的检测背景电活动(特别是正常或严重异常)和惊厥电活动的工具。然而局灶、低振幅和短时间的惊厥电发放有时是不容易识别或被漏诊。因而推荐将aEEG作为如心电监护仪检测心电活动一样成为检测脑电活动的一种床旁监护设备,任何时候出现对aEEG的结果或判断有疑惑或困难时,都应及时行常规的EEG检查,或寻求其他的可替代方法。
邵肖梅教授 作为一种床旁监护和诊断设备,如何避免aEEG的误判或漏判?不同使用者之间是否存在不同的判断结果?
Lena教授 aEEG 在有经验的使用者中具有较高的敏感度和特异度。而经验不足者可能会导致过多的误诊或漏诊发生。早期记录脑损伤高危儿脑功能变化可以帮助及早诊断和治疗惊厥(缩短惊厥的诊断时间)。aEEG诊断新生儿惊厥需要经验丰富的医生,并且应同时具备常规连续性EEG诊断仪器。aEEG可以提供有关患儿神经状态的重要信息,从而帮助临床医生确诊或排除临床上疑似惊厥的病例,并且能够探测到无肢体活动的静息惊厥发作。
邵肖梅教授 这次讨论的内容相当丰富,学到了很多新的东西。作为一项新的新生儿脑损伤监护和诊断设备,由于其非侵入性、方便性、容易研判和经济实用等特点,已成为临床医生的得力助手。随着国产化aEEG仪的面世和市场准人,中国新生儿科医生对脑损伤患儿监护必将越来越客观,基于循证医学的原则指导脑损伤高危新生儿的诊断和规范治疗指日可待。
再次感谢Lena教授、Song教授和周丛乐教授,期待未来更多更好的合作,也谢谢王来栓博士为这次对谈录做了充分的准备和翻译整理工作。