85例窒息新生儿生后早期振幅整合脑电图特点分析
2012-04-13
(南昌大学第一附属医院,南昌 330006)
近年来,随着新生儿重症监护室(NICU)生命支持技术的进步及推广,围产期窒息新生儿的存活率大幅上升,但神经系统并发症及后遗症如脑瘫、癫痫、智力低下、视听障碍等永久性脑损害的比率并未减少,给患儿及其家庭、社会造成严重负担。目前国内外对新生儿脑损伤的早期识别主要依据临床表现及影像学检查如头颅B超、CT或MRI,但由于新生儿行为机能尚不健全,仅依据临床表现极易漏诊或误诊,而影像学等检查所示脑结构方面的改变在生后早期尚无明显变化。从功能上对新生儿脑损伤进行及时、客观而可靠的评价是国内外研究的热点。振幅整合脑电图(aEEG)是EEG连续记录的简化形式,描记的轨迹代表整个脑电背景活动电压改变信号,可反映脑电图振幅、频率、爆发—抑制等信息,于上世纪70年代末期开始在欧洲部分NICU内应用于监测危重新生儿的脑功能,并逐渐得到推广[1~4]。2011年1月~2012年5月,我们以生后6 h内足月窒息新生儿为研究对象,并结合临床神经系统症状或体征及影像学检查,观察了aEEG背景活动、睡眠—觉醒周期(Sleep-wake cycling,SWC)、痫性活动(Seizure activity,SA)与围产期窒息严重程度及新生儿缺氧缺血性脑损伤的相关性、敏感性、特异性等,旨在为aEEG用于围产期窒息后脑损伤早期诊断提供理论依据。
1 资料与方法
1.1 临床资料 选取在我院NICU住院的85例足月窒息新生儿(窒息组)及同期本院产科出生的健康足月儿36例(对照组)为研究对象,均获得家长知情同意;入选标准为胎龄≥37周、生后6 h内新生儿,并排除电解质紊乱、低血糖、宫内感染、遗传代谢性疾病、颅内出血和其他先天性疾病所引起的脑损伤。窒息组胎龄37~41+5周,男43例、女42例,体质量2.50 ~3.95 kg,剖宫产54 例、顺产31 例,其中轻度窒息(1分钟Apgar评分4~7分)62例、重度窒息(1分钟Apgar评分0~3分)23例;对照组胎龄37+1~41+3周,男23例、女 13例,体质量 2.54~3.83 kg,剖宫产22例、顺产14例。两组胎龄、体质量、性别及分娩方式均无统计学差异。根据2005年中华医学会儿科学分会新生儿学组的《新生儿缺氧缺血性脑病诊断标准》[5],轻度新生儿缺氧缺血性脑病(Hypoxic-ischemic encephalopathy,HIE)16例(57.1%)、中度 HIE 5 例(17.9%)、重度 HIE 7 例(25.0%)。
1.2 aEEG记录方法 两组均采用NicoletOne(Biomedical-VIASYS-Cardinal Health,Dublin,OH)脑功能监护仪进行监测、记录及分析。电极位置:参照国际10-20标准导联:双侧前额(Fp1-Fp2)、中央(C3-C4)、顶叶(P3-P4),对称电极两点距离为75 mm,接地电极放置在G,参考电极放置在CZ。70%乙醇消毒局部头皮后常规去脂,导电膏充满盘状电极,电极与头皮之间的电阻<20 kΩ,滤波频率0.5~35 Hz,灵敏度70 μV/cm,脑电信号以半对数形式保存于电脑硬盘,并同时记录常规EEG。生后6 h内开始记录,每次持续至少4 h。
1.3 aEEG波形分析与判断
采用Hellstrom等[6]的分类法,对aEEG结果从背景活动图形、SWC、SA三个方面进行判断。
1.3.1 背景活动图形 ①连续正常电压(Continuous Normal Voltage,CNV):连续电活动即带宽规则,无明显振幅差异,上界 >10 μV,下界 >5 μV;②不连续正常电压(Disontinuous Normal Voltage,DNV):不连续电活动即带宽不规则伴明显振幅差异,上界>10 μV,下界≤5 μV;③爆发—抑制(Burst Suppression,BS):不连续电活动,下界持续极低电压(0~2 μV),间有上界高幅爆发( > 25 μV);④连续低电压(Continuous Low Voltage,CLV):连续电活动,上界 <10 μV;⑤平台(Flat Trace,FT):脑电活动呈等电位线,上界<5 μV。CNV为aEEG背景活动正常,DNV为轻度异常,BS、CLV和FT为重度异常。
1.3.2 SWC 特征为平滑的正弦曲线变化,主要指下界。①成熟SWC(Developed):清晰明显的正弦样变化;②不成熟SWC(Imminent):有些周期,但不明确或中断;③无SWC(Absent):无正弦样变化。
1.3.3 SA ①单次发作:单个发生的痫性放电;②反复发作:30 min内发生一次以上;③癫痫持续状态:连续发生的痫性放电,持续30 min以上。
1.4 统计学方法 采用SPSS17.0软件进行统计学分析。双向有序等级资料的相关性分析采用Spearman相关分析及χ2检验,P≤0.05为差异有统计学意义,P≤0.01为差异有非常显著性意义。aEEG表现对窒息后脑损伤的预测价值用诊断试验评价,以灵敏度、特异度等表示。
2 结果
2.1 aEEG表现 ①背景活动:窒息组轻度窒息者中CNV 39例、DNV 22例、CLV 1例,其中aEEG正常 62.9%、轻度异常 35.5%、重度异常 1.6%;重度窒息者中CNV 10例、DNV 4例、BS 3例、CLV 5例、FT 1例,其中aEEG正常43.5%、轻度异常17.4%、重度异常39.1%。对照组 CNV 36例,均为正常aEEG。②SWC:窒息组轻度窒息者中成熟SWC 41例,不成熟SWC 18例,无SWC 3例;重度窒息者中成熟SWC 9例,不成熟SWC 7例,无SWC 7例。对照组成熟SWC 35例,不成熟SWC 1例。③ SA:窒息组轻度窒息者中单次SA 3例,重度窒息者单次SA 3例、反复发作SA 1例、癫痫持续状态SA 2例。对照组无SA。
2.2 aEEG表现与窒息程度的相关性 ①背景活动:组间 χ2检验显示 χ2=44.324、P< 0.001,Spearman等级相关系数为 0.471、P<0.001。即aEEG背景活动异常与窒息程度存在正相关性。②SWC:组间 χ2检验显示 χ2=32.948、P< 0.001,Spearman等级相关系数为 0.461、P<0.001。即aEEG的SWC不成熟程度与窒息程度存在显著正相关性。③SA:组间 χ2检验显示 χ2=15.120、P<0.01,Spearman 等级相关系数为 0.310、P< 0.01。即aEEG的SA发生率与窒息程度存在正相关性。
2.3 aEEG表现与与脑损伤的相关性 ①背景活动:窒息组轻度HIE患儿aEEG背景活动正常4例、轻度异常12例,中度HIE患儿轻度异常2例、重度异常3例(BS 2例,CLV 1例),重度HIE患儿均为重度异常(CLV 5例、BS 1例、FT 1例)。χ2检验显示 χ2=24.080、P<0.001,Spearman 等级相关系数为0.742、P<0.001。②SWC:轻度 HIE 成熟 SWC 7例、不成熟SWC 8例、无SWC 1例,中度HIE成熟SWC 1例、不成熟SWC 3例、无SWC 1例,重度HIE均无 SWC。χ2检验显示 χ2=20.777,P< 0.001,Spearman等级相关系数为0.704、P<0.001。③SA:轻度HIE无SA,中度HIE SA 4例,重度HIE SA 5例。χ2检验显示 χ2=17.782、P< 0.001,Spearman等级相关系数为0.749、P<0.001。提示 aEEG 异常背景活动、SWC、SA的有无与HIE临床分度存在显著相关性。
2.4 aEEG对中重度HIE早期诊断的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值 aEEG异常预测中重度HIE的敏感性:SWC为92%,背景活动(重度异常)为83%,SA为64%;特异性:背景活动(重度异常及SA均为100%,SWC为44%;阳性预测值:背景活动(重度异常)及 SA均为100%,SWC为55%;阴性预测值:背景活动为89%,SWC为88%,SA为80%。
3 讨论
据报道,发达国家每1 000个活产足月新生儿中1~6个存在脑损伤,其中20%最终死亡、25%遗留有永久性的运动或认知功能障碍[7]。因此对窒息新生儿早期诊断并积极干预(目前主要是亚低温治疗)可减轻甚至阻断脑神经元坏死过程,从而减轻缺氧、缺血性脑损伤程度,减少神经系统后遗症的发生。Hellstrom等[6]对47例足月窒息新生儿生后6 h内、Toet等[7]对68例足月窒息新生儿生后6 h内、刘登礼等[8]对33例HIE新生儿生后6 h内、王秀霞等[9]对42例 HIE新生儿生后12 h内记录aEEG,发现生后早期aEEG背景活动与围产期窒息所致脑损伤密切相关,但以上研究未阐明SWC及SA与脑损伤的关系。缺氧缺血性脑损伤除累积大脑皮层外,脑干等深部脑组织亦常受累。aEEG背景活动反应大脑皮层的活动水平,而脑干功能受损表现为SWC的不成熟或缺失[10],近来有研究表明SWC对判断神经系统预后亦具有重要价值[10~12]。
目前国内外对窒息新生儿生后早期aEEG背景活动、SWC、SA三方面特点与窒息及脑损伤的相关性鲜见报道。本研究显示,aEEG背景活动、SWC、SA均与新生儿窒息程度及HIE临床分度密切相关,aEEG背景活动和SA对诊断中重度HIE的特异性高,而SWC对诊断中重度HIE的敏感性较其他两项指标高。目前国际上对aEEG背景活动包括振幅分类法[13]和图形分类法。振幅分类法简单,更适于临床医生,国内目前多采用此种分类法[8,9]。但由于初生新生儿易发生头皮水肿及血肿、或因电极位置不当(靠近囟门、骨缝、对称电极之间位置太近等)、心电干扰、呼吸机及其他NICU内常见操作影响结果的判读[13],例如BS的下界易受外界干扰而上抬,按振幅分类法易判读为正常,故本研究使用背景图形分类法。尽管Thoresen等[10]将DNV纳入正常范围,但有报道DNV患儿预后不良概率达33%,故应酌情进行亚低温治疗。本研究中将DNV判为轻度异常,结果显示窒息组aEEG背景活动异常36例、对照组背景活动均正常。早产儿自29周开始出现SWC,34周后可明确区分SWC,1次SWC平均持续69.9 min,宽带代表安静睡眠时较为不连续的背景活动,窄带代表觉醒或活动睡眠时较为连续的背景活动[14,15]。我国一项多中心研究报道,90.5% 的正常足月儿生后1 d 内出现 SWC[16,17],而 Korotchikova等[18]研究认为,所有正常足月新生儿生后6 h内均可出现成熟SWC,可能与两项研究记录的持续时间不同有关。Osredkar等[11]将成熟的SWC定义为窄带下界 >5 μV、宽带下界 >或 <5 μV、连续5 h的记录中至少有3个以上SWC。本研究显示,对照组生后早期均出现SWC,而窒息组多无SWC或不成熟,表明SWC与脑损伤具有良好的相关性。Toet等[19]指出,脑损伤后SWC出现时间与预后有关,出生36 h以后出现SWC者的预后比36 h内出现SWC者差,建议持续监测到48 h或至出现正常SWC。本研究主要监测生后早期aEEG的SWC与脑功能的关系,对脑损害进展期及恢复期的影响有待进一步研究。50%以上中重度HIE可伴有惊厥,SA的aEEG有单次、反复发作及癫痫持续状态3种,表现为振幅下界突然抬高,典型的“锯齿状”图形提示患儿处于癫痫持续状态[20,21]。本研究中75%的中重度HIE患儿出现SA,与HIE的临床分度结果相似,SA预测中重度HIE的特异性及阳性预测值均为100%,提示其可协助临床判断不典型惊厥。有研究指出,94%痫性放电位于C3~C4导联,故我们建议在条件允许的情况下,除P3-P4外,应同时记录C3~C4及常规EEG,提高诊断的敏感性[22]。
由于在评价新生儿急性脑损伤程度和预测远期预后方面aEEG比某些临床指标如Apgar评分或脑CT、MRI更敏感,对新生儿脑功能损伤及神经发育预后预测方面与常规EEG高度一致,因此aEEG作为一种新脑功能监护手段的重要性已逐渐得到大家的共识。2005年中华医学会儿科学分会新生儿学组制定的《新生儿缺氧缺血性脑病诊断标准》[14]提出:“脑电图应作为估计预后的参考在生后1周内检查。有条件时,可在出生早期进行aEEG连续监测”。2011年卫生部新生儿疾病重点实验室提出的《足月儿缺氧缺血性脑病循证治疗指南》中指出,亚低温是惟一推荐的治疗HIE的有效措施,最适宜生后6 h内治疗,而aEEG监测正常的新生儿HIE不适合亚低温治疗[23]。另外,虽然aEEG的分析参数简单、无创伤性、可进行床边长时间动态观察,非脑电图专业的医生和护士经过适当培训即可掌握,但由于aEEG可能受伪差干扰,为避免过度解读aEEG结果,我们建议最好同时记录aEEG及常规EEG。
综上所述,aEEG可早期、实时发现严重的围产期窒息后缺氧缺血性脑功能异常,可作为预测中重度HIE和指导临床治疗的重要参考指标。
[1]Miller SP,Ramaswamy V,Michelson D,et al.Patterns of brain injury in term neonatal encephalopathy[J].J Pediatr,2005,146(4):453-460.
[2]刘晓燕.新生儿脑电图及其在评价脑损伤中的应用[J].中国实用儿科杂志,2006,3(21):228-230.
[3]Bonifacio SL,Glass HC,Peloquin S,et al.A new neurological focus in neonatal intensive care[J].Nat Rev Neuro,2011,7(9):485-494.
[4]Toet MC,Lemmers PM,van Schelven LJ,et al.Cerebral oxygena-tion and electrical activity after birth asphyxia:their relation to outcome[J].Pediatrics,2006,117(2):333-339.
[5]中华医学会儿科学分会新生儿学组.新生儿缺氧缺血性脑病诊断标准[J].中华儿科杂志,2005,43(8):584.
[6]Hellstrom-Westas L,Rosen I,Svenningsen NW.Predictive value of early continuous amplitude integrated eeg recordings on outcome after severe birth asphyxia in full term infants[J].Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed,1995,72(1):F34-38.
[7]Toet MC,Hellstrom-Westas L,Groenendaal F,et al.Amplitude integrated eeg 3 and 6 hours after birth in full term neonates with hypoxic-ischaemic encephalopathy[J].Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed,1999,81(1):F19-23.
[8]刘登礼,邵肖梅,汪吉梅.振幅整合脑电图在足月儿缺氧缺血性脑病早期诊断和预后评估的意义[J].中华儿科杂志,2007,45(1):20-23.
[9]王秀霞,卢艳,张艳格,等.振幅整合脑电图在新生儿缺氧缺血性脑病早期诊断中的意义[J].实用儿科临床杂志,2011,26(20):1585-1587.
[10]Thoresen M,Hellstrom-Westas L,Liu X,et al.Effect of hypothermia on amplitude-integrated electroencephalogram in infants with asphyxia[J].Pediatrics,2010,126(1):e131-139.
[11]Osredkar D,Toet MC,van Rooij LG,et al.Sleep-wake cycling on amplitude-integrated electroencephalography in term newborns with hypoxic-ischemic encephalopathy[J].Pediatrics,2005,115(2):327-332.
[12]Takenouchi T,Rubens EO,Yap VL,et al.Delayed onset of sleep-wake cycling with favorable outcome in hypothermic-treated neonates with encephalopathy[J].J Pediatr,2011,159(2):232-237.
[13]Hellström-Westas L,Rosen I,de Vries LS,et al.Amplitude-integrated EEG:classification and interpretation in preterm and term infants[J].Neo Reviews,2006,7(2):e76-e87.
[14]Naqeeb N,Edwards AD,Cowan FM,et al.Assessment of neonatal encephalopathy by amplitude-integrated electroencephalography[J].Pediatrics,1999,3(6 Pt 1):1263-1271.
[15]张丹丹,丁海艳,刘云峰,等.电极位置对振幅整合脑电图的影响[J].中国生物医学工程学报,2009,28(2):317-320.
[16]施亿赟,程国强,邵肖梅,等.正常足月新生儿振幅整合脑电图特点的多中心研究[J].中国循证儿科杂志,2009,4(6):514-519.
[17]施亿赟,程国强,邵肖梅,等.正常早产儿振幅整合脑电图特点的研究[J].中华儿科杂志,2011,49(9):648-654.
[18]Korotchikova I,Connolly S,Ryan CA,et al.EEG in the healthy term newborn within 12 hours of birth[J].Clin Neurophysiol,2009,120(6):1046-1053.
[19]Toet MC,Lemmers PM.Brain monitoring in neonates[J].Early Hum Dev,2009,85(2):77-84.
[20]侯新琳,张丹丹,刘云峰,等.振幅整合脑电图对新生儿惊厥的评价意义[J].中华围产医学杂志,2011,14(2):102-105.
[21]Shellhaas RA,Barks AK.Impact of amplitude-integrated electroencephalograms on clinical care for neonates with seizures[J].Pediatr Neurol,2012,46(1):32-35.
[22]Shellhaas RA,Soaita AI,Clancy RR.Sensitivity of amplitude-integrated electroencephalography for neonatal seizure detection[J].Pediatrics,2007,120(4):770-777.
[23]邵肖梅.足月儿缺氧缺血性脑病循证治疗指南(2011-标准版)[J].中国循证儿科杂志,2011,6(5):327-335.