振幅整合脑电图与窒息新生儿桡动脉血气分析和头颅MRI的相关性

曾利明，黄俊，杨庆

安徽医科大学附属巢湖医院儿科，安徽合肥 238000

前言

新生儿窒息是胎儿出生后最为常见的急性病之一，该病可导致低氧血症、高碳酸血症等病理生理改变，如果诊断和治疗不及时，则可引起不可逆性脑损伤，死亡率较高，即使存活，也可能抑制智力和运动发育能力，并导致癫痫的发生，引发远期后遗症，给患儿及其家庭生活质量均带来极大影响，因此，早期诊断并给予针对性干预至关重要。采用一种操作简便、耗时短、无创且可靠性高的检查手段以及时诊断十分必要。振幅整合脑电图（aEEG）可在患儿床边进行，操作流程简单，可动态监测与分析患儿的脑功能，目前在临床应用十分广泛［1-3］。安徽医科大学附属巢湖医院于近年引进aEEG 检查设备，并在儿科逐步开展临床应用。本研究分析窒息新生儿aEEG 检查结果与桡动脉血气分析和头颅MRI 检查结果的相关性，以探讨aEEG 在新生儿窒息早期诊断和病情严重程度判断中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2020年6月到2021年6月间安徽医科大学附属巢湖医院收治的明确诊断为新生儿窒息的50例患儿的临床资料。纳入标准：（1）胎龄≤42周；（2）出生后6 h 内入院者；（3）均符合《新生儿窒息诊断的专家共识》［4］中的诊断标准。排除标准：（1）患有先天性或遗传性疾病；（2）明确为其他疾病导致的脑损伤，如电解质紊乱、低血糖或重症感染；（3）临床资料不完善者。50例患儿男32例，女18例；胎龄30～41周，平均（37.05±1.32）周；出生体质量1 450～4 450 g，平均（2 343.10±150.42）g；分娩方式：自然分娩24 例，剖宫产26 例，依据出生时Apgar 评分分为轻度窒息37例（4-7分），重度窒息13例（0-3分）。

1.2 检查方法

1.2.1 aEEG检查和判断标准 所有患儿均于出生后24 h内开始进行aEEG检查，监测时间4～6 h，仪器为NIHON KOHDEN脑电图信息采集工作站（日本光电工业株式会社，EEG-1200C）。具体操作步骤为：常规消毒头部局部皮肤，涂抹专用导电膏，按照脑电图国际标准的10/20 系统，采用8 通道法安置电极，戴电极帽进行固定，安置参考电极，位置选择前额正中，滤波频率设定为0.5～35.0 Hz，最终呈现为波谱带，观察背景活动图、睡眠-觉醒周期、痫样活动3 个方面的特征［5］。背景活动图：（1）下边界振幅在5～7 或10 μV 之间波动，上边界振幅在10～25 μV 波动，最大波动不超过50 μV，则为aEEG 正常；（2）如果背景活动不连续，下边界振幅波动不超过5 μV，上边界振幅超过10 μV，则为aEEG轻度异常；（3）如果背景活动不连续，下边界振幅波动范围0～2 μV，暴发时的振幅超过25 μV，或背景活动连续，振幅显著降低，上边界振幅不超过10 μV，下边界振幅不超过5 μV 或在5 μV 上下波动，则为aEEG中-重度异常；（4）背景活动主要为电静止，上边界振幅不超过5 μV，则为aEEG重度异常。3种情况均可伴或不伴痫样活动。睡眠-觉醒周期：（1）观察到明显且较为清晰的正弦曲线变化，持续时间＞20 min；（2）不成熟：下边界存在周期变化，但并不明显，或并不完全；（3）无：未发现正弦曲线变化。痫样活动：（1）观察到单个发生的惊厥发作则为单次发作；（2）30 min内观察到2次以上的惊厥发作则为反复发作；（3）观察到持续30 min以上的痫样放电则为癫痫持续状态。

1.2.2 桡动脉血气分析 所有患儿均采用桡动脉采血方式，桡动脉搏动明显者可采用一字定位法，搏动不明显者可采用十字定位法，再取5号头皮针于患儿手掌横纹上方1 cm 桡动脉搏动处进针，采集约1 mL血，拔出针头并封闭针头，立即于床边采用动脉血气分析仪进行检测，获得pH 值、氧分压（PO2）、二氧化碳分压（PCO2）和碱剩余（BE）值。

1.2.3 MRI 检查 采用GE 3.0T 磁共振仪进行检查。所有患儿均于出生后3～7 d 内完成检查，在检查前30 min 均给予苯巴比妥静脉推注。新生儿窒息MRI异常分度包括轻度异常、中度异常和重度异常［6］。

1.3 观察指标

（1）比较不同窒息程度与aEEG 异常程度、睡眠-觉醒周期情况和有无痫样活动之间的相关性；（2）比较aEEG 异常程度与桡动脉血气结果的相关性；（3）比较aEEG异常程度与MRI异常程度的相关性。

1.4 统计学方法

采用SPSS20.0 统计学软件进行数据统计，符合正态分布和方差齐性的计量资料以均数±标准差表示，多组间比较采用方差分析，进一步两两比较采用LSD-t检验，计数资料以百分比表示，相关性分析采用Spearman 等级资料相关系数，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患儿窒息程度与aEEG异常程度的相关性

50例患儿中，aEEG正常者24例（48.0%），轻度异常者16例（32.0%），重度异常者10例（20.0%），患儿窒息程度与aEEG异常程度呈正相关（r=0.466,P＜0.01,表1）。

表1 患儿窒息程度与aEEG异常程度的相关性（例）Table 1 Correlation between the degree of asphyxia and the degree of aEEG abnormality(cases)

2.2 患儿窒息程度与睡眠-觉醒周期情况的相关性

50 例患儿中，有成熟睡眠-觉醒周期者19 例（38.0%），有不成熟睡眠-觉醒周期者24 例（48.0%），无睡眠-觉醒周期者7 例（14.0%），患儿窒息程度与睡眠-觉醒周期情况呈正相关（r=0.282,P=0.047,表2）。

表2 患儿窒息程度与睡眠-觉醒周期情况的相关性（例）Table 2 Correlation between the degree of asphyxia and sleep-wake cycle(cases)

2.3 患儿窒息程度与有无痫样活动的相关性

50例患儿中，有痫样活动者12例（24.0%），无痫样活动者38例（76.0%），患儿窒息程度与有无痫样活动呈正相关（r=0.414,P=0.003,表3）。

表3 患儿窒息程度与有无痫样活动的相关性（例）Table 3 Correlation between the degree of asphyxia and epileptiform activity(cases)

2.4 患儿aEEG异常程度与桡动脉血气分析结果的相关性

不同aEEG 异常程度的患儿之间，pH、PO2、PCO2、BE 水平均有显著差异（P＜0.05），其中，aEEG正常组与aEEG 轻度异常组之间pH、PO2水平比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），aEEG 正常组PCO2水平显著低于aEEG轻度异常组（P＜0.05），BE水平显著高于aEEG 轻度异常组（P＜0.05），aEEG 正常组和aEEG 轻度异常组pH、PO2和BE 水平均显著高于aEEG 重度异常组，PCO2水平则显著低于aEEG 重度异常组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表4。

表4 患儿aEEG异常程度与桡动脉血气分析结果的相关性（± s）Table 4 Correlation between the degree of aEEG abnormality and the results of radial artery blood gas analysis (Mean±SD)

表4 患儿aEEG异常程度与桡动脉血气分析结果的相关性（± s）Table 4 Correlation between the degree of aEEG abnormality and the results of radial artery blood gas analysis (Mean±SD)

*：与aEEG重度异常组比较，P＜0.05；#：与aEEG正常组比较，P＜0.05

组别aEEG正常组aEEG轻度异常组aEEG重度异常组F值P值n 24 16 10 pH 7.32±0.08*7.31±0.09*7.22±0.10 4.893 0.012 PO2/mmHg 88.05±7.56*87.22±9.86*74.50±15.23 6.790 0.003 PCO2/mmHg 41.66±5.69*46.50±6.80*#52.33±8.45 9.136 0.000 BE-8.02±2.45*-11.10±3.05*#-13.56±4.09 13.148 0.000

2.5 患儿aEEG异常程度与MRI异常程度的相关性

50 例患儿中，MRI 轻度异常24 例（48.0%），中度异常18 例（36.0%），重度异常8 例（16.0%），患儿aEEG 异常程度程度与MRI 异常程度呈正相关（r=0.643,P=0.000,表5）。

表5 患儿aEEG异常程度与MRI异常程度的相关性（例）Table 5 Correlation between the degree of aEEG abnormality and the degree of MRI abnormality in children(cases)

3 讨论

新生儿窒息最易导致缺氧和缺血的发生，引起脑损伤的风险较高。常规EEG 虽然一直是诊断脑损伤的金标准，灵敏度和特异度相对较高，但其操作十分复杂，需要接受过专业培训的脑电图医生方可进行操作和结果分析，极易受外界环境的影响而导致结果出现误差，且无法在患儿床边直接进行监测［7］。aEEG则是常规脑电图的简化监测手段，于20世纪60年代末期问世，现已广泛应用于婴幼儿、新生儿重症监护中［8］。专业医生将aEEG 趋势图结合原始EEG与实时的阻抗值完成脑功能状态的判读，具体来说是通过分析上下边界电压值、谱带宽度与下边界波动性等情况，分析脑活动的放电情况［9］。原始EEG图形和aEEG 图形通过半对数算法进行整合，以反映EEG 最大和最小振幅情况，整合时间为6 s/次［10］。研究证实，该方法与常规EEG 监测结果具有高度一致性，其可靠性已获得大量临床研究和指南的认可，且操作简便，报告结果简洁而直观，临床医生经过专业培训后即可获得相似的可靠性结果［11］；另外，该方法可在床旁直接进行操作，无需移动位置，对于急性期和重症患儿来说更为适用［12］。

aEEG 对于大脑缺氧缺血的敏感度较高，可显示脑功能状态的有效信息。本研究纳入的窒息新生儿中，aEEG正常者占48.0%，轻度异常者占32.0%，重度异常者占20%，患儿不同窒息程度与aEEG 异常程度呈正相关，说明aEEG 异常程度越重，窒息程度则越重。轻度窒息亦可导致组织氧供应不足，可引起缺氧性脑病，但是脑部缺氧耐受时间较短，有研究显示约为5 min，短时间缺氧后，如果给予及时干预，可获得快速恢复，形成后遗症的风险相对较小，如果未能得到及时纠正，则可能产生不同程度的脑损伤，甚至是永久性脑损伤，因此即使是轻度窒息新生儿，也应尽早进行aEEG 监测，以及时发现脑损伤的存在并给予干预，阻止病情进展［13］。有学者证实，当aEEG 显示背景活动不连续、睡眠-觉醒周期不成熟、出现痫样活动时，患儿窒息程度可能更重，且存在脑损伤的风险较高［14］。本研究亦得出类似结论，患儿不同窒息程度与睡眠-觉醒周期情况以及有无痫样活动均呈正相关，同样说明如果aEEG显示为睡眠-觉醒周期未成熟或者无睡眠-觉醒周期，或者显示为有痫样活动，患儿的窒息程度则越重，因此早期监测aEEG，对于联合判断窒息程度和脑损伤程度均十分有利。

新生儿动脉血气分析可选择多个解剖部位进行采血，如桡动脉、颞动脉、脐动脉等［15-16］。脐动脉采血通常于出生后1 min 进行，桡动脉搏动较易扪及，操作程序简化度高，时间短，受患儿体位的影响程度极小，亦可在床边快速进行，且所需针头小，对新生儿的损伤程度轻［17］。因此本研究选择对窒息新生儿进行桡动脉血气分析。窒息新生儿可能出现代谢性酸中毒的情况，在各项动脉血气指标中，PO2、PCO2仅可反映采血瞬时的情况，受吸氧、药物等因素的影响较大，尤其是PO2的稳定性较弱，pH 和BE 值则相对稳定性较高，可良好反映体内缺氧和酸中毒的严重情况［18］。国内学者的研究发现，新生儿窒息桡动脉血气分析结果中pH值和氧合指数可敏感地反应窒息新生儿脑损伤的程度［19］。本研究中aEEG 正常组与轻度异常组之间pH、PO2差异不显著，而PCO2、BE 差异显著，aEEG 正常组和aEEG 轻度异常组pH、PO2和BE 水平均显著高于aEEG 重度异常组，PCO2水平则显著低于aEEG 重度异常组，这一结果说明pH、PO2和BE水平越低，PCO2水平越高，患儿aEEG异常程度则越重，窒息程度亦越严重，出现脑损伤的风险则越高。因此，在进行桡动脉血气分析的同时，早期进行aEEG 的监测，可有助于及时发现脑损伤的发生与进展，并有针对性地纠正酸碱平衡，促进正常代谢功能的快速恢复。

目前，CT、MRI、颅内压监测以及常规EEG 仍然是临床上评估脑损伤的常用检查方法，各有优势与缺陷［20-21］。其中，MRI 虽然可清晰分辨脑灰白质，并可显示窒息发生后脑组织缺氧缺血再灌注的表现，在脑损伤的诊断中具有较高的准确率，但是MRI 检查需要通过注射镇静剂使患儿处于安静状态才可进行检查，对处于急性期的患儿来说，无法早期进行检查，可能贻误病情，且仪器价格高昂，在国内医院的普及率有所不足，临床应用受到限制。本研究中患儿aEEG 异常程度与MRI 异常程度呈正相关，说明MRI 异常程度越重，患儿aEEG 异常程度越重，脑损伤的风险可能越高。进一步通过数据分析发现，aEEG 正常组中主要为MRI 轻度异常者，未发现重度异常者，aEEG 轻度异常组中则以MRI 中度异常者为主，aEEG 重度异常组中则以MRI 重度异常者为主，因此，相对于MRI 检查，aEEG 在新生儿窒息的超早期诊断和病情程度判断中应用更为广泛。

综上所述，窒息新生儿aEEG 检查结果与桡动脉血气分析和头颅MRI 检查结果密切相关，aEEG 操作简便，可靠性高，可动态监测新生儿的脑电活动情况，及时发现脑损伤的发生与进展，且在时效性方面优于MRI，可用于新生儿窒息的超早期诊断。