振幅整合脑电图联合头颅磁共振成像对晚期早产儿神经行为发育异常的预测价值

王卫卫，张红伟，李晓芳，席慧芳，孙亚洲，崔清洋，王倩楠，桑桂梅，唐成和

(1.新乡医学院第一附属医院新生儿科,河南 卫辉 453100;2.新乡医学院第一附属医院麻醉科,河南 卫辉 453100)

近年来,随着新生儿重症诊疗技术不断提高,早产儿的成活率也得到显著提高;但由于早产儿自身发育不成熟,对感染、缺血、低氧、高氧等不良因素高度易感,可能会发生不同程度的早产儿脑损伤(brain injury in premature infants,BIPI)[1]。BIPI患儿存在的神经行为学损伤甚至会一直持续到成年。早期诊断及适当干预能有效减少BIPI患儿脑细胞凋亡和神经元死亡,降低不良预后的发生[2]。胎龄34～36+6周的新生儿被定义为晚期早产儿,同样易发生不同程度的脑损伤,若得不到及时诊断与治疗,其认知与运动障碍等神经系统相关并发症较足月儿高2～3倍,导致患病率及病死率明显增高,故晚期早产儿脑损伤不容忽视[3-4]。振幅整合脑电图(amplitude-integrated electroencephalogram,aEEG)和头颅磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)已被独立应用于评估早产儿脑损伤的预后[5]。aEEG是一种简单化的脑电生理监测技术,不但能有效反映脑电背景活动,而且还能够早期诊断脑损伤状况[6];有研究证实,出生后7 d内早产儿的aEEG可作为远期神经发育结局的评估指标[7]。头颅MRI无放射性、组织分辨率高,不仅能精准定位病灶部位,还可评估大脑白质和灰质发育程度[8],但头颅 MRI 对脑损伤的诊断相对延迟,且不能床旁检查,存在需要镇静及不能携氧等不足,限制了对危重患者的检查。基于此,本研究对晚期早产儿于出生后早期行aEEG监测并于出生后2周行头颅MRI检查,评估出生后早期aEEG联合出生后2周头颅MRI对矫正胎龄40周时神经行为发育异常的预测价值,以期为晚期早产儿脑损伤预后评估提供检测指标。

1 资料与方法

1.1 一般资料选择2021年1月至 2022年12月新乡医学院第一附属医院新生儿科收治的60例晚期早产儿为研究对象,其中男31例,女29例;胎龄34～36+6(35.42±0.61)周,出生体质量1 640～2 740(2 180±545)g。病例纳入标准:(1)胎龄34～36+6周;(2)监护人知情同意并签署知情同意书。排除标准:(1)患先天性脑发育畸形、中枢神经系统感染所致的神经系统病变者;(2)心脏、肾脏等重要器官存在功能严重障碍者;(3)患染色体疾病和遗传代谢性疾病者。本研究获得医院伦理委员会批准(伦理编号EC-022-041)。

1.2 方法

1.2.1 aEEG监测所有患儿出生后即转入本院新生儿重症监护室(neonatal intensive care unit,NICU)进行治疗并行aEEG监测,每天监测至少 3 h,连续监测3 d。采用美国Nicolet One TM型脑功能监护仪,8导联脑功能监护仪监测和记录;避免应用镇静药、抗癫痫药物、麻醉类药物,排除操作所引起的干扰;操作前使用磨砂膏对患儿头皮进行处理并清洗,随后将盘状电极以10-20系统标准电极放置法粘贴于患儿头皮部位并进行固定,信号采集点为F3、F4、P3、P4、T3、T4、C3、C4,接着再进行参考电极与地线的放置。输出描记图形(半对数形式,速度为6 cm·h-1,滤波频率为 0.8～35.0 Hz,灵敏度保持7 μV·mm-1),监测时间至少3 h;监测结果由2位主治医师采用双盲法分析。按照Burdjalov评分标准[6]进行aEEG分级评分,包括4个项目,每个项目赋分值0～5分;不同胎龄晚期早产儿的aEEG评分平均值为孕周34～35周11分、36周13分,将aEEG总分低于同胎龄正常早产儿2分或以上且伴或不伴病理波形(如连续性低电压、癫痫样波形、爆发抑制等)判定 aEEG 异常[9],aEEG分值≤ 3分为轻度异常,>3分或(和)伴有病理波形为重度异常。

1.2.2 头颅MRI检查所有患儿于出生后2周,行头颅MRI检查,包括T1加权像(T1 weighted imaging,T1WI)、T2加权像(T2 weighted imaging,T2WI)及弥散加权成像(diffusion-weighted imaging,DWI)。颅内出血(intracranial hemorrhage,ICH)分级标准:Ⅰ度:出血局限于生发基质;Ⅱ度:血液在侧脑室内占据容积≤50%;Ⅲ度:血液在侧脑室内占据容积>50%;Ⅳ度:在出血同侧的侧脑室旁发生出血性脑梗死[10]。脑白质损伤( white matter damage,WMD)分级:正常:无白质损伤为正常;轻度损伤:T1异常信号区域直径<2 mm,异常信号区域< 3个;中度损伤:T1信号异常区域直径< 2 mm,异常信号区域>3个,或异常信号直径>2 mm;重度损伤:> 5%脑半球受损[11]。

1.2.3 新生儿行为神经检查(neonatal behaviral neurological assessment,NBNA)评分所有患儿于纠正胎龄40周行NBNA评分。NBNA量表包括行为能力、被动肌张力、主动肌张力、原始反射和一般反射5个方面,共20项目,总分值0～40分,>35分为正常,≤35分为异常[12]。检测人员均参加过专业学习班培训,不知道早产儿住院期间资料。

2 结果

2.1 NBNA评分结果60例晚期早产儿中,NBNA>35分者43例(神经行为正常组),≤35分者17例(神经行为异常组)。神经行为正常组:男23例,女20例;胎龄34～36+6(35.47±0.72)周,胎龄34～34+6周15 例,35～35+6周16例,36～36+6周12例;出生体质量1.90～3.01(2.38±0.47)kg;分娩方式:顺产21例,剖宫产22例。神经行为异常组:男8例,女9例;胎龄34～36+6(35.42±0.62)周,34～34+6周7例,35～35+6周6例,36～36+6周4例;出生体质量1.61～2.88(2.14±0.52)kg;分娩方式:顺产10例,剖宫产7例。2组患儿的性别、胎龄、出生体质量、分娩方式差异无统计学意义(P>0.05)。

2.2 aEEG监测结果60例晚期早产儿出生3 h时aEEG监测结果显示:正常4例(6.7%),轻度异常29例(48.3%),重度异常27例(45%);出生3 d时 aEEG监测结果显示:正常21例(35.0%),轻度异常24例(40.0%),重度异常15例(25.0%)。

2.3 头颅MRI监测结果ICH分级:无出血27例(45.0%),Ⅰ～Ⅱ度26例(43.3%),Ⅲ～Ⅳ度7例(11.7%)。WMD分级:无白质损伤31例(51.7%),轻中度损伤22例(36.7%),重度损伤7例(11.7%)。

2.4 晚期早产儿aEEG分级与NBNA评分的一致性结果见表1。出生后3 h、3 d时不同aEEG分级与NBNA评分之间具有显著一致性(H=6.790、20.200,P<0.05)。

表1 aEEG分级与NBNA评分的一致性Tab.1 Consistency between aEEG grading and NBNA score 例

2.5 晚期早产儿ICH分级和WMD分级与NBNA评分的一致性结果见表2。ICH分级和WMD分级与NBNA评分之间具有显著一致性(H=20.374、14.591,P<0.05)。

表2 晚期早产儿ICH分级和WMD分级与NBNA评分的一致性Tab.2 Consistency of ICH grading and WMD grading with NBNA score in late preterm infants 例

2.5 出生后3 h、3 d aEEG及出生后2周头颅MRI单独或联合对晚期早产儿矫正胎龄40周龄神经行为发育异常的预测价值结果见表3和图1。出生后3 h、3 d aEEG及出生后2周头颅MRI单独或联合对晚期早产儿矫正胎龄40周龄神经行为发育异常均有一定的预测价值(P<0.05)。ROC曲线显示,单独出生3 d aEEG分级预测神经行为发育异常的曲线下面积(area under the curve,AUC)显著大于出生3 h aEEG分级,差异有统计学意义(P<0.05);单独出生后2周头颅MRI预测神经发育异常的AUC高于出生后3 d aEEG分级,差异有统计学意义(P<0.05);aEEG联合头颅MRI对早产儿神经发育异常的AUC大于单独aEEG、头颅MRI,且出生后3 d aEEG联合出生后2周头颅MRI对晚期早产儿矫正胎龄40周龄神经行为发育异常的AUC最大,差异有统计学意义(P<0.05)。

图1 aEEG及头颅MRI预测矫正胎龄40周时晚期早产儿神经行为发育异常的ROC曲线Fig.1 ROC curve of aEEG and cranial MRI in predicting the prognosis of adverse neurobehavior in late preterm infants at corrected 40 weeks gestational age

表3 aEEG及头颅MRI对晚期早产儿矫正胎龄40周时神经行为发育异常的预测价值Tab.3 Predictive value of aEEG and cranial MRI for adverse neurobehavioral outcomes in late preterm infants at corrected 40 weeks gestational age

3 讨论

近年来随着医学的不断发展和进步,尤其是NICU技术的不断提高,使得早产儿的救治率得到明显增高,但因早产儿各系统尤其是脑部发育不完善,后期发育阶段极易发生不同程度的脑损伤,如不能早期识别并进行干预,可引起脑性瘫痪、神经系统后遗症甚至死亡[2]。研究显示,与足月儿相比,晚期早产儿发生发育迟缓或残疾风险高36%,学前班休学风险高19%;发生3～4岁学前教育障碍、特殊学生教育和学前班留级的风险增加10%～13%,对家庭及社会均造成了很大的负担[13]。脑室周围白质软化和ICH是晚期早产儿脑损伤的主要表现形式,可引起神经行为异常改变,预后差,是脑性瘫痪、癫痫甚至是婴儿死亡的主要原因[14]。早期进行诊断、及时采取干预措施能很大程度上改善预后。既往对早产儿脑损伤的早期诊断主要依据病史、临床表现、MRI检查等,但由于其早期临床表现不典型,且能够行头颅MRI检查时间较晚,常延误诊断,导致错过最佳的治疗时间。因此,探讨针对晚期早产儿胎龄纠正40周神经行为异常的早期预测因子,对启动早期干预及支持治疗有重要意义。

aEEG是近年来受认可程度较高的检查方法,其通过对一定时间内的脑细胞电活动信息进行分析,反映脑电图背景活动,可用于判断神经系统损伤的严重程度。有研究证明,aEEG对于缺氧缺血性脑病患儿的远期智力、运动情况具有一定的预测作用[15]。aEEG与传统的EEG相比,具有电极少、环境影响因素小的特点,图形更直观,较MRI、CT等其他成像技术更方便,适合对早产儿进行连续监护。此外,脑损伤早产儿的异常aEEG背景活动要早于临床症状、体征和相关影像学表现[16]。HÜNING等[17]研究证实,早产儿在出生72 h行aEEG并进行评分,结合MRI可以识别出婴儿早期神经发育受损,并能够对早产儿矫正年龄2周岁时的长期结局进行预测。本研究结果显示,出生后3 h和3 d的aEEG监测结果与NBNA评分具有较好的一致性,且出生3 d aEEG分级预测神经行为学发育异常的AUC显著大于3 h aEEG分级,因此,认为早期aEEG对神经行为发育异常有较好的预测作用,可依据早期的aEEG检测结果对早产患儿进行早期干预。但本研究结果显示,出生后3 h和3 d aEEG分级预测神经行为学发育异常的阳性预测值分别为38.5 %、56.3%,特异度分别为55.8%、62.9 %,提示出生后3 h和3 d aEEG分级预测神经行为学发育异常的阳性预测值和特异度都不高,这可能是因为aEEG的评估受胎龄、宫外环境等影响,监测结果有一定局限性,因此,有必要与其他方法联合检测,提高诊断效能。

MRI能准确反映颅脑损伤的部位、范围及性质。晚期脑损伤早产儿大脑皮质、深灰质、脑胼胝体、脑室系统和小脑等许多区域的大小、体积和生长速度可能会发生改变,头颅MRI能够检测到微小的脑异常和弥漫性白质损伤及颅内出血[18]。有研究报道,早产儿在矫正胎龄足月时的头颅MRI可以预测其学龄前期神经发育结局[19]。本研究结果显示,头颅MRI对矫正胎龄40周的神经行为发育异常的特异度和阴性预测值分别为80.1%、92.9%,说明头颅MRI对矫正胎龄40周的神经行为发育异常有较好的特异度和阴性预测值;其阳性预测值和敏感度分别为69.3%、79.0%,说明其阳性预测值和敏感度不高,提示单独采用头颅MRI对矫正胎龄40周的神经行为发育异常进行预测可能会遗漏部分预后不良的人群。因此,本研究观察了aEEG联合头颅MRI对早产儿神经发育预后的预测价值,结果显示,单独出生后3 d aEEG分级预测神经发育异常的AUC显著大于出生后3 h aEEG分级,单独出生后2周头颅MRI预测神经发育异常的AUC高于出生后3 d aEEG分级,aEEG联合头颅MRI对早产儿神经发育预后的预测价值优于单独aEEG、头颅MRI,且出生后3 d aEEG联合出生后2周头颅MRI对晚期早产儿矫正胎龄40周龄神经行为发育异常的AUC最大。这说明,出生后3 d的aEEG联合生后2周的头颅MRI对矫正胎龄40周神经行为发育异常有更好的预测价值,可作为其一种简单易行、有效的预测指标。

综上所述,早期aEEG分级与MRI影像学相结合可提高对晚期早产儿神经发育异常的预测价值,对启动早期干预及支持治疗,降低远期神经系统后遗症的发病率有重要意义。