脑电双频指数联合血浆中枢神经特异性蛋白和D-二聚体对颅脑损伤患者预后的评估

林巧凤

厦门市第五医院神经外科 福建省厦门市 361101

颅脑损伤是临床常见危重症，多为头部遭受机械外力打击所致，可导致患者意识丧失，存在较高死亡风险。临床评估常依靠常规影像学检查，但其以提供形态学信息为主，难以辅助判断大脑皮层活跃程度，且在继发脑水肿患者中易被干扰[1]。脑电双频指数（bispectral index, BIS）是监测ICU 患者大脑活动的常用方法，其将脑电图的功率和频率经双频分析作出的混合信息拟合成一个最佳数字用于判断患者意识状况，能指导临床医护尽快识别不良事件，避免不良预后。但是仅利用BIS 难以判断颅脑损伤患者继发性脑损伤的发生、发展和转归。岳盛魁等[2]研究显示联合血清学指标可提高预测颅脑损伤早期临床转归的价值。中枢神经特异性蛋白（S100 β）是S100 家族中的重要成员，主要承担促进神经胶质细胞的生长、增殖、分化、维持钙稳态等功能，正常情况下血液中可检出量极低，但发生脑损伤时可经受损的血脑屏障进入血液，使血液中S100β 蛋白的浓度升高，因此常作为脑损伤特异性生物标志物[3]。患者发生颅脑损伤后可出现异常脑血流动力学变化，创伤区域血管破坏，毛细血管通透性改变，造成大脑缺氧缺血，同时可继发形成脑水肿加重脑缺氧损伤[4]。D-二聚体（DD）是纤维蛋白水解产物，可用于反映体内血液凝集状态，常用于脑梗死、心肌梗死等缺血性疾病判断中[5-6]。本研究探究BIS 联合血浆S100 β、DD 检测对颅脑损伤患者预后的评估价值，报道如下。

资料与方法

一、研究对象

回顾性分析厦门市第五医院在2019 年5 月至2022 年5 月期间收治的125 例颅脑损伤患者临床资料。纳入标准：①年龄18 岁以上；②外伤性颅脑损伤；③入院即行BIS 监测；④临床资料完整。排除标准：①入院24 h 内死亡者；②合并多发骨折、其他器官损伤者；③合并恶性肿瘤、免疫系统疾病、严重器官功能障碍者；④既往脑外伤病史、脑卒中病史者。

二、方法

收集患者一般资料，包括性别、年龄、基础病（高血压、血脂异常、糖尿病、冠心病、慢性阻塞性肺疾病）、致伤原因（车祸、高空坠落、外力打击、其他）、急性生理与慢性健康评分表Ⅱ（acute physiology and chronic health evaluation, APACHE Ⅱ）、格拉斯哥昏迷评分（Glasgow coma scale, GCS）、脑电图异常情况、入院24 h 内平均BIS、血浆S100 β、DD 水平。

BIS 监测 入院24 h 内连续监测BIS，使用仪器为BioLogic128 导视频脑电图及配套器械。具体操作：常规皮肤消毒，去除局部表面油脂，晾干后在鼻根上方5 cm、右侧眉弓平行上方及右侧太阳穴3处放置电极片，进行BIS 监测。参数：皮肤阻力＜5 kΩ，滤波1～50 Hz，待肌电图≤40 dB，信号质量指数＞50%，每15 秒自动记录1 次。

抽取患者外周静脉血以3 500 rpm 速度离心10 min，分离血清、血浆，置于-80℃冰箱保存。取待测血浆，使用酶联免疫吸附剂检测（ELISA）法检测S100β 水平，使用免疫比浊法检测DD 水平。

三、评价标准

①APACHE Ⅱ：含急性生理评分、年龄、慢性健康评分3 个分量表，得分为各分量表得分之和，得分范围0～71 分，得分与病情严重程度呈正相关[7]。②GCS：包括睁眼反应、语言反应、肢体运动3 项，得分为各项得分之和，得分范围3～15 分，得分与清醒程度呈正相关。得分判定：15 分为完全清醒，13～14 分为轻度意识障碍，9～12 分为中度意识障碍，3～8 分为昏迷[8]。③BIS：筛选入院24 h 内待肌电图≤40 dB，信号质量指数80%～100%的BIS 计算平均值。结果判定：100 为完全清醒， 85～100 为清醒状态，65～84 为轻度镇静，40～64 为深度镇静，＜40 为大脑皮层爆发抑制，0 为无脑电活动。比较28 d 内死亡及存活颅脑损伤患者的临床资料。

四、统计学方法

所有数据采用SPSS 24.0 软件处理，计量资料用均数±标准差（）表示，两组比较进行独立样本t检验；计数资料用频数（%）表示，两组间比较采用检验；使用logistic 回归分析颅脑损伤患者预后不良的危险因素，使用受试者工作特征（receiver operating characteristic, ROC） 曲线分析BIS、S100β、DD 预测颅脑损伤预后的效能。以P＜0.05 表示差异有统计学意义。

结 果

一、颅脑损伤不同预后患者单因素比较

两组患者性别构成、基础病（高血压、血脂异常、糖尿病、冠心病、慢性阻塞性肺疾病）、致伤原因、脑电图异常比较差异无统计学意义（P＞0.05）。死亡组年龄大于存活组，APACHE Ⅱ得分、S100 β、DD 水平高于存活组，GCS 评分、平均BIS 值低于存活组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 颅脑损伤不同预后患者单因素比较

二、颅脑损伤预后多因素logistic 分析

logistic 回归分析显示APACHE Ⅱ、GCS、入院24 h 内平均BIS 值、血浆S100 β、DD 是颅脑损伤患者死亡的独立影响因素（P＜0.05），见表2。

表2 颅脑损伤预后多因素logistic 分析

三、BIS、S100β、DD 预测颅脑损伤预后效能ROC 曲线分析

ROC 曲线显示入院24 h 内平均BIS 值、血浆S100 β、DD预测颅脑损伤患者预后的曲线下面积（area under curve, AUC）分别为0.897、0.816、0.820，BIS 联合S100 β、DD 预测的AUC 分别为0.944、0.950，三者联合预测AUC 为0.975。见表3、图1。

图1 BIS、S100β、DD 及联合检测预测颅脑损伤预后效能ROC 曲线

表3 不同因素单独或联合预测颅脑损伤预后效能ROC 结果

讨 论

脑电图是检测大脑皮层活动的主要方法，可通过传感器收集脑细胞电活动判断意识水平，但是脑电图信息专业性较强，需要专业操作者阅图分析才能为临床医生提供疾病信息，较为不便[9]。BIS 是对原始脑电图加工后生成的数字信息，通过数字反映患者大脑皮层活跃程度，便于医生直观判断患者脑损伤进展或恢复程度。S100 β 是神经系统特异性蛋白，其主要作用于神经胶质细胞，参与钙离子信号转导，可发挥促进脑发育的作用。正常情况下存在脑内神经元中，血液中S100 β 浓度上升说明存在脑损伤。颅脑损伤可造成血流动力学改变，早期出现细胞毒性脑水肿时脑组织处于缺氧缺血状态，DD是纤维蛋白经纤溶酶水解的产物，用于反映患者体内血液凝集水平，临床多个报道认为DD 水平与缺血性脑损伤疾病不良预后有明显关联。

本研究比较28 d 内死亡及存活颅脑损伤患者资料，结果显示两组年龄、APACHE Ⅱ、GCS 得分、平均BIS、血浆S100 β、DD 水平均有差异，而且除年龄外均为死亡独立影响因素（P＜0.05）。其中APACHE Ⅱ是临床危重症常用的病情严重程度评估量表，得分越高的患者病情越严重，不难理解其会有更高的死亡风险。而GCS 是反映患者意识水平的量表，得分与意识清醒程度相关，结果显示28 d 病死患者入院时有更严重的意识障碍。虽然GCS 是预后不良的危险因素，但是依靠人工评估，难以避免受评估人员专业水平影响，较量化数据客观性有所不足[10]。书国伟等[11]研究显示急性脑损伤患者的BIS 值与GCS 值呈显著正相关。Paul 等[12]研究显示，29 例行开颅手术治疗的轻中度颅脑损伤患者的GCS评分与脑电双频指数呈正相关（r=0.67，P＜0.05）。以上研究提示BIS在患者脑损伤监测评估中的意义。本研究显示死亡患者入院24 h 内平均BIS 值明显低于存活患者，死亡患者平均值低于40，说明多数患者处于大脑皮层爆发抑制状态。该状态表现为低波幅慢波或平坦图形与短暂爆发电活动的交替，反映皮层相对静止状态，可见患者存在严重意识障碍[13]。ROC 曲线显示BIS 效能较好，但是敏感度稍低，考虑是因为取三处电极难以在空间上均匀反映患者脑皮层活动，可能导致收集电信号与爆发活动不同步，反映了BIS 值与实际皮层活动存在一定差异，这也提醒联合其他指标弥补局限性的必要。死亡患者S100 β 明显低于存活患者，ROC 曲线分析显示其效能较BIS 低，但二者联合后均优于单一检查。S100 β 是反映脑损伤的特异性指标，脑损伤可造成神经细胞坏死，使其中的S100 β 大量释放，而且其半衰期为2 h，当患者继发其他脑损伤，破坏血脑屏障使浓度可再次上升，监测其变化可指导及时进行影像学检查，判断病情变化[14]。入院时S100 β更高的患者存在更严重的神经缺损，且较大概率继发其他脑损伤，病情更复杂，有更高的病死风险。而作为反映血液凝集状态的DD，死亡组有更高的水平，更能说明28 d 病死患者入院时继发脑损伤。此外，脑损伤血管内皮可造成纤溶凝血系统紊乱，DD水平可反映内皮受损情况[15]。ROC 曲线分析结果显示三者联合预测效能更高，考虑是因为BIS 可从宏观层面监测大脑皮层活动，评估脑损伤程度，而S100β、DD 生化指标可微观知晓患者功能受损情况。

综上所述，BIS 联合血浆S100 β、DD 检测对颅脑损伤患者预后的评估存在较高效能。