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振幅整合脑电图诊断新生儿脑损伤临床研究进展

2019-02-25钱向明

医学综述 2019年19期
关键词:波谱脑电图脑损伤

钱向明,李 花

(绵阳市妇幼保健院儿科临床部,四川 绵阳 621000)

新生儿脑损伤(neonatal brain injury,NBI)指刚出生胎儿因各种原因所致的非进行性脑损伤,包括先天性脑发育不全、脑性瘫痪及中枢神经系统功能障碍。NBI患儿极易出现神经发育异常,产生中枢性运动障碍、视听障碍,甚至导致智力低下,留下癫痫后遗症,严重的直接造成新生儿死亡[1-2]。新生儿脑损伤的发生率及致残、致死率都较高,据统计,足月产新生儿中脑损伤的发生率达1‰~6‰,其中约20%的脑损伤新生儿死亡,25%的脑损伤新生儿会遗留永久性的运动或认知功能障碍[3]。因此,早期了解新生儿脑功能状况意义重大。然而,大多数NBI患儿早期缺少显著的临床表现,很难直接做出诊断,如何通过影像学检查对NBI患儿及时进行确诊,如何准确评估新生儿脑发育状况,掌握脑损伤的程度,是当前临床医学的研究热点;如何有效治疗NBI是儿科学和神经科学的一大难点[4]。振幅整合脑电图(amplitude-integrated electroencephalography,aEEG)是新生儿科常用的新型监护仪器,也是目前评估脑功能最先进的一种手段。近年来,许多临床医学工作者开始应用aEEG对新生儿脑功能进行长时程监测,以此诊断NBI,并作为NBI诊断和定级的金标准用于早期治疗,并取得了一定成果,使aEEG作为NBI的辅助检测手段在新生儿重症监护中扮演着越来越重要的角色[5-6]。现就aEEG的原理及其在NBI诊断和预后判断中的应用效果和注意事项进行综述。

1 aEEG的工作原理

aEEG是脑功能监测的主要方式,也是一种简单化的单频道连续脑电图记录监测。aEEG将从大脑双侧顶骨处采集的脑电信号,通过信号放大、频率滤过、压缩和整合振幅等过程评估大脑活动水平[7]。aEEG的使用方法简便,临床中大部分参照国际10%~20%电极安放法(国际10-20),将作信号采集的盘状电极安放在前额、中央和顶叶等部位,电极放置在头顶中央向前约25 mm和额中线上,两个顶部电极距离约为75 mm,脑电波中出现的各种信号不断以半对数的形式输出(一般以μV为单位),相关图形则以振幅形式进行描记,最后通过热敏感纸直接打印[8-9]。

脑电图自1932年在德国诞生以来,已成为临床上监测患者脑信号的重要手段。常规脑电图监测一般需要9个或16个记录电极,操作复杂,监测时间长,需要监测至少一个完整的睡眠-觉醒周期(sleep-wake cycles,SWC),且电波形态变异性大,难于准确判读,不适用于新生儿脑功能监护[10]。20世纪60年代开发出了—种新的EEG监测工具,即脑功能监测,脑功能监测比常规脑电图监测更实用、简便。aEEG正是由此而产生,所谓aEEG就是用脑功能监护仪采集一段时间的脑电信号,通过放大、过滤和压缩后,获得的动态脑电趋势图,最初用于监测正在接受心脏搭桥手术或入住重症监护病房患者的脑功能状态,20世纪80年代后开始将其应用于新生儿脑发育状况监测评估。aEEG信号稳定,对于NBI诊断的敏感性和特异性均较高。同时,aEEG的操作和判读均相对简便,监测时间短,可在床旁实时连续监测,可重复性高,有利于监测新生儿脑发育情况,对脑损伤进行早期诊断及预后判断[11]。

与常规脑电图相同。aEEG主要通过振幅、背景波形变化判断SWC和癫痫样波是否存在。通常情况下,如aEEG的波谱带呈宽振幅状出现,则表示新生儿处于安静睡眠状态;反之,如波谱带出现起伏状态或波形变化的趋势,则表示新生儿未睡眠或活动睡眠。有研究发现,正常足月新生儿最宽波谱出现在安静睡眠中,振幅宽度为7~10 μV;最窄波谱出现在清醒状态及活动睡眠时,振幅宽度为3~4 μV[12]。临床通常根据脑电活动振幅波谱带将新生儿aEEG分为三类:正常,上边界>10 μV,下边界>5 μV;轻度异常,上边界>10 μV,下边界≤5 μV;重度异常,上边界<10 μV,下边界<5 μV。是否伴有癫痫样活动并不是简单根据脑电活动振幅波谱带边界宽度来判断,而是要根据振幅是否存在突然增高,同时波谱带变窄的现象及是否出现短暂抑制来综合判断,如出现这些突然性变化即产生了癫痫样活动,严重的则可能产生惊厥[13]。

aEEG在新生儿监护中通常用于判断新生儿脑成熟度,评价脑功能状态。一般来说,胎龄超过37周时,胎儿的SWC才发育成熟,aEEG已在胎龄27周时监测到未成熟的SWC[14]。马娟等[15]应用aEEG分析不同胎龄新生儿脑发育成熟度的发育规律,发现窒息的新生儿脑电图大多不连续,SWC成熟率低于正常新生儿,表明aEEG可以通过SWC判断新生儿脑成熟度,评价脑功能状态。

2 aEEG在NBI诊断中的应用

aEEG已用于新生儿科NBI的辅助诊断和治疗。众多研究成果证实,aEEG在NBI诊治中的突出作用是早期预测,确诊越早,越早干预,治疗效果越佳[16-17]。采用常规EEG进行NBI的早期诊断非常困难,更难做出相应预测,相比之下,只有aEEG能及时、准确地预测和诊断NBI。现阶段,aEEG主要应用于新生儿窒息造成的缺氧缺血性脑病的早期判断和预后评估,以及新生儿惊厥判断和癫痫活动监测等方面。

2.1缺氧缺血性脑病(hypoxic ischemic brain,HIB) 新生儿HIB多由围生期缺氧所致,Apgar评分和脐血pH检测均无法早期预测。HIB的治疗关键是及时采取神经保护措施,以尽可能减少神经元凋亡,神经保护须在缺氧缺血后6 h内进行,采用常规脑电图判断HIB的损伤程度,从监测到得出结论一般需12~24 h。新生儿即使从刚出生就发现有缺氧缺血征兆,并及时选用常规脑电图进行监测,也要经过12 h才能确诊是否患HIB,显然这对于采取相应的防治措施已严重滞后。aEEG仅需监测3~24 h即可对脑损伤程度做出判断,敏感性和特异性均较高[17]。石惠英等[18]对190例进入重症监护病房的新生儿在出生后3~24 h进行aEEG监测,在通过综合了解产科病史、进行Apgar评分、观察出生后新生儿神经系统症状和排除其他病因等临床检查及结合脑电图、彩色多普勒超声、CT和磁共振成像等辅助检查,在最后确诊的65例HIE患儿中,aEEG诊断发现48例,诊断准确率达到73.8%。魏巍等[19]对120例HIE患儿进行aEEG干预,结果监测组治愈率显著高于非监测组,致残率显著低于非监测组,证实aEEG异常率与HIE密切相关,采取早期神经系统检查结合aEEG监测,可大大提高预测新生儿HIE的准确性。

研究发现,aEEG可以检测HIE新生儿接受亚低温治疗的效果,并判定预后。亚低温治疗因对神经元有保护作用,适用于HIE的治疗,但治疗时间窗很短,需要在出生后6 h以内进行,选择监测时间较短的aEEG能够及时、准确地判断亚低温的疗效[20]。贾雯等[20]在aEEG监测下,观察152例不同时间窗的亚低温治疗HIE患儿的效果,结果显示,重度HIE患儿在6 h内接受亚低温治疗的疗效远高于6 h后接受亚低温治疗的效果。刘大鹏等[21]对54例HIE患儿出生后6 h内行亚低温治疗,并行aEEG监测,结果未予亚低温治疗的窒息新生儿在生后36 h内逐渐建立SWC,提示预后良好。证实aEEG不但能评价HIE患儿脑损害程度,还可辅助评估亚低温治疗效果。

2.2新生儿惊厥 发生惊厥的新生儿极易患癫痫,及早识别新生儿惊厥和早期干预是降低癫痫的发生风险,减轻损害程度的关键。癫痫患儿在临床发作间期很少有特异性体征,而aEEG可以及时监测新生儿脑生物电,判断新生儿是否患癫痫。惊厥活动的aEEG波谱表现非常明显,往往能够及时发现,从而能提早判断,减少漏诊,且这种监测安全无痛苦,是正确诊断儿童癫痫,进行分型的理想手段。黄雪会等[22]对157例有惊厥表现的新生儿进行常规脑电图和aEEG检查,结果显示,aEEG所观察到的患儿惊厥次数比常规脑电图检查高3倍,为癫痫的正确诊断、分型提供了重要参考。癫痫发作的脑电图上会显示出特征性重复和有节奏波形,上下振幅的边界会加大,采用aEEG能动态监测脑功能的变化,有助于管理患儿癫痫活动,因此利用aEEG的检测结果不仅有利于确诊是否患癫痫,明确疾病程度,而且也可用于评价疗效、指导药物选择、调整剂量。李怀营和张世昌[23]将aEEG用于新生儿惊厥诊治,该研究以具有围生期高危因素的884例新生儿作为实验组,无围生期高危因素的1 366例为对照组,aEEG检查结果表明,实验组152例(17.2%)有惊厥发作;aEEG异常者274例(31%)。对照组有27例(1.9%)发生惊厥;aEEG异常者75例(5.5%)。对照组与实验组相比较,惊厥与异常脑电图的发生率比较差异均有统计学意义(P<0.05),且随着窒息程度的加重,惊厥与脑电图的发生率逐渐升高,表明aEEG对于新生儿惊厥的早期诊断及治疗有重要意义。

3 aEEG对NBI预后的评估及疗效判定

aEEG评价新生儿NBI预后主要特征有3个:①背景活动。即测量波谱带的上下边界,通过具体的观察来判断的脑健康状况,如波谱带呈宽振幅状出现,则表示新生儿处于安静睡眠状态。波谱带以10 μV为上边界、5 μV为下边界,超出这一范围,即表示脑功能状态异常,且脑损伤超出数值越大,脑损伤越严重,预后越差。②活动频率。即活动呈起伏性发展,是否为间歇性表现。③电持续状态。波谱带的连续可鉴别是否存在有不同程度的意识障碍,是否呈强直性发作或非典型失神、失张力发作等表现[24-25]。王月怡等[26]对60例治疗后的HIE新生儿采用aEEG进行脑功能监测,分组分析aEEG背景活动、癫痫性电活动、SWC及转归,结果提示,观察组的脑电图连续性和成熟型SWC所占比率均显著低于对照组(P<0.05),表明aEEG背景活动、SWC分类以及脑功能监测的综合评分与患儿预后存在相关性,证实SWC的出现提示患儿预后良好。邓莉等[27]对84例HIE脑损伤患儿在出生后12 h内进行常规脑电图、磁共振成像与aEEG对照检查,结果发现,有27例患儿存在静息电活动、痫波、爆发抑制等典型异常,表明aEEG能够有效监测神经精神发育情况。aEEG还可以用于研究胆红素对大脑发育影响,胆红素增高的新生儿,aEEG往往有背景活动不连续、SWC异常、下边界压低和带宽异常等。赵丹等[28]的研究显示,在对152例没有明显神经系统功能障碍症状的高胆红素血症患儿诊断中,aEEG监测的灵敏度和特异度分别达到93.10%和82.42%,提示新生儿胆红素增高时,aEEG即呈异常状态。

aEEG还可用于评价部分药物对新生儿脑功能的影响,薛辛东和于灏婷[29]用aEEG评估别嘌呤醇对神经系统的长期保护作用,发现在丙泊酚用药后,患儿的癫痫波幅度变化较大。Toso等[24]在右美托咪定导致新生儿癫痫发作的不良反应研究中,应用aEEG作监测手段,能准确定位致病病灶,并以此观察用药前后癫痫波幅度等变化,提示aEEG在评估药物治疗脑损伤的疗效及不良反应中均发挥重要作用。

4 展 望

监测新生儿脑功能的方法很多,临床实践中常用的就有磁共振成像、头颅超声、脑干听觉诱发电位、近红外光谱分析技术、EEG和aEEG等,每种方法都各有特点,也各有局限,如磁共振成像通过观察白质、灰质变化、髓鞘化程度来判断脑发育成熟度,也可以结合波谱分析技术判定脑代谢的状态,但弱点在扫描时间长,应用不太方便;头颅超声可床旁应用,但检测范围有限,只适用于诊断中线附近的脑部情况;脑干听觉诱发电位诊断脑损伤敏感性高,但描记时间长,需要屏蔽环境,不适用于重症监护病房的新生儿;近红外光谱分析技术主要是监测脑血流和氧合的变化,但容易受较多因素影响,需连续动态监测;传统EEG与aEEG一样,主要评价皮质电活动,但多导联电极不实用,易被生物或非生物的伪迹所干扰[30]。相比之下,aEEG优越性较明显。不但仪器体积较小、操作方便、图形直观、分析判断难度小,受外界干扰也较少,而且可自动、连续、全面记录脑电活动,电极放在双顶骨处,对缺血敏感,非常有助于及时发现惊厥及其他脑功能异常。同样,aEEG也有不足之处,主要表现在对短暂的、局灶的惊厥活动依然难以全面描记,动态观察效果受限。为克服这一局限,需要在仪器改进和提高操作技能方面进一步探索[31]。此外,目前aEEG诊断NBI只适用于缺氧缺血性脑病和新生儿惊厥,是否可用于诊断智力低下、中枢性运动障碍、视听障碍等脑损害,还有待进一步研究[32]。总之,aEEG在NBI早期诊断及预后判断方面有很大实用价值,aEEG联合其他神经学检查手段,能有效评价新生儿的脑功能情况及预后,以提高诊断阳性率,随着研究和应用的深入,aEEG在诊断NBI方面还会发挥更大的作用。

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