探讨振幅整合脑电图(amplitude integrated electroencephalography,aEEG)在胎龄小于30周早产儿脑功能监测中的意义。
将2015年9月至2017年2月泉州市儿童医院新生儿科收治的165例胎龄小于30周并存活出院早产儿作为研究对象,其中重度脑损伤组20例,非重度脑损伤组145例。采用aEEG进行脑功能监测,运用早产儿aEEG评分系统分析两组早产儿在aEEG图形连续性、睡眠觉醒周期、下边界振幅、带宽及总评分的差异及变化规律;采用首都儿科研究所小儿神经心理发育检查表进行生后12月龄发育商(development quotient,DQ)评估;记录存活早产儿的临床资料和治疗转归;分析aEEG与其近期临床预后的相关性。
不同胎龄重度脑损伤组患儿急性期aEEG图形连续性、睡眠觉醒周期、下边界振幅、带宽和总评分均较同胎龄组非重度脑损伤患儿低,差异均有统计学意义(P均<0.05);重度脑损伤组患儿急性期aEEG图形连续性、睡眠觉醒周期、下边界振幅、带宽和总评分方面不同胎龄组间差异无统计学意义(P均>0.05);非重度脑损伤组患儿随着出生胎龄的增加,急性期aEEG图形连续性、睡眠觉醒周期、带宽和总评分逐渐增加,不同胎龄组间的差异均有统计学意义(P<0.05),下边界振幅评分不同胎龄组间差异无统计学意义(P>0.05)。重度脑损伤组16例患儿DQ随访结果:DQ≤69即发育落后15例,70~84即可疑异常1例,≥85即发育正常0例;非重度脑损伤组130例患儿DQ随访结果:78例发育正常,42例可疑异常,10例发育落后。所有患儿aEEG成熟度评分与临床近期预后进行双向等级有序资料的相关性检验提示存在相关性,Spearman等级相关系数为0.702(P<0.05)。
aEEG图形连续性、睡眠觉醒周期、带宽和总评分可以用于评估胎龄小于30周早产儿脑功能发育水平;且aEEG成熟度总评分可以用来评估损伤严重程度及近期预后。
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近年来,随着新生儿临床诊治技术的不断进步,早产儿特别是低出生胎龄早产儿的存活率明显提高,但存活早产儿在新生儿期所面临的神经发育落后及各种脑损伤风险所致的神经系统不良预后仍较严重[1,2,3]。因此,期望通过早期监测、及时发现和早期干预,以降低早产儿神经系统后遗症的发生及严重程度,是目前新生儿科领域的研究热点之一。振幅整合脑电图(amplitude integrated electroence phalography,aEEG)与足月儿各种脑损伤的关系研究日趋成熟,在正常早产儿脑成熟度研究也越来越多;但目前国内对于小胎龄早产儿生后早期及随访中的aEEG脑功能监测及其与预后关系的报道仍较少。2015年9月,我院新生儿科开展以aEEG为主要手段的早产儿脑功能监测研究,现将纳入并获得随访研究的胎龄小于30周早产儿病例165例,根据其脑功能监测结果结合临床及随访转归,总结报道如下。
以2015年9月至2017年2月在本院新生儿病区收治的早产儿为研究对象。研究纳入标准:(1)胎龄<30周,生后24 h内入院;(2)出生及住院资料完整,并存活出院(出院标准:体重≥2 000 g或校正胎龄≥35周);(3)本市常住人口(居住大于3年)及确保随访依从性的非本市常住人口;(4)除外各种可能影响临床干预效果的先天性、遗传性疾病患儿,如遗传代谢病、良恶性肿瘤、复杂型先天性心脏病、消化道畸形等。所有入选早产儿出生5 min时Apgar评分≤3分视为重度窒息,并按有无合并重度窒息或头颅彩超生后3 d内提示重度(Ⅲ、Ⅳ级)脑室周围-脑室内出血(periventricular-intraventricular hemorrhage,PIVH)、生后2~4周提示脑室周围白质软化(periventricular leukomalacia,PVL),分为重度脑损伤组和非重度脑损伤组。该研究患儿家长均已知情同意并获得本院医学伦理委员会批准(批号:2015年伦审第3号)。
研究对象分别在入院72 h内,校正胎龄32周、34周、36周时监测aEEG。采用Nicoletone™ Monitor模块化神经电生理体系,持续记录6~12 h来自(F3、F4、T3、T4、C3、C4、O1、O2)八个电极的aEEG、睡眠觉醒周期以及同时期的常规视频脑电图记录。描记时电阻<5 kΩ,将<2 Hz和>15 Hz的频率滤除,扩增2~15 Hz范围内的频率波,以半对数形式6 cm/h输出,结果为以波幅形式表现的波谱带(单位μV)。
参照郑学辉等[4]根据Burdjalov等[5]设计的评分系统及参照Olischar等[6]关于连续性定义重新设计的评分标准,将早产儿aEEG图形按连续性、睡眠觉醒周期、下边界振幅、带宽及其总评分对脑成熟度进行评估,总评分0~13分。见表1。
分值 | 连续性 | 睡眠觉醒周期 | 下边界振幅 | 带宽 |
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0 | 不连续低电压:不规则带宽伴明显振幅差异,最小振幅<3 μV,最大振幅为15~30 μV | 无睡眠觉醒周期 | 重度抑制(<3 μV) | 抑制:低跨度(≤15 μV)且低电压(5 μV) |
1 | 不连续高电压:不规则带宽伴明显振幅差异,最小振幅3~5 μV,最大振幅为20~40 μV | 首次出现波形 | 部分抑制(3~5 μV) | 很不成熟:高跨度(>20 μV)或中等跨度(15~20 μV),且低电压(5 μV) |
2 | 连续性图形:规则带宽,无明显振幅差异,最小振幅>5 μV,最大振幅为20~40 μV | 有些周期性,但不明确 | 无抑制(>5 μV) | 不成熟:高跨度(>20 μV)且高电压(>5 μV) |
3 | 明确的周期性但中断 | 成熟中:中等跨度(15~20 μV)且高电压(>5 μV) | ||
4 | 明确的周期性无中断 | 成熟:低跨度(<15 μV)且高电压(>5 μV) | ||
5 | 成熟的睡眠觉醒周期 |
在入院后3 d内、7 d、14 d、21 d、28 d、校正胎龄32周、校正胎龄34周时常规进行头颅彩超检查;校正胎龄40周时进行颅脑MRI检查,行快速自旋回波(FSE)序列轴位T1WI、T2WI以及弥散加权DWI序列。设备为GE Signa HDi 1.5T超导型MR仪。
出院前早产儿家长均接受家庭康复培训,主要内容包含感官刺激、运动疗法、认知及社交能力培养等,采用家庭联合住院进行康复治疗。于生后12月龄时采用首都儿科研究所制定的《0~6岁小儿神经心理发育检查表》进行发育商(developmental quotient,DQ)测定。分级判断标准:DQ≥130为优秀,115~129为中上,85~114为中等,70~84为中下,≤69为智力低下;将DQ≥85视为发育正常,70~84为可疑异常,DQ≤69为发育落后[7]。
应用SPSS 20.0软件包进行分析,计量资料用均值±标准差(Mean±SD)表示,相同胎龄两组早产儿均数比较采用t检验,不同胎龄组间比较采用单因素方差分析,采用LSD法进行两两比较;aEEG成熟度评分与临床近期预后相关性分析采用卡方检验和Spearman等级相关分析,P<0.05为差异有统计学意义,相关系数r越接近1提示相关性越强。
纳入研究165例早产儿,男78例、女87例。出生胎龄为(28.5±0.9)周(25+0~29+6周),出生体重(1 175.9±170.8)g(710~1 650 g)。其中适于胎龄儿97例,小于胎龄儿27例,大于胎龄儿41例。早产原因:胎膜早破42例,妊娠高血压疾病33例,非妊娠高血压疾病前置胎盘或胎盘早剥17例,宫内窘迫28例,多胎妊娠29例,原因不明16例。73例剖宫产娩出。病例按胎龄分布为:25周2例、26周7例、27周29例、28周67例、29周60例。因病例数少,故将胎龄25、26、27周早产儿合并为胎龄≤27+6周组,其中重度脑损伤6例,非重度脑损伤32例;胎龄28周组,重度脑损伤7例,非重度脑损伤60例;胎龄29周组,重度脑损伤7例,非重度脑损伤53例;所有早产儿重度脑损伤共20例,非重度脑损伤共145例。两组早产儿一般情况分布见表2。
分组 | 例数 | ≤27+6周 | |||
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5 min Apgar评分(Mean±SD) | 生后1 h内动脉血气pH值(Mean±SD) | 重度窒息(例) | Ⅲ、Ⅳ级IVH、PVL(例) | ||
重度脑损伤组 | 6 | 5.2±3.5 | 7.16±0.12 | 3 | 5 |
非重度脑损伤组 | 32 | 7.9±1.3 | 7.32±0.17 | 0 | 0 |
分组 | 例数 | 28+0~28+6周 | |||
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5 min Apgar评分(Mean±SD) | 生后1 h内动脉血气pH值(Mean±SD) | 重度窒息(例) | Ⅲ、Ⅳ级IVH、PVL(例) | ||
重度脑损伤组 | 7 | 6.7±3.4 | 7.18±0.10 | 2 | 6 |
非重度脑损伤组 | 60 | 7.9±1.4 | 7.31±0.08 | 0 | 0 |
分组 | 例数 | 29+0~29+6周 | |||
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5 min Apgar评分(Mean±SD) | 生后1 h内动脉血气pH值(Mean±SD) | 重度窒息(例) | Ⅲ、Ⅳ级IVH、PVL(例) | ||
重度脑损伤组 | 7 | 6.7±3.0 | 7.17±0.14 | 2 | 7 |
非重度脑损伤组 | 53 | 7.8±1.4 | 7.31±0.13 | 0 | 0 |
注:IVH:脑室内出血;PVL:脑室周围白质软化;重度窒息与IVH、PVL病例有重叠。
(1)重度脑损伤组与急性期aEEG评分:不同胎龄组早产儿急性期在aEEG图形连续性、睡眠觉醒周期、下边界振幅、带宽和总评分均较同胎龄组非重度脑损伤早产儿低,差异有统计学意义(P<0.05);随着出生胎龄的增加,该组早产儿急性期在aEEG图形连续性、睡眠觉醒周期、下边界振幅、带宽和总评分方面不同胎龄组间差异无统计学意义(P>0.05),见表3。(2)非重度脑损伤组与急性期aEEG评分:随着出生胎龄的增加,该组早产儿急性期在aEEG图形连续性、睡眠觉醒周期、带宽和总评分逐渐增加,不同胎龄组间的差异均有统计学意义(P<0.05),在下边界振幅评分不同胎龄组间差异无统计学意义(P>0.05);aEEG评分与出生胎龄的Spearman等级相关分析提示:非重度脑损伤组早产儿aEEG连续性、睡眠觉醒周期、带宽和总评分均与出生胎龄呈正相关,差异有统计学意义(P<0.05),且总评分与出生胎龄相关性更强,见表3。(3)校正胎龄32、34、36周时aEEG评分:校正胎龄32周时所有重度脑损伤组早产儿在aEEG睡眠觉醒周期、总评分方面较非重度脑损伤组早产儿低,差异有统计学意义(P<0.05),而连续性、下边界振幅、带宽评分方面差异无统计学意义(P>0.05);校正胎龄34、36周时,重度脑损伤组与非重度脑损伤组早产儿在aEEG图形连续性、睡眠觉醒周期、下边界振幅、带宽和总评分方面差异均无统计学意义(P均>0.05),见表4。
组别 | 例数 | 连续性 | 睡眠觉醒周期 | 下边界振幅 | 带宽 | 总评分 | |||||
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重度脑损伤 | 非重度脑损伤 | 重度脑损伤 | 非重度脑损伤 | 重度脑损伤 | 非重度脑损伤 | 重度脑损伤 | 非重度脑损伤 | 重度脑损伤 | 非重度脑损伤 | ||
≤27+6周组 | 38 | 0.2±0.4 | 1.1±0.5a | 0.5±0.5 | 1.5±0.6a | 0.7±0.5 | 1.7±0.5a | 0.8±0.4 | 1.8±0.9a | 2.2±1.0 | 6.1±1.6a |
28+0~28+6周组 | 67 | 0.3±0.5 | 1.3±0.6a | 0.9±0.7 | 1.8±0.6a | 0.6±0.5 | 1.8±0.4a | 1.0±0.0 | 2.2±0.8a | 2.7±0.8 | 7.0±1.7a |
29+0~29+6周组 | 70 | 0.6±0.8 | 1.7±0.5a | 0.6±0.5 | 2.3±0.7a | 0.7±0.8 | 1.9±0.3a | 0.9±0.4 | 2.6±0.7a | 2.7±1.0 | 8.5±1.4a |
F值 | 0.816 | 19.228 | 0.670 | 18.456 | 0.097 | 2.064 | 0.551 | 9.415 | 0.782 | 25.321 | |
P值 | 0.459 | <0.001 | 0.525 | <0.001 | 0.908 | 0.131 | 0.586 | <0.001 | 0.473 | <0.001 | |
r值 | 0.256 | 0.460 | 0.038 | 0.451 | 0.002 | 0.168 | 0.015 | 0.356 | 0.293 | 0.556 | |
P值 | 0.276 | <0.001 | 0.875 | <0.001 | 0.994 | 0.043 | 0.949 | <0.001 | 0.209 | <0.001 |
注:与同组重度脑损伤患儿比较,aP<0.05。
分组 | 例数 | 32周 | ||||
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连续性 | 睡眠觉醒周期 | 下边界振幅 | 带宽 | 总评分 | ||
重度脑损伤组 | 20 | 1.7+0.5 | 2.3±0.7 | 1.9±0.3 | 3.1±0.2 | 9.0±0.7 |
非重度脑损伤组 | 145 | 1.9+0.3 | 2.9±0.8 | 1.9±0.2 | 3.1±0.2 | 9.8±1.1 |
t值 | 1.873 | 3.624 | 0.628 | 0.224 | 3.095 | |
P值 | 0.063 | 0.001 | 0.537 | 0.825 | 0.002 |
分组 | 例数 | 34周 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
连续性 | 睡眠觉醒周期 | 下边界振幅 | 带宽 | 总评分 | ||
重度脑损伤组 | 20 | 2.0±0.0 | 3.3+0.4 | 1.9±0.4 | 3.2±0.4 | 10.3±0.5 |
非重度脑损伤组 | 145 | 2.0±0.0 | 3.5±0.6 | 2.0±0.2 | 3.1±0.3 | 10.5±0.7 |
t值 | - | 1.446 | 1.794 | -0.645 | 2.007 | |
P值 | - | 0.150 | 0.075 | 0.525 | 0.053 |
分组 | 例数 | 36周 | ||||
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连续性 | 睡眠觉醒周期 | 下边界振幅 | 带宽 | 总评分 | ||
重度脑损伤组 | 20 | 2.0±0.0 | 3.7±0.5 | 2.0±0.0 | 3.5±0.5 | 11.2±0.7 |
非重度脑损伤组 | 145 | 2.0±0.0 | 3.8±0.6 | 2.0±0.0 | 3.5±0.5 | 11.2±0.8 |
t值 | - | 0.970 | - | -0.311 | 0.474 | |
P值 | - | 0.341 | - | 0.759 | 0.639 |
165例患儿至12个月时获得随访146例,失访19例(其中重度脑损伤组4例,非重度脑损伤组15例)。重度脑损伤组16例随访结果:DQ≤69即发育落后15例,DQ 70~84即可疑异常1例,DQ≥85即发育正常0例;非重度脑损伤组130例患儿DQ随访结果:78例发育正常,42例可疑异常,10例发育落后。将aEEG成熟度评分,分为3个等级:0~4分、5~8分、9~13分;总分高提示脑功能监测结果相对好。将非重度脑损伤组患儿aEEG成熟度评分与临床近期预后进行双向等级有序资料的相关性检验,χ2=91.81,P<0.05;Spearman等级相关系数r为0.558(P<0.05),见表5。将所有早产儿aEEG成熟度评分与临床近期预后进行双向等级有序资料的相关性检验,χ2=129.99,P<0.05;Spearman等级相关系数r为0.702(P<0.05),见表6。均提示aEEG成熟度评分结果与临床预后存在相关性,且根据相关系数的大小,提示将aEEG成熟度总评分用来评估所有30周以下早产儿的近期临床预后比评估非重度脑损伤组早产儿预后更有优势(r值更接近1)。
aEEG成熟度评分 | 例数 | 预后 | ||
---|---|---|---|---|
发育正常 | 可疑异常 | 发育落后 | ||
0~4 | 11 | 0 | 3 | 8 |
5~8 | 80 | 42 | 36 | 2 |
9~13 | 39 | 36 | 3 | 0 |
注:χ2=91.81,P<0.05;相关系数r=0.558,P<0.05;aEEG:振幅整合脑电图。
aEEG成熟度评分 | 例数 | 预后 | ||
---|---|---|---|---|
发育正常 | 可疑异常 | 发育落后 | ||
0~4 | 27 | 0 | 4 | 23 |
5~8 | 80 | 42 | 36 | 2 |
9~13 | 39 | 36 | 3 | 0 |
注:χ2=129.99,P<0.05;相关系数r=0.702,P<0.05;aEEG:振幅整合脑电图。
aEEG的特点是操作方便、监测时间灵活、图形直观、受外界影响小;近30年以来,在新生儿重症监护室中的使用越来越广泛;目前已成熟应用于各种足月儿脑损伤的脑功能监测及预后判断[8,9,10],特别是窒息足月儿亚低温干预过程中脑功能的监测以及预后评估[11]。近年来,aEEG在正常早产儿脑成熟度评估研究也越来越多[12]。本研究针对胎龄小于30周早产儿aEEG研究,特别是合并重度脑损伤病例的分析,国内报道仍较少。早产儿脑发育不成熟,描记的aEEG图形与足月儿有明显的差异,使用足月儿aEEG分类判断标准来分析早产儿图形,结果常常出现错误。因此,本研究采用郑学辉等[4]根据Burdjalov等设计的评分系统及参照Olischar等关于连续性定义重新设计的评分系统进行早产儿脑成熟度评估,其主要差别为在连续性定义上更加客观及可靠[4,5,6]。
连续性作为评价脑成熟的敏感指标之一,评分随着胎龄的增加而增加。Olisehar等[6]对胎龄<30周的正常早产儿脑成熟度研究得出同样的结果,与本研究中非重度脑损伤组早产儿aEEG连续性评分一致。睡眠觉醒周期的维持是由下丘脑-苍白球环路及与之密切相关的脑皮层神经元电活动共同参与的,其建立体现了脑功能的完整性,也是评价脑功能的指标之一[13]。Klebermass等[14]分析98例出生胎龄<30周未合并脑损伤早产儿生后早期aEEG图形,发现睡眠觉醒周期最早出现在胎龄23周的早产儿;Burdjalov等[5]发现睡眠觉醒周期的出现与胎龄明显相关,睡眠觉醒周期评分随着胎龄增加而增高。本研究非重度脑损伤组早产儿最小胎龄25+2周,已出现睡眠觉醒周期,在睡眠觉醒周期评分上,其随着胎龄增长评分越高,差异有统计学意义,与报道一致[5,14]。下边界振幅随着胎龄增加而增加已经被更多证据所证明,那么带宽作为aEEG图形上、下界电压的差值,同样随着胎龄的增加,aEEG的下界电压逐渐升高而上界电压逐渐降低,带宽逐渐变窄,即下边界振幅、带宽评分随着胎龄逐渐增加[5,15]。本研究非重度脑损伤组早产儿aEEG下边界振幅评分增加与胎龄增长相关性并无统计学意义,与Soubasi等[16]报道一致。其主要原因可能与本研究组胎龄主要集中在28~30周之间,且胎龄28周以下病例相对较少有关,有待其他研究进一步佐证。aEEG总评分作为其他各参数评分的总和,同样随着胎龄的增长而增加,本研究在非重度脑损伤早产儿aEEG总评分上与国内外相关报道均一致[17],且根据相关性分析,总评分可更好地反映早产儿脑成熟度的变化。
早产儿出生时神经系统发育不成熟,重度窒息、宫内感染、出血性疾病、医源性损伤等因素均可导致神经系统损伤,引起如PIVH、PVL、脑积水等早产儿脑损伤,其中生后早期头颅彩超可识别的重度早产儿脑损伤发病率最高的为Ⅲ-Ⅳ级IVH及PVL,且其病死率高,存活患儿常有严重神经系统后遗症。对于早产儿脑损伤目前临床上研究较多的指标是暴发间期(interburst intervals)、暴发百分比(interburst percentage)、每小时最大暴发次数、aEEG下边界振幅、惊厥样活动等[18],而这些参数在测量及分析上不如aEEG评分系统方便。因此,本研究同样利用早产儿脑成熟度评分进行重度脑损伤组早产儿aEEG的判读评分。根据脑成熟度评分系统,不同胎龄重度脑损伤早产儿急性期在aEEG图形连续性、睡眠觉醒周期、下边界振幅、带宽和总评分均较同胎龄组非重度脑损伤患儿低,可见aEEG脑成熟度评分系统可以用来评价重度脑损伤早产儿的脑功能状态。本研究显示,重度脑损伤早产儿在aEEG脑成熟度各项评分上与胎龄均无相关性,该结果可能提示早产儿发生重度脑损伤时与脑发育程度无关;也有可能需要进一步参考其他脑损伤aEEG分度标准进行分析。
采用aEEG预测早产儿长短期神经结局预后上,国内外专家多持肯定态度[19,20]。Klebermass等[20]分析了143例胎龄<30周早产儿生后2周内的aEEG,以及校正年龄3周岁时的Bayley评分;定义智力发育指数/精神运动发育指数<80、脑瘫、死亡为预后不良。研究发现预后不良的早产儿在生后2周内均出现过异常的aEEG表现,提示生后早期aEEG监测有助于预测早产儿长期神经结局[20]。小儿神经心理发育检查表是早期发现儿童神经发育落后的重要测评方法,可作为婴幼儿早期干预的依据,临床上科学实用,效果显著[7],本研究应用其测定DQ值对早产儿生后12个月进行随访评估。本研究中,重度脑损伤组早产儿生后早期aEEG各项评分均明显低于同胎龄组非重度脑损伤早产儿,对其进行随访,至12个月时获得随访16例,发现93.75%(15例)预后不良,提示aEEG评分系统有助于脑损伤早产儿预后评估。将aEEG进行成熟度评分,总分高提示脑功能监测结果相对好;将aEEG成熟度评分与临床近期预后进行双向等级有序资料的相关性检验,提示aEEG成熟度评分与胎龄小于30周早产儿的临床预后存在相关性。总评分≤4分患儿85.19%预后不良,因此临床上可试用此评分等级进行预后判断,当然有待更多临床研究进行验证。
综上所述,aEEG图形连续性、睡眠觉醒周期、带宽和总评分可以用于评估胎龄小于30周早产儿脑功能发育水平。当胎龄小于30周早产儿aEEG成熟度评分≤4分提示脑损伤严重,预后不良,应积极有效保护脑功能,提高早产儿生存质量。
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突