应用视频脑电图探讨健康早产新生儿睡眠期排尿与大脑活动的相关性。
选取28例正常单胎早产新生儿作为研究对象(男16例，女12例)。根据受孕龄(CA)分为3组(Ⅰ组≤31 ～33周11例，Ⅱ组≤33～35周7例，Ⅲ组≤35～37周10例)。每组均进行4 h(8：00～12：00)自由排尿观察，同步进行8导视频脑电图监测。记录排尿频率(VF)、每次排尿体积(VV)、B型超声测量排尿后残余尿量(PRV)及排尿时清醒/睡眠状态。
共记录91次自由排尿，总体52.7%的排尿发生在清醒状态。间断排尿(10min内排尿次数≥2)13次，在总体排尿中占14.3%。Ⅲ组睡眠期排尿次数为2.4±1.0，显著少于其他两组(1.6±1.0、1.0±0.9，P＝0.00)。Ⅰ组PRV/BW为11.1±5.6，显著大于其他两组(7.6±2.5、6.6±4.2，P＝0.02)。各组组内睡眠状态下，排尿前5 s、排尿中及排尿后5 s脑电图参数比较：Ⅰ组、Ⅱ组脑电图电极Fp1-T3和Fp2-T4振幅差异有统计学意义，Ⅲ组脑电图电极C3-O1和C4-O2振幅差异有统计学意义(P<0.05)。三组组间睡眠状态下，对排尿前5 s、排尿中及排尿后5s脑电图参数比较：脑电图电极Fp1-T3、C3-O1和T3-O1振幅差异有统计学意义(P<0.05)。
在早产新生儿，大脑已经参与控制排尿。随着年龄增长，早产新生儿大脑中心区域和枕区，尤其是左侧大脑皮层在排尿中发挥重要作用。
版权归中华医学会所有。
未经授权，不得转载、摘编本刊文章，不得使用本刊的版式设计。
除非特别声明，本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。
越来越多的研究证实新生儿大脑已经参与调控膀胱功能[1]。我们之前的研究也发现足月新生儿和早产新生儿睡眠状态下排尿觉醒，表明大脑已经参与控制排尿[2,3,4]。尽管如此，早产新生儿安静睡眠期大脑是否参与控制排尿，仍存在争议，主要因为无直接证据记录安静睡眠期排尿时大脑活动。脑电图用于记录大脑皮层是否参与控制排尿，及大脑哪些部位参与排尿[5,6,7]，使我们了解大脑是否参与排尿控制提供了依据。
脑电图是一种有效的、非侵入性的、便宜的技术，在新生儿期广泛用于量化大脑皮层生物电活动的快速变化[8]，大脑发育进展变化，或检测大脑损伤及功能异常[9]。尽管如此，一些因素如运动、光线和声响不能通过常规脑电图检测手段记录，分析常规EEG时不宜排除这些因素的干扰。近年，随着视频脑电图发展，实时记录身体活动成为可能，如下肢或上肢运动，使研究数据分析过程中排除身体活动的影响成为可能。
本研究通过4 h视频脑电图记录健康早产新生儿排尿，评估安静睡眠期大脑是否参与排尿控制。首次报道视频脑电图在同步记录早产新生儿排尿中的应用。
选取新生儿室28例正常单胎早产儿作为研究对象。男16例，女12例。孕龄(32.7±1.4)周；天龄(11.0±5.4)d；受孕龄(34.7±1.6)周；出生体重(1.7±0.4) kg。据受孕龄(conceptual age，CA)分为3组(Ⅰ组≤31～33周11例，Ⅱ组≤33～35周7例，Ⅲ组≤35～37周10例)。所有观察对象Apgar评分1 min、5 min均大于8分；血、尿、便常规未见异常；头颅CT及腹部B型超声未见异常。无神经系统及泌尿系统异常症状。研究征得新生儿监护人同意和郑州大学第一附属医院伦理委员会批准。
每个观察对象视频脑电图记录时间为8：00～12：00，人工喂养时间均为奇数时间点：如早上7、9、11点。在观察时间和喂养时间上保持一致，根据体重不同设置最适保温箱温度。观察过程中患儿未着衣物用于观察排尿，臀下放置自制闹铃(放于保温箱外侧靠近患儿足部1 m外，以免大脑受铃声干扰)。根据10-20国际系统安放电极(Fp1、Fp2、C3、C4、T3、T4、O1、O2 )：Fp2-T4、T4-O2、Fp2-C4、C4-O2、Fp1-T3、T3-O1、Fp1-C3及C3-O1。用导电膏固定在头皮上，记录时间持续4 h，记录至少2次排尿。脑电图纸速为20 mm/s，敏感度为7 μV/mm。脑电图检测前12 h无药物(如镇静药)应用。一旦排尿发生，臀下放置的自制闹铃即响，排尿时间及状态(清醒/睡眠)通过点击提前设置的(清醒/睡眠)按键记录于脑电图仪。待患儿排尿完毕后，观察人员再次点击该按键。同时在自制的纸质表格中记录排尿时间，4 h排尿观察结束后回放记录到的脑电图，结合记录的排尿时间及排尿视频，可以快速精确地获取排尿前、排尿中、排尿后脑电图波形。
每次排尿前后均通过微量电子天平(精确度0.1 g)(沈阳龙腾，LD1102)检测尿不湿的重量，其差值为排尿的重量，并由国际标准尿液密度1 ml/g直接计为排尿量(ml)。如有排尿和排便同时进行，则立即用纸巾擦拭干净大便后称重，作为排尿后尿垫重量。用超声检测仪(GE公司，LOGIQ400)在排尿后1min内测量早产儿排尿后膀胱残余尿量。记录指标：出生体重(birth weight，BW)、排尿体积(voiding volume，VV)、排尿频率(voiding frequency，VF)、残余尿(post-void residual volume，PRV)、间断排尿(10 min内排尿≥2次)次数、排尿时状态(清醒/睡眠)。排尿清醒状态定义为：排尿时有睁眼、体动、啼哭、面部表情改变。该方法在临床实践中方便有效[2]。
数据用
±s表示，统计软件为SPSS17.0。脑电图参数组内和组间比较分别用非参数Friedman检验和Kruskal-Wallis检验，排尿参数应用方差分析。P<0.05为差异有统计学意义。
共记录91次自由排尿，总体52.7%的排尿发生在清醒状态。间断排尿(10 min内排尿≥2次)13次，在总体排尿中占14.3%。Ⅲ组出生体重显著高于Ⅰ组(1.4±0.2、1.7±0.3、1.9±0.4，P＝0.00)。VF(3.6±1.3、2.9±0.9、2.8±1.0，P＝0.09)和VV/BW(5.2±2.0、4.8±2.3、5.4±2.2，P＝0.79)，三组间差异无统计学意义。但是睡眠期Ⅲ组VF显著少于其他两组(2.4±1.0、1.6±1.0、1.0±0.9，P＝0.00)。Ⅰ组PRV/BW显著大于其他两组(11.1±5.6、7.6±2.5、6.6±4.2，P＝0.02，表1)。
三组出生体重和排尿参数比较(
±s)
三组出生体重和排尿参数比较(±s)
| 分组 | BW(kg) | VF(次/4 h) | VF/QS(次) | VV/BW(ml/kg) | PRV/BW(ml/kg) |
|---|---|---|---|---|---|
| Ⅰ | 1.4±0.2 | 3.6±1.3 | 2.4±1.0 | 5.2±2.0 | 11.1±5.6a |
| Ⅱ | 1.7±0.3 | 2.9±0.9 | 1.6±1.0 | 4.8±2.3 | 7.6±2.5 |
| Ⅲ | 1.9±0.4a | 2.8±1.0 | 1.0±0.9a | 5.4±2.2 | 6.6±4.2 |
注：BW(出生体重)，VF(排尿频率)，VF/QS(排尿频率/安静睡眠)，VV/BW(排尿体积/出生体重)，PRV/BW(残余尿/出生体重)，ANOVO检验，aP<0.05
各组组内睡眠状态下排尿，排尿前5 s、排尿中及排尿后5 s脑电图参数比较：Ⅰ组、Ⅱ组脑电图电极Fp1-T3和Fp2-T4振幅差异有统计学意义，Ⅲ组脑电图电极C3-O1和C4-O2振幅差异有统计学意义(P<0.05)(表2)。三组组间睡眠状态下排尿，对排尿前5 s、排尿中及排尿后5 s脑电图参数比较：脑电图电极Fp1-T3、C3-O1和T3-O1振幅差异有统计学意义(P<0.05，表3)。三组组内及组间脑电图频率比较，差异均无统计学意义(图1)。
三组组内各导联睡眠期排尿前5 s、排尿中及排尿后5 s脑电图振幅和频率的P值比较
三组组内各导联睡眠期排尿前5 s、排尿中及排尿后5 s脑电图振幅和频率的P值比较
| 分组 | Fp1-C3 | Fp2-C4 | C3-O1 | C4-O2 | Fp1-T3 | Fp2-T4 | T3-O1 | T4-O2 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A | F | A | F | A | F | A | F | A | F | A | F | A | F | A | F | |
| Ⅰ | 0.26 | 0.18 | 0.76 | 0.15 | 0.15 | 0.19 | 0.29 | 0.99 | 0.00a | 0.59 | 0.00a | 0.99 | 0.48 | 0.74 | 0.51 | 0.84 |
| Ⅱ | 0.04 | 0.68 | 0.01 | 0.37 | 0.12 | 0.29 | 0.05 | 0.09 | 0.01a | 0.06 | 0.00a | 0.77 | 0.05 | 0.66 | 0.10 | 0.45 |
| Ⅲ | 0.83 | 0.26 | 0.19 | 0.13 | 0.02a | 0.27 | 0.03a | 0.66 | 0.21 | 0.44 | 0.24 | 0.05 | 0.10 | 0.86 | 0.07 | 0.12 |
注：A(振幅2，μV2)，F(频率，Hz)，Friedman检验，aP<0.05，差异有统计学意义
三组组间不同时期(睡眠期排尿前5 s、排尿中及排尿后5 s)各导联脑电图振幅和频率的P值比较
三组组间不同时期(睡眠期排尿前5 s、排尿中及排尿后5 s)各导联脑电图振幅和频率的P值比较
| 分组 | Fp1-C3 | Fp2-C4 | C3-O1 | C4-O2 | Fp1-T3 | Fp2-T4 | T3-O1 | T4-O2 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A | F | A | F | A | F | A | F | A | F | A | F | A | F | A | F | |
| 排尿前5 s | 0.53 | 0.96 | 0.50 | 0.98 | 0.64 | 0.92 | 0.89 | 0.98 | 0.03a | 0.80 | 0.07 | 0.80 | 0.18 | 0.97 | 0.13 | 0.92 |
| 排尿中 | 0.07 | 0.97 | 0.42 | 0.84 | 0.03a | 0.97 | 0.52 | 0.98 | 0.49 | 0.96 | 0.49 | 0.96 | 0.49 | 0.95 | 0.33 | 0.89 |
| 排尿后5 s | 0.17 | 0.97 | 0.01 | 0.93 | 0.14 | 0.95 | 0.12 | 0.98 | 0.06 | 0.99 | 0.37 | 0.99 | 0.04a | 0.96 | 0.71 | 0.91 |
注：A(振幅2，μV2)，F(频率，Hz)，Kruskal-Wallis检验，aP<0.05，差异有统计学意义
视频脑电图是普通脑电图技术的延伸，将脑电描记技术和摄像技术结合起来，可以长程同步检测患者临床活动和脑电图的情况，精确观察分析并且可以客观回放记录到的临床事件发作情况和同步观察发作的脑电图情况。弥补了普通脑电图的不足。由于新生儿头围小，脑电图导联数采用国际上通用的8导，电极定位根据国际10-20系统(Fp1，Fp2 ，C3 ，C4 ，T3 ，T4 ，O1 ，O2 )：Fp2- T4，T4-O2，Fp2-C4，C4-O2，Fp1- T3，T3-O1，Fp1-C3及C3-O1。按头部解剖部位"额、颞、中央、枕"等英文名称的第一个大写字母"F、T、C、O"等来表示。以阿拉伯数字的奇数代表左半球，以偶数代表右半球。本研究对28例早产新生儿进行连续4h视频脑电图监测，同时记录自由排尿情况，较既往常规脑电图监测技术既省力又精确。
传统观点认为新生儿排尿反射是低位中枢控制的反射性排尿，与睡眠、意识及其他干扰无关，完全不受大脑影响。但是，哺乳动物出生后与膀胱控制发育有关的突触联系和神经通路已经存在[10]。新生儿排尿模式尤其是大脑是否参与控制排尿，目前的研究仅仅局限于8h和4h足月儿和早产儿自由排尿[1,2,3,4,11]，涉及的排尿参数有VF、排尿间隔时间、VV及PRV等。传统的观念认为新生儿排尿通过膀胱充盈激发，完全不受大脑的影响，是膀胱功能发育不成熟的表现。最近，较多的研究者认为新生儿期大脑已经开始参与调控膀胱功能[1]。一些研究显示小婴儿睡眠时排尿出现觉醒或呈现出觉醒信号如伴有肢体运动[2,3,4,12,13]。
新生儿排尿模式特点为小且频繁变化的排尿体积，间断排尿和残余尿[1,2,3,4]。Jansson等[12]报道激发早产儿和足月儿排尿，膀胱体积变化为膀胱容积的30%～100%。间断排尿定义为10 min内排尿≥2次，最后一次排尿后残余尿较小[13]。58%早产新生儿和33%足月新生儿发生间断排尿，之后1年内逐渐减少并且在坐便盆训练完成后消失[14]。从新生儿期至2岁期间，残余尿是稳定的(中位数4～5 ml)[11,13]。Silien等[11]报道4 h观察早产新生儿和足月新生儿排尿，早产新生儿间断排尿频率较高，进一步表明不成熟的逼尿肌-括约肌协调活动。此外，睡眠期排尿次数多提示早产新生儿排尿模式不成熟；新生儿排尿前无觉醒反应，在早期儿童阶段有较高的尿床频率发生[14]。Chen等[2]报道12 h观察早产儿排尿模式，在生后1、4、7、14及28 d不同于足月新生儿。早产儿频繁的间断排尿和不完善的排尿模式表明逼尿肌-括约肌不协调及神经排尿中枢成熟延迟。本研究显示早产新生儿VF约为1次/h，间断排尿占总体排尿14.3%。三组间VF和VV/BW差异无统计学意义，但是Ⅲ组睡眠期排尿次数显著少于其他两组。Ⅰ组PRV/BW显著大于其他两组。这些结果与先前的研究结果相似。受孕龄越小，排尿模式越不成熟，表明排尿控制的发展程度与受孕龄大小成比例。
新生儿排尿反射通路需要下列结构参与：骶脊髓中枢，脑桥中枢，多个潜意识结构(小脑，纹状体核，下丘脑)和有意识结构(边缘皮层，额叶上行，顶叶上行环行)[15]。尽管如此，大脑作用尤其是大脑不同位置或区域在控制排尿中的作用尚不清楚。本研究显示：各组组内睡眠状态下，排尿前5 s、排尿中及排尿后5 s脑电图参数比较：Ⅰ组、Ⅱ组脑电图电极Fp1-T3和Fp2-T4振幅差异有统计学意义，Ⅲ组脑电图电极C3-O1和C4-O2振幅差异有统计学意义(P<0.05，表2)。提示大脑中心区域和枕区在睡眠期排尿时激活。三组组间睡眠状态下，对排尿前5 s、排尿中及排尿后5 s脑电图参数比较：脑电图电极Fp1-T3、C3-O1和T3-O1振幅差异有统计学意义(P<0.05，表3)。提示早产新生儿睡眠期排尿左侧大脑激活为主。Zotter等[6]报道早产婴儿睡眠期排尿脑电图频率无变化，本研究显示相同的结果。三组组内及组间脑电图频率P值的比较，差异均无统计学意义(图1)。本研究结果提示在早产新生儿安静睡眠时，一旦排尿发生，脑电图频率不发生变化，但是振幅在特定的电极发生变化。早产新生儿大脑，尤其是左侧大脑区域，参与安静睡眠排尿；但排尿模式仍不成熟，大脑信号仅仅打扰了新生儿。
在本研究过程中，正常早产新生儿每次排尿后，均做更换尿不湿、超声检查等，这些操作对研究对象的生理状态会产生干扰，可能对本研究有一定的干扰，但是对分析睡眠中的大脑活动影响不大。本研究通过28例早产儿睡眠排尿与大脑的关系，通过观察记录的脑电图，发现排尿前、排尿中及排尿后振幅有明显差别，通过统计学分析也证实部分导联振幅差异有统计学意义。本研究例数偏少，将来需要进一步扩大样本数，就像本课题的研究和观察。研究不同疾病早产新生儿与正常早产新生儿睡眠排尿与大脑的相关性，对于临床疾病排尿异常早期评估提供简易可靠的依据。
该研究发现在早产新生儿，大脑已经参与控制排尿。随着年龄增长，早产新生儿大脑中心区域和枕区，尤其是左侧大脑皮层在排尿中发挥重要作用。
利益冲突 无
