临床研究
脑电图在脑死亡判定中的应用
中华器官移植杂志, 2020,41(11) : 677-680. DOI: 10.3760/cma.j.cn421203-20200628-00208
摘要
目的

评价脑电图在脑死亡判定中的应用价值。

方法

回顾性收集华中科技大学同济医学院附属同济医院2015年12月至2019年7月申请脑死亡判定的患者信息、临床资料和辅助检查结果。脑死亡的临床判定必须由2名以上具有判定资质的医师执行。而辅助检查则包括脑电图(electroencephalogram, EEG)、经颅多普勒超声(transcranial Doppler, TCD)、短潜伏期体感诱发电位(short-latency somatosensory evoked potential, SLSEP)。判定标准参照中国的成人及儿童脑死判定指南。

结果

共收集77例患者信息,其中符合脑死亡诊断标准的患者共72例,年龄(42±5)岁(8~67岁),EEG的完成率为96.4%。13.9%脑死亡患者EEG存在头皮肌电伪差,使用肌松剂后EEG呈电静息状态。在脑死亡判定中,EEG的敏感性为95.8%。出现1例假阳性病例,但EEG仍预测了患者最终的死亡,可能与EEG不能显示脑干的电活动有关。

结论

EEG在脑死亡判定中具有良好的敏感性。头皮肌电伪差在脑死亡患者EEG中并不少见,必要时可使用肌松剂辅助判定。

引用本文: 徐珂, 徐光锦, 唐娜, 等.  脑电图在脑死亡判定中的应用 [J] . 中华器官移植杂志, 2020, 41(11) : 677-680. DOI: 10.3760/cma.j.cn421203-20200628-00208.
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脑电图(EEG)是在脑死亡判定中最常用的辅助检查。EEG可以反应大脑皮层的电活动,在脑死亡状态下EEG呈电静息状态。EEG检查具有操作简单、无创、价格便宜、电静息状态图形容易识别等优点,在脑死亡判定中具有独特优势。但是,EEG检查并非脑死亡判定的金标准,其也存在一定的局限性,比如不能反映脑干电活动,易受药物或环境因素的影响等,会产生假阳性或假阴性结果。本研究收集了我院申请脑死亡判定的患者共77例,试图研究EEG在脑死亡判定中的应用价值,并总结操作经验。

资料和方法
一、研究对象

回顾性收集华中科技大学同济医学院附属同济医院自2015年12月至2019年7月申请脑死亡判定的患者77例,年龄(42±5)岁(8~67岁)。在每个患者中,脑死亡的临床判定必须由2名以上具有判定资质的医师判定。辅助检查包括EEG、经颅多普勒超声(TCD)、短潜伏期体感诱发电位(SLSEP),皆由具有相应资质的人员操作。判定标准成人参照《中国成人脑死亡判定标准与操作规范》[1,2],儿童参照《中国儿童脑死亡判定标准与操作规范》[3,4]

二、脑电图记录和判定方法

脑电图仪为Nicolet便携数字脑电图仪。按照国际10-20分类系统安放8个脑电记录电极(Fp1、Fp2、C3、C4、O1、O2、T3、T4)、4个参考电极(双侧乳突参考电极A1、A2,地线电极Fz,公共参考电极Fpz)和1对心电电极。将头皮阻抗控制在100~10 000 Ω之间。记录参数为高频滤波30 Hz,低频滤波0.5 Hz,灵敏度20 μV/cm。如有检查、注射、人员走动等环境干扰则如实记录情况,并根据干扰时间适当延长记录时间,以保持30 min以上的有效记录。并对患者进行声音、光、疼痛刺激,记录有无反应性。当全脑电活动≤2 μV(即电静息状态),则达到脑死亡的脑电图判定标准。

结 果
一、脑死亡患者组的EEG结果

在77例申请脑死判定的患者中,符合脑死亡标准的患者共72例,原发性脑损伤共65例,其中颅脑损伤37例,脑血管病23例,颅内感染3例,颅内肿瘤(压迫或出血)2例;继发性脑损伤7例,其中缺血缺氧性脑病7例。

符合脑死亡的72例患者中有64例接受了2次判定,8例接受了1次判定。在共计136次判定中,成功进行了131次EEG判定,EEG的完成率为96.4%,未能进行EEG的原因包括颅骨破损严重2次、第二次判定未申请EEG检查2次、仪器故障1次。有3例患者EEG未达到电静息标准,EEG的敏感性为95.8%。另有1例患者首次EEG检查未符合标准,间隔8 h后再行EEG检查则达到电静息状态。另两项辅助检查,SLSEP完成率为100%,敏感性为90.3%;TCD完成率为90.7%,完成TCD的患者中有46.3%(31例)患者因为颅骨密封性受损TCD结果仅供参考,在剩余53.5%(36例)中TCD的敏感性为94.4%。

有10例患者EEG存在肌电伪差,使用肌松剂(苯磺顺阿曲库铵10~20 mg)后肌电电位完全消失,EEG呈现电静息状态。在脑死亡患者中存在反应头皮运动单位电活动的肌电干扰的比例为13.9%。

二、不符合脑死亡标准患者组的EEG结果

共计5名患者未符合脑死亡判定标准。其中1例在判定中途出现呼吸循环衰竭,抢救无效死亡,未能有效完成判定过程。2例患者临床判定未达到深昏迷标准,EEG也存在大于2 μV的脑电活动。剩余2例患者的EEG呈电静息,具体情况如下。

1例患者,男,46岁。原发病为多发伤,颈椎粉碎性骨折。脑干反射消失,呼吸激发试验符合;SLSEP未引出N9、N13、N20、P14、N18波幅,可能与颈髓损伤有关;TCD示右侧大脑中动脉血流速度减低,阻力增高,左侧大脑中动脉血流呈振荡波,基底动脉血流呈钉子波;EEG示电静息。重复第二次判定结果同前。此患者后期加做了计算机体层血管成像(CTA),检查结果(右侧颈内动脉C2-3段、左侧颈内动脉C2-5段、左侧大脑中动脉M1段显影,余颅内动脉未见明显显影)支持脑死亡的诊断。但考虑到国内指南未对CTA操作标准进行规定,本中心当时CTA操作经验有限,未加做目前国际上较主流的CTA静脉成像,所以出于谨慎考虑,未诊断脑死亡。

另1例患者,女,43岁。原发病为脑出血。第一次判定脑干反射消失,脱机10 min后PaCO2由34 mmHg上升至56 mmHg,但存在极弱的可疑自主呼吸运动;双侧SLSEP可见P14;TCD示全脑血流呈震荡波,脑死亡指数0.5,患者行去骨瓣减压和侧脑室引流术,结果仅供参考;EEG示电静息。第二次判定较长时间脱机后存在明显的自主呼吸,同步EEG仍示电静息;TCD示全脑血流呈震荡波,脑死亡指数0.4~0.5,结果仅供参考。

随访2例患者,皆于判定结束当日出现呼吸循环衰竭死亡。

讨 论

本研究EEG在脑死亡判定中的完成率为96.4%。我国脑死亡指南规定,EEG、TCD、SLSEP三项辅助检查满足两项即达到脑死亡辅助检查的标准。首都医科大学附属宣武医院Su等[5]的一项前瞻性研究中,EEG、SLSEP和TCD的完成率分别为99%、46%和63%。目前EEG有较高的完成率,说明EEG的普及率高、更易实施。虽然EEG判定也存在一定的限定条件,比如需要避免使用巴比妥酸盐、苯二氮类药物、麻醉药物,还有一些指南要求体温必须高于35°C[6],但是医师在计划申请脑死亡判定前可先提前做好准备,停用不必要的镇静麻醉类药物、升高体温,所以很多情况下这些要求并不会限制EEG检查的实施。本研究还出现1例由于严重的开放性颅脑损伤,存在技术困难无法进行检查,这是一种可导致EEG无法进行的罕见原因[6]

在本研究中发现EEG的敏感性较高(95.8%),并高于另两项辅助检查(TCD 94.4%,SLSEP 90.3%)。在纸质脑电图时代就有研究发现在满足脑死亡判定标准的患者中,脑电图的敏感性为53.0%~80.6%[7,8]。发展到数字脑电图时代,随着技术的成熟,仪器抗干扰性能得到提高,同时还可以结合视频记录,更加有助于伪差的识别,所以EEG的灵敏度得到进一步提升。近期的研究也证实了这一点[9]。Welschehold[9]等2012年比较了71例符合脑死亡标准患者的EEG和其他辅助检查,67例(94%)EEG显示电静息,与CTA(94%)结果相近,优于其他技术(TCD 92%,SLSEP 82%)。Su[10]等在2018年对中国44个中心共计550例脑死亡病例进行总结性分析,EEG的敏感性为98.6%,SLSEP和TCD的敏感性分别为96.5%、99.5%。最近的一项研究发现,在96.5%的患者中,EEG与脑死亡的临床诊断结果相符,但是在其余的3.5%患者中,特别是脑干损伤的患者,EEG表现出电活动,这可能与脑干死亡但EEG仍能显示皮层活动有关[11]。然而在儿童,只有89%的脑死亡患者具有电静息的EEG[12]

在EEG特异性方面,1例患者由于脑死亡诊断存在争议,不能算入假阳性病例(即EEG结果表明电静息,但临床上患者不符合脑死亡标准)。另1例患者是唯一的一例假阳性病例,由于本研究中非脑死亡的患者基数少,无法估算特异性;此患者还体现了在诊断有疑虑的情况下重复检查的重要意义。有关EEG特异性的研究不多。在20世纪60年代末,美国脑电图学会的脑电图判定标准特设委员会进行的一项初步调查显示,在2 650例推测为"等电位"EEG的昏迷患者中,只有3例符合该委员会标准的昏迷患者显示大脑功能的恢复,这3例患者曾服用过量的神经系统抑制剂(巴比妥酸盐2例,甲丙氨酯1例)[13]。当然,当年的EEG技术可能并不过硬,这些患者并不是真正的电静息,另外患者最终死亡并不等同于脑死亡,例如本文1例患者中EEG电静息与患者最终的死亡一致。Su等[5]2014年的一项前瞻性研究,包括了103例脑死亡和28例非脑死亡病例EEG的特异性为97%。虽然EEG的特异性较高,但是由于本身的原理问题,EEG实际上只能记录大脑皮层约5 mm的深度的自发生物电活动,不能记录脑干的电活动[14]。如果皮层无电活动但脑干存在少量功能,EEG可以显示电静息状态,则出现假阳性结果。此患者可能属于上述情况,自主呼吸和P14的存在提示脑干功能的保留。

虽然EEG具有高度的敏感性和特异性,但是在实际操作过程中也会遇到很多挑战。比如一般情况下,ICU中医疗设备多、干扰大,通常也无法为EEG提供独立地线,导致抗干扰性能减弱,这都会对EEG判定造成影响。电静息是需要在仔细地排查各种干扰的情况下得出的谨慎结论。脑死亡中出现的肌电活动也是一种常见的干扰,在本研究中有13.9%的患者出现了肌电干扰。头皮肌电产生的确切机制尚不清楚,运动神经元的死亡可以表现为纤颤电位,EEG中的头皮肌电电位可能是脑干死亡的反应。但也有反对者认为与运动神经元死亡相关的纤颤电位通常需要2~3周的时间才能形成,很多患者并未达到这么长时间。有人认为头皮肌电可能是对微弱残余脑干功能非常敏感的体现,运动单元之间连接的简单性可能导致它在更复杂的脑干功能受到不可逆转影响的情况下避免了损伤[15,16]。但无论是什么原因导致肌电干扰,已有研究证明存活时间和头皮肌电活动之间没有相关性[16]。脑死亡EEG中忽略肌电是国际惯常做法,美国电生理协会指南中也支持使用肌松剂来减少或消除肌电[14]。然而目前没有指南对可使用肌松剂的种类和剂量进行详细规定。此外,肌松剂可引起呼吸肌麻痹,存在掩盖微弱自主呼吸的可能性。使用肌松剂时,需警惕对临床判定的影响,可以通过合理安排检查顺序来确保判定的准确性,例如本中心通常是临床判定先行、EEG检查最后;或者注意肌松剂的药效维持时间,笔者认为可以等待药物水平低于治疗剂量,如5个半衰期后再行临床判定。

综上所述,本研究支持EEG在脑死亡判定中具有良好的敏感性,但在判定过程中仍需要关注限定条件,并需要检查者具有一定的操作经验。EEG电静息反应的是皮层死亡,不完全等同于通常意义下脑死亡所指的皮层和脑干死亡,可能是导致EEG假阳性和假阴性结果出现的原因。最后,头皮肌电在脑死亡中并不少见并且会影响电静息的判定,必要时可使用适量的肌松剂来消除肌电干扰。

利益冲突
利益冲突

所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献
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