振幅整合脑电图在新生儿化脓性脑膜炎中的应用价值
孙小钰1 赵晓芬2▲
1.大理大学临床学院,云南大理 671000;2.昆明市儿童医院新生儿科,云南昆明 650228
[摘要]新生儿化脓性脑膜炎是导致新生儿神经系统后遗症及死亡的主要原因之一,临床表现缺乏特异性,需脑脊液检查确诊。振幅整合脑电图可直接反映和评价新生儿脑发育的成熟度及脑功能的状态,通过对振幅整合脑电图的背景波、睡眠-觉醒周期及痫样放电等分析,有助于对化脓性脑膜炎患儿脑功能进行早期判断,尽早干预,降低致残率,并且可进行预后评估。本文就振幅整合脑电图的判读及其在新生儿化脓性脑膜炎中的临床应用价值进行综述。
[关键词]振幅整合脑电图;新生儿;化脓性脑膜炎;应用价值
新生儿化脓性脑膜炎是新生儿期中枢神经系统的严重感染性疾病,可导致新生儿脑损伤、神经发育障碍及脑瘫等后遗症,死亡率较高[1],因此,对该病的早期识别及合理诊治是降低病死率、改善预后的关键。振幅整合脑电图(amplitude-integrated electroencephalography,aEEG)是一种简单、实时的监测新生儿脑功能的方法,通过对背景活动、睡眠-觉醒周期(sleep-wake cycle,SWC)、痫样活动(epileptic activity,EA)等进行分类及评估,获得关于新生儿神经系统情况和预后的信息,可用于评估新生儿脑发育,监测新生儿惊厥,诊断脑损伤及评估预后[2-3]。本文就aEEG在新儿化脓性脑膜炎中的早期诊断和预后评估价值作一简要综述。
1 aEEG 判读
aEEG 目前在新生儿重症监护室被广泛应用,主要用于监测早产儿及足月儿的脑电活动。对aEEG 的判读一般包括背景模式的分类、是否存在SWC 及有无痫样放电[4]三个主要方面。
1.1 背景模式
通过背景波是否存在连续性及振幅的高低进行分类。背景波的连续性表现为aEEG 波谱带宽度不变,其上边界振幅在10~25 μV 之间波动,下边界振幅在5~10 μV 之间波动,其保持一定的波幅,同时围绕某一基线上下波动;不连续性表现为aEEG 波谱带宽度增加,下边界振幅降低≤5 μV,在低电压的背景下间断出现中-高波幅的爆发性波群。aEEG 背景波与胎龄(gestational age,GA)有关[5-7],其连续性随着GA的增加,背景波的连续性越明显,且持续活动时间延长,因此认为aEEG 的背景波连续性可反映脑发育的成熟度。GA 小于28 周的早产儿脑电图表现为不连续的背景波,GA 在34周左右的早产儿则表现为由不连续性向连续性与不连续性交替出现的背景波逐渐过渡,而在GA 36周后均表现为连续背景波[8]。若足月新生儿aEEG 出现背景波异常,则需警惕患儿可能存在脑发育障碍[9]。aEEG 的振幅可分为上边界及下边界,上边界即为aEEG 波谱带的上边界电压,反映脑电活动所能到达的最高值,在GA 小于37 周的早产儿表现为随GA 的增加而降低,而对于GA 大于37周的足月儿则表现为随GA 的增加而增加;下边界即为aEEG 波谱带的下边界电压,反映脑电活动的基础水平,其变化随GA 的增加而增加[10-11]
通过对背景波连续性及振幅高低的判读,分为以下五种模式。①连续正常电压:背景波连续,下边界>5 μV 及上边界>10 μV;②不连续正常电压:背景波不连续,下边界<5 μV 及上边界>10 μV;③爆发抑制:背景波不连续,下边界波动在0~2 μV,爆发时振幅>25 μV;④持续低电压:背景波连续,下边界<5 μV及上边界<10 μV;⑤平坦波:上下边界均<5 μV,相当于电静息。前两者分别为正常足月儿生理性背景模式及早产儿生理性背景模式,而后三者则均为异常背景模式[6]
1.2 SWC
SWC 能够反映大脑发育成熟度及完整性。Shellhaas 等[12]研究表明,SWC 是一种新颖的、独立的脑功能标志物,可以提高对神经发育障碍风险的预测,是成熟aEEG 的重要特点。SWC 在aEEG 的波谱带上表现为光滑的正弦曲线,其分为活动睡眠期(active sleep,AS)和安静睡眠期(quiet sleep,QS),QS 表现为宽波谱带,代表较不连续的背景波;AS 表现为窄波谱带,代表较连续的背景波[13]。SWC 可分为:①无周期性。aEEG 表现为AS 与QS 的活动无周期性变化,一般GA 小于30 周的SWC 表现为无周期性;②不成熟SWC。aEEG 表现为AS 与QS 活动的周期性变化初步形成,存在一些较低振幅的周期性变化,但尚未发育完全并且也未达到正常胎龄的数值,一般在GA 30~33 周可出现SWC,但其中的大多数表现为不成熟的SWC,GA 在34周以后开始出现较多SWC;③成熟SWC。aEEG 表现为AS 与QS 之间的周期持续时间超过20 min,并能看见清晰可辨的正弦变化,一般GA在36周后表现为成熟SWC[14]。同时,成熟SWC 也是中枢神经系统疾病预后良好的标志,Yuan 等[15]研究发现,在大多数死亡或者遗留脑瘫、癫痫及智力或精神运动发育迟缓等严重神经并发症及后遗症患儿的脑电图中均有SWC 缺失。
1.3 EA
EA 在aEEG 上表现为下边界和(或)上边界振幅突然升高,而后出现一段短暂的电压抑制期。其中单次EA 表现为背景波谱带中断的“驼峰样”改变,反复EA 表现为多次“驼峰样”改变,癫痫持续状态为痫性放电时间超过30 min,aEEG 表现为“锯齿样”波形[16]
综上所述,根据背景模式、SWC 及有无EA,将aEEG的结果分为以下三类。①正常:上边界振幅>10 μV,下边界振幅>5 μV,背景活动连续,可见SWC,无痫样放电;②轻度异常:上边界振幅>10 μV,下边界振幅<5 μV,背景活动不连续,见或不见SWC 或正常振幅伴痫样放电;③重度异常:上边界振幅<10 μV,下边界振幅<5 μV,背景活动不连续,无SWC 或有痫样放电。
2 aEEG 与新生儿化脓性脑膜炎
新生儿化脓性脑膜炎是新生儿期常见的感染性疾病之一,是导致新生儿神经系统后遗症及死亡的主要原因之一。一般新生儿败血症中1/4 会并发该病,在西方国家其发生率占活产儿的0.22%~0.25%,早产儿可高达3%,其死亡率在发展中国家可高达40%~58%,而发达国家仅有10%,但幸存者中20%~58%可遗留不同程度的神经系统后遗症[17-18],导致患儿精神运动及智能发育迟缓,故应在早期及时干预[19]。死亡原因主要与癫痫、脑室炎、昏迷、GA 33 周以下及出生体重2000 g 以下等因素有关[20]。临床表现可出现发热、惊厥、黄疸、精神萎靡等症状,与败血症的表现相似,并且由于新生儿囟门及颅缝的缓冲作用,颅内压增高症状表现也不明显,在临床上极易导致漏诊及误诊[21]。目前,临床上对于新生儿化脓性脑膜炎的确诊依靠脑脊液(cerebrospinal fluid,CSF)检查,若CSF 培养为阳性或CSF 中白细胞计数>20×106/L,糖降低,蛋白升高,而相应的CSF 培养阴性,以上两种情况均可诊断[22-23]。对于评估新生儿化脓性脑膜炎所导致的神经系统损伤及其程度的严重性,目前常用的评估检查手段有头颅B 超、CT 及MRI、脑干听觉诱发电位、aEEG、耳声发射检查及眼底检查等,其中aEEG 因其操作简单,图像直观,分析判断难度小,受外界干扰较小及对缺血等变化敏感,有助于及时发现脑功能异常等优点[24],近年来逐渐成为评估新生儿脑功能的重要辅助检查手段,对评估中枢神经系统疾病所致的脑损伤及预后有很高的应用价值。
aEEG 在临床上被广泛应用于多种中枢神经系统疾病的早期诊断、监测及预后评估。王进等[4]对60例足月宫内窘迫新生儿及60例同期健康足月儿进行研究,两组受试者均使用aEEG 进行监测,通过记录两组aEEG 异常、正常SWC、痫样放电,比较两组aEEG背景活动的宽带与窄带电压值、异常aEEG 图形与影像学间的关系,评估异常aEEG 患儿神经行为状况及与神经性特异性蛋白间的关系,发现并证明了aEEG在脑损伤新生儿脑功能监测中具有较高的应用价值,其可较好地判断患儿病情,对指导临床诊治具有重要价值。张冰等[25]对68例重度高胆红素血症患儿在新生儿期应用aEEG 对其神经系统进行监测,分析其与患儿远期智力及体格发育的关系,通过比较患儿6、12 及24月龄时的体格发育、智力发育指数(MDI)、心理运动发育指数(PDI)及Gessell量表检测结果发现,振幅轻度异常患儿其智力及体格发育可基本达到正常水平,而振幅重度异常患儿其远期智力及体格发育相对落后,因此aEEG 作为一种定量脑电图,可比较客观地反映早期游离胆红素神经毒性对神经系统的损害程度,有助于改善重度高胆红素血症患儿的远期预后。ter Horst 等[26]对22例患有脑膜炎或脓毒症的新生儿进行aEEG 监测,发现所有aEEG 表现为持续低电压的患儿均预后不良,而其余在整个记录期间aEEG 表现为连续正常电压或不连续正常电压而未出现EA 的患儿或24 h 内aEEG 能恢复到正常电压的患儿大多预后良好。该研究还发现,EA 在预后不良患儿的aEEG 中更常见,而SWC 在预后良好的患儿aEEG 中发生率较高,从而对新生儿化脓性脑膜炎的预后进行初步评估。同时aEEG 也有助于在新生儿化脓性脑膜炎早期发现脑损伤,从而能够采取及时治疗,最终降低新生儿化脓性脑膜炎不良预后的发生率。周庆女等[1]对80例确诊为化脓性脑膜炎的足月新生儿,全部在确诊后的24 h 内完成aEEG 监测,并在出生6个月时通过婴儿神经系统国际测验量表(Infanib)对这些病例进行评估,而在出生12个月时通过神经系统检测和Gessell 发育量表进行评估,结果发现,Infanib 评估、神经系统检测评估或Gessell 发育量评估与aEEG 不同结果对比,差异均有统计学意义,aEEG 在新生儿化脓性脑膜炎脑损伤的预测中,敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值分别为73.3%、80.0%、68.8%、83.3%,提示aEEG 检查的结果在新生儿化脓性脑膜炎脑损伤中具有较大的预测价值,可在早期发现脑损伤,指导临床治疗,降低视听障碍、癫痫、脑积水、智力和(或)运动障碍等神经系统后遗症的发生率,改善预后。Yuan 等[15]对209例诊断为新生儿脑病或脑损伤高危儿进行了12个月的随访,发现脑电图严重程度越高,死亡、脑瘫、癫痫、智力或精神运动发育迟缓的发生率越高,同时证明了脑电图的严重程度与死亡率及长期残疾显著相关。aEEG 也被广泛应用于缺氧缺血性脑病的早期诊断和预后评估、新生儿惊厥的判断和癫痫活动监测等方面。因此,aEEG对于评估中枢神经系统疾病早期脑损伤及预测不良预后有重要的价值,值得更加深入的研究。
3 小结与展望
目前,aEEG 因其简便、操作简单、容易分析、可床旁连续监测等优点,已作为新生儿病房有脑损伤高危因素及脑损伤患儿脑功能监测的有效工具。aEEG 检查可在住院期间完成,能够在早期发现新生儿的神经系统损伤情况,采取及时有效的干预治疗,从而降低致残率及死亡率,减少神经系统后遗症的发生,提高个人生活质量及减轻家庭和社会负担。在临床工作中,可以结合头颅MRI、红外光近红外光谱仪(near infrared spectrum instrument,NIRS)、新生儿神经行为测定(NBNA)评分等对新生儿化脓性脑膜炎患儿进行监测,早期发现患儿是否有脑损伤及预测其神经发育结局,具有较大的临床应用价值。
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Application value of amplitude-integrated electroencephalography in the neonatal purulent meningitis
SUN Xiao-yu1 ZHAO Xiao-fen2▲
1.Clinical College of Dali University,Yunnan Province,Dali 671000,China;2.Department of Neonatology,Kunming Children′s Hospital,Yunnan Province,Kunming 650228,China
[Abstract]Neonatal purulent meningitis is one of the leading causes of neurological sequelae and death in newborns.The clinical manifestations are lack of the specificity,therefore it need be diagnosed by the cerebrospinal fluid examination.The maturity of neonatal brain development and brain function can be directly reflected and evaluated by amplitude-integrated electroencephalography.Analyzing the background wave,sleep-wake cycle and epileptic discharge of amplitude-integrated electroencephalography can help to early diagnose the brain function,take early intervention to reduce morbidity,and evaluate the prognosis of neonatal purulent meningitis.This review elaborated the interpretation of amplitude-integrated electroencephalography and its clinical application value in the neonatal purulent meningitis.
[Key words]Amplitude-integrated electroencephalography;Newborn;Purulent meningitis;Application value
[中图分类号]R725
[文献标识码]A
[文章编号]1674-4721(2021)2(c)-0035-04
[作者简介]孙小钰(1994-),大理大学儿科学专业(新生儿方向)2019级在读硕士研究生
通讯作者
(收稿日期:2020-07-27)