茍若瀾綜述,梁 平審校(重慶醫科大學附屬兒童醫院神經外科,重慶400000)
連續腦電圖監測在兒童急性創傷性腦損傷診治中的應用
茍若瀾綜述,梁平△審校(重慶醫科大學附屬兒童醫院神經外科,重慶400000)
兒童;創傷和損傷;腦損傷;腦電描記術;癲癇;綜述
由于嬰幼兒頭部和軀干重量失衡及運動能力欠缺,而活動較多,獨立及自身保護能力差,因而嬰幼兒和小兒的顱腦創傷發病率高,危害性大。有研究表明,創傷性腦損傷是導致兒童死亡和殘疾的首要原因[1]。目前,應用連續腦電圖(continuous electroencephalogram,CEEG)監測來協助治療急性創傷性腦損傷(traumatic brain injury,TBI)患兒越來越普遍。美國和加拿大的學術三級保健中心最近的一項調查發現,53%的重癥監護病房常規使用CEEG監測TBI患兒[2]。我國兒童神經外科專科病房也逐漸普及腦電圖,但對兒童TBI的CEEG監測才剛剛起步,因此,本文通過總結當前涉及急性TBI患兒CEEG監測的相關文獻,重點關注非痙攣性癲癇、描述非癲癇發作的異常事件、協助管理高顱壓患兒及協助判斷預后等方面,以期對我國小兒神經創傷研究及臨床工作提供指導。由于兒童數據相對比較缺乏,本文也將涉及部分有關成人的研究。
兒童急性TBI后癲癇發作很常見,Williams等[3]回顧性報道了ICU中122例有CEEG記錄的兒童,其中10例曾患有急性TBI,這10例患兒中有7例被發現有電記錄的癲癇發作。腦創傷是癲癇發生的一個危險因素。通常創傷后癲癇(post-traumatic seizures,PTS)分為早期(創傷后小于或等于7 d)或晚期(創傷后大于7 d)[4]。其發病率在5.5%~65.0%,年齡、腦損傷的嚴重度、受傷機制和癲癇發作的時間是導致發病率差異如此大的最主要臨床指標。但也有研究報道創傷的嚴重程度與驚厥發作無相關性[5]。然而,目前兒童PTS的發病率尚不清楚。此外,由于前文提到的大多數研究沒有應用CEEG,因此只能明確有明顯癲癇臨床表現的發病率,不包括僅依靠CEEG監測的非痙攣性癲癇的發病率。關于TBI患兒應用CEEG評估非痙攣性癲癇存在的前瞻性研究尚鮮有開展。
雖有多項PTS相關的回顧性研究,但這些研究大多數是基于臨床疑似癲癇發作而應用CEEG以提高發現癲癇發作的可能性,不能說明癲癇的真正發病率。O′Neill等[6]對594例TBI兒童中的144例進行CEEG監測發現,驚厥發作者有43例(30%),其中40例(93%)有至少一次亞臨床驚厥發作,其中17例(40%)僅有臨床驚厥發作,23例(53%)既有臨床驚厥發作也有亞臨床驚厥發作,且有53%的患兒出現驚厥持續狀態。在TBI急性期對驚厥發作的診斷較困難,特別不容易被識別,尤其是那些亞臨床驚厥發作。兒童TBI患者較成人更傾向于亞臨床驚厥發作。此外,Arango等[7]收集了10年間130例嚴重TBI患兒,發現早期PTS的發生率為19.2%。Liesemer等[8]研究了275例中-重度TBI患兒,有18例監測了CEEG,其早期PTS發生率為33%,相比較而言,沒有監測CEEG的患兒組僅為10%,CEEG監測組的人數不足15%,因而推測沒有監測CEEG的患兒組可能存在被忽略的癲癇發作。
急性TBI后非痙攣性癲癇只能依靠CEEG明確,成人同樣缺乏相關的前瞻性研究。Ronne-Engstrom等[9]報道了頻繁短暫(<1 s)出現不對稱高頻活動的18例成人患者,常常緊隨其后的是局部額葉或顳葉的一個高振幅慢波,其中44%的患者發展為癲癇。Arango等[7]描述了急性TBI患兒發生電記錄的早期PTS的臨床危險因素:年齡小于1歲,非意外創傷如虐待(最可能的預測因素),影像學提示硬膜外血腫;顱骨骨折有明顯趨勢發展為早期PTS,但差異無統計學意義(P=0.592)。此外,Arango等[7]還發現CEEG監測到早期PTS的存在與臨床表現明顯的晚期PTS的發展密切相關。因而作者強調預防潛在的早期PTS的重要性。目前明確的晚期PTS的危險因素包括年齡小于3歲,非意外創傷,以及存在硬膜下血腫或腦疝。
非痙攣性癲癇可能會導致繼發性腦損傷和長期存在的神經系統后遺癥。Krsek等[10]發現,非痙攣性癲癇和非驚厥性癲癇持續狀態的動物模型與嚴重程度的神經損傷、長期活動受限、社會行為受限及死亡率的增加相關。一項應用CEEG監測來觀察有無非痙攣性癲癇的TBI成人患者的研究發現,癲癇發作患者有更大程度的海馬萎縮。這些發現表明非痙攣性癲癇在急性期可能加重腦損傷[11]。
利用CEEG監測癲癇發作影響患兒的治療。Abend等[12]關于101例監測CEEG監測癲癇的急性腦病患兒(包括急性TBI患兒)的研究發現,CEEG監測影響治療的占59%,包括加用抗癲癇藥物(28%)、加大抗癲癇藥物用量(15%)或停用抗癲癇藥物(4%)等。在成人患者中,有類似的報道指出CEEG影響了52%患者服用抗癲癇藥物的劑量[13]。
PTS患兒大部分可在數年內停止臨床驚厥發作,EEG逐漸改善并恢復正常,癇樣放電長期遺留則預后不佳,臨床驚厥發作難控制。崔彥明[14]統計了36例PTS患兒的EEG,并隨訪3~8年,發現癇樣放電患兒28例,隨訪腦電圖癇樣放電未消失10例,其中8例仍有臨床發作。
急性TBI患者出現異常的臨床表現,如運動異常(異常姿勢、輕微抽搐等)、血流動力學的不穩定和ICP升高,在缺乏CEEG監測的情況下,這些異常表現往往誤判為癲癇發作從而導致采取錯誤的治療策略。Williams等[3]研究122例ICU患兒發現CEEG曾捕獲到有27%的患兒出現包括呼吸暫停、氧飽和度下降、ICP升高、強直姿勢、抽搐、發抖、雙目下視、顫抖等非癲癇發作事件。Shahwan等[15]公布的100例陷入昏迷的患兒(包括TBI患兒)中,18例出現如呼吸暫停、眨眼等異常行為,被醫護人員懷疑有癲癇發作,但在這18例中,只有4例通過CEEG監測確認有癲癇發作。因而采用CEEG明確非癲癇發作事件可避免不必要的抗癲癇藥物的使用及潛在的不良反應。
兒童TBI患者急性期常常合并顱內壓力增高,高顱壓的兒童經過正規內科治療和神經外科干預仍難控制其顱壓的情況下,可以考慮使用大劑量的巴比妥。由于巴比妥在血清和腦脊液中的濃度均不能預測治療反應及機體不良反應,因而應用CEEG是最可靠的調整巴比妥治療劑量的方法。靜脈輸注巴比妥直至腦電圖中出現暴發-抑制表現來明確其最小劑量,從而降低其毒性[16]。滴定所致暴發-抑制也伴隨著最大程度降低腦氧使用,更進一步滴定到腦電靜息只會出現更多的血流動力學不良反應而不能進一步降低腦氧利用[17]。在沒有CEEG指導的情況下,巴比妥治療可能過量或不足。
CEEG也可以作為判斷急性TBI病情及預后的一種有價值的工具。Sharova等[18]提出腦電圖可被用于解決嚴重腦創傷后持續意識障礙患者治療有關的實際和基礎的問題。例如,評估當前情況的嚴重程度和預測腦創傷后的遠期病程,通過分析中樞神經系統的活動來發現潛在的功能活動,評估和建立新的生理學康復治療方法,研究腦創傷后長期意識障礙的形成和恢復的神經生理學機制,以及發現患者意識狀態的腦電圖參數。Schiff等[19]也提出,在嚴重腦創傷的患者中,有時進行最基本的鑒別診斷都是十分困難的,如嚴格區別植物狀態與最小意識狀態。腦電圖可發現植物狀態和最小意識狀態患者能產生復雜的與腦電波相一致的活動,甚至可通過這種信號進行交流,盡管沒有語言或手勢的交流。但是進行短時間的腦電圖檢測的價值是有限的,因為腦電圖隨狀態波動顯著且頻繁,所以可能在此時有意識反應的證據,但另一時刻卻沒有,另外,統計學方法并不能將波動的背景活動納入考慮為陽性結果,這可能導致假陽性。因而,CEEG監測是最佳的方法,不僅可以評估大腦與環境之間的反應,也包括狀態和狀態的波動。
急性TBI患者出現某些腦電模式對其預后有一定提示作用。據報道腦電圖中出現彌漫性慢波(diffuse slowing,DS)常提示遠期預后不良及可能長期遺留神經、生理、認知障礙[20]。Nadlonek等[21]研究記錄了219例顱腦創傷患兒臨床資料,對81例患兒48 h CEEG進行監測,其中50例患兒腦電圖中出現DS,31例未出現,出現DS的患兒復原時間延長,且功能預后較差。此外,Nenadovic等[22]應用功率譜分析報道了在顳葉減少變異性(或增加同步)的TBI患兒預后不良。顳葉的變異性提示患者將從昏迷中恢復和蘇醒的可能性增加。CEEG在預測兒童急性TBI預后方面優于Glasgow昏迷評分、昏迷的時間和顱腦CT。Ramachandrannair等[23]研究了33例年齡2個月至18歲的昏迷患兒(包括TBI患兒),隨訪1年,發現了腦電活動模式判斷預后的價值,他們定義一個反應性腦電模式是一種在精確、固定時間刺激下的背景活動頻率或電壓的變化。無反應性的腦電模式提示預后不良(其中10例死亡,其余均有神經系統功能障礙),相比而言,14例具有反應性腦電模式的患兒中只有4例預后不良,3例未遺留神經系統功能障礙。因而作者得出結論,有反應性腦電模式的昏迷患兒有更好的臨床預后。在鎮靜患兒中,存在腦電圖反應性對判斷預后有一定幫助,但缺乏并不一定反映預后不良,應謹慎分析。
有文獻指出,顱腦創傷患者腦電圖異常表現恢復情況與其預后也有一定關系[24]。作者隨訪360例顱腦創傷患者的腦電圖發現,有少數臨床表現明顯但腦電圖恢復正常者,表明大腦的主要修復功能基本結束,臨床上多提示預后不良,也有臨床癥狀好轉,但腦電圖仍未恢復正常者,表明大腦修復過程尚未結束,有進一步恢復的希望。
此外,中-重度的腦創傷患兒常遺留有智力障礙,郭輝等[25]對86例腦創傷兒童進行腦電圖監測,并行韋氏智力量表評分,結果發現腦電圖分級與智力評分呈負相關,腦電圖異常越明顯,智力評分越低,作者得出結論,中-重度的TBI患兒的腦電圖異常程度與其傷后遺留的智力障礙嚴重程度有一定的相關性。
發達國家使用CEEG管理急性TBI患兒已十分普遍,已有大量的經驗和循證醫學數據可供臨床參考。TBI患兒進行CEEG監測主要有以下幾點:(1)評估非痙攣性癲癇/非驚厥性癲癇持續狀態;(2)非癲癇發作事件的特征性描述;(3)巴比妥靜脈輸注鎮靜;(4)判斷病情及預后。下列因素可能增加TBI后發生CEEG檢測出的癲癇的風險:Glasgow昏迷評分小于或等于8分,年齡小于2歲,非意外創傷,既往有驚厥發作、驚厥持續狀態或顱內出血(硬膜下、硬膜外血腫)。初步數據表明,急性TBI兒童可能通過早期癲癇檢測和治療改善預后,同時避免不必要的抗癲癇藥物使用,且能更有效地管理巴比妥酸鹽昏迷。雖然如此,CEEG在兒童急性TBI管理中仍有大量工作可做,尚缺乏前瞻性研究,尤其是國內這方面的工作較為滯后,應引起兒童神經外科醫生的重視。目前還需要進一步的研究運用CEEG作為標準診斷來確定急性TBI患兒真正的癲癇發病率并評價治療癲癇發作對預后的影響。
[1] Adelson PD,Kochanek PM.Head injury in children[J].J Child Neurol,1998,13(1):2-15.
[2] Sanchez SM,Carpenter J,Chapman KE,et al.Pediatric ICU EEG monitoring:current resources and practice in the United States and Canada[J]. J Clin Neurophysiol,2013,30(2):156-160.
[3]Williams K,Jarrar R,Buchhalter J.Continuous video-EEG monitoring in pediatricintensive care units[J].Epilepsia,2011,52(6):1130-1136.
[4] Chiaretti A,De Benedictis R,Polidori G,et al.Early post-traumatic seizures in children with head injury[J].Childs Nerv Syst,2000,16(12):862-866.
[5]Arndt DH,Lerner JT,Matsumoto JH,et al.Subclinical early posttraumatic seizures detected by continuous EEG monitoring in a consecutive pediatric cohort[J].Epilepsia,2013,54(10):1780-1788.
[6]O′Neill BR,Handler MH,Tong SH,et al.Incidence of seizures on continuous EEG monitoring following traumatic brain injury in children[J]. J Neurosurg Pediatr,2015,16(2):167-176.
[7]Arango JI,Deibert CP,Brown D,et al.Posttraumatic seizures in children with severe traumatic brain injury[J].Childs Nerv Syst,2012,28(11):1925-1929.
[8]Liesemer K,Bratton SL,Zebrack CM,et al.Early post-traumatic seizures inmoderate to severe pediatric traumatic brain injury:rates,risk factors,and clinical features[J].J Neurotrauma,2011,28(5):755-762.
[9] Ronne-Engstrom E,Winkler T.Continuous EEG monitoring in patients withtraumatic brain injury reveals a high incidence of epileptiform activity[J].Acta Neurol Scand,2006,114(1):47-53.
[10]Krsek P,Mikulecká A,Druga R,et al.Long-term behavioral and morphological consequences of nonconvulsive status epilepticus in rats[J].Epilepsy Behav,2004,5(2):180-191.
[11]Vespa PM,Mcarthur DL,Xu Y,et al.Nonconvulsive seizures after traumaticbrain injury are associated with hippocampal atrophy[J].Neurology,2010,75(9):792-798.
[12]Abend NS,Topjian AA,Gutierrez-Colina AM,et al.Impact of continuous EEG monitoring on clinical management in critically ill children[J].Neurocrit Care,2011,15(1):70-75.
[13]Kilbride RD,Costello DJ,Chiappa KH.How seizure detection by continuous electroencephalographic monitoring affects the prescribing of antiepileptic medications[J].Arch Neurol,2009,66(6):723-728.
[14]崔彥明.兒童顱腦外傷后癲癇發作的腦電圖及其隨訪[J].中國實用兒科雜志,2006,21(7):529-531.
[15]Shahwan A,Bailey C,Shekerdemian L,et al.The prevalence of seizures in comatose children in the pediatric intensive care unit:a prospective video-EEG study[J].Epilepsia,2010,51(17):1198-1204.
[16]Winer JW,Rosenwasser RH,Jimenez F.Electroencephalographic activity and serum and cerebrospinal fluid pentobarbital levels in determining the therapeutic end point during barbiturate coma[J].Neurosurgery,1991,29(5):739-741.
[17]Eisenberg HM,Frankowski RF,Contant CF,et al.High-dose barbiturate control of elevated intracranial pressure in patients with severe head injury[J].J Neurosurg,1988,69(1):15-23.
[18]Sharova EV,Chelyapina MV,Korobkova EV,et al.EEG-correlates of consciousness recovery after traumatic brain injury[J].Zh Vopr Neirokhir Im N N Burdenko,2014,78(1):14-25.
[19]Schiff ND,Nauvel T,Victor JD.Large-scale brain dynamics in disorders of consciousness[J].Curr Opin Neurobiol,2014,25:7-14.
[20]Lewine JD,Davis JT,Bigler ED,et al.Objective documentation of traumatic brain injury subsequent to mild head trauma:multimodal brain imaging with MEG,SPECT,and MRI[J].J Head Trauma Rehabil,2007,22(3):141-155.
[21]Nadlonek NA,Acker SN,Bensard DD,et al.Early diffuse slowing on electroencephalogram in pediatric traumatic brain injury:impact on management and prognosis[J].J Pediatr Surg,2015,50(8):1338-1340.
[22]Nenadovic V,Hutchison JS,Dominguez LG,et al.Fluctuations in cortical synchronization in pediatric traumatic brain injury[J].J Neurotrauma,2008,25(6):615-627.
[23]Ramachandrannair R,Sharma R,Weiss SK,et al.Reactive EEG patterns inpediatric coma[J].Pediatr Neurol,2005,33(5):345-349.
[24]高曉夏.360例閉合性顱腦損傷的腦電圖分析[J].臨床神經電生理學雜志,2008,17(1):56-57.
[25]郭輝,頊紅雨,楊文昭.兒童腦外傷腦電圖特征分析[J].中華神經外科疾病研究雜志,2011,10(3):260-262.
10.3969/j.issn.1009-5519.2016.15.028
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1009-5519(2016)15-2354-03
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(2016-03-04)