床旁神經電生理監測在重癥監護室意識障礙患者中的應用分析

王立俠 陳芳芳 朱雪瑞 楊婧昕 張 杉

鄭州市第七人民醫院神經電生理室,河南 鄭州450000

意識在現代醫學中的概念是指大腦的覺醒程度,中樞神經系統對自身和周圍環境的感知和理解的功能,以及對內、外環境刺激作出有意義應答反應的能力,機體通過語言、軀體運動及行為等表達出來。意識障礙可分為意識水平下降及意識內容變化兩方面。意識的維持依賴腦干上行網狀激活系統的傳導及大腦皮質的興奮。因此,上行網狀激活系統或雙側大腦皮質損害均可導致意識障礙。意識障礙是由于各種可能損傷腦功能的病因(腦供氧量減少、腦血流減少或中斷、代謝紊亂和藥物影響及腦結構損傷等)均導致神經系統功能異常而出現的意識水平下降。神經影像學對確定意識障礙的病因病變部位及型態性質有重要診斷價值。而腦電圖(EEG)可反映意識障礙的深度及腦功能損傷程度,EEG 的變化早于臨床顯示的改善或惡化,且具有很好空間分辨率及時間分辨率,可進行連續監測,對判斷預后有一定價值。由于意識障礙病人大多病情危重,不易來回搬動及難以耐受CT、MR 等大型醫療設備檢查,而腦電圖便于床邊檢查,可以很方便在重癥監護室中重復進行,且可以在任何時間進行監測而不會傷害患者。

1 資料與方法

1.1 研究對象選擇2017-01—2019-06鄭州市第七人民醫院重癥監護室各種病因(心肺復蘇后、腦出血、腦梗死及腦外傷等)導致腦損傷引起的意識障礙患者67例,年齡10～79歲,男43 例,女24 例。所有患者行GCS評分、腦電圖連續監測至少24 h及短潛伏期體感誘發電位檢查,并對其臨床資料進行回顧性分析。

1.2 評估內容GCS評分包括睜眼反應、言語反應及肢體運動,最高分15 分,最低分3分,14 分以上屬于正常狀態,8 分以下為昏迷,昏迷程度越重者的昏迷指數越低,3分多提示腦死亡或預后極差。

腦電圖采用Synek 分級標準分為Ⅰ級(規則的α波,有些θ波,有反應性),Ⅱ級(θ波為主),Ⅲ級(δ波為主/紡錘波昏迷),Ⅳ級(爆發-抑制、α型昏迷、θ型昏迷、低電壓δ),Ⅴ級(抑制)。見圖1。

圖1 雙側周期性放電及電靜息腦電圖Figure 1 Bilateral periodic discharge and electrical resting EEG

短潛伏期體感誘發電位(SSEP)為分別刺激腕橫紋上方2 cm 正中神經走形的部位,分別在同側鎖骨中點上方1 cm(N9)、頸6頸椎棘突(N13)、國際10-20系統的C3和C4后2 cm 記錄,對側皮層為N20。N9 及N13 代表周圍神經誘發電位,N20代表大腦皮質誘發電位。Ⅰ級為雙側或單側N9、N13、N20存在,Ⅱ級雙側或單側N9 及N13 存在,雙側N13-N20峰間潛伏時明顯延長,Ⅲ級雙側或單側N9 及N13 存在,雙側N20 消失。N13電位代表外周神經至延髓的傳導功能,N20電位代表延髓水平至大腦皮質傳導功能及大腦皮質功能情況。見圖2。

格拉斯哥預后量表(Glasgow Outcome Scale,GOS)評分(1～5分),5分:痊愈良好,恢復正常生活,盡管有些小的殘疾；4分:中度殘疾,但尚可獨立生活,可以在保護下工作；3分:嚴重殘疾,日常生活不能獨立,需要照顧；2分:長期持續的植物生存狀態,存在眼部的活動和睡眠周期；1分:死亡。4 分及5 分為神經系統結局預后良好,3分及3分以下為神經系統結局預后不良(嚴重殘疾或死亡)。

分析重癥監護室意識障礙患者預后與GCS評分、腦電圖分級及短潛伏期體感誘發電位(N20)相關性,并隨訪3個月或3個月內死亡為觀察終點。根據腦損傷后3 個月的GOS評分預測患者的神經系統結局。

1.3 統計學分析應用SPSS 19.0統計軟件處理數據。計數資料用百分比(%)表示。GCS評分、EEG 分級及SSEP 與意識障礙患者預后之間的影響關系應用二元Logistic回歸分析。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

意識障礙患者67 例,隨訪3 個月,GOS預后良好15例,預后不良(嚴重殘疾或死亡)52例,其中死亡35例。各項檢查所得分級及分值情況見表1。各因素對意識障礙患者預后的Logistic回歸分析見表2。

3 討論

臨床常用的GCS評分簡單易操作,不受環境及條件的限制,也能很好反映患者意識障礙的程度,但評分易受操作者的主觀影響,對于言語不清、聾啞、失語、反應遲鈍或氣管插管患者評分易被低估,且GCS評分不能夠很好反映出極為重要的腦干功能狀態。神經電生理檢查主要包括EEG 和SSEP,電生理檢查的特點是能通過計算機顯示出定量結果,很大程度上減少了主觀判斷影響。腦電圖通過記錄大腦皮質神經元的電活動間接地反映大腦皮質的功能狀態,尤其是其能實時床邊動態監護,即刻反映局部腦病變引起的功能變化及治療反應。腦電圖易于在床旁操作,可以很容易地在重癥監護室中重復進行,可以在任何時間進行而不會傷害患者,敏感性高且具有無創性優點,是評價腦功能改變最好的監測方法。

圖2 正中神經SSEPFigure 2 Median nerve short latency somatosensory evoked potential(SSEP)

表1 67例意識障礙患者EEG、SSEP及GCS分值及分級Table 1 EEG,SSEP and GCSscores and grading in 67 patients with disturbance of consciousness

表2 各因素對意識障礙患者預后GOS評分的Logistic回歸分析Table 2 Logistic regression analysis of prognostic GOSscores of patients with disturbance of consciousness

非驚厥性癲癇持續狀態(NCSE)被認為是一種罕見的現象,EEG 在神經重癥中的應用主要是檢測非驚厥性癲癇持續狀態[1]。在過去60 a中,隨著腦電圖技術的飛速發展,持續腦電圖監測不僅是診斷非驚厥性癲癇發作及非驚厥性癲癇持續狀態的唯一有效手段,也是評估嚴重腦損傷,尤其心肺復蘇(CPR)后進展為昏迷預后不良的重要指標[2-10]。對急性嚴重腦損傷預后不良的早期預測將有助于臨床醫生確定最大治療的必要性,因此,它已成為神經重癥監護病房研究的重點。缺血性腦血管病患者連續性腦電圖(cEEG)檢測到癲癇發作高達10%,與缺血性腦血管病相比,腦出血患者的癲癇發作風險更高,并且與發病初48 h內病情惡化有關[11]。反復發作性癲癇發作可能加重腦損傷,腦出血患者的癲癇發作可能導致顱內壓驟增和中線偏移,突顯了使用腦電圖監測盡早發現和治療癲癇發作的重要性。

研究已證實,爆發-抑制、α型昏迷、θ型昏迷、癲癇樣活動和無反應性的腦電圖模式均與不良預后相關；相反,反應性及規則的α模式與良好的預后相關[12-15]。與上述研究相符,本研究顯示腦電圖Synek分級為Ⅳ級及Ⅴ級的意識障礙患者病死率明顯增高,Ⅰ級及Ⅱ級預后相對較好,Ⅲ級預后不確定,可能需要更長時間腦電圖監測或反復腦電圖監測。腦電圖形態、波幅及頻率的變化與腦血流量的減少和神經元損傷的程度有關[16-17]。嚴重缺血性腦血管病患者的腦電圖監測中不存在δ活動,θ波和快速β頻率的存在預示著預后良好；相反,缺血性半球的腦電波彌漫性減慢和緩慢的δ活性表明其為惡性病程；同樣,腦干聽覺誘發電位異常與惡性病程相關,腦電圖背景活動減慢和腦干聽覺誘發電位異常并存更能提示不良的預后[18]。本研究顯示,雙側N13-N20 潛伏時明顯延長及雙側N20消失提示預后不良,與劉建民等[19]研究結果一致,其觀察97例腦卒中患者發現,N20峰潛伏期異常可反映腦卒中患者嚴重腦損傷,其中5例雙側N20電位消失均治療無效或死亡,提示N20電位消失的患者預后不良。王樹新等[20]早期對重型腦損傷患者進行長程腦電圖監測,通過觀察腦電動態演變評估腦功能情況及預后,對能臨床診斷及治療提供幫助。

腦電反應性為疼痛或聲音刺激時腦電圖可以表現為陣發性高波幅慢波節律爆發、廣泛性低波幅去同步化快波或頂尖波及K-綜合波。腦電反應性的存在提示預后對相對較好。如刺激后僅有軀體運動反應和肌電活動而無腦電活動改變,表明這些反應與皮質功能無關,主要產生于低位腦干,甚至脊髓。如果持續性慢波異常對外界刺激失去反應性,且在長時間記錄中缺乏變化性(如持續單調的慢波活動),則多數預后不好。IOGI等[21]研究發現,在腦電圖存在反應性的昏迷患者中,92%可在5 個月內恢復意識。本次研究發現,意識障礙者GCS 評分越低預后越差。KANG 等[22]研究顯示,GCS評分和腦電圖的覺醒反應對預示昏迷患者可能在1個月內蘇醒是兩項獨立的預測因子,與病因、年齡等因素無關。

心臟驟停患者通常因缺氧缺血和缺血再灌注介導的腦損傷而死亡,即使這些患者存活下來,大多數心臟驟停患者仍表現出不同程度的語言、認知和運動神經后遺癥,這些患者甚至可能進入植物狀態[2-10]。目前,運動功能評分、腦干反射和體感誘發電位等預后指標缺乏特異性和敏感性[6-9]。腦電圖監測對心臟復蘇后昏迷患者的損傷分級和預后起重要作用。研究顯示,對心臟驟停復蘇后的昏迷患者,腦電圖能提供動態信息,判斷病情演變和預后,并發現潛在的發作。BORGES等[23]進行了前瞻性研究,根據主要的早期腦電圖檢查結果評估患者的3 個月(或更長時間)存活率,發現爆發-抑制、彌漫性抑制和α/θ型昏迷的患者3個月(或更長時間)的生存率為25%。多項研究顯示,心肺復蘇后腦電圖表現為全面性抑制、爆發抑制,全面癲癇樣放電和無反應性腦電圖,均提示嚴重缺氧缺血性腦損傷和預后不良,與住院期間的死亡密切相關[4,9,24]。

HIRSCH 等對心臟驟停所致急性腦缺氧后昏迷的研究顯示,所有爆發-抑制或低電壓(＜20μV)的腦電圖模式預后均不好,背景電壓正常(≥20μV)且沒有癲癇樣放電者預后好,陽性預測值＞70%。YANG 等研究顯示,在急性缺氧后昏迷時抑制段電壓(＜5μV)是預測死亡的一個獨立變量。ROSSETTI等研究顯示,在復蘇后12 h左右開始腦電圖監測,至少持續30～40 h,結果顯示背景無反應者無1例存活,長時間的不連續或爆發-抑制圖型病死率73%。國外研究顯示,在心臟驟停后的前24 h內進行腦電圖監測有助于預測不良和良好的神經系統結果[25-32]。心臟驟停后12 h內有反應節律性α波腦電圖預示良好結果,而體感誘發電位雙側皮層誘發電位(N20)均消失預示預后不良。在心臟驟停后48～72 h,無反應性爆發-異常、廣泛電抑制及周期樣放電腦電圖和雙側皮層誘發電位(N20)消失均預示不良預后[33]。

本研究顯示,GCS評分、腦電圖分級及體感誘發電位相結合能更好評估重癥監護室意識障礙患者的預后。由于本研究為回顧性分析,樣本量小,意識障礙患者病情危重,意識障礙程度嚴重,腦電圖多為爆發-抑制、廣泛抑制及無反應性腦電圖模式,多數雙側N20皮層誘發電位消失,導致多數患者神經系統結局預后不良。因此,需要更多樣本、更多參數及更嚴謹設計的研究為臨床意識障礙患者的診斷、治療及預后的評估提供有力依據。