血清NSE及aEEG動(dòng)態(tài)變化早期預(yù)測(cè)窒息新生兒腦損傷的意義

劉小曉， 張曉英

(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院兒科， 上海 200011)

新生兒窒息是引起新生兒死亡、腦性癱瘓及智力發(fā)育落后的重要原因之一。近年來(lái)，隨著醫(yī)療搶救治療措施不斷完善，其病死率已不斷下降，但重度窒息所致的腦損傷仍可留下不同程度的中樞神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥，如腦癱、癲癇、智力障礙、痙攣及共濟(jì)失調(diào)等，嚴(yán)重影響新生兒的存活率及生活質(zhì)量。早期診斷窒息所致腦損傷十分困難，尚無(wú)敏感性強(qiáng)、特異度高的檢測(cè)標(biāo)志物及影像學(xué)手段。雖然各種輔助檢查方法，包括頭顱CT、MRI、B超及腦電圖等廣泛應(yīng)用于臨床，但是尚缺乏適用于臨床、較為確切的早期預(yù)測(cè)腦損傷的指標(biāo)，尤其是在生后24 h之內(nèi)，并且要在無(wú)須搬動(dòng)患兒的情況下檢測(cè)儀器容易迅速得到。早期治療和干預(yù)最好起始于生后24 h，并且越早越好，最遲不要超過生后48 h，否則腦損傷會(huì)進(jìn)一步發(fā)展加重[1]。因此，尋找窒息后腦損傷的早期生化指標(biāo)及檢測(cè)方法顯得極為重要。如何尋找這個(gè)最佳的治療窗口，一直是臨床醫(yī)師研究的熱點(diǎn)。近年來(lái)，有研究報(bào)道缺氧缺血性腦損傷早期相關(guān)生化指標(biāo)可發(fā)生異常變化，如腦紅蛋白[2]、血清神經(jīng)元特異性烯醇化酶(neuronspecific enolase，NSE)等相關(guān)指標(biāo)升高。本研究通過測(cè)定窒息新生兒血清NSE水平，同時(shí)監(jiān)測(cè)反映腦電活動(dòng)的振幅整合腦電圖(amplitude-integrated electroencephalography，aEEG)動(dòng)態(tài)變化，聯(lián)合頭顱MRI結(jié)果，探討血清NSE聯(lián)合aEEG對(duì)早期預(yù)測(cè)新生兒窒息所致腦損傷的臨床意義。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

1.2 方法

1.2.1 血清NSE檢測(cè) 所有研究對(duì)象分別于出生后 24 h、 3 d、 7 d 在嚴(yán)格無(wú)菌操作下抽取靜脈血 2 mL，均置于帶促凝膠無(wú)菌真空管。采用瑞士羅氏全自動(dòng)分析儀(電化學(xué)發(fā)光法)嚴(yán)格依照試劑盒說(shuō)明立即測(cè)定血清NSE含量。正常參考值：血清NSE≤16.3 μg/L。

1.2.2 aEEG監(jiān)測(cè)方法 采用CFM6000腦功能監(jiān)護(hù)儀于患兒生后6 h內(nèi)、3 d、7 d分別監(jiān)測(cè)腦功能，均監(jiān)測(cè)3 h。電極位置采用國(guó)際10～20標(biāo)準(zhǔn)的8導(dǎo)聯(lián)法[4]。電極頭放置時(shí)避開顱縫、前囟、血腫，相鄰電極頭間距>75 mm。要求在監(jiān)測(cè)過程中阻抗不超過20 kΩ。將結(jié)果記錄為半對(duì)數(shù)的形式，腦電活動(dòng)的記錄速度為6 cm/h[5]，圖形顯示為振幅形式的波譜帶，單位為μV。

1.2.3 aEEG結(jié)果判定 aEEG波形判斷參照Hellstr?m在2006年重新制定的標(biāo)準(zhǔn)[6]，從背景活動(dòng)、睡眠覺醒周期(SWC)、癇性活動(dòng)(SA)進(jìn)行分析。

1.2.3.1 背景活動(dòng) ① 連續(xù)正常電壓：即規(guī)則寬帶，連續(xù)電活動(dòng)下邊界電壓7～10 μV，上邊界電壓10～25 μV；② 不連續(xù)電壓：背景活動(dòng)不連續(xù)，下邊界<5 μV，上邊界>10 μV；③ 連續(xù)低電壓：背景活動(dòng)連續(xù)，電壓<5 μV或在5 μV上下波動(dòng)； ④ 爆發(fā)抑制：不連續(xù)的背景活動(dòng)，間歇期電壓極低，間有高幅爆發(fā)，爆發(fā)波>25 μV； ⑤ 電靜止：極低電壓，可<3～5 μV。根據(jù)aEEG背景活動(dòng)，其結(jié)果分為3種，① 正常：連續(xù)正常電壓； ② 輕度異常：不連續(xù)電壓； ③ 重度異常：連續(xù)低電壓、爆發(fā)抑制、電靜止。

1.2.3.2 SWC 主要是指下邊界平滑的周期性變化，成熟的腦電圖表現(xiàn)為振幅呈規(guī)律的正弦波變化，周期超過20 min，寬帶為睡眠期，窄帶為清醒期。① 無(wú)SWC：aEEG背景活動(dòng)無(wú)正弦樣改變； ② 不成熟SWC：下邊界有周期樣變化但不完全； ③ 成熟SWC：有明顯的正弦樣改變，且周期持續(xù)20 min以上。見圖1。

1.2.3.3 SA ① 單次發(fā)作:單個(gè)發(fā)生的癇性放電; ② 反復(fù)發(fā)作:30 min 內(nèi)癇性放電發(fā)作次數(shù)≥2次; ③ 癲癇持續(xù)狀態(tài): 連續(xù)發(fā)生的癇性放電，持續(xù)30 min以上。見圖1。

1.2.4 頭顱MRI檢查方法及診斷標(biāo)準(zhǔn) 窒息組均在生后第7天行頭顱MRI檢查，采用Philips Achieva Nova Dual 1.5T超導(dǎo)磁共振成像系統(tǒng)，常規(guī)行軸位T1WI、T2WI、彌散加權(quán)成像(DWI)以及矢狀位T1WI像。檢查前20 min內(nèi)，靜推苯巴比妥鈉5～10 mg/kg，待完全熟睡后，將患兒置于掃描床上，佩戴防噪聲耳麥以減輕掃描過程機(jī)器噪音的影響，頭部?jī)蓚?cè)及掃描線圈之間用海綿墊填塞，以固定待檢查患兒的頭部。

a：癲癇持續(xù)狀態(tài)；b：不成熟SWC；c：成熟SWC

顱腦MRI評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)參考文獻(xiàn)[7]，正常MRI: 腦實(shí)質(zhì)未見異常信號(hào)灶，灰白質(zhì)界限清楚，腦溝、腦裂、腦池未見增寬；輕度異常MRI：病灶散在，呈局灶性分布，范圍僅限于三角部；重度異常MRI：病灶呈彌漫性分布，基底節(jié)及小腦正常，但灰白質(zhì)界限消失。輕重度異常伴有顱內(nèi)出血為顱腦MRI 陽(yáng)性,余為 MRI 陰性。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2.2不良反應(yīng)損害系統(tǒng)117例中,累計(jì)皮膚73例(占62.39%),消化系統(tǒng)16例(占13.68%),全身性損害11例(占9.40%),神經(jīng)系統(tǒng)9例(占7.69%),呼吸系統(tǒng)4例(占3.42%),心血管系統(tǒng)2例(占1.71%),泌尿系統(tǒng)2例(占1.71%)。

2 結(jié)果

2.1 3組患兒一般資料比較

輕度窒息組、重度窒息組及對(duì)照組間分娩方式、性別構(gòu)成、胎齡及出生體重的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

2.2 3組患兒血清NSE水平變化

如表2所示，生后24 h、3 d、7 d，3組患兒血清NSE水平均呈單峰分泌趨勢(shì)，生后24 h達(dá)高峰，之后呈下降趨勢(shì)。3個(gè)不同時(shí)間點(diǎn)重度窒息組血清NSE水平均明顯高于輕度窒息組和對(duì)照組(P均<0.05)。至第7天，輕度窒息組及對(duì)照組血清NSE水平基本接近正常參考值上限16.3 μg/L。

2.3 不同時(shí)間點(diǎn)aEEG背景活動(dòng)、SWC、SA與窒息程度相關(guān)性分析

2.3.1 背景活動(dòng)與窒息程度的相關(guān)性 生后6 h、3 d、7 d 時(shí)aEEG背景活動(dòng)異常程度與窒息程度存在相關(guān)性(r值分別為0.678、0.739和0.824，P均<0.05)，背景活動(dòng)異常程度隨窒息程度的增加而加重。生后7 d 重度窒息組、輕度窒息組aEEG背景活動(dòng)分別仍有11例及12例存在異常。見表3。

表1 3組患兒一般資料比較

表2 窒息組和對(duì)照組3個(gè)時(shí)間點(diǎn)血清NSE水平比較

組別例數(shù)24 h3 d7 dF值P值對(duì)照組 3019.40±5.79*19.38±5.18*16.55±5.15*49.370.087輕度窒息組4639.09±10.61*27.49±7.03*18.95±6.07*2.7790.068重度窒息組2060.40±12.3241.48±12.4823.00±7.4998.11<0.001F值132.0650.338.465P值<0.05<0.05<0.05

*：P<0.05，與重度窒息組比較

表3 背景活動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果 例(%)

2.3.2 SWC與窒息程度的相關(guān)性 生后6 h、3 d、7 d時(shí) SWC成熟程度與窒息程度存在相關(guān)性(r值分別為0.621、0.863和0.869，P均<0.05)，窒息程度越重，SWC越不成熟。生后7 d重度窒息組、輕度窒息組分別仍有5例無(wú)SWC。見表4。

表4 SWC監(jiān)測(cè)結(jié)果 例(%)

2.3.3 SA與窒息程度的相關(guān)性 生后6 h、3 d、7 d時(shí) SA發(fā)生率與窒息程度存在相關(guān)性(r值分別為0.437、0.746和0.847，P均<0.05)，窒息程度越重，SA發(fā)生率越高。生后7 d重度窒息組SA的發(fā)生率仍高于輕度窒息組及對(duì)照組。見表5。

表5 SA監(jiān)測(cè)結(jié)果 例(%)

2.4 窒息組患兒窒息程度與顱腦MRI的關(guān)系

重度窒息組20例中頭顱MRI陽(yáng)性16例，輕度窒息組46例中頭顱MRI陽(yáng)性24例，重度窒息組顱腦MRI陽(yáng)性率明顯高于輕度窒息組(χ2=4.521，P<0.05)。見表6。

表6 窒息組顱腦MRI陽(yáng)性率比較 例(%)

2.5 血清NSE水平預(yù)測(cè)窒息患兒顱腦MRI陽(yáng)性的價(jià)值

將所有窒息組患兒分為MRI陽(yáng)性組和MRI陰性組，ROC曲線分析顯示，生后24 h、3 d、7 d的曲線下面積(AUC)分別為0.896，0.882，0.735，即生后24 h血清NSE濃度早期預(yù)測(cè)窒息所致腦損傷的診斷價(jià)值明顯高于3 d和7 d，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，當(dāng)生后24 h血清NSE水平達(dá)48.7 μg/L，其診斷價(jià)值最大，對(duì)應(yīng)的敏感度為0.875，特異度為0.885(圖2)。

2.6 aEEG變化預(yù)測(cè)窒息患兒顱腦MRI陽(yáng)性的價(jià)值

生后6 h依據(jù)aEEG的異常背景活動(dòng)、成熟SW及SA預(yù)測(cè)MRI陽(yáng)性所對(duì)應(yīng)的AUC分別為0.643、0.550、0.521；生后3 d所對(duì)應(yīng)的AUC分別為0.703、0.660、0.546；生后7 d所對(duì)應(yīng)的AUC分別為0.536、0.522、0.495。可見生后6 h、3 d這兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)aEEG的變化所對(duì)應(yīng)的AUC雖然都>0.5，但是只有生后3 d aEEG的異常背景活動(dòng)對(duì)應(yīng)的AUC>0.7，其余各項(xiàng)均<0.7，所以，6 h、3 d這兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的aEEG的變化對(duì)早期窒息腦損傷的診斷價(jià)值較低，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，而生后第7天監(jiān)測(cè)aEEG對(duì)診斷窒息腦損傷幾乎無(wú)診斷價(jià)值，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見圖3。

圖2 血清NSE預(yù)測(cè)窒息患兒顱腦MRI陽(yáng)性的價(jià)值

圖3 aEEG變化預(yù)測(cè)窒息患兒顱腦MRI陽(yáng)性的價(jià)值

3 討論

窒息引起腦損傷的嚴(yán)重程度取決于大腦缺氧的程度，而缺氧最嚴(yán)重的后果就是導(dǎo)致窒息后腦損傷，可影響新生兒各個(gè)器官、系統(tǒng)的發(fā)育，尤其干擾神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育，可引起后期智力發(fā)育遲緩、甚至出現(xiàn)腦癱、癲癇等神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥，嚴(yán)重影響兒童生存質(zhì)量[8]。有研究表明[9]，窒息導(dǎo)致的腦損傷會(huì)隨著日齡而增加，神經(jīng)細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)選擇性壞死，第1個(gè)腦損傷高峰于窒息后6 h出現(xiàn)，隨后第2個(gè)損傷高峰將于12～24 h到達(dá)；隨著缺血缺氧時(shí)間的延長(zhǎng)，可導(dǎo)致一系列生化反應(yīng)“瀑布”式發(fā)生，最終導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞的壞死、凋亡，因此第2個(gè)腦損傷高峰所帶來(lái)的神經(jīng)系統(tǒng)損傷明顯高于前一個(gè)高峰，若未能在此高峰到來(lái)之前對(duì)腦損傷做出診斷，早期干預(yù)，便會(huì)遺留不可恢復(fù)的神經(jīng)病變。本研究中選取監(jiān)測(cè)NSE及aEEG的首次時(shí)間點(diǎn)，恰好在大腦受損的兩個(gè)最高峰。

血清NSE具有糖酵解同工酶的功能，是神經(jīng)元及神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞區(qū)別于其他組織細(xì)胞的特異性物質(zhì)。NSE可作為神經(jīng)細(xì)胞的保護(hù)傘[10]，當(dāng)大腦出現(xiàn)缺氧缺血時(shí)，血清NSE濃度隨即上升，這說(shuō)明血清NSE是反映受損腦神經(jīng)元的敏感指標(biāo)[11]。本研究顯示血清NSE判定大腦受損的最準(zhǔn)確時(shí)間點(diǎn)為24 h，預(yù)測(cè)值為48.7 μg /L時(shí)，診斷價(jià)值最大，對(duì)應(yīng)的敏感度為0.875，特異度為0.885。隨著日齡的增加，NSE判斷腦損傷的特異性逐漸降低，本研究中窒息腦損傷患兒在生后7天復(fù)查NSE，其濃度雖處于高值，但較24 h明顯下降，故血清NSE判斷窒息腦損傷的靈敏度高，特異性較低。這主要因?yàn)閯偝錾膵雰貉錘SE升高除了由窒息腦損傷引起外，還可見于以下疾病引起的腦損傷，如高濃度的膽紅素血癥、電解質(zhì)紊亂、感染性疾病、遺傳代謝病等。由此可見，單獨(dú)采用NSE判斷窒息所致腦損傷有可能導(dǎo)致過度診斷。

近年來(lái)aEEG與腦損傷的相關(guān)研究已成為新生兒領(lǐng)域熱點(diǎn)，多項(xiàng)研究表明aEEG可用于評(píng)估新生兒腦功能狀態(tài)、判斷新生兒腦發(fā)育成熟度，可早期診斷腦損傷。許多研究表明，生后第7天aEEG嚴(yán)重異常，提示患兒神經(jīng)系統(tǒng)近期恢復(fù)不好；而生后7～19天aEEG異常可預(yù)測(cè)腦癱的發(fā)生及神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育遲緩等[12-13]。

本研究首次監(jiān)測(cè)aEEG選擇的時(shí)刻是窒息患兒生后6 h。在窒息后6 h，甚至可提早至生后3 h，aEEG圖形便會(huì)有異常改變，而只有在生后早期確診，并進(jìn)行相應(yīng)干預(yù)，才可能最大限度地降低遠(yuǎn)期神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥。在患兒娩出1周內(nèi)，MRI可準(zhǔn)確定位新生兒腦白質(zhì)、出血性腦損傷以及多發(fā)或普遍的囊性等受損處，與頭顱CT、B超相比，可提供更多信息，故于生后第7天，對(duì)所有窒息患兒進(jìn)行頭顱MRI檢查，可以獲取更為真實(shí)的信息。本研究將頭顱MRI結(jié)果作為腦損傷診斷的分組標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)比了MRI陽(yáng)性組與MRI陰性組3個(gè)不同時(shí)間點(diǎn)aEEG動(dòng)態(tài)變化發(fā)現(xiàn)，雖生后6 h監(jiān)測(cè)aEEG對(duì)應(yīng)的AUC大于3 d和7 d，但診斷價(jià)值較低，且無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，這與既往研究不一致。而且aEEG存在范圍較小的記錄部位、較低的時(shí)間分辨率、簡(jiǎn)易的振幅等局限性，其用于判定新生兒驚厥發(fā)作或放電發(fā)作，易于漏診，主要是因?yàn)槿菀缀雎哉穹档汀⒉课痪窒藁虬l(fā)作時(shí)間較短的抽搐，同時(shí)也可能因?yàn)橐恍﹤尾钫`判為發(fā)作。因此，aEEG獨(dú)自判定窒息腦損傷易增加誤判率。生后第7天所有窒息患兒中有8例aEEG仍有癲癇樣放電，但只有5例顱腦MRI提示有異常，3例顱腦MRI未見明顯異常，但這8例患兒在生后2周做新生兒NBNA評(píng)分未見明顯異常，而后期是否出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育遲緩，需進(jìn)一步隨訪。本研究以背景活動(dòng)是否異常、SWC成熟度及SA來(lái)判定aEEG是否異常，發(fā)現(xiàn)生后6 h、3 d時(shí)aEEG的變化對(duì)早期窒息腦損傷的診斷價(jià)值較低，生后第7天aEEG的變化對(duì)窒息腦損傷無(wú)診斷價(jià)值，說(shuō)明aEEG變化對(duì)于預(yù)測(cè)窒息早期腦損傷有一定的參考價(jià)值，但意義不顯著。

綜上所述，當(dāng)生后24 h血清NSE>48.7 μg /L時(shí)，新生兒發(fā)生窒息后腦損傷的概率明顯增高。但本實(shí)驗(yàn)中aEEG對(duì)診斷窒息腦損傷結(jié)果與頭顱MRI陽(yáng)性結(jié)果不一致，表明窒息所致腦損傷不能單憑aEEG的改變來(lái)判定，需后期隨訪神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育情況，綜合判定是否存在腦損傷。