B超引導下胎兒EEG監測的研究

胡小靜， 白 潔， 鞏 雪， 王曉麗， 晉 瑯， 董美玲， 賈媛媛， 劉永紅

超聲是現階段產前檢查，確保優生優育的最可靠及最普遍的影像學手段，但是因其空間分辨率與組織分辨率相對較低，顯像質量受到諸多因素的影響，故對于胎兒的某些病變及解剖結構也難以滿意地顯示，尤其是中樞神經系統。近年來，磁共振成像(MRI)受母體自身條件、羊水量以及胎位等影響比較小，并且沒有電離輻射，空間分辨率及組織分辨率較高，在胎兒檢查中具備著較為明顯的優勢，胎兒MRI得到了廣泛的推廣應用。但是，胎兒MRI也僅僅可以用于發現腦結構發育異常的胎兒。臨床上，部分胎兒經歷了目前所有的產前檢查，結果均提示一切正常，但出生后，漸漸出現智力發育遲滯；癲癇發作；自閉癥等腦部疾病，有些甚至是致命性的。如何在胎兒時期盡早發現其腦功能異常，預測其出生后腦發育情況，對于優生優育至關重要。腦的功能是通過神經元的電活動實現的，如果腦神經元出現異常電活動常常提示其腦功能異常，即使影像學檢查顯示其腦結構正常。目前，腦電圖是用于監測腦電活動最有效的工具。早在20世紀50年代，有學者通過監測胎兒腦電活動評價胎兒腦功能狀態，當時作者僅采用了兩個電極，并且沒有經B超的引導，很難精確定位。我們擬嘗試通過B超引導下監測胎兒時期腦電活動，為將來建立不同月齡胎兒時期正常的腦電圖圖譜，并通過胎兒期腦電活動評估胎兒出生后腦發育等情況奠定基礎。

1 資料與方法

1.1 研究對象與分組 2014年11月至2016年1月間在西京醫院通過招募志愿者的方法，產科常規產檢的18例孕婦(單胎)為研究對象，孕婦年齡21～35歲，平均年齡(27.7)歲。胎兒月齡(胎齡)18 w+1～37 w+3，平均胎齡28 w+6。其中健康孕婦12例，孕婦平均年齡(28.3)歲，平均胎齡28 w+3；服用抗癲癇藥物孕婦6例，孕婦平均年齡26.6歲，平均胎齡29 w+6。以健康同齡體重指數相當的未懷孕女性作為對照。

1.2 監測方法 孕婦準備：(1)清潔腹部，給予酒精擦拭去除皮脂，減少皮膚油脂造成的皮膚阻抗；(2)全棉衣物，避免靜電干擾。

超聲檢查：采用深圳邁瑞M9便攜式造影彩色多普勒超聲顯像儀，囑孕婦仰臥位，經腹部掃查，再次確認胎兒頭部緊貼于孕婦腹壁。

電極安放：經B超引導下準確定位，采用直徑為7 mm左右的盤狀電極，注入導電膏，安放電極于胎兒頭部緊貼于孕婦腹部位置。參考國際10-20系統安放電極原則，根據胎頭雙頂徑計算電極安放間距(平均安放4導腦電電極、1導地線電極，并給予孕婦安放2導心電電極)，使用防過敏膠布固定電極。

腦電采集：采用日本光電EEG-1200C數字化腦電圖儀，采樣率為500 Hz采集胎兒腦電活動。我們的預實驗結果提示，胎兒腦電活動接近于新生兒或早產兒EEG，頻率較慢，調整腦電參數如下：靈敏度(7～10 μV/mm)、高頻濾波(30～35 Hz)、低頻濾波(0.1～0.3 Hz)、時間常數(0.3 s)、紙速(30 mm/s)，開啟50 Hz陷波等。選擇平均參考導聯記錄胎兒EEG。監測時間約20～40 min，監測過程中實時動態觀察胎兒腦電活動，如腦電圖突然發生變化，立即給予B超監測，保證監測到的為腦電信號，并每隔5～10 min再次經B超對胎兒頭部位置準確定位，若胎兒頭部位置與之前安放電極位置有所偏移，隨時調整電極位置，如果胎兒頭部位置變化較大，無法保證記錄到腦電信號，則終止監測。

為保證監測到的為胎兒腦電信號，采取如下措施：(1)在未懷孕同齡相應身體質量指數的女性志愿者的相應腹部位置安放與孕婦相同的腦電電極，監測電活動，進行對比；(2)同一孕婦，以臍為中軸，對側安放相同電極作為對照(如胎頭在左側，則在臍右側相應位置安放相應電極作為對照)；(3)同一孕婦，同一位置，有胎頭時與胎頭游走后作對照。

2 結 果

2.1 胎位 18例平均胎齡28 w+6(18 w+1～37 w+3)的胎兒經孕婦腹部B超下確認均為單胎；胎位為臀位(6例)、右枕前位(4例)、右枕后位(4例)、左枕前位(2例)、左枕后位(2例)；雙頂徑為4.0～9.1 cm，平均6.8 cm；胎兒頭部緊貼孕婦腹部為左側顳區(11例)、右側顳區(5例)、雙側額、中央區(2例)，1例右側顳區監測約10 min后調整至右側枕、頂、顳區(胎兒頭位變化)繼續監測。其中1例胎兒B超及盆底MR異常：孕婦年齡33歲，胎齡34 w，該孕婦曾藥流1次，死胎2次，此次為單胎，B超提示：胎兒右側顳葉可見1.8 cm×0.9 cm無回聲區，內有細小光點；盆底MR提示胎兒雙側大腦半球發育不良，內有血腫，穿通畸形。經B超下確認該胎兒為臀位，胎兒頭部緊貼孕婦腹部為左側顳區，監測腦電活動為≤25 μV欠規則14～16 Hz β波活動為主，期間可見復形θ、δ波活動。后隨訪該孕婦于胎齡36 w時已引產。

2.2 采集腦電活動 15例多以波幅≤15～110 μV復形θ、δ活動為主(時限為165～1099 ms)；期間4例夾雜或其上重疊β波，2例偶見α頻段活動波，1例慢波上帶有切跡。3例多以≤25 μV欠規則14～16 Hz β波活動為主，期間可見復形θ、δ波，其上重疊β波。我們監測的最小月齡18 w+1，胎位為臀位，監測部位為右側顳區，胎兒腦電為≤25 μV θ、δ波。最大月齡37 w+3，胎位為右枕前位，監測部位為左側顳區，胎兒腦電為≤30 μV θ波活動。胎兒腦電功率圖空間分布顯示與新生兒頭皮腦電一致(見圖1)。

6例服用抗癲癇藥物孕婦組胎兒EEG，其中4例監測位置為右側顳區，2例監測位置為左側顳區。監測到≤90 μV 復形θ、δ波，其中1例慢波上帶有切跡，其中1例慢波上重疊β波。

在未懷孕相同體重指數的女性給予腹部相應位置安放電極采集的電活動如圖(見圖1b)，未懷孕健康女性，年齡、體重指數與圖1a圖孕婦相同，與圖1a圖孕婦同時同部位安放腦電電極，結果如圖：圖1a圖監測到波幅 ≤55 μV 復形δ波活動，其上重疊β波。圖1b圖未見腦電波形，考慮心電活動。同一孕婦，僅在有胎頭側安放電極(見圖2a)及以臍為中軸，有胎頭部位與對側無胎頭相同部位安放相同電極作為對照采集的電活動(見圖2b)；圖2b圖前4導有胎頭側：波幅≤20 μV θ、δ 波，5～8導無胎頭側：與9導波形相同且同步，考慮為心電活動；9導為心電導。同一孕婦，同一位置，有胎頭時(見圖3a)與胎頭游走后(見圖3b)的電活動，有胎頭時監測到波幅≤45 μV θ波、復形δ波，有時其上重疊β波；胎頭游走后可見上述腦電基線飄移，類似電極、導線偽差；調整電極安放有胎頭位置后恢復腦電活動。

3 討 論

產前檢查對于優生優育非常重要，目前用于胎兒腦檢查的可用方法包括胎兒B超和孕婦骨盆MRI，B超檢查通過胎兒腦透明隔的發育間接評估胎兒腦發育是否正常；更多學者試圖通過腦磁圖和功能磁共振探索胎兒時期的腦功能[1～3]。胎兒腦B超和胎兒腦核磁共振檢查可以了解胎兒腦結構是否正常，但腦結構正常的胎兒出生后腦功能是否正常不得而知。理論上看，胎兒腦電圖監測是可以用于評估人類大腦功能的方法，通過對胎兒腦神經電活動的監測，預測出生后腦發育情況。因此，有必要建立不同月齡正常胎兒腦電圖圖譜，總結胎兒時期異常腦電圖特征與出生后腦發育異常的相應關系。

回顧國內外文獻，目前關于胎兒腦功能的研究僅限于功能磁共振、產時胎兒腦電圖，而鮮有利用胎兒腦電圖對胎兒腦功能評價的研究。由于胎頭位置隨著胎兒在體內活動而改變，準確定位胎頭位置是研究胎兒腦電圖的一大難題。早在1955-1975年期間，有學者試圖通過監測胎兒腦電活動評價胎兒腦功能狀態[4～7]。其中，最早的研究者對32例胎兒分別進行了經子宮胎兒頭皮監測和在母親腹部間接監測，最終由于技術的限制無法長時間固定電極，因此未能進行持續的記錄。當時作者僅采用了兩個電極，并且沒有經B超的引導，很難精確定位[7]。本研究利用超聲實時監測定位確定胎兒處于右枕前位、右枕后位、左枕前位、左枕后位及臀位且胎頭緊貼腹部，保證監測到的為腦電信號。為了盡可能確定監測到的是胎兒腦電信號，本研究采用了如下方法：第一，在未懷孕的同齡健康女性相應腹部給予同樣腦電監測，結果如下：未見腦電波形，考慮心電活動。懷孕女性監測到波幅 ≤55 μV復形δ波，其上重疊β波，發現二者監測到的信號完全不同；第二，在同一孕婦采集腦電信號的腹部對側相應部位給予相同電極監測，發現在胎頭處采集到的信號為波幅≤20 μV θ、δ波，而相應對側部位為與心電導波形相同且同步的心電活動，二者完全不同；第三，在胎頭游走后相應位置給予腦電監測，可見腦電基線飄移及類似電極、導線故障偽差，與有胎頭監測到的完全不同。目前發現，新生兒期腦電活動背景為低幅的8～15 Hz的快波活動到0.5～7Hz的高波幅慢波活動混合出現，我們監測到的胎兒腦電特點為：多以波幅≤15～110 μV 復形θ、δ活動為主(時限為165～1099 ms)，夾雜或其上重疊β波、帶有切跡，偶見α頻段活動波；或多以≤25 μV欠規則14～16 Hz β波活動為主，期間可見復形θ、δ波，其上重疊β波。為了進一步證實采集到的為胎兒腦電信號，后期我們根據孕婦子宮環境建立不同月齡胎兒的生存環境，設計一種腦電電極帽，即利用B超檢查提供的子宮壁的厚度及胎兒頭顱距離孕婦腹部皮膚的厚度等數據建立模型，采用不同月齡的人工羊水模擬胎兒在孕婦子宮的環境，制作不同月齡的電極帽，給予相應月齡早產兒進行佩帶，在電極帽表面放置腦電電極，記錄早產兒腦電活動，比較沒有佩帶電極帽和佩戴帽時的早產兒腦電監測結果；同時與相同月齡的胎兒腦電監測結果進行比較，以此來驗證胎兒時期監測到的數據是腦電活動(相關文章待發表)。

對上述胎兒進行隨訪研究，引產1例，17例目前的年齡是3歲6個月～4歲6個月，未發現神經系統異常，新生兒期腦電活動背景為低幅的8～15 Hz的快波活動到0.5～7 Hz的高波幅慢波活動混合出現，嬰兒時期(2～12 m)2 m左右為2～3.5 Hz的慢波節律，幼兒時期(12～36 m)為4～7 Hz θ節律逐漸向慢α節律轉變，2歲時枕區可見6～7 Hz的節律波，3歲時可見枕區8 Hz的節律波。如果大腦發育過程中在相應階段未出現對應的背景節律波，則提示腦功能發育有可能異常。

本研究是通過B超實時定位對胎兒進行腦電監測的初步探索，本研究存在如下不足：(1)由于研究樣本量小，無法對其進行統計學分析，需要更大的樣本明確不同孕齡胎兒EEG波形的特點，服用抗癲癇藥物的孕婦的孕胎兒腦電圖與未服藥孕婦胎兒腦電圖在波形、功率圖上的差別等問題；(2)還需要補充一些實驗進一步去驗證監測到的胎兒腦電信號的可靠性，為未來胎兒腦電圖圖譜的建立及胎兒腦功能評估奠定基礎。

圖1 a圖：女性，29歲，26 w+3，右枕前位，監測到左側顳區波幅 ≤55 μV 復形δ波活動，其上重疊β波。b圖：未懷孕健康女性，年齡、體重指數與a圖孕婦相同，與a圖孕婦同時同部位安放腦電電極，結果如圖：未見腦電波形，考慮心電活動

圖2 a圖與b圖為同一孕婦，女性，27歲，孕24 w，左枕后位，a圖為僅在有胎頭側安放電極，右側顳區波幅≤15 μV θ、δ波活動。b圖：以臍為中軸，有胎頭部位與對側無胎頭相應部位同步腦電監測如b圖，前4導有胎頭側，監測到波幅≤20 μV θ、δ波活動，5～8導無胎頭側：與9導波形相同，考慮為心電活動；9導為心電導聯

圖3 a圖與b圖為同一孕婦，女性，25歲，孕27 w+3，臀位。a圖：有胎頭時監測到右側顳區波幅≤45了μV θ波、復形δ波，有時其上重疊β波。b圖：同一孕婦、同一位置，胎頭游走后監測到電極基線飄移及類似電極、導線偽差