腦電圖、短潛伏期體感誘發電位和經顱多普勒超聲在腦死亡判定中的應用

劉博虎 ，謝仁華 ，董權 ，岑鍵昌 ，常謙

（1）昆明市第一人民醫院神經外科;2）ICU，云南 昆明 650100）

腦死亡是指包括腦干在內的全腦功能的不可逆轉的喪失[1]。臨床表現為：不可逆性深昏迷，腦干反射消失和無自主呼吸[1]。腦死亡判定包括2 部分：臨床判定和確認實驗[1]。臨床判定的標準[2]：原因明確的深昏迷（格拉斯哥評分為2T 分，且強力按壓雙側眶上切跡或針刺面部未出現任何肌肉活動）并排除了各種可逆性昏迷原因；包括雙側瞳孔對光反射、雙側角膜反射、雙側頭眼反射、雙側前庭眼反射和咳嗽反射在內的5 項腦干反射全部消失；必須依靠呼吸機維持通氣且經自主呼吸激發試驗證實無自主呼吸[3]。以上3 項臨床判定實驗必須全部符合[3]。確認實驗標準包括：腦電圖（electroencephalogram，EEG）呈靜息電位；雙側正中神經短潛伏期體感誘發電位（short latency somatosensory evoked potential，SLSEP）顯示雙側N9 和（或）N13 存在，雙側P14、N18、N20 消失[1]；經顱多普勒超聲（transcranial doppler，TCD）顯示顱內前后循環血流均呈震蕩波、尖小收縮波、或無血流信號[1,4]。以上3 項確認實驗至少2 項符合。本實驗通過研究比較3 項確認實驗的靈敏性和特異性，探討其在腦死亡判定中的價值和應用。

1 資料與方法

1.1 研究對象

本實驗共收集昆明市第一人民醫院神經外科和ICU 于2020 年07月至2021 年08 月收治的 經臨床判定為腦死亡患者31 例。納入標準[1]：根據判定先決條件（昏迷原因明確的不可逆性深昏迷、腦干反射全部消失、無自主呼吸依賴呼吸機維持呼吸），因自主呼吸激發試驗過程中患者可能出現血壓下降、血氧飽和度下降心率下降或心律失常，進而干擾確認實驗的進行，故自主呼吸激發試驗于確認實驗完成后再進行，最終自主呼吸激發試驗不能完成或不能證實無自主呼吸的患者排除入組。排除標準：（1）各種可逆性昏迷（例如酒精、一氧化碳、鎮靜麻醉及抗精神藥物等中毒，嚴重酸堿平衡紊亂、嚴重內分泌及代謝功能障礙、低體溫、休克、肝腎腦病等）；（2）自主呼吸激發試驗證實有自主呼吸。根據腦死亡確認實驗（金標準）分為腦死亡陽性組和腦死亡陰性組，腦死亡陽性組23 例，陰性組8 例。其中男性24 例，女性7 例。年齡18～56 歲。其中腦外傷性腦死亡組14 例，腦出血性腦死亡組13 例，其他病因導致的心肺復蘇后的腦死亡組4 例。

1.2 研究方法

符合條件的患者納入此項研究，本研究通過昆明市第一人民醫院倫理委員會批準，并取得患者家屬知情同意。收集患者的性別、年齡、腦損傷病因等資料。

1.2.1 腦電圖用酒精和磨砂膏去脂、去角質，根據國際10·20 系統[5]，用導電膏將盤狀電極固定在記錄電極（額極 Fpl、Fp2，額部 F3、F4，前顳部 F7、F8，中央區 C3、C4，頂部P3、P4，枕部Ol、O2，中顳部 T3、T4，后顳部 T5、T6）、參考電極（雙側耳垂或乳突）和接地電極頭皮上。儀器校準、輸入10 μV 方波，檢測各導聯靈敏度，靈敏度一致后排除各種干擾狀態下至少描記30 min，紀錄過程中給予疼痛及聲音刺激，全程腦電圖波形均 <2 μV，認為符合腦死亡的EEG 表現，見圖1。

圖1 腦死亡EEGFig.1 EEG in brain death

1.2.2 短潛伏期體感誘發電位經酒精皮膚消毒后，一次性使用針電極固定在C’3、C’4、Fz、Cv6、CLi、CLc，刺激腕正中神經（腕橫紋中點上2 cm），刺激電流2～25 mA，刺激強度以引起拇指屈曲1 cm 為宜，平均疊加500～1000 次，記錄雙側N9、N13、P14、N18、N20。雙側N9 和（或）N13 存在，且P14、N18、N20 消失，判定為符合腦死亡的SLSEP 表現，見圖2、圖3。

圖2 左側腦死亡SLSEPFig.2 SLSEP in left brain death

圖3 右側腦死亡SLSEPFig.3 SLSEP in right brain death

1.2.3 經顱多普勒超聲經顱多普勒超聲檢測儀配備1.6 或2.0 MHz 脈沖波的多普勒超聲探頭，取樣容積10～15 mm，屏幕掃描，每屏6～8 s，低頻濾波≤50 Hz。血流頻譜成震蕩波、收縮早期尖小收縮波或血流信號消失，間隔30 min，重復檢測1 次。2 次檢查顱內前后循環血流均為上述任意一項頻譜表現，認為符合TCD 的腦死亡判定標準，見圖4、圖5。首次檢測不到血流信號時必須排除假象，首次檢測血流信號消失，結果僅做參考。

圖4 左側腦死亡TCDFig.4 TCD in left brain death

圖5 右側腦死亡TCDFig.5 TCD in right brain death

1.3 統計學處理

應用統計軟件SPSS26.0 進行統計學分析，計數資料（%）使用χ2檢驗，以P<0.05 差異有統計學意義。計算3 種檢測方式的敏感性、特異性、準確性，根據繪制ROC 曲線判斷各檢測方式的診斷價值。

2 結果

2.1 EEG、SLSEP 和TCD 檢測對腦死亡的診斷價值比較

在31 例進行腦死亡確認實驗病例中，每位患者均進行2 次EEG、SLSEP 和TCD 檢測，其中符合腦死亡診斷標準（即：腦死亡確認實驗）23 例，陽性符合率74.19%。23 例腦死亡患者中16 例進行器官捐獻。1 例患者家屬放棄繼續搶救治療。6例患者家屬堅持搶救至心跳呼吸停止（我國的死亡標準），占腦死亡診斷標準的26.09%。計算每種檢測結果的敏感性、特異性和準確性，EEG 的敏感性、特異性和準確性均高于SLSEP 和TCD 檢測，見表1。

表1 3 種檢測方法對腦死亡的診斷價值比較（%）Tab.1 Comparison of the diagnostic value of three testing methods for brain death（%）

2.2 3 種檢測結果的比較

腦死亡陽性組EEG 和SLSPE 陽性人數顯著高于腦死亡陰性組，差異有統計學意義（P<0.05），見表2。

表2 3 種檢測結果的比較[n（%）]Tab.2 Comparison of the results of the three tests [n（%）]

2.3 對3 種檢查方式進行ROC 曲線分析

對3 種檢測方式進行 ROC 曲線分析以確定最佳的診斷方式，結果顯示EEG 對診斷腦死亡效果最佳。曲線下面積越大，說明該檢查方法的靈敏度和特異性越高，對腦死亡的判斷越準確。EEG、SLSEP 和TCD 的曲線下面積分別為0.875、0.728和0.497，見圖6。

圖6 3 種檢查方法ROC 曲線分析圖Fig.6 ROC curve analysis of the three examination methods

3 討論

SLSEP 是指軀體感覺神經傳導系統的感受器接受適當強度的電刺激，該神經傳導系統通路上任意部位在較短時間內均能檢測出電反應[6-7]。其具有：（1）反應形式恒定（同一個體、不同時間、同一部位都能引出特定形式的電反應）；（2）分布在一定的空間范圍（其電反應只有在軀體感覺神經傳導通路上才能記錄到）；（3）電位與刺激具有明確的鎖時關系（SLSEP 各波的潛伏期相對固定）。其具有較強的客觀性，受患者的意識狀態、是否應用鎮靜藥物以及監測醫師的主觀因素較小[8]。周圍神經傳導速度受溫度影響較明顯，因此SLSEP 受肢體溫度影響顯著，在檢查過程中需觀察肢體溫度，注意保暖，必要時進行復溫[9]。在檢查過程中發現上肢嚴重水腫亦會導致SLSEP 各波的波幅變小，產生假陽性，為了腦死亡判定的嚴謹性，筆者對合并有上肢水腫、骨折患者全部進行3 種確認實驗的驗證。

1 例嚴重腦干出血患者SLSEP 檢查，雙側N9、N13 存在，且P14、N18、N20 消失，但其在進行腦電圖檢查時腦電波波幅 >2 μV，呈非靜息狀態，后進行自主呼吸激發試驗亦正式存在微弱的自主呼吸，未判定為腦死亡，經治療后患者自主呼吸逐漸恢復，4 個月后終因并發癥死亡。N13-N20反映的是從頸脊髓到大腦皮層的傳導通路，在腦干出血的部分患者中發現N13 及以上各波全部消失。據其他文獻報道亦發現頸髓至延髓病變患者可出現雙側N13 消失，根據《中國成人腦死亡判定標準與操作規范（第二版）》要求[10-11]，SLSEP雙側N9 和（或）N13 存在[12]，換而言之，N13 必須存在，此時SLSEP 作為腦死亡判定標準結果受到質疑。因此判定為不符合SLSEP 腦死亡診斷標準，結合患者EEG 和TCD 檢查，仍有部分患者符合腦死亡判定標準，可以解除質疑，最終判定為腦死亡。實驗也從側面證實SLSEP 檢查在腦死亡判定實驗中靈敏度高，特異性不高的特點。

EEG 是指通過腦電圖器，在頭皮上將大腦的自發性生物電活動通過放大、記錄而獲得的圖形，是通過電極記錄下來的大腦皮層的自發性、節律性電活動[13]。EEG 記錄≥30 min、腦電波波幅≤2 μV（呈靜息狀態），記錄時對患者進行疼痛及聲光刺激，腦電圖波形無變化，此時認為腦電圖符合腦死亡表現[14]。具有無創、操作簡單、費用低、圖形容易辨認等特點。本實驗過程中31 例患者全部進行了床旁EEG 檢查，由于EEG 容易受環境或者藥物影響，尤其是電信號的干擾，因此筆者在做EEG 檢查前停用不必要的巴比妥類、苯二氮?類及其他麻醉藥物、升高體溫。此類患者通常需要在重癥監護病房內通過多種設備進行生命支持，而且昆明市第一人民醫院重癥監護病房無法提供獨立電源，電干擾較大，對EEG 的判定造成一定的影響。盡管如此，本結果顯示EEG仍然是診斷腦死亡的最佳檢查方式。在31 例進行腦死亡確認實驗病例中，符合腦死亡診斷標準23 例，陽性符合率74.19%，出于對腦死亡判定的嚴謹性要求，筆者均在仔細地排查各種干擾因素地情況下謹慎地得出結論。

且EEG 僅能反映大腦皮層的功能狀態，不能反映腦干的功能狀態，具有一定的局限性。在檢查過程中發現1 例嚴重大腦半球出血患者，腦電圖檢查大腦皮層無電活動，EEG 檢查呈靜息狀態，但隨后的SLSEP 檢查提示P14 存在，提示殘存腦干功能的保留，此時未判定為腦死亡，該患者3 d后再次進行SLSEP 檢查，此時P14 消失，間隔12 h 重復檢查1 次，均證實P14 消失，此時才判定為腦死亡。

TCD 是指通過脈沖多普勒技術，以2 MHz 的發射頻率，使超聲束穿過顳窗和枕窗（顱骨相對較薄的部位），描述記錄腦底動脈血流的多普勒信號，獲得血流的動力參數，來反映腦組織的血流狀態，俗稱腦血流圖檢查。腦組織完全缺血、缺氧4～6 min，腦組織即開始出現不可逆的死亡。腦灌注壓等于平均動脈壓減去顱內壓[15]，正常值為70～100 mmHg，此時腦組織可以獲得有效的血液灌注。隨著顱內壓的逐漸增高，腦組織灌注血流逐漸減少，當顱內壓增高到一定程度后腦組織血液供應停止，此時TCD 檢查顱內前后循環均呈震蕩波、尖小收縮波，或不能探測到腦血流，持續大于30 min，可判定為符合腦死亡的TCD 表現[16]。其受環境和藥物影響小，具有可重復、方便、快捷、可動態實時監測等特點，但其受檢查醫師的操作熟練程度影響較大，因此，所有患者的每次TCD 檢查均有專人、固定的骨窗進行。此外，TCD 檢查對透聲窗的要求高，在評價腦死亡時筆者盡可能避免在去骨瓣減壓、顱骨骨縫未閉、嚴重顱骨骨折及腦室外引流等此類顱腔不完整患者中應用或僅為參考，容易造成假陰性。在本研究中TCD 診斷腦死亡的敏感性、特異性均和準確性在3 種檢查方式中最低。

達到腦死亡狀態的患者已不存在好轉的可能性，生命體征的維持需要多種藥物和設備的支持，一定程度上增加患者家屬的經濟負擔，同時造成醫療資源的浪費。由于腦死亡概念及器官捐獻意義普及的不充分，部分（6 例）患者家屬堅持搶救至心死亡狀態。前期臨床判定腦死亡的患者中有8 例未達到確認判定標準。

除2 例患者家屬放棄繼續搶救外，仍有6 例患者家屬堅持要求搶救，直至心死亡，好轉率為0。因此在臨床工作中，應繼續加強腦死亡概念的普及與交流，對于雖經確認實驗檢查不符合腦死亡判定標準的患者，筆者亦應該反復向患者家屬告知病情及預后，使患者家屬充分理解病情，盡量減輕患者家屬經濟負擔、盡可能減少醫療資源的浪費。