腦電雙頻指數聯合血漿中樞神經特異性蛋白和D-二聚體對顱腦損傷患者預后的評估

林巧鳳

廈門市第五醫院神經外科 福建省廈門市 361101

顱腦損傷是臨床常見危重癥，多為頭部遭受機械外力打擊所致，可導致患者意識喪失，存在較高死亡風險。臨床評估常依靠常規影像學檢查，但其以提供形態學信息為主，難以輔助判斷大腦皮層活躍程度，且在繼發腦水腫患者中易被干擾[1]。腦電雙頻指數（bispectral index, BIS）是監測ICU 患者大腦活動的常用方法，其將腦電圖的功率和頻率經雙頻分析作出的混合信息擬合成一個最佳數字用于判斷患者意識狀況，能指導臨床醫護盡快識別不良事件，避免不良預后。但是僅利用BIS 難以判斷顱腦損傷患者繼發性腦損傷的發生、發展和轉歸。岳盛魁等[2]研究顯示聯合血清學指標可提高預測顱腦損傷早期臨床轉歸的價值。中樞神經特異性蛋白（S100 β）是S100 家族中的重要成員，主要承擔促進神經膠質細胞的生長、增殖、分化、維持鈣穩態等功能，正常情況下血液中可檢出量極低，但發生腦損傷時可經受損的血腦屏障進入血液，使血液中S100β 蛋白的濃度升高，因此常作為腦損傷特異性生物標志物[3]。患者發生顱腦損傷后可出現異常腦血流動力學變化，創傷區域血管破壞，毛細血管通透性改變，造成大腦缺氧缺血，同時可繼發形成腦水腫加重腦缺氧損傷[4]。D-二聚體（DD）是纖維蛋白水解產物，可用于反映體內血液凝集狀態，常用于腦梗死、心肌梗死等缺血性疾病判斷中[5-6]。本研究探究BIS 聯合血漿S100 β、DD 檢測對顱腦損傷患者預后的評估價值，報道如下。

資料與方法

一、研究對象

回顧性分析廈門市第五醫院在2019 年5 月至2022 年5 月期間收治的125 例顱腦損傷患者臨床資料。納入標準：①年齡18 歲以上；②外傷性顱腦損傷；③入院即行BIS 監測；④臨床資料完整。排除標準：①入院24 h 內死亡者；②合并多發骨折、其他器官損傷者；③合并惡性腫瘤、免疫系統疾病、嚴重器官功能障礙者；④既往腦外傷病史、腦卒中病史者。

二、方法

收集患者一般資料，包括性別、年齡、基礎病（高血壓、血脂異常、糖尿病、冠心病、慢性阻塞性肺疾病）、致傷原因（車禍、高空墜落、外力打擊、其他）、急性生理與慢性健康評分表Ⅱ（acute physiology and chronic health evaluation, APACHE Ⅱ）、格拉斯哥昏迷評分（Glasgow coma scale, GCS）、腦電圖異常情況、入院24 h 內平均BIS、血漿S100 β、DD 水平。

BIS 監測 入院24 h 內連續監測BIS，使用儀器為BioLogic128 導視頻腦電圖及配套器械。具體操作：常規皮膚消毒，去除局部表面油脂，晾干后在鼻根上方5 cm、右側眉弓平行上方及右側太陽穴3處放置電極片，進行BIS 監測。參數：皮膚阻力＜5 kΩ，濾波1～50 Hz，待肌電圖≤40 dB，信號質量指數＞50%，每15 秒自動記錄1 次。

抽取患者外周靜脈血以3 500 rpm 速度離心10 min，分離血清、血漿，置于-80℃冰箱保存。取待測血漿，使用酶聯免疫吸附劑檢測（ELISA）法檢測S100β 水平，使用免疫比濁法檢測DD 水平。

三、評價標準

①APACHE Ⅱ：含急性生理評分、年齡、慢性健康評分3 個分量表，得分為各分量表得分之和，得分范圍0～71 分，得分與病情嚴重程度呈正相關[7]。②GCS：包括睜眼反應、語言反應、肢體運動3 項，得分為各項得分之和，得分范圍3～15 分，得分與清醒程度呈正相關。得分判定：15 分為完全清醒，13～14 分為輕度意識障礙，9～12 分為中度意識障礙，3～8 分為昏迷[8]。③BIS：篩選入院24 h 內待肌電圖≤40 dB，信號質量指數80%～100%的BIS 計算平均值。結果判定：100 為完全清醒， 85～100 為清醒狀態，65～84 為輕度鎮靜，40～64 為深度鎮靜，＜40 為大腦皮層爆發抑制，0 為無腦電活動。比較28 d 內死亡及存活顱腦損傷患者的臨床資料。

四、統計學方法

所有數據采用SPSS 24.0 軟件處理，計量資料用均數±標準差（）表示，兩組比較進行獨立樣本t檢驗；計數資料用頻數（%）表示，兩組間比較采用檢驗；使用logistic 回歸分析顱腦損傷患者預后不良的危險因素，使用受試者工作特征（receiver operating characteristic, ROC） 曲線分析BIS、S100β、DD 預測顱腦損傷預后的效能。以P＜0.05 表示差異有統計學意義。

結 果

一、顱腦損傷不同預后患者單因素比較

兩組患者性別構成、基礎病（高血壓、血脂異常、糖尿病、冠心病、慢性阻塞性肺疾病）、致傷原因、腦電圖異常比較差異無統計學意義（P＞0.05）。死亡組年齡大于存活組，APACHE Ⅱ得分、S100 β、DD 水平高于存活組，GCS 評分、平均BIS 值低于存活組，差異均有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 顱腦損傷不同預后患者單因素比較

二、顱腦損傷預后多因素logistic 分析

logistic 回歸分析顯示APACHE Ⅱ、GCS、入院24 h 內平均BIS 值、血漿S100 β、DD 是顱腦損傷患者死亡的獨立影響因素（P＜0.05），見表2。

表2 顱腦損傷預后多因素logistic 分析

三、BIS、S100β、DD 預測顱腦損傷預后效能ROC 曲線分析

ROC 曲線顯示入院24 h 內平均BIS 值、血漿S100 β、DD預測顱腦損傷患者預后的曲線下面積（area under curve, AUC）分別為0.897、0.816、0.820，BIS 聯合S100 β、DD 預測的AUC 分別為0.944、0.950，三者聯合預測AUC 為0.975。見表3、圖1。

圖1 BIS、S100β、DD 及聯合檢測預測顱腦損傷預后效能ROC 曲線

表3 不同因素單獨或聯合預測顱腦損傷預后效能ROC 結果

討 論

腦電圖是檢測大腦皮層活動的主要方法，可通過傳感器收集腦細胞電活動判斷意識水平，但是腦電圖信息專業性較強，需要專業操作者閱圖分析才能為臨床醫生提供疾病信息，較為不便[9]。BIS 是對原始腦電圖加工后生成的數字信息，通過數字反映患者大腦皮層活躍程度，便于醫生直觀判斷患者腦損傷進展或恢復程度。S100 β 是神經系統特異性蛋白，其主要作用于神經膠質細胞，參與鈣離子信號轉導，可發揮促進腦發育的作用。正常情況下存在腦內神經元中，血液中S100 β 濃度上升說明存在腦損傷。顱腦損傷可造成血流動力學改變，早期出現細胞毒性腦水腫時腦組織處于缺氧缺血狀態，DD是纖維蛋白經纖溶酶水解的產物，用于反映患者體內血液凝集水平，臨床多個報道認為DD 水平與缺血性腦損傷疾病不良預后有明顯關聯。

本研究比較28 d 內死亡及存活顱腦損傷患者資料，結果顯示兩組年齡、APACHE Ⅱ、GCS 得分、平均BIS、血漿S100 β、DD 水平均有差異，而且除年齡外均為死亡獨立影響因素（P＜0.05）。其中APACHE Ⅱ是臨床危重癥常用的病情嚴重程度評估量表，得分越高的患者病情越嚴重，不難理解其會有更高的死亡風險。而GCS 是反映患者意識水平的量表，得分與意識清醒程度相關，結果顯示28 d 病死患者入院時有更嚴重的意識障礙。雖然GCS 是預后不良的危險因素，但是依靠人工評估，難以避免受評估人員專業水平影響，較量化數據客觀性有所不足[10]。書國偉等[11]研究顯示急性腦損傷患者的BIS 值與GCS 值呈顯著正相關。Paul 等[12]研究顯示，29 例行開顱手術治療的輕中度顱腦損傷患者的GCS評分與腦電雙頻指數呈正相關（r=0.67，P＜0.05）。以上研究提示BIS在患者腦損傷監測評估中的意義。本研究顯示死亡患者入院24 h 內平均BIS 值明顯低于存活患者，死亡患者平均值低于40，說明多數患者處于大腦皮層爆發抑制狀態。該狀態表現為低波幅慢波或平坦圖形與短暫爆發電活動的交替，反映皮層相對靜止狀態，可見患者存在嚴重意識障礙[13]。ROC 曲線顯示BIS 效能較好，但是敏感度稍低，考慮是因為取三處電極難以在空間上均勻反映患者腦皮層活動，可能導致收集電信號與爆發活動不同步，反映了BIS 值與實際皮層活動存在一定差異，這也提醒聯合其他指標彌補局限性的必要。死亡患者S100 β 明顯低于存活患者，ROC 曲線分析顯示其效能較BIS 低，但二者聯合后均優于單一檢查。S100 β 是反映腦損傷的特異性指標，腦損傷可造成神經細胞壞死，使其中的S100 β 大量釋放，而且其半衰期為2 h，當患者繼發其他腦損傷，破壞血腦屏障使濃度可再次上升，監測其變化可指導及時進行影像學檢查，判斷病情變化[14]。入院時S100 β更高的患者存在更嚴重的神經缺損，且較大概率繼發其他腦損傷，病情更復雜，有更高的病死風險。而作為反映血液凝集狀態的DD，死亡組有更高的水平，更能說明28 d 病死患者入院時繼發腦損傷。此外，腦損傷血管內皮可造成纖溶凝血系統紊亂，DD水平可反映內皮受損情況[15]。ROC 曲線分析結果顯示三者聯合預測效能更高，考慮是因為BIS 可從宏觀層面監測大腦皮層活動，評估腦損傷程度，而S100β、DD 生化指標可微觀知曉患者功能受損情況。

綜上所述，BIS 聯合血漿S100 β、DD 檢測對顱腦損傷患者預后的評估存在較高效能。