腦電圖在預(yù)測(cè)昏迷患者預(yù)后中的應(yīng)用進(jìn)展:
一、腦電圖分級(jí)
1.腦電圖分級(jí)的發(fā)展:
腦電圖分級(jí)最早是在1965年由Hockaday等首次提出,此后又出現(xiàn)Lavizzari分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。并應(yīng)用于408例昏迷患者,取得了較好的效果(腦電圖的分級(jí)越高,患者預(yù)后越差)。1年后,腦電圖反應(yīng)性被首次引入分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中,并得到了Gutling等的研究證實(shí),即腦電圖反應(yīng)性與預(yù)后關(guān)系顯著。1997年Young等對(duì)分級(jí)進(jìn)行了進(jìn)一步的修改,并通過(guò)臨床試驗(yàn)比較此方法與Synek分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的一致性,結(jié)果表明Young分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)昏迷患者預(yù)后的預(yù)測(cè)可行性更高。1991年Rae-Grant等采用二分法變量對(duì)腦電圖進(jìn)行評(píng)估,其特點(diǎn)是對(duì)腦電圖變化的各種特征進(jìn)行綜合測(cè)定和分析。近幾年對(duì)患者入院時(shí)的GCS評(píng)分、Synek分級(jí)和Young分級(jí)在預(yù)測(cè)腦缺氧和腦損傷后昏迷患者的預(yù)后中進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn),后者的預(yù)測(cè)價(jià)值比前兩者高。研究還發(fā)現(xiàn)腦電圖的動(dòng)態(tài)變化對(duì)于預(yù)測(cè)預(yù)后有很大幫助,即在腦電圖動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)過(guò)程中隨著腦電圖Young分級(jí)的增高,預(yù)后越差。
2.腦電圖反應(yīng)性:
腦電圖反應(yīng)性即在腦電圖描記過(guò)程中給予外界刺激后觀察腦電圖有無(wú)背景改變。王琳等將腦電圖反應(yīng)性與GCS-匹茲堡昏迷評(píng)分(GCS-P)對(duì)于急性重癥腦血管病昏迷患者預(yù)后的預(yù)測(cè)作用進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn),腦電圖反應(yīng)性預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率明顯高于GCS-P評(píng)分,尤其是生存預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率:且兩者聯(lián)合預(yù)測(cè)較單純腦電圖反應(yīng)性預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率沒(méi)有明顯提高。腦電圖反應(yīng)性對(duì)急性重型腦損傷患者預(yù)后預(yù)測(cè)作用的研究顯示,腦電圖反應(yīng)性預(yù)測(cè)預(yù)后的準(zhǔn)確率、敏感性、特異性均顯著高于GCS評(píng)分。同時(shí)有學(xué)者將腦電圖反應(yīng)性對(duì)心臟停搏后幸存昏迷患者(行或未行低溫治療)預(yù)后的預(yù)測(cè)作用進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)醫(yī)學(xué).教育網(wǎng)編輯整理。其預(yù)測(cè)的敏感度和特異度均較高,且腦電圖無(wú)反應(yīng)性在預(yù)測(cè)死亡時(shí)的假陽(yáng)性率為0.07%,將其認(rèn)定為病死率的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。腦電圖反應(yīng)性預(yù)測(cè)重型顱腦外傷性昏迷患者預(yù)后的研究顯示,其預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率顯著高于腦電圖分型、GCS評(píng)分??梢?jiàn)昏迷患者腦電圖無(wú)反應(yīng)性則預(yù)后差,而有反應(yīng)性則預(yù)后良好,且靈敏度、特異度都較高,假陽(yáng)性率非常低。這是因?yàn)槟X電圖反應(yīng)性是通過(guò)腦干上行網(wǎng)狀激活系統(tǒng)上傳。后者與意識(shí)狀態(tài)存在直接相關(guān)性,腦電圖反應(yīng)性的存在表明腦干上行網(wǎng)狀激活系統(tǒng)功能相對(duì)保留。為昏迷患者日后意識(shí)恢復(fù)提供了解剖學(xué)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
二、腦電圖模式/表現(xiàn)類型
腦電圖模式可分為慢波增多模式、無(wú)δ波的區(qū)域性減弱(RAWOD)模式、α昏迷模式、β昏迷模式、紡錘昏迷模式、癲癇樣活動(dòng)、爆發(fā)一抑制模式、全面抑制模式、低電壓模式、電靜息模式等。目前發(fā)現(xiàn)RAWOD模式只在急性大面積腦梗死和一氧化碳中毒遲發(fā)型腦病中有預(yù)測(cè)預(yù)后的作用,在其他昏迷的腦電圖中未見(jiàn)有關(guān)此模式的報(bào)道,故不再詳述。其他模式則可見(jiàn)于各種昏迷患者的腦電圖。
1.心臟驟停后昏迷患者的腦電圖模式:Chen等的研究顯示在心臟驟停后昏迷患者中,34例腦電圖呈全面抑制模式、無(wú)反應(yīng)性α/θ模式、癲癇樣活動(dòng)模式或爆發(fā)-抑制模式的患者中只有2例預(yù)后良好,其余患者都是死亡或持續(xù)植物狀態(tài)。隨后Zandbergen等的研究發(fā)現(xiàn)電靜息模式的患者預(yù)后也較差,幾乎全部昏迷或呈植物狀態(tài),爆發(fā)一抑制的33例患者中只有3例患者恢復(fù)意識(shí)。近年不斷有研究顯示心臟驟停后昏迷患者的腦電圖呈爆發(fā)-抑制模式、電靜息模式、癲癇持續(xù)狀態(tài)及廣泛抑制模式的患者預(yù)后以死亡和植物狀態(tài)為主,并且最高的假陽(yáng)性率為8%。近年對(duì)心肺復(fù)蘇(cardio-pulmonary resuscitation,CPR)后昏迷且處于低溫治療期的患者行腦電圖監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn),呈爆發(fā)-抑制模式、癲癇樣活動(dòng)或癲癇樣放電模式的患者幾乎都在住院期間死亡。另有研究通過(guò)對(duì)心臟驟停引起缺氧后昏迷并伴有癲癇持續(xù)狀態(tài)而預(yù)后良好的6例病例的分析發(fā)現(xiàn),雖有癲癇持續(xù)狀態(tài)含非抽搐性癲癇持續(xù)狀態(tài)。但同時(shí)存在腦干反射和體感誘發(fā)電位及腦電圖反應(yīng)性時(shí),對(duì)患者的癲癇持續(xù)狀態(tài)給予治療后會(huì)有較好的預(yù)后。同時(shí)Fugate等的研究發(fā)現(xiàn)處于電靜息模式及腦電圖元反應(yīng)性的患者也都在住院期間死亡。隨后有研究顯示在CPR后低溫治療期間腦電圖呈短暫癲癇樣活動(dòng)的61例患者中,均無(wú)意識(shí)恢復(fù),或死亡,或昏迷,或持續(xù)植物狀態(tài)。
2.創(chuàng)傷性腦損傷后昏迷患者的腦電圖模式:對(duì)創(chuàng)傷性腦損傷昏迷患者行持續(xù)腦電圖監(jiān)測(cè)后發(fā)現(xiàn),癲癇發(fā)作和癲癇持續(xù)狀態(tài)大都出現(xiàn)在重型創(chuàng)傷性腦損傷患者中,并且與預(yù)后有聯(lián)系。而在中至重度創(chuàng)傷性腦損傷研究中,接受持續(xù)腦電圖監(jiān)測(cè)的94例中有21例出現(xiàn)癲癇發(fā)作,而出現(xiàn)持續(xù)癲癇狀態(tài)的患者死亡率為100%。近幾年有研究發(fā)現(xiàn)在伴有癲癇的創(chuàng)傷性腦損傷患者中海馬的萎縮更明顯,并且萎縮最明顯的是癲癇灶同側(cè)的海馬。另有研究認(rèn)為創(chuàng)傷性腦損傷后癲癇與腦代謝率、腦血流量和腦容量的增加,以及顱內(nèi)壓增高有關(guān)。
此外有研究將腦電圖模式與Young分級(jí)結(jié)合后,對(duì)Young分級(jí)進(jìn)行修改得出新分級(jí)(表3),并證實(shí)在大腦半球大面積腦梗死預(yù)后預(yù)測(cè)方面,此分級(jí)勝過(guò)現(xiàn)有任何腦電圖分級(jí)
綜上,腦電圖監(jiān)測(cè)呈癲癇樣活動(dòng)、癲癇持續(xù)狀態(tài)、低電壓、電靜息、全面抑制或爆發(fā)一抑制等模式的昏迷患者預(yù)后較差;當(dāng)腦電圖模式結(jié)合腦電圖反應(yīng)性時(shí)預(yù)測(cè)價(jià)值更高。
三、量化腦電圖
常規(guī)腦電圖一直沿用目測(cè)分析法,這種分析方法無(wú)法提取腦電活動(dòng)中所包含的豐富特征和信息,且難以滿足臨床和研究的需要,結(jié)果中還會(huì)有分析者的主觀成分。因此就出現(xiàn)了定量分析腦電圖(也稱量化腦電圖)是指將原始腦電圖通過(guò)各種技術(shù)轉(zhuǎn)換后,突出在目測(cè)原始腦電圖時(shí)難以發(fā)現(xiàn)的某些特征,其結(jié)果表現(xiàn)為數(shù)值結(jié)果、統(tǒng)計(jì)表或統(tǒng)計(jì)圖表。常用的量化腦電圖有振幅整合腦電圖famplitude-integratedelectroencephalogram,aEEG、頻譜邊緣頻率(SEF)、腦電雙頻指數(shù)(bispectralindex,BIS)、總功率(total power,TP)、波段功率、壓縮功率譜陣(compressed spectral array,CSA)、爆發(fā)-抑制比(burst-suppressionratio,BSR)等。
1.BIS:BIS是指測(cè)定腦電圖線性成分(頻率和功率),分析成分波之間的非線性關(guān)系(位相和諧波),選出代表不同水平的腦電信號(hào),進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)字化處理,最后轉(zhuǎn)化為量化指標(biāo)。SEF及BIS近十余年開始應(yīng)用于重癥監(jiān)護(hù)特別是神經(jīng)監(jiān)測(cè)方面。Paul等研究發(fā)現(xiàn)BIS值與GCS評(píng)分等多種神經(jīng)功能評(píng)分有明顯相關(guān)性醫(yī)學(xué).教育網(wǎng)編輯整理。Dunham等研究各種病因所致的嚴(yán)重顱腦損傷患者后發(fā)現(xiàn),大部分生存及預(yù)后良好者有較高BIS值,死亡及預(yù)后不良者BIS值較低。提示BIS可能與腦損傷的預(yù)后有一定相關(guān)性。隨后Stammet等研究CPR術(shù)后昏迷患者顯示:BIS為O時(shí),100%預(yù)后不良。國(guó)內(nèi)對(duì)急性腦損傷昏迷患者預(yù)后的研究顯示患者BIS的最小值、平均值、最大值顯著高于死亡患者,且其與GCS評(píng)分呈正相關(guān)。不同昏迷水平其BIS平均值不同,且其BIS值與GCS值也有顯著相關(guān)性。也有研究顯示直接腦損傷患者的BIS平均值和GCS值顯著低于間接腦損傷患者,并且BIS32.5的患者中死亡率、NSE和S100蛋白水平都明顯低于BIS≤32.5的患者。
2.aEEG:a腦電圖主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)處理原始腦電圖的波幅,使其代表了整個(gè)腦電圖背景活動(dòng)電壓改變的信號(hào)。a腦電圖軌跡反應(yīng)了腦電圖信號(hào)的振幅從最大到最小的變異,可通過(guò)測(cè)量確定腦電圖振幅的大小。近年來(lái)a腦電圖在成人患者中的應(yīng)用越來(lái)越多。Rundgren等發(fā)現(xiàn)心臟驟停后行低溫治療的昏迷患者在體溫正常時(shí),意識(shí)恢復(fù)患者的a腦電圖與其余患者有區(qū)別。Tian等在研究a腦電圖對(duì)成人缺血缺氧性腦病的預(yù)后預(yù)測(cè)作用時(shí)將a腦電圖分為3級(jí),發(fā)現(xiàn)分級(jí)越差短期預(yù)后不良的可能性越大,并提出a腦電圖是缺血缺氧性腦病昏迷患者短期預(yù)后的可靠預(yù)測(cè)因素。
3.TP:TP指不同波段腦電波的絕對(duì)功率譜之和,在腦電功率譜中表現(xiàn)為曲線下面積。95%SEF是指總功率譜的95%時(shí)的最高邊界的頻率。它將功率譜及頻率2個(gè)因素相結(jié)合得出一個(gè)數(shù)值。Schnakers等分析TP、95%SEF與意識(shí)程度的相關(guān)性后發(fā)現(xiàn),95%SEF越大,其意識(shí)障礙程度越輕。而不同意識(shí)狀態(tài)患者的TP未見(jiàn)明顯差異。另有研究顯示,嚴(yán)重顱腦損傷患者中意識(shí)恢復(fù)及未恢復(fù)組之間的95%SEF值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),其不能用于預(yù)測(cè)意識(shí)障礙患者的預(yù)后。近年來(lái)有關(guān)于相對(duì)功率(δ+θ/α+β)對(duì)昏迷患者預(yù)后預(yù)測(cè)的研究發(fā)現(xiàn),預(yù)后為清醒的患者其相對(duì)功率與GCS呈負(fù)相關(guān),相對(duì)功率值越大慢波就越多。
綜上所述,腦電圖對(duì)昏迷患者的預(yù)后有預(yù)測(cè)價(jià)值,腦電圖分級(jí)和腦電圖模式比較直接,不需要對(duì)腦電圖進(jìn)行處理,但是這種目測(cè)分析的方法無(wú)法提取腦電活動(dòng)中所包含的豐富特征和信息,且分析結(jié)果中會(huì)有分析者的主觀成分,而量化腦電圖可以避免此問(wèn)題。而三者的共同特點(diǎn)是可以在神經(jīng)功能紊亂的可逆期內(nèi)提供有效信息,及早發(fā)現(xiàn)腦損傷,以及確定非驚厥性癲癇發(fā)作、非驚厥性癲癇持續(xù)狀態(tài),幫助臨床醫(yī)生及時(shí)干預(yù)、阻止持續(xù)的腦損害以及指導(dǎo)癲癇的藥物治療。而且腦電圖對(duì)于預(yù)測(cè)昏迷患者預(yù)后而言有連續(xù)床旁監(jiān)測(cè)、便宜、方便且準(zhǔn)確性較高等特點(diǎn),使得腦電圖監(jiān)測(cè)可以成為腦損傷昏迷患者的常規(guī)監(jiān)測(cè)技術(shù)和手段,為腦損傷嚴(yán)重程度、短暫和長(zhǎng)久昏迷判斷、短期和長(zhǎng)期預(yù)后、治療及醫(yī)療決策提供更有價(jià)值的信息。