行為量表聯(lián)合電生理檢查對(duì)顱腦損傷意識(shí)障礙患者預(yù)后的評(píng)估

何艷斌，林清，王斐，章潔純，虞容豪，謝秋幼，潘家輝，潘速躍

行為量表聯(lián)合電生理檢查對(duì)顱腦損傷意識(shí)障礙患者預(yù)后的評(píng)估

何艷斌，林清，王斐，章潔純，虞容豪，謝秋幼，潘家輝，潘速躍

目的探討行為量表聯(lián)合電生理檢查對(duì)顱腦損傷后意識(shí)障礙(DOC)患者預(yù)后評(píng)估的價(jià)值。方法回顧性分析49例腦損傷后意識(shí)障礙患者的臨床資料。給患者進(jìn)行昏迷恢復(fù)量表(CRS-R)評(píng)分、常規(guī)神經(jīng)電生理及腦機(jī)接口(BCI)檢測(cè)、格拉斯哥預(yù)后量表(GOS)評(píng)分，將結(jié)果劃分不同等級(jí)。采用二元Logistic回歸分析法，建立回歸模型，并繪制模型對(duì)應(yīng)的ROC曲線判斷模型評(píng)估預(yù)后的價(jià)值。結(jié)果單因素分析發(fā)現(xiàn)，兩組患者腦電圖(EEG)分級(jí)、CRS-R評(píng)分、體感誘發(fā)電位(SEP)分級(jí)及BCI檢測(cè)在線準(zhǔn)確率比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P< 0.05)。Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)，BCI在線準(zhǔn)確率與患者預(yù)后的相關(guān)性最強(qiáng)(OR= 9.483,P= 0.036)，EEG等級(jí)(OR= 7.765,P=0.043)及SEP等級(jí)(OR=7.075,P=0.047)次之。繪制ROC曲線發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合4種方法綜合所對(duì)應(yīng)的AUC值最高，為0.920(P=0.039)。結(jié)論CRS-R評(píng)分、EEG、SEP及BCI均能較好地評(píng)估DOC患者的預(yù)后；而4種方法聯(lián)合檢測(cè)的準(zhǔn)確率更高，值得在臨床推廣。

意識(shí)障礙；預(yù)后；腦電圖；昏迷恢復(fù)量表；體感誘發(fā)電位；腦機(jī)接口

慢性意識(shí)障礙(chronic disorders of consciousness,DOC)包括植物狀態(tài)或無(wú)反應(yīng)覺(jué)醒綜合征(vegetative state/unresponsive wakefulness syndrome,VS/UWS)和微意識(shí)狀態(tài)(minimally conscious state,MCS)。VS/UWS是對(duì)自我和環(huán)境無(wú)知曉的臨床狀態(tài)，而保持自主呼吸，循環(huán)穩(wěn)定，具有自發(fā)的睜閉眼[1]。MCS是一種最低但有明確的行為證據(jù)證明對(duì)自我或環(huán)境有知曉的嚴(yán)重改變的意識(shí)狀態(tài)[2]。VS/UWS和MCS兩者具有本質(zhì)區(qū)別，且預(yù)后大相徑庭。因此鑒別兩種狀態(tài)很有必要，有利于醫(yī)療資源的分配。但這兩種意識(shí)狀態(tài)的評(píng)估十分困難，有報(bào)道誤診率高達(dá)38%～43%[3]。近年來(lái)，趨于采用多方法檢測(cè)殘余認(rèn)知功能進(jìn)行評(píng)估意識(shí)狀態(tài)和判斷疾病預(yù)后；不僅提高了診斷率，并且部分方法的介入起到康復(fù)的作用。本研究通過(guò)神經(jīng)行為量表—修改版昏迷恢復(fù)量表(coma recovery scale-revised，CRS-R)，聯(lián)合腦電圖(EEG)、體感誘發(fā)電位(SEP)及腦機(jī)接口(brain-computer interface，BCI)在線準(zhǔn)確率檢測(cè)，與患者格拉斯哥預(yù)后量表(Glasgow outcome scale，GOS)評(píng)分做相關(guān)性分析；以探討行為量表聯(lián)合電生理檢查對(duì)意識(shí)障礙患者預(yù)后評(píng)估的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 資料 廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院2013年1月～2016年6月收治的腦損傷后意識(shí)障礙患者49例。均符合納入標(biāo)準(zhǔn)，其中男38例(78%)，女11例(22%)；年齡16～72歲，平均年齡(39.7±14.3)歲；顱腦外傷致意識(shí)障礙22例(45%)，非腦外傷所致27例(55%)。納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡13～75歲，意識(shí)障礙病程≥28 d，入院時(shí)CRS-R評(píng)分診斷為VS/UWS或MCS。排除標(biāo)準(zhǔn)：此次發(fā)病前有過(guò)腦損傷病史，生命體征不穩(wěn)定，病情進(jìn)行性加重，受檢24 h內(nèi)服用過(guò)影響中樞神經(jīng)興奮性藥物。根據(jù)病因?qū)⒒颊叻譃橥鈧c非外傷兩組。本研究通過(guò)廣州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。

1.2 方法 患者入院24 h內(nèi)行CRS-R評(píng)分，入院后5 d內(nèi)行EEG、SEP檢查。EEG按照Lavizzari分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[4]進(jìn)行分級(jí)(Ⅰ～Ⅴ級(jí))；將Ⅰ、Ⅱ級(jí)列為較好等級(jí)，Ⅲ～Ⅴ級(jí)為較差等級(jí)。SEP按照J(rèn)udson分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[5]進(jìn)行分級(jí)(Ⅰ～Ⅲ級(jí))；將Ⅰ、Ⅱ級(jí)列為較好等級(jí)，Ⅲ級(jí)為較差等級(jí)。所有患者擇期行BCI檢查，經(jīng)視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)或視聽(tīng)覺(jué)聯(lián)合的刺激，采用Compumedics公司的NuAmps便攜式放大器來(lái)記錄頭皮腦電信號(hào)。在線即時(shí)反饋選擇的對(duì)錯(cuò),得出準(zhǔn)確率；在線準(zhǔn)確率顯著為好等級(jí)，在線準(zhǔn)確率不顯著為差等級(jí)；離線計(jì)算P300?；颊邫z測(cè)完3個(gè)月或是發(fā)病6個(gè)月后，對(duì)其進(jìn)行GOS評(píng)分[6]評(píng)判預(yù)后。

2 結(jié) 果

2.1 行為量表及電生理檢查結(jié)果 本組患者中，VS/UWS者38例，MCS者11例；意識(shí)恢復(fù)結(jié)局較好者33例(67%)，意識(shí)恢復(fù)結(jié)局較差者16例(33%)；CRS-R評(píng)分為4～23分，平均為(10.4±5.1)分。EEG有α波出現(xiàn)者37例(76%)，無(wú)α波者12例(24%)。SEP至少有一側(cè)N20者23例(47%)，雙側(cè)均無(wú)N20者26例(53%)。BCI檢測(cè)能夠按照指令注視靶刺激的患者32例(65%)。

2.2 單因素分析結(jié)果 見(jiàn)表1。對(duì)意識(shí)恢復(fù)與意識(shí)未恢復(fù)兩組患者的各因素進(jìn)行比較，年齡、性別及引起意識(shí)障礙病因的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；而入院時(shí)CRS-R評(píng)分、入院3 d內(nèi)EEG、SEP及BCI在線準(zhǔn)確率的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 意識(shí)恢復(fù)組與意識(shí)未恢復(fù)組相關(guān)臨床因素的比較(例)

2.3 多因素分析結(jié)果 見(jiàn)表2。將單因素分析有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的CRS-R評(píng)分、EEG、SEP等級(jí)和BCI在線準(zhǔn)確率這些因素，進(jìn)一步納入建立回歸模型，得出以上診斷方法所對(duì)應(yīng)的OR值。CRS-R評(píng)分的OR值為2.627(P=0.012)，EEG等級(jí)的OR值為 7.765(P=0.043)，SEP等級(jí)的OR值為7.075(P=0.047),BCI在線準(zhǔn)確率的OR值為9.483(P=0.036)。通過(guò)比較OR值顯示，BCI在線準(zhǔn)確率與患者意識(shí)恢復(fù)與否的相關(guān)性最強(qiáng)，CRS-R評(píng)分的相關(guān)性相對(duì)較差，EEG及SEP等級(jí)與意識(shí)恢復(fù)與否的相關(guān)性居中。

表2 Logistic回歸分析結(jié)果

2.4 模型擬合優(yōu)度檢驗(yàn) Logistic回歸模型的Hosmer-Lemeshow檢驗(yàn)的χ2值為2.155，P=0.951。為了進(jìn)一步對(duì)各診斷方法的準(zhǔn)確性及回歸模型擬合優(yōu)度進(jìn)行檢驗(yàn)，采用SPSS19.0軟件作ROC曲線(圖1)。比較各診斷方法所對(duì)應(yīng)的曲線下面積(area under curve，AUC)值(表3)顯示，BCI在線準(zhǔn)確率的診斷準(zhǔn)確性最高(AUC=0.778，P=0.002)，SEP等級(jí)次之(AUC=0.724，P=0.012)，EEG等級(jí)(AUC=0.708，P=0.019)和CRS-R評(píng)分(AUC=0.706，P=0.020)的準(zhǔn)確性稍差。并得出總回歸模型所對(duì)應(yīng)的AUC值為0.920(P=0.000)。表明這4種診斷方法聯(lián)合應(yīng)用評(píng)估DOC患者意識(shí)恢復(fù)與否的準(zhǔn)確性最高。

圖1 Logistic回歸模型的ROC曲線

表3 ROC曲線對(duì)應(yīng)的AUC值

3 討 論

隨著科技的發(fā)展，已有多種手段檢測(cè)殘存意識(shí)，但臨床量表仍處于不可取代的地位。CRS-R是目前國(guó)際上公認(rèn)，并廣泛被使用于DOC臨床評(píng)估的行為量表。該量表包括了聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、運(yùn)動(dòng)、言語(yǔ)、交流、喚醒度6個(gè)子項(xiàng)，可以從不同的角度評(píng)估意識(shí)狀態(tài)，并且經(jīng)濟(jì)、方便、直觀。研究表明，CRS-R可廣泛地應(yīng)用于意識(shí)障礙各個(gè)階段，并且此量表對(duì)判斷MCS較敏感。陳炎等[8]報(bào)道，CRS-R評(píng)分越高者，其預(yù)后越好。本研究CRS-R評(píng)分(12.6 ± 5.0)分患者的預(yù)后明顯好于CRS-R評(píng)分(6.0 ± 1.2)分者(P=0.0431)；并且CRS-R評(píng)分越高者的預(yù)后越好。但CRS-R評(píng)分容易受患者服用鎮(zhèn)靜藥物、精神、情緒以及評(píng)估者的主觀性等因素影響。使用CRS-R的評(píng)估者必需對(duì)DOC充分了解，有豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)，以及對(duì)CRS-R操作非常熟悉，并且還需要客觀的一些檢查來(lái)補(bǔ)充CRS-R的不足。

EEG監(jiān)測(cè)可直接及時(shí)地反映腦皮層功能，是意識(shí)障礙患者意識(shí)評(píng)估不可替代的檢查方法。目前有很多研究通過(guò)定量計(jì)算的方法，與臨床行為量表的相關(guān)性進(jìn)行比較。如振幅整合EEG、雙頻指數(shù)、功率譜、近似熵值等，但一般需要理工科方面的配合。而臨床EEG分級(jí)是個(gè)比較簡(jiǎn)便、直觀、有效的判斷腦功能方法，因此EEG分級(jí)法一直在臨床廣泛使用。Lavizzari等[4]根據(jù)EEG形式分級(jí)發(fā)現(xiàn)，以α、θ波范圍活動(dòng)為主的EEG Ⅱ級(jí)以下及小部分Ⅲ級(jí)者大多預(yù)后較好，而部分EEG Ⅲ級(jí)以及Ⅲ級(jí)以上患者的預(yù)后不良。研究表明，EEG分級(jí)越高者，其預(yù)后越差。本研究EEG Ⅰ～Ⅱ級(jí)者的預(yù)后明顯好于Ⅲ～Ⅴ級(jí)者(P= 0.002)；表明EEG對(duì)DOC患者的預(yù)后評(píng)估有一定的價(jià)值。

SEP不受中樞神經(jīng)抑制藥物及意識(shí)狀態(tài)、情緒等因素影響，可客觀、可靠、準(zhǔn)確地反映腦皮層功能，而評(píng)估意識(shí)障礙患者的病情及預(yù)后。SEP在既往急性腦損傷、DOC中預(yù)測(cè)預(yù)后的準(zhǔn)確率可達(dá)78%～80%；研究中發(fā)現(xiàn)SEP分級(jí)與預(yù)后密切相關(guān)，SEP級(jí)別越高的患者腦損傷程度越重，預(yù)后越差[10-12]。黎振聲等研究同樣發(fā)現(xiàn)，SEP N20潛伏期能夠很好地評(píng)價(jià)意識(shí)障礙患者的預(yù)后[13]。本研究結(jié)果顯示，SEP Ⅰ、Ⅱ級(jí)患者的預(yù)后良好，預(yù)后良好準(zhǔn)確率可達(dá)86.9%；SEP Ⅲ級(jí)患者中，有9例患者一側(cè)N20存在，其中7例患者的意識(shí)狀態(tài)有改善。

BCI在線準(zhǔn)確率檢測(cè)是在沒(méi)有周圍神經(jīng)及肌肉參與的情況下，實(shí)現(xiàn)人與外界環(huán)境交互，并顯示和實(shí)現(xiàn)人們期望行為的系統(tǒng)。由于DOC患者常常伴有運(yùn)動(dòng)功能和言語(yǔ)功能障礙，給臨床評(píng)估意識(shí)狀態(tài)及預(yù)后造成很大的誤差。BCI技術(shù)的應(yīng)用可減少該類誤差。BCI檢測(cè)的在線準(zhǔn)確率是認(rèn)知功能的體現(xiàn)，準(zhǔn)確率越高者，認(rèn)知功能越好，相應(yīng)意識(shí)狀態(tài)也越好。BCI是檢測(cè)殘余認(rèn)知功能一項(xiàng)比較好的方法，在一些范式中還可起到認(rèn)知康復(fù)訓(xùn)練的作用。在刺激通道的選擇上常以聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)或是視聽(tīng)覺(jué)聯(lián)合為主，刺激物的選擇上有患者較為熟悉的聲音或圖片，如家人喚名的聲音[14]，患者自己的相片[15]；也可以是容易引起患者注意的新穎的刺激物，如突然出現(xiàn)的聲音刺激[16]，閃爍的數(shù)字[17]等。這些研究均能檢測(cè)到DOC患者對(duì)刺激物所產(chǎn)生的反映。本研究建立的回歸模型中亦發(fā)現(xiàn)，BCI檢測(cè)所對(duì)應(yīng)的OR值最大，表明BCI檢測(cè)所得在線準(zhǔn)確率與患者預(yù)后的相關(guān)性最強(qiáng)。BCI目前仍為一項(xiàng)研究性的技術(shù)方法，受到一些領(lǐng)域性的限制，相信在不久的將來(lái)會(huì)簡(jiǎn)易化，以便用之于臨床。

腦損傷后DOC患者中有很大一部分仍殘存有部分認(rèn)知功能，但由于該類患者可能存在運(yùn)動(dòng)功能障礙，或是意識(shí)水平波動(dòng)、注意力差，或是易疲勞，導(dǎo)致檢測(cè)及預(yù)后評(píng)估工作難度很大。CRS-R量表、EEG、SEP和BCI檢測(cè)有各自的優(yōu)缺點(diǎn)；聯(lián)合檢測(cè)的目的是從不同的方向來(lái)彌補(bǔ)單項(xiàng)檢查的缺點(diǎn)，可以優(yōu)化檢測(cè)結(jié)果，提高預(yù)后評(píng)估的準(zhǔn)確性。在本研究中，聯(lián)合4種檢測(cè)方法總回歸模型所對(duì)應(yīng)的AUC值為0.920(P=0.000)，在預(yù)測(cè)意識(shí)恢復(fù)與否的準(zhǔn)確率最高。綜上所述，評(píng)估意識(shí)障礙患者的預(yù)后需要聯(lián)合采用多種檢測(cè)方法。

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Combinationofhehavioralscaleandneuroelectrophysiologicalexaminationinprognosisofpatientswithdisordersofconsciousness

HEYan-bin，LINQing,WANGFei,etal.

SouthernMedicalUniversity,Guangzhou510515,China

PANSu-yue

ObjectiveTo explore the value of combination of behavioral scale and neuroelectro-physiological examination in prognosis of patients with disorders of consciousness(DOC).MethodsThe clinical data of 49 patients with disorders of consciousness were analyzed retrospectively.The scores of behavioral scale and results of neuroelectrophysiological examination and brain computer interface(BCI) were collected and graded.Glasgow outcome scale(GOS) was used to assess the prognosis of DOC patients.Bilateral logistic regression analysis was used to determine whether those methods can predict outcome of DOC accurately or not and its extent.ROC curve was drawn to detect the value of the model.ResultsUnivariate analysis showed that EEG,CRS-R score,SEP and online accuracy of BCI were different significantly(P<0.05).Logistic multivariate analysis showed that BCI (OR=9.483，P=0.036)correlated with the prognosis most significantly,then next were EEG(OR=7.765,P=0.043)and SEP(OR=7.075,P=0.047).AUC of the four methods integration was better than any single method.ConclusionCRS-R score,EEG,SEP and BCI can be used to evaluate the prognosis of DOC patients,but integration of these four methods is much better and should be applied widely.

disorders of consciousness;prognosis;EEG;CRS-R;SEP;brain computer interface

廣東省自然科學(xué)基金(2015A030313609)；廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目(201509010006)；廣東省中醫(yī)藥局科研項(xiàng)目(20172033)

510515廣州，南方醫(yī)科大學(xué)(何艷斌，潘速躍)；廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院神經(jīng)康復(fù)科昏迷研究組(何艷斌，林清，虞容豪，章潔純，謝秋幼)；華南理工大學(xué)自動(dòng)化科學(xué)與工程學(xué)院(王斐，潘家輝)

潘速躍

10.3969/j.issn.1672-7770.2017.06.007

R651.15

A

1672-7770(2017)06-0437-04

(收稿2017-10-12 修回2017-11-02)