頻譜邊界頻率與意識障礙患者臨床預(yù)后的相關(guān)性研究

雷偉健，劉錦儀，余炳堅(jiān)(廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第六醫(yī)院，清遠(yuǎn)市人民醫(yī)院，廣東 清遠(yuǎn) 510000)

大腦的皮質(zhì)電活動能反應(yīng)腦功能狀態(tài)，是意識的一種表現(xiàn)形式。因此，腦電圖(EEG)監(jiān)測在神經(jīng)科，麻醉科及重癥監(jiān)護(hù)室的應(yīng)用越來越廣泛。常規(guī)腦電圖的解讀需腦電生理的專科知識。但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的革命，EEG能夠根據(jù)將振幅，功率，頻率和節(jié)律性量化，使得成為數(shù)值、比率，或百分比。95%頻譜邊界頻率(95% spectral edge frequency SEF)是腦電監(jiān)測的一量化指標(biāo)，可以使無具備腦電圖知識的普通醫(yī)護(hù)人員直接、簡單地了解患者腦功能狀態(tài)。意識障礙患者病因各樣，預(yù)后不一。本研究選擇缺血性、出血性腦卒中及心肺復(fù)蘇后缺血缺氧性腦病意識障礙患者進(jìn)行腦電監(jiān)測，以觀察95%SEF對臨床預(yù)后的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1一般資料：本研究入組患者為2015年8月～2017年8月在我院神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)室住院治療的意識障礙患者89例。其中缺血性腦卒中(24例)，出血性腦卒中(35例)及心肺復(fù)蘇后缺血缺氧性腦病(30例)。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合以覺醒度改變的意識障礙[1];②符合缺血性腦卒中、出血性腦卒中[2]、心肺復(fù)蘇后缺血缺氧性腦病的診斷標(biāo)準(zhǔn);③發(fā)病24 h內(nèi)入住神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)室。排除標(biāo)準(zhǔn)：①后循環(huán)缺血的缺血性腦卒中；②腦干出血的出血性腦卒中；③躁動不能合作者或其家屬拒絕行EEG及SEF檢查者；④頭皮有破損，不適宜行EEG檢查者。

1.2研究方法：入組患者入院后即進(jìn)行意識障礙程度的判斷，同時予格拉斯哥評分(GCS)，并予連續(xù)腦電監(jiān)測≥1 h，以采集95%SEF數(shù)據(jù)。Nicolet公司的腦電監(jiān)護(hù)儀用作腦電監(jiān)測。電極安裝方法采用國際腦電圖學(xué)會聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn),10～20系統(tǒng)，32通道放大器，4電極蒙太奇記錄背景腦電(F3,F4,P3,P4)，時間基準(zhǔn)為30 mm/s，靈敏度10.0 μV/mm，高切70 HZ，低切0,3HZ，阻抗小于10 kQ。當(dāng)阻抗超10kQ時機(jī)器自動報警提示。死亡或發(fā)病后1個月為預(yù)后判定的終點(diǎn)時間。在預(yù)后終點(diǎn)時間進(jìn)行電話隨訪，記錄患者意識狀態(tài)，并與入院時意識障礙程度進(jìn)行比較，根據(jù)意識狀態(tài)的改變把患者發(fā)病1個月后的臨床預(yù)后分為好轉(zhuǎn)、維持、加重或死亡三組。

2 結(jié)果

2.1一般情況：89例患者，缺血性腦卒中24例，出血性腦卒中35例，缺血缺氧性腦病30例。男性53例，女性36例。 嗜睡16例，昏睡26例，淺昏迷18例，中昏迷15例，深昏迷14例。詳見表1。

表1患者一般資料

疾病例數(shù)(男/女，例)年齡(x±s，歲)嗜睡(例)昏睡(例)淺昏迷(例)中昏迷(例)深昏迷(例)缺血性腦卒中24(13/11)7250±113138544出血性腦卒中35(22/13)6257±1185108854缺血缺氧性腦病30(18/12)6970±1225310566

2.2各意識水平下的95%SEF與GCS結(jié)果：95%SEF與GCS評分均呈正相關(guān)，與意識障礙程度呈負(fù)相關(guān)：隨著意識障礙程度的逐漸加重，GCS評分及95%SEF逐漸下降，89例患者中，95%SEF 均值為10.53±3.31，GCS均值為7.71±2.99，兩者正相關(guān)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(R=0.899,P<0.001)。 95%SEF與意識障礙程度呈負(fù)相關(guān)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(R=-0.936，P<0.001)。在缺血性腦卒中組中，95%SEF與GCS及意識障礙程度的相關(guān)系數(shù)分別為0.907及-0.959，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。出血性腦卒中組中，95%SEF與GCS及意識障礙程度的相關(guān)系數(shù)分別為0.933及-0.919，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。在心肺復(fù)蘇后缺血缺氧性腦病組中，95%SEF與GCS及意識障礙程度的相關(guān)系數(shù)分別為0.878及-0.942，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。見表2、表3。

2.389例患者1個月后的臨床預(yù)后情況：95%SEF與1個月后出血性腦卒中及缺血缺氧性腦病良好預(yù)后呈正相關(guān)，與缺血性腦卒中的預(yù)后無明顯相關(guān)性。見表4。

89例患者1個月后的臨床預(yù)后情況見表4。其中，在缺血性腦卒中組24例患者中，12例意識好轉(zhuǎn)，7例意識無明顯改善，5例出現(xiàn)意識加重或死亡；出血性腦卒中組35例患者中，18例意識好轉(zhuǎn)，7例意識無明顯改善，10例出現(xiàn)意識加重或死亡；缺血缺氧性腦病組30例患者中，13例意識好轉(zhuǎn)，6例意識無明顯改善，11例出現(xiàn)意識加重或死亡。對89例患者進(jìn)行綜合分析，得出95%SEF與1個月后良好預(yù)后呈正相關(guān)(R=0.238，P<0.001)。但對各疾病組進(jìn)行預(yù)后相關(guān)性分析中得出，在缺血性腦卒中組，95%SEF與1月后的預(yù)后無明顯相關(guān)(R=0.086，P=0.534)。出血性腦卒中(R=0.292，P=0.009)及缺血缺氧性腦病(R=0.332，P=0.008)組中進(jìn)行分析，得出95%SEF與1個月后的預(yù)后成正相關(guān)。

意識水平例數(shù)GCS評分95%SEF嗜睡161156±0511453±194昏睡26927±0671193±167淺昏迷18656±051962±079中昏迷15453±052765±100深昏迷14300±000555±094

表395%SEF與GCS及意識障礙程度的相關(guān)性

項(xiàng)目缺血性腦卒中 R P 出血性腦卒中 R P 缺血缺氧性腦病 R P 總病例 R P 95%SEF-GCS0907000009330000087800000899000095%SEF-09590000-09190000-09420000-09360000

表4患者1月后臨床預(yù)后情況[例(%)]

疾病例數(shù)好轉(zhuǎn)維持加重或死亡缺血性腦卒中2412(500)7(292)5(208)出血性腦卒中3518(750)7(200)10(286)缺血缺氧性腦病3013(433)6(200)11(373)

3 討論

腦電圖監(jiān)測在臨床上可用于以下方面：①監(jiān)測癲癇及缺血缺氧性腦??；②監(jiān)測腦血流；③監(jiān)測腦缺血；④監(jiān)測腦功能；⑤監(jiān)測鎮(zhèn)靜藥物作用；⑥監(jiān)測降顱壓藥物作用[2-6]。因此，腦電圖監(jiān)測在重癥監(jiān)護(hù)室得到越來越普遍的使用。腦電原始信號通過電極被收集，并經(jīng)過數(shù)字信號處理器，利用快速傅立葉原理計(jì)算波形的頻譜，將時間-振幅關(guān)系的原始腦電信號轉(zhuǎn)換成頻率-功率的關(guān)系，并在 顯示器上顯示計(jì)算結(jié)果。95 % SEF作為腦電信號頻譜分析生成的一量化指標(biāo)，包含了95 %的EEG 功率譜高邊界頻率。有研究表明,SEF與麻醉鎮(zhèn)靜深度有較好的相關(guān)性[2]。Maksimow等使用EEG頻譜熵(Electroencephalogram-based Spectral Entropy)對高劑量(5 ng/ml)和低劑量(0.5 ng/ml)右旋美托咪啶誘導(dǎo)鎮(zhèn)靜的水平進(jìn)行了研究[7]，結(jié)果發(fā)現(xiàn)頻譜熵在低劑量時由84±5降至66±16，而高劑量時由84±5降至20±12；患者由意識清醒轉(zhuǎn)為意識喪失時，頻譜熵由76±8降至43±10，由意識喪失轉(zhuǎn)為意識清醒時，頻譜熵由14±4升至63±13。陳璇等對30例意識障礙患者進(jìn)行SEF與意識障礙程度的相關(guān)性研究[8]，得出95%SEF與意識障礙程度呈負(fù)相關(guān)的結(jié)果，因此認(rèn)為95%SEF可作為評價患者意識障礙程度的神經(jīng)電生理指標(biāo)。本研究中，95%SEF隨著意識水平的下降逐漸減少，與意識障礙程度呈負(fù)相關(guān)(R=-0.942，P<0.001)，與GCS評分呈正相關(guān)(R=0.878，P<0.001)，這可能與EEG隨意識狀態(tài)的改變而發(fā)生相應(yīng)改變有關(guān)。當(dāng)大腦處在清醒狀態(tài)時，大腦皮層興奮，α波、β波等快波成分較多，從而使快波所占的功率值較高，故95 %SEF值較大。相反，但大腦處在困倦、深睡，鎮(zhèn)靜或昏迷時，大腦皮層功能受到抑制，快波成分減少，慢波成分增多，95 %SEF向較低頻處移動，因此，95%SEF值較小。

盡管目前對于意識障礙患者進(jìn)行預(yù)測其預(yù)后轉(zhuǎn)歸的方法較多，但局限性仍有存在。GCS是目前評估意識障礙嚴(yán)重程度最常用的方法，廣泛應(yīng)用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷和意識障礙狀態(tài)的評定，但在預(yù)測意識障礙患者預(yù)后方面，GCS的準(zhǔn)確度較差[9]。部分研究表明，EEG能預(yù)測意識障礙患者預(yù)后轉(zhuǎn)歸，但由于預(yù)測的精準(zhǔn)度差異較大，預(yù)測的臨床價值有一定的局限性，原因主要和意識障礙患者的病因多樣有關(guān)。曾彥英等[10]探討腦電圖預(yù)測重型顱腦外傷性昏迷患者預(yù)后的價值，認(rèn)為腦電圖反應(yīng)性(EEGR)可以預(yù)測顱腦外傷性昏迷患者的預(yù)后，若將EEGR聯(lián)合GCS共同預(yù)測顱腦外傷性昏迷患者的預(yù)后，則預(yù)測的準(zhǔn)確度更高。本研究中，95%頻譜邊界頻率與缺血性腦卒的預(yù)后無明顯相關(guān)性，與出血性腦卒中(R=0.292，P=0.009)及缺血缺氧性腦病(R=0.332，P=0.008)1月后良好預(yù)后呈正相關(guān)，但相關(guān)系數(shù)均較低，提示95%SEF與出血性腦卒中及缺血缺氧性腦病1月后的預(yù)后雖有正相關(guān)，但相關(guān)性較差。

本組病例沒有腦干病變的患者，原因?yàn)?5 %SEF描記的是大腦皮層的電活動，對于腦干病變引起的意識障礙不敏感。95 %SEF對缺血性腦卒中，出血性腦卒中及心肺復(fù)蘇后缺血缺氧性腦病所致意識障礙均有明顯相關(guān)性，但95 %SEF在預(yù)測意識障礙患者預(yù)后方面因病因不同，從而預(yù)測的臨床價值不一。

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