B超引導(dǎo)下胎兒EEG監(jiān)測(cè)的研究

胡小靜， 白 潔， 鞏 雪， 王曉麗， 晉 瑯， 董美玲， 賈媛媛， 劉永紅

超聲是現(xiàn)階段產(chǎn)前檢查，確保優(yōu)生優(yōu)育的最可靠及最普遍的影像學(xué)手段，但是因其空間分辨率與組織分辨率相對(duì)較低，顯像質(zhì)量受到諸多因素的影響，故對(duì)于胎兒的某些病變及解剖結(jié)構(gòu)也難以滿意地顯示，尤其是中樞神經(jīng)系統(tǒng)。近年來，磁共振成像(MRI)受母體自身?xiàng)l件、羊水量以及胎位等影響比較小，并且沒有電離輻射，空間分辨率及組織分辨率較高，在胎兒檢查中具備著較為明顯的優(yōu)勢(shì)，胎兒MRI得到了廣泛的推廣應(yīng)用。但是，胎兒MRI也僅僅可以用于發(fā)現(xiàn)腦結(jié)構(gòu)發(fā)育異常的胎兒。臨床上，部分胎兒經(jīng)歷了目前所有的產(chǎn)前檢查，結(jié)果均提示一切正常，但出生后，漸漸出現(xiàn)智力發(fā)育遲滯；癲癇發(fā)作；自閉癥等腦部疾病，有些甚至是致命性的。如何在胎兒時(shí)期盡早發(fā)現(xiàn)其腦功能異常，預(yù)測(cè)其出生后腦發(fā)育情況，對(duì)于優(yōu)生優(yōu)育至關(guān)重要。腦的功能是通過神經(jīng)元的電活動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，如果腦神經(jīng)元出現(xiàn)異常電活動(dòng)常常提示其腦功能異常，即使影像學(xué)檢查顯示其腦結(jié)構(gòu)正常。目前，腦電圖是用于監(jiān)測(cè)腦電活動(dòng)最有效的工具。早在20世紀(jì)50年代，有學(xué)者通過監(jiān)測(cè)胎兒腦電活動(dòng)評(píng)價(jià)胎兒腦功能狀態(tài)，當(dāng)時(shí)作者僅采用了兩個(gè)電極，并且沒有經(jīng)B超的引導(dǎo)，很難精確定位。我們擬嘗試通過B超引導(dǎo)下監(jiān)測(cè)胎兒時(shí)期腦電活動(dòng)，為將來建立不同月齡胎兒時(shí)期正常的腦電圖圖譜，并通過胎兒期腦電活動(dòng)評(píng)估胎兒出生后腦發(fā)育等情況奠定基礎(chǔ)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象與分組 2014年11月至2016年1月間在西京醫(yī)院通過招募志愿者的方法，產(chǎn)科常規(guī)產(chǎn)檢的18例孕婦(單胎)為研究對(duì)象，孕婦年齡21～35歲，平均年齡(27.7)歲。胎兒月齡(胎齡)18 w+1～37 w+3，平均胎齡28 w+6。其中健康孕婦12例，孕婦平均年齡(28.3)歲，平均胎齡28 w+3；服用抗癲癇藥物孕婦6例，孕婦平均年齡26.6歲，平均胎齡29 w+6。以健康同齡體重指數(shù)相當(dāng)?shù)奈磻言信宰鳛閷?duì)照。

1.2 監(jiān)測(cè)方法 孕婦準(zhǔn)備：(1)清潔腹部，給予酒精擦拭去除皮脂，減少皮膚油脂造成的皮膚阻抗；(2)全棉衣物，避免靜電干擾。

超聲檢查：采用深圳邁瑞M9便攜式造影彩色多普勒超聲顯像儀，囑孕婦仰臥位，經(jīng)腹部掃查，再次確認(rèn)胎兒頭部緊貼于孕婦腹壁。

電極安放：經(jīng)B超引導(dǎo)下準(zhǔn)確定位，采用直徑為7 mm左右的盤狀電極，注入導(dǎo)電膏，安放電極于胎兒頭部緊貼于孕婦腹部位置。參考國際10-20系統(tǒng)安放電極原則，根據(jù)胎頭雙頂徑計(jì)算電極安放間距(平均安放4導(dǎo)腦電電極、1導(dǎo)地線電極，并給予孕婦安放2導(dǎo)心電電極)，使用防過敏膠布固定電極。

腦電采集：采用日本光電EEG-1200C數(shù)字化腦電圖儀，采樣率為500 Hz采集胎兒腦電活動(dòng)。我們的預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示，胎兒腦電活動(dòng)接近于新生兒或早產(chǎn)兒EEG，頻率較慢，調(diào)整腦電參數(shù)如下：靈敏度(7～10 μV/mm)、高頻濾波(30～35 Hz)、低頻濾波(0.1～0.3 Hz)、時(shí)間常數(shù)(0.3 s)、紙速(30 mm/s)，開啟50 Hz陷波等。選擇平均參考導(dǎo)聯(lián)記錄胎兒EEG。監(jiān)測(cè)時(shí)間約20～40 min，監(jiān)測(cè)過程中實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察胎兒腦電活動(dòng)，如腦電圖突然發(fā)生變化，立即給予B超監(jiān)測(cè)，保證監(jiān)測(cè)到的為腦電信號(hào)，并每隔5～10 min再次經(jīng)B超對(duì)胎兒頭部位置準(zhǔn)確定位，若胎兒頭部位置與之前安放電極位置有所偏移，隨時(shí)調(diào)整電極位置，如果胎兒頭部位置變化較大，無法保證記錄到腦電信號(hào)，則終止監(jiān)測(cè)。

為保證監(jiān)測(cè)到的為胎兒腦電信號(hào)，采取如下措施：(1)在未懷孕同齡相應(yīng)身體質(zhì)量指數(shù)的女性志愿者的相應(yīng)腹部位置安放與孕婦相同的腦電電極，監(jiān)測(cè)電活動(dòng)，進(jìn)行對(duì)比；(2)同一孕婦，以臍為中軸，對(duì)側(cè)安放相同電極作為對(duì)照(如胎頭在左側(cè)，則在臍右側(cè)相應(yīng)位置安放相應(yīng)電極作為對(duì)照)；(3)同一孕婦，同一位置，有胎頭時(shí)與胎頭游走后作對(duì)照。

2 結(jié) 果

2.1 胎位 18例平均胎齡28 w+6(18 w+1～37 w+3)的胎兒經(jīng)孕婦腹部B超下確認(rèn)均為單胎；胎位為臀位(6例)、右枕前位(4例)、右枕后位(4例)、左枕前位(2例)、左枕后位(2例)；雙頂徑為4.0～9.1 cm，平均6.8 cm；胎兒頭部緊貼孕婦腹部為左側(cè)顳區(qū)(11例)、右側(cè)顳區(qū)(5例)、雙側(cè)額、中央?yún)^(qū)(2例)，1例右側(cè)顳區(qū)監(jiān)測(cè)約10 min后調(diào)整至右側(cè)枕、頂、顳區(qū)(胎兒頭位變化)繼續(xù)監(jiān)測(cè)。其中1例胎兒B超及盆底MR異常：孕婦年齡33歲，胎齡34 w，該孕婦曾藥流1次，死胎2次，此次為單胎，B超提示：胎兒右側(cè)顳葉可見1.8 cm×0.9 cm無回聲區(qū)，內(nèi)有細(xì)小光點(diǎn)；盆底MR提示胎兒雙側(cè)大腦半球發(fā)育不良，內(nèi)有血腫，穿通畸形。經(jīng)B超下確認(rèn)該胎兒為臀位，胎兒頭部緊貼孕婦腹部為左側(cè)顳區(qū)，監(jiān)測(cè)腦電活動(dòng)為≤25 μV欠規(guī)則14～16 Hz β波活動(dòng)為主，期間可見復(fù)形θ、δ波活動(dòng)。后隨訪該孕婦于胎齡36 w時(shí)已引產(chǎn)。

2.2 采集腦電活動(dòng) 15例多以波幅≤15～110 μV復(fù)形θ、δ活動(dòng)為主(時(shí)限為165～1099 ms)；期間4例夾雜或其上重疊β波，2例偶見α頻段活動(dòng)波，1例慢波上帶有切跡。3例多以≤25 μV欠規(guī)則14～16 Hz β波活動(dòng)為主，期間可見復(fù)形θ、δ波，其上重疊β波。我們監(jiān)測(cè)的最小月齡18 w+1，胎位為臀位，監(jiān)測(cè)部位為右側(cè)顳區(qū)，胎兒腦電為≤25 μV θ、δ波。最大月齡37 w+3，胎位為右枕前位，監(jiān)測(cè)部位為左側(cè)顳區(qū)，胎兒腦電為≤30 μV θ波活動(dòng)。胎兒腦電功率圖空間分布顯示與新生兒頭皮腦電一致(見圖1)。

6例服用抗癲癇藥物孕婦組胎兒EEG，其中4例監(jiān)測(cè)位置為右側(cè)顳區(qū)，2例監(jiān)測(cè)位置為左側(cè)顳區(qū)。監(jiān)測(cè)到≤90 μV 復(fù)形θ、δ波，其中1例慢波上帶有切跡，其中1例慢波上重疊β波。

在未懷孕相同體重指數(shù)的女性給予腹部相應(yīng)位置安放電極采集的電活動(dòng)如圖(見圖1b)，未懷孕健康女性，年齡、體重指數(shù)與圖1a圖孕婦相同，與圖1a圖孕婦同時(shí)同部位安放腦電電極，結(jié)果如圖：圖1a圖監(jiān)測(cè)到波幅 ≤55 μV 復(fù)形δ波活動(dòng)，其上重疊β波。圖1b圖未見腦電波形，考慮心電活動(dòng)。同一孕婦，僅在有胎頭側(cè)安放電極(見圖2a)及以臍為中軸，有胎頭部位與對(duì)側(cè)無胎頭相同部位安放相同電極作為對(duì)照采集的電活動(dòng)(見圖2b)；圖2b圖前4導(dǎo)有胎頭側(cè)：波幅≤20 μV θ、δ 波，5～8導(dǎo)無胎頭側(cè)：與9導(dǎo)波形相同且同步，考慮為心電活動(dòng)；9導(dǎo)為心電導(dǎo)。同一孕婦，同一位置，有胎頭時(shí)(見圖3a)與胎頭游走后(見圖3b)的電活動(dòng)，有胎頭時(shí)監(jiān)測(cè)到波幅≤45 μV θ波、復(fù)形δ波，有時(shí)其上重疊β波；胎頭游走后可見上述腦電基線飄移，類似電極、導(dǎo)線偽差；調(diào)整電極安放有胎頭位置后恢復(fù)腦電活動(dòng)。

3 討 論

產(chǎn)前檢查對(duì)于優(yōu)生優(yōu)育非常重要，目前用于胎兒腦檢查的可用方法包括胎兒B超和孕婦骨盆MRI，B超檢查通過胎兒腦透明隔的發(fā)育間接評(píng)估胎兒腦發(fā)育是否正常；更多學(xué)者試圖通過腦磁圖和功能磁共振探索胎兒時(shí)期的腦功能[1～3]。胎兒腦B超和胎兒腦核磁共振檢查可以了解胎兒腦結(jié)構(gòu)是否正常，但腦結(jié)構(gòu)正常的胎兒出生后腦功能是否正常不得而知。理論上看，胎兒腦電圖監(jiān)測(cè)是可以用于評(píng)估人類大腦功能的方法，通過對(duì)胎兒腦神經(jīng)電活動(dòng)的監(jiān)測(cè)，預(yù)測(cè)出生后腦發(fā)育情況。因此，有必要建立不同月齡正常胎兒腦電圖圖譜，總結(jié)胎兒時(shí)期異常腦電圖特征與出生后腦發(fā)育異常的相應(yīng)關(guān)系。

回顧國內(nèi)外文獻(xiàn)，目前關(guān)于胎兒腦功能的研究僅限于功能磁共振、產(chǎn)時(shí)胎兒腦電圖，而鮮有利用胎兒腦電圖對(duì)胎兒腦功能評(píng)價(jià)的研究。由于胎頭位置隨著胎兒在體內(nèi)活動(dòng)而改變，準(zhǔn)確定位胎頭位置是研究胎兒腦電圖的一大難題。早在1955-1975年期間，有學(xué)者試圖通過監(jiān)測(cè)胎兒腦電活動(dòng)評(píng)價(jià)胎兒腦功能狀態(tài)[4～7]。其中，最早的研究者對(duì)32例胎兒分別進(jìn)行了經(jīng)子宮胎兒頭皮監(jiān)測(cè)和在母親腹部間接監(jiān)測(cè)，最終由于技術(shù)的限制無法長時(shí)間固定電極，因此未能進(jìn)行持續(xù)的記錄。當(dāng)時(shí)作者僅采用了兩個(gè)電極，并且沒有經(jīng)B超的引導(dǎo)，很難精確定位[7]。本研究利用超聲實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)定位確定胎兒處于右枕前位、右枕后位、左枕前位、左枕后位及臀位且胎頭緊貼腹部，保證監(jiān)測(cè)到的為腦電信號(hào)。為了盡可能確定監(jiān)測(cè)到的是胎兒腦電信號(hào)，本研究采用了如下方法：第一，在未懷孕的同齡健康女性相應(yīng)腹部給予同樣腦電監(jiān)測(cè)，結(jié)果如下：未見腦電波形，考慮心電活動(dòng)。懷孕女性監(jiān)測(cè)到波幅 ≤55 μV復(fù)形δ波，其上重疊β波，發(fā)現(xiàn)二者監(jiān)測(cè)到的信號(hào)完全不同；第二，在同一孕婦采集腦電信號(hào)的腹部對(duì)側(cè)相應(yīng)部位給予相同電極監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)在胎頭處采集到的信號(hào)為波幅≤20 μV θ、δ波，而相應(yīng)對(duì)側(cè)部位為與心電導(dǎo)波形相同且同步的心電活動(dòng)，二者完全不同；第三，在胎頭游走后相應(yīng)位置給予腦電監(jiān)測(cè)，可見腦電基線飄移及類似電極、導(dǎo)線故障偽差，與有胎頭監(jiān)測(cè)到的完全不同。目前發(fā)現(xiàn)，新生兒期腦電活動(dòng)背景為低幅的8～15 Hz的快波活動(dòng)到0.5～7Hz的高波幅慢波活動(dòng)混合出現(xiàn)，我們監(jiān)測(cè)到的胎兒腦電特點(diǎn)為：多以波幅≤15～110 μV 復(fù)形θ、δ活動(dòng)為主(時(shí)限為165～1099 ms)，夾雜或其上重疊β波、帶有切跡，偶見α頻段活動(dòng)波；或多以≤25 μV欠規(guī)則14～16 Hz β波活動(dòng)為主，期間可見復(fù)形θ、δ波，其上重疊β波。為了進(jìn)一步證實(shí)采集到的為胎兒腦電信號(hào)，后期我們根據(jù)孕婦子宮環(huán)境建立不同月齡胎兒的生存環(huán)境，設(shè)計(jì)一種腦電電極帽，即利用B超檢查提供的子宮壁的厚度及胎兒頭顱距離孕婦腹部皮膚的厚度等數(shù)據(jù)建立模型，采用不同月齡的人工羊水模擬胎兒在孕婦子宮的環(huán)境，制作不同月齡的電極帽，給予相應(yīng)月齡早產(chǎn)兒進(jìn)行佩帶，在電極帽表面放置腦電電極，記錄早產(chǎn)兒腦電活動(dòng)，比較沒有佩帶電極帽和佩戴帽時(shí)的早產(chǎn)兒腦電監(jiān)測(cè)結(jié)果；同時(shí)與相同月齡的胎兒腦電監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較，以此來驗(yàn)證胎兒時(shí)期監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)是腦電活動(dòng)(相關(guān)文章待發(fā)表)。

對(duì)上述胎兒進(jìn)行隨訪研究，引產(chǎn)1例，17例目前的年齡是3歲6個(gè)月～4歲6個(gè)月，未發(fā)現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)異常，新生兒期腦電活動(dòng)背景為低幅的8～15 Hz的快波活動(dòng)到0.5～7 Hz的高波幅慢波活動(dòng)混合出現(xiàn)，嬰兒時(shí)期(2～12 m)2 m左右為2～3.5 Hz的慢波節(jié)律，幼兒時(shí)期(12～36 m)為4～7 Hz θ節(jié)律逐漸向慢α節(jié)律轉(zhuǎn)變，2歲時(shí)枕區(qū)可見6～7 Hz的節(jié)律波，3歲時(shí)可見枕區(qū)8 Hz的節(jié)律波。如果大腦發(fā)育過程中在相應(yīng)階段未出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的背景節(jié)律波，則提示腦功能發(fā)育有可能異常。

本研究是通過B超實(shí)時(shí)定位對(duì)胎兒進(jìn)行腦電監(jiān)測(cè)的初步探索，本研究存在如下不足：(1)由于研究樣本量小，無法對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，需要更大的樣本明確不同孕齡胎兒EEG波形的特點(diǎn)，服用抗癲癇藥物的孕婦的孕胎兒腦電圖與未服藥孕婦胎兒腦電圖在波形、功率圖上的差別等問題；(2)還需要補(bǔ)充一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步去驗(yàn)證監(jiān)測(cè)到的胎兒腦電信號(hào)的可靠性，為未來胎兒腦電圖圖譜的建立及胎兒腦功能評(píng)估奠定基礎(chǔ)。

圖1 a圖：女性，29歲，26 w+3，右枕前位，監(jiān)測(cè)到左側(cè)顳區(qū)波幅 ≤55 μV 復(fù)形δ波活動(dòng)，其上重疊β波。b圖：未懷孕健康女性，年齡、體重指數(shù)與a圖孕婦相同，與a圖孕婦同時(shí)同部位安放腦電電極，結(jié)果如圖：未見腦電波形，考慮心電活動(dòng)

圖2 a圖與b圖為同一孕婦，女性，27歲，孕24 w，左枕后位，a圖為僅在有胎頭側(cè)安放電極，右側(cè)顳區(qū)波幅≤15 μV θ、δ波活動(dòng)。b圖：以臍為中軸，有胎頭部位與對(duì)側(cè)無胎頭相應(yīng)部位同步腦電監(jiān)測(cè)如b圖，前4導(dǎo)有胎頭側(cè)，監(jiān)測(cè)到波幅≤20 μV θ、δ波活動(dòng)，5～8導(dǎo)無胎頭側(cè)：與9導(dǎo)波形相同，考慮為心電活動(dòng)；9導(dǎo)為心電導(dǎo)聯(lián)

圖3 a圖與b圖為同一孕婦，女性，25歲，孕27 w+3，臀位。a圖：有胎頭時(shí)監(jiān)測(cè)到右側(cè)顳區(qū)波幅≤45了μV θ波、復(fù)形δ波，有時(shí)其上重疊β波。b圖：同一孕婦、同一位置，胎頭游走后監(jiān)測(cè)到電極基線飄移及類似電極、導(dǎo)線偽差