睡眠聯(lián)合腦電監(jiān)測(cè)對(duì)重癥患者意識(shí)狀態(tài)改變的預(yù)報(bào)價(jià)值

徐斌 元小冬 王連輝 馬倩 薛晶 張萍淑

1 華北理工大學(xué)附屬開(kāi)灤總醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 河北省唐山市 063000

2 河北省神經(jīng)生物機(jī)能重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 河北省唐山市 063000

意識(shí)改變對(duì)于重癥患者確定治療方案和判斷預(yù)后具有非常重要的意義[1-4]。發(fā)生意識(shí)改變的患者治療難度大、致殘率高、死亡率高[5]，因此對(duì)于患者意識(shí)變化進(jìn)行早期預(yù)測(cè)具有非常重要的臨床意義。然而，目前尚沒(méi)有一種技術(shù)方法能夠?qū)颊咭庾R(shí)狀態(tài)的改變進(jìn)行早期預(yù)測(cè)[6]。腦電圖作為診斷腦損害和腦死亡的重要技術(shù)方法[7-9]，能否對(duì)于意識(shí)改變進(jìn)行預(yù)測(cè)尚處于研究中。我們?cè)噲D通過(guò)定量腦電圖監(jiān)測(cè)技術(shù)與非直接接觸式無(wú)感睡眠監(jiān)測(cè)技術(shù)相結(jié)合的方法對(duì)于預(yù)測(cè)重癥患者的意識(shí)狀態(tài)改變進(jìn)行研究，以期為此類(lèi)患者的早期診斷和改善其預(yù)后提供臨床客觀依據(jù)。

資料與方法

一、研究對(duì)象

連續(xù)收集2020 年11 月至2021 年12 月在開(kāi)灤總醫(yī)院神經(jīng)重癥加強(qiáng)治療病房診治的不同意識(shí)狀態(tài)患者81 例，其中男63 例，女18 例，年齡（65.9±14.5）歲；依據(jù)格拉斯哥昏迷評(píng)分法（Glasgow coma scale,GCS），將不同程度意識(shí)障礙患者分為清醒組19 例（急性缺血性腦血管病患者18 例、腦出血1 例，GCS 評(píng)分為15 分）、嗜睡組48 例（急性缺血性腦血管病患者35 例、腦出血9 例、中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染4 例，GCS 評(píng)分為9～14 分）、昏迷組14 例（急性缺血性腦血管病患者13 例、腦炎1 例，GCS 評(píng)分為5～8 分）。本項(xiàng)研究符合《赫爾辛基宣言》，經(jīng)開(kāi)灤總醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)同意（編號(hào)2020011），且患者監(jiān)護(hù)人對(duì)本研究知情同意。

納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)臨床資料收集完整；(2)視頻腦電監(jiān)測(cè)時(shí)間≥4 h；(3)非直接接觸式無(wú)感睡眠智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)時(shí)間≥10 h；(4)定量腦電監(jiān)測(cè)與睡眠智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)時(shí)間段一致。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)進(jìn)行定量腦電監(jiān)測(cè)時(shí)應(yīng)用冰毯、冰帽降溫及應(yīng)用鎮(zhèn)靜、催眠、麻醉類(lèi)藥物者；(2)行顱腦手術(shù)者；(3)有精神類(lèi)疾病史者；(4)腦死亡者。

二、研究方法

(1)一般資料收集 收集患者一般資料，包括性別、年齡、吸煙情況、飲酒情況、高血壓史、糖尿病史、高脂血癥史、高同型半胱氨酸血癥史等。

(2)非直接接觸式無(wú)感睡眠智能監(jiān)測(cè) 患者入院常規(guī)應(yīng)用睡眠云平臺(tái)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與配套設(shè)施進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)程無(wú)感連續(xù)監(jiān)測(cè)，收集報(bào)告數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。主要選取監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括夜間總睡眠時(shí)間、入睡后清醒時(shí)間、睡眠效率（%）、睡眠潛伏期、快速眼動(dòng)睡眠潛伏期（REM）、非快速眼動(dòng)期（NREM）、REM 期、淺睡期、深睡期的睡眠時(shí)間和占比、呼吸暫停低通氣指數(shù)（apnea-hypopnea index，AHI）、睡眠期的心率等。

(3)定量腦電圖監(jiān)測(cè) 患者入院24～48 h 應(yīng)用北京太陽(yáng)電子科技有限公司生產(chǎn)的SOLAR3000N 型神經(jīng)中央監(jiān)護(hù)分析系統(tǒng)進(jìn)行4～6 h 長(zhǎng)時(shí)程連續(xù)視頻腦電監(jiān)測(cè)（continuous video electroence-phalogram,CVEEG），采用國(guó)際10/20 系統(tǒng)安放16 導(dǎo)聯(lián)單極記錄法記錄左右側(cè)前額區(qū)（Fp1、Fp2）、額區(qū)（F3、F4）、中央?yún)^(qū)（C3、C4）、頂區(qū)（P3、P4）、枕區(qū)（O1、O2）、前顳區(qū)（F7、F8）、中顳區(qū)（T3、T4）、后顳區(qū)（T5、T6）的腦電數(shù)據(jù)。參考電極為雙側(cè)乳突，低頻濾波為0.5 Hz，高頻濾波為35 Hz，時(shí)間常數(shù)為0.3 s，各導(dǎo)聯(lián)阻抗為20 kΩ 以?xún)?nèi)。由兩名從事腦電生理學(xué)與睡眠操作和診斷的專(zhuān)職人員應(yīng)用腦功能分析軟件分析各導(dǎo)聯(lián)α（8～13 Hz）、θ（4～7 Hz）、δ（1～3 Hz）、β（14～20 Hz）腦波絕對(duì)功率值，計(jì)算各導(dǎo)聯(lián)、全腦平均α/θ、α/(δ+θ)腦波絕對(duì)功率比值，進(jìn)行腦電分析，在患者腦電監(jiān)測(cè)與睡眠監(jiān)測(cè)重疊時(shí)間內(nèi)，選取腦電最典型、異常程度最高的一屏腦電進(jìn)行定量分析。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以（）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用q檢驗(yàn)；非正態(tài)分布的計(jì)量資料以M（P25,P75）表示，組間比較采用非參數(shù)檢驗(yàn)；意識(shí)相關(guān)的腦電指標(biāo)的危險(xiǎn)因素分析采用logistic 回歸分析，采用多元逐步回歸分析腦電指標(biāo)的睡眠危險(xiǎn)因素。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、3 組間各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)分析結(jié)果

清醒、昏睡、昏迷3 組間性別、年齡、身高、體重、舒張期血壓、吸煙史、飲酒史、高血壓病史、糖尿病史、高脂血癥病史、高同型半胱氨酸血癥等差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。3 組間收縮期血壓差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[(150±22)mmHg、(159±21)mmHg、(144±24)mmHg，P=0.042）]（1mmHg=0.133 kPa）。在睡眠監(jiān)測(cè)指標(biāo)中3 組間REM 期睡眠時(shí)間[(156±29)min、(148±34)min、(124±27)min，P=0.017）、REM 期占比[(24.9±4.7)%、(23.5±5.3)%、(19.6±4.5)%，P=0.012]差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），其它睡眠監(jiān)測(cè)指標(biāo)均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P均>0.05）。3 組間有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的腦電指標(biāo)除表1 中指標(biāo)外，還有C3-δ指數(shù)[(0.29±0.16)、(0.36±0.14)、(0.42±0.18)，P=0.037]、C4-δ 指數(shù)[(0.31±0.15)、(0.37 ±0.14)、(0.44±0.17)，P=0.042]、T4-δ 指數(shù)[(0.31± 0.16)、(0.39±0.15)、(0.45±0.18)，P=0.031]、P4-δ 指數(shù)[(0.33±0.16)、(0.38±0.13)、(0.46±0.18)，P=0.042），其它腦電指標(biāo)均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P均>0.05）。

表1 3 組間腦電相關(guān)指標(biāo)比較

續(xù)表1

二、意識(shí)狀態(tài)的腦電生理學(xué)多因素logistic 回歸分析

以清醒與嗜睡為因變量主要篩選出F4-δ、F4-慢波指數(shù)、F8-δ、F8-θ、F8-(δ+θ)左/右、F8-α指數(shù)、F8-慢波指數(shù)、T3-α3、T4-α 左/右、T5-(δ+θ)左/ 右,Wald 值分別為0.017、0.019、0.047、0.030、0.048、0.034、0.018、0.039、0.023、0.044，OR值分別為0.957、14.111、0.938、0.884、0.312、0.000、73.894、1.831、32.295、0.220，P均<0.05。

以嗜睡與昏迷為因變量主要篩選出F4-δ、F4-α2、F4-α/(δ+θ)、F4-α 指數(shù)、F4-慢波指數(shù)、F4-δ 指數(shù)、F4-θ 指數(shù)、C4-δ 指數(shù)、F8-δ、F8-θ、F8-α2、F8-α 指數(shù)、F8- 慢波指數(shù)、F8-δ 指數(shù)、F8-θ 指數(shù)、T4-δ、T4-θ、T4-α2、T4-α3、T4-α 左/右、T4-(δ+θ)左/右、T4-α 指數(shù)、T4- 慢波指數(shù)、T4-δ 指數(shù)等指標(biāo)，Wald 值分別為5.899、5.161、5.063、4.849、5.480、5.088、5.120、4.279、4.008、4.606、4.025、3.952、4.263、4.455、3.876、5.819、5.216、4.340、4.229、6.601、5.529、4.713、5.843、4.343，OR值分別為1.277、0.326、5.017、0.075、1.655、1.255、1.0410、1.068、1.356、1.302、0.226、0.931、0.367、0.780、0.700、1.674、1.551、0.111、0.049、0.038、1.507、0.052、1.881、0.080，P均<0.05。

三、意識(shí)相關(guān)腦電因素與睡眠監(jiān)測(cè)指標(biāo)相關(guān)性的分析結(jié)果

分別將前述logistic 分析篩選出的與意識(shí)狀態(tài)相關(guān)的30 項(xiàng)腦電指標(biāo)為y，以睡眠監(jiān)測(cè)指標(biāo)為x，對(duì)主要影響意識(shí)狀態(tài)相關(guān)腦電因素的睡眠監(jiān)測(cè)指標(biāo)分別進(jìn)行多元逐步回歸分析，結(jié)果見(jiàn)表2，P均<0.05。

討 論

大量研究表明腦電生理學(xué)監(jiān)測(cè)對(duì)于睡眠和意識(shí)狀態(tài)改變的診斷具有重要意義[10-12]，但對(duì)于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)清醒重癥患者發(fā)生嗜睡和昏迷等意識(shí)狀態(tài)改變的特征尚需進(jìn)一步研究[13]。同樣，睡眠監(jiān)測(cè)作為睡眠狀態(tài)改變?cè)\斷的金標(biāo)準(zhǔn)[14]，其對(duì)重癥患者意識(shí)改變的診斷價(jià)值還不清楚[15]。本研究顯示在睡眠監(jiān)測(cè)指標(biāo)中清醒、嗜睡、昏迷三種意識(shí)狀態(tài)組之間僅REM期睡眠時(shí)間和REM 期睡眠時(shí)間占比逐漸降低，特別是昏迷組低于嗜睡組。同時(shí)，在腦電生理學(xué)監(jiān)測(cè)指標(biāo)中，嗜睡組和昏迷組電極Fp1、Fp2、F3、F4、F7、F8、T3、T4 的α 指數(shù)、α、α1、α2、α/θ、α/(δ+θ)，C3、C4、O1、O2、T5、T6、P3、P4電極的α2、α/θ、α/(δ+θ)均明顯降低，而這兩組間沒(méi)有差異。但嗜睡和昏迷組的F3-δ 指數(shù)、C3-δ 指數(shù)、C4-δ 指數(shù)、T4-δ 指數(shù)、P4-δ 指數(shù)均升高，而且嗜睡組的T4-α 左/右、P4-α 左/右高于昏迷組。logistic 分析結(jié)果顯示F4-慢波指數(shù)、F8-慢波指數(shù)、T4-α 左/右是發(fā)生嗜睡的高危因素，F(xiàn)4-α/(δ+θ)、T4-δ、T4-θ、T4-(δ+θ)左/右、T4-慢波指數(shù)是嗜睡發(fā)展為昏迷的高危因素。同時(shí)，多元逐步回歸結(jié)果顯示心率變異指數(shù)、睡眠期平均心率、總睡眠時(shí)間、心血管健康指數(shù)、呼吸期最快呼吸、睡眠期平均呼吸等睡眠監(jiān)測(cè)指標(biāo)是這些高危因素的主要交互影響因素。因此，通過(guò)這種非直接接觸式睡眠監(jiān)測(cè)技術(shù)與腦電生理學(xué)監(jiān)測(cè)相接合，可以更好地預(yù)測(cè)重癥患者意識(shí)狀態(tài)的改變，從而為制定個(gè)體化臨床診療方案提供依據(jù)。

在本研究結(jié)果中，在清醒、嗜睡、昏迷三種意識(shí)狀態(tài)組的睡眠監(jiān)測(cè)指標(biāo)中，三種意識(shí)狀態(tài)組間僅REM 期睡眠時(shí)間和REM 期睡眠時(shí)間占比均逐漸降低，特別是昏迷組低于嗜睡組，提示REM 期睡眠與意識(shí)狀態(tài)改變有關(guān)，但其機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。同時(shí)，在監(jiān)測(cè)的腦電生理學(xué)指標(biāo)中，F(xiàn)p1、Fp2 電極的α 指數(shù)、α、α1、α2、α/θ、α/(δ+θ)，F(xiàn)3、F4 的α 指數(shù)、α、α1、α2、α/θ、α/(δ+θ)，F(xiàn)7、F8 的α 指數(shù)、α、α1、α2、α/θ、α/(δ+θ)，C3、C4 的α2、α/θ、α/(δ+θ)，O1、O2 的α/θ、α/(δ+θ)，T3、T4 的α 指數(shù)、α、α1、α2、α/θ、α/(δ+θ)，T5、T6 的α1、α2、α/θ、α/(δ+θ)，P3、P4 的α2、α/θ、α/(δ+θ)均表現(xiàn)為嗜睡組和昏迷組明顯降低；同樣，嗜睡組和昏迷組的F3-δ 指數(shù)、C3-δ 指數(shù)、C4-δ指數(shù)、T4-δ 指數(shù)、P4-δ 指數(shù)均升高，說(shuō)明腦電生理學(xué)指標(biāo)對(duì)于預(yù)測(cè)清醒重癥患者發(fā)生嗜睡具有重要的指導(dǎo)意義。同樣，在監(jiān)測(cè)的腦電指標(biāo)中，嗜睡組的T4-α 左/ 右、P4-α 左/ 右高于昏迷組；而嗜睡組的Fp1-α3、Fp2-α、F4-α、F4-α 指數(shù)、F8-α 指數(shù)、C3-α2、C3-α、C3-α 指數(shù)、O1-α1、O1-α2、O1-α、O1-α 指數(shù)、T3-α 左/右、T3-(δ+θ) 左/ 右、T4-α、T5-α、T5-α 指數(shù)、T6-α、T6-α 指數(shù)、P3-α1、P3-α、P3-α 指數(shù)、P4-α2 低于清醒組，提示這些腦電指標(biāo)對(duì)于預(yù)測(cè)意識(shí)狀態(tài)的改變具有重要意義。

同時(shí)，本研究logistic 分析結(jié)果顯示F4-δ、F4-慢波指數(shù)、F8-δ、F8-θ、F8-(δ+θ)左/右、F8-α 指數(shù)、F8-慢波指數(shù)、T3-α3、T4-α 左/右、T5-(δ+θ)左/右,是發(fā)生嗜睡的主要相關(guān)因素，其OR值提示F4-慢波指數(shù)、F8-慢波指數(shù)、T4-α左/右是清醒重癥患者發(fā)生嗜睡的高危因素。同樣，F(xiàn)4-δ、F4-α2、F4-α/(δ+θ)、F4-α 指數(shù)、F4-慢波指數(shù)、F4-δ 指數(shù)、F4-θ 指數(shù)、C4-δ 指數(shù)、F8-δ、F8-θ、F8-α2、F8-α 指數(shù)、F8-慢波指數(shù)、F8-δ 指數(shù)、F8-θ 指數(shù)、T4-δ、T4-θ、T4-α2、T4-α3、T4-α 左/ 右、T4-(δ+θ) 左/ 右、T4-α指數(shù)、T4-慢波指數(shù)、T4-δ 指數(shù)等指標(biāo)是重癥嗜睡患者發(fā)展為昏迷的主要相關(guān)因素，其OR值提示F4-α/(δ+θ)、F4- 慢波指數(shù)、T4-δ、T4-θ、T4-(δ+θ)左/右、T4-慢波指數(shù)是重癥嗜睡患者發(fā)生昏迷的高危因素。

為了進(jìn)一步研究睡眠監(jiān)測(cè)指標(biāo)對(duì)于與意識(shí)狀態(tài)改變相關(guān)腦電生理學(xué)指標(biāo)的影響，本研究分別對(duì)前述logistic 分析篩選出的與意識(shí)狀態(tài)相關(guān)腦電指標(biāo)的睡眠狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)進(jìn)行多元逐步回歸分析，結(jié)果顯示心率變異指數(shù)、睡眠期平均心率是Fp2-δ、F4-δ、F4-慢波指數(shù)、F8-δ、T4-慢波指數(shù)、F8-慢波指數(shù)、T4-δ 總睡眠時(shí)間、心血管健康指數(shù)、REM 期潛伏時(shí)間是F3-δ 指數(shù)、C3-δ 指數(shù)、T5-δ指數(shù)，總睡眠時(shí)間、心血管健康指數(shù)是F4-α2、F4-α/(δ+θ)、F4-δ 指數(shù)、T4-δ 指數(shù)，總睡眠時(shí)間、心率變異指數(shù)、睡眠潛伏時(shí)間、入睡后清醒時(shí)間是F4-α 指數(shù)、F8-α 指數(shù)、T4-α指數(shù)、T6-α1，總睡眠時(shí)間、睡眠期平均呼吸、睡眠潛伏時(shí)間、入睡后清醒時(shí)間是F4-θ 指數(shù)、F8-θ 指數(shù)，總睡眠時(shí)間、睡眠潛伏時(shí)間、心血管健康指數(shù)是C3-θ指數(shù)、C4-δ指數(shù)、F8-α2、F8-δ指數(shù)，心率變異指數(shù)是F8-θ、T4-θ、T4-α3，心率變異指數(shù)、總睡眠時(shí)間、睡眠潛伏時(shí)間是T4-α2，呼吸期最快呼吸是T4-α左/右，睡眠期平均呼吸是T4-(δ+θ)左/右的主要交互影響因素。因此，心率變異指數(shù)、睡眠期平均心率、呼吸期最快呼吸等睡眠狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)是F4-慢波指數(shù)、F8-慢波指數(shù)、T4-α 左/右這些重癥清醒患者發(fā)生嗜睡高危因素的主要影響因素，而總睡眠時(shí)間、心血管健康指數(shù)、心率變異指數(shù)、睡眠期平均心率、睡眠期平均呼吸頻率等睡眠狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)是F4-α/(δ+θ)、F4- 慢波指數(shù)、T4-δ、T4-θ、T4-(δ+θ)左/右、T4-慢波指數(shù)這些重癥嗜睡患者發(fā)生昏迷高危因素的主要影響因素。

由此可見(jiàn)，通過(guò)這種非直接接觸式睡眠監(jiān)測(cè)技術(shù)與腦電生理學(xué)監(jiān)測(cè)相接合，可以更好地對(duì)患者意識(shí)狀態(tài)改變進(jìn)行預(yù)測(cè)，并為意識(shí)狀態(tài)改變監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)新技術(shù)的研發(fā)提供了一種新的思路。