多模態(tài)監(jiān)測技術(shù)在新生兒膿毒癥相關(guān)性腦病中的應(yīng)用進(jìn)展

[摘要]"膿毒癥相關(guān)性腦?。╯epsis"associated"encephalopathy，SAE）是新生兒重癥醫(yī)學(xué)科爭論話題之一。早期新生兒SAE無典型臨床癥狀和體征、無特異性生物標(biāo)志物、無特定影像學(xué)改變，故較難在早期階段對SAE進(jìn)行明確診斷。多模態(tài)監(jiān)測技術(shù)可將采集到的不同模態(tài)信息融合，對新生兒SAE進(jìn)行智能化評估。本文就近年來多模態(tài)監(jiān)測技術(shù)在新生兒SAE診斷中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述，以提高SAE診斷水平，改善患兒預(yù)后。

[關(guān)鍵詞]"多模態(tài)監(jiān)測技術(shù)；新生兒；膿毒癥相關(guān)性腦病

[中圖分類號]"R722.19""""""[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]"A""""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2025.12.026

多模態(tài)監(jiān)測技術(shù)是監(jiān)測相同來源的不同數(shù)據(jù)，多模態(tài)數(shù)據(jù)包含來自多個模態(tài)的融合與互補(bǔ)。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，一種現(xiàn)象可由多個模態(tài)引起，單模態(tài)不足以評估疾病變化[1]。近年來，多模態(tài)監(jiān)測技術(shù)已逐步應(yīng)用于成人腦功能研究，提高疾病診斷準(zhǔn)確率[2]。

膿毒癥相關(guān)性腦?。╯epsis"associated"encephalopathy，SAE）是一種由膿毒癥引發(fā)腦功能障礙的病理狀態(tài)。腦功能障礙常引起相關(guān)神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生[3]。膿毒癥首先影響的器官之一是大腦，對腦功能進(jìn)行早期評估有利于提高SAE早期診斷的準(zhǔn)確率[4]。SAE可導(dǎo)致多種神經(jīng)功能障礙，增加患兒死亡率[5-6]。SAE可表現(xiàn)出譫妄、注意力不集中、昏睡，而在新生兒中這些表現(xiàn)均不典型；嚴(yán)重的急性期SAE患兒可能出現(xiàn)癇性發(fā)作、震顫，甚至昏迷，其主要特征是意識改變與所接受鎮(zhèn)靜藥物劑量的不一致性及睡眠覺醒周期的改變[7-10]。在新生兒中，SAE的臨床表現(xiàn)多樣，較難及時發(fā)現(xiàn)[11]。因此，臨床對新生兒SAE的評估不能僅局限于其臨床表現(xiàn)，應(yīng)借助多種監(jiān)測方法提高SAE的檢出率。多模態(tài)數(shù)據(jù)融合分析適用于SAE的早期診斷；目前其在成人SAE中應(yīng)用較常見，對新生兒SAE研究并不多。本文就近年來多模態(tài)監(jiān)測技術(shù)在新生兒SAE診斷中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述，以提高新生兒SAE診斷水平，改善患兒預(yù)后。

1""評分量表

1.1""第三代小兒死亡危險評分

第三代小兒死亡危險評分（pediatric"risk"of"mortality"score"Ⅲ，PRISM"Ⅲ）包含指標(biāo)較多，共17項，判斷病情更細(xì)致，評分越高代表患兒病情越重。武書鴻等[12]研究顯示PRISM"Ⅲ評估SAE的敏感度為56.7%，特異性為95.5%。吳健容等[13]研究顯示PRISM"Ⅲ的受試者操作特征曲線下面積（area"under"the"curve，AUC）為0.909。研究顯示，PRISM"Ⅲ與膿毒血癥患兒預(yù)后相關(guān)，評分越高，膿毒血癥患兒的死亡風(fēng)險越大，呈直線關(guān)系[14-15]。綜上，PRISM"Ⅲ對SAE的發(fā)生和死亡風(fēng)險具有一定的預(yù)測價值。

1.2""格拉斯哥昏迷評分

格拉斯哥昏迷評分（Glasgow"coma"score，GCS）是國際公認(rèn)的用于評估患者意識障礙嚴(yán)重程度的量表，主要依據(jù)睜眼、運(yùn)動、言語3方面進(jìn)行評分，其優(yōu)點是能較好地反映腦功能損害的嚴(yán)重程度，與預(yù)后有較好的相關(guān)性。GCS也存在很多缺點，易受評估者主觀感覺及藥物使用等外界因素影響[16]。研究顯示GCS對SAE發(fā)生有一定的預(yù)測價值。

1.3""小兒危重病例評分

小兒危重病例評分（pediatric"critical"illness"score，PCIS）是當(dāng)前國內(nèi)臨床應(yīng)用中操作最簡單、最有效、最廣泛、結(jié)果較客觀的評分系統(tǒng)之一。PCIS基于患兒的生理環(huán)境紊亂進(jìn)行評估，采用的10項指標(biāo)較易獲取，對準(zhǔn)確判斷病情危重程度和預(yù)后死亡風(fēng)險的重要價值已被多項大規(guī)模臨床研究驗證[17]。各項指標(biāo)評分值均等，評分越低證明被評估患兒病情狀況越危重。PCIS對評估膿毒癥等危重患兒的預(yù)后具有指導(dǎo)意義[18-19]。江浩森等[20]研究發(fā)現(xiàn)PCIS診斷SAE的敏感度為95.65%，特異性為88.14%，特異性相對敏感度較低可歸因于此評分缺乏對神經(jīng)系統(tǒng)的針對性評估。陳奕豪等[21]研究發(fā)現(xiàn)PCIS評分對SAE的評估擬合度較高且具有良好的死亡預(yù)測能力。

2""血液監(jiān)測指標(biāo)

2.1""尿酸

尿酸是人體中嘌呤代謝的最終產(chǎn)物。正常生理狀態(tài)下尿酸是抗氧化劑；病理情況下，嘌呤代謝障礙導(dǎo)致尿酸大量積聚，造成體內(nèi)血管內(nèi)皮細(xì)胞活化及血小板黏附，導(dǎo)致炎癥和氧化應(yīng)激反應(yīng)。林烈桔等[22]研究表明尿酸水平升高可反映急性創(chuàng)傷性腦損傷患兒病情的嚴(yán)重程度，并預(yù)測預(yù)后。Tian等[23]發(fā)現(xiàn)長期處于高尿酸血癥狀態(tài)的大鼠海馬組織損傷，認(rèn)知功能出現(xiàn)障礙。Yilmaz等[24]研究表明被確診敗血癥的新生兒尿酸水平高于臨床敗血癥新生兒，尿酸水平的截斷值為4.1，敏感度為35%，特異性為95%。

2.2""同型半胱氨酸

同型半胱氨酸（homocysteine，Hcy）是蛋氨酸和半胱氨酸代謝過程中產(chǎn)生的重要中間產(chǎn)物，是一種含硫氨基酸[25]。李輝[26]研究表明Hcy具有血栓形成和促凝血作用，其水平與腦小血管疾病有關(guān)。正常情況下Hcy在體內(nèi)被分解代謝，但原發(fā)或繼發(fā)原因?qū)е翲cy堆積引發(fā)內(nèi)皮細(xì)胞損傷、血管舒縮功能障礙、血流灌注不足甚至血栓形成，進(jìn)而大幅增加腦血管疾病的發(fā)病風(fēng)險。Wyse等[27]研究發(fā)現(xiàn)高水平Hcy是腦損傷神經(jīng)重要神經(jīng)毒素的決定因素，可誘發(fā)膠質(zhì)毒性，破壞星形膠質(zhì)細(xì)胞，最終導(dǎo)致線粒體功能障礙；后者介導(dǎo)的氧化應(yīng)激反應(yīng)和線粒體途徑等可影響腦細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致膿毒癥腦功能障礙，引起SAE的發(fā)生發(fā)展[28]。

3""腦灌注及腦氧飽和度

3.1""經(jīng)顱多普勒超聲

經(jīng)顱多普勒超聲（transcranial"Doppler，TCD）是一種無創(chuàng)且可行的檢查，以顱骨自然薄弱的部位為監(jiān)測聲窗，可用于評估膿毒癥患兒的腦灌注情況。TCD可檢測膿毒癥早期腦血管收縮，根據(jù)腦血流速度的降低或增高推測局部腦血流量的相應(yīng)改變，評估危重膿毒癥患者腦血管張力和腦灌注[29]。腦功能障礙膿毒癥患者的搏動指數(shù)升高，腦自動調(diào)節(jié)能力受損。SAE患兒的腦血流速度更低。研究發(fā)現(xiàn)SAE患兒的搏動指數(shù)顯著高于非SAE患兒，搏動指數(shù)可作為膿毒癥發(fā)生SAE的預(yù)測指標(biāo)[30]。

3.2""近紅外光譜

近年來，近紅外光譜（near"infrared"spectrum，NIRS）成為新生兒神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)室診療的重要工具。NIRS輸出組織的氧飽和度更加具體、清晰，可簡單有效地測定指定部位組織的氧飽和度，判斷該部位的血流灌注情況，評估可能存在的癥狀及并發(fā)癥，尤其對無法表述病情、病情變化隱匿迅速的新生兒，且操作簡單、舒適，穿透骨骼和組織的深度合適，非常適用于新生兒[31-32]。NIRS測量局部腦氧合可作為腦血流灌注指標(biāo)，腦灌注不良可能與膿毒癥期間譫妄有關(guān)。Wood等[33]研究表明，腦組織低氧飽和度是發(fā)生譫妄的獨立危險因素。Guo等[34]記錄SAE患兒不同時間點中心靜脈血氧飽和度（systemic"central"venous"oxygen"saturation，ScvO2）和區(qū)域腦氧飽和度變化，發(fā)現(xiàn)死亡組患兒的ScvO2在各時間點均顯著高于存活組，提示ScvO2的變化與膿毒癥或SAE患兒的預(yù)后密切相關(guān)。

4""神經(jīng)電生理技術(shù)

4.1""腦電圖

腦電圖（electroencephalography，EEG）對新生兒神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷、治療和預(yù)后有重要參考意義，可反映腦發(fā)育的成熟度及腦損傷的嚴(yán)重程度。Klawitter等[35]調(diào)查發(fā)現(xiàn)連續(xù)性EEG是診斷SAE的首選方法。在SAE患兒的臨床評估中，意識障礙評估可受到鎮(zhèn)靜治療和機(jī)械通氣等因素的影響[36]。EEG可排除SAE患兒因鎮(zhèn)靜治療和機(jī)械通氣等因素的影響。EEG有助于在膿毒癥的早期階段、出現(xiàn)膿毒癥腦病臨床表現(xiàn)前識別腦功能改變[37]。振幅整合EEG是EEG的簡化方法，更易于應(yīng)用和解釋，可很好地顯示大腦活動隨時間的變化趨勢[38]。

4.2""誘發(fā)電位

誘發(fā)電位是指通過直接或外界刺激使機(jī)體的自發(fā)電活動產(chǎn)生局部化電位。研究表明誘發(fā)電位[體感誘發(fā)電位（somatosensory"evoked"potential，SEP）、聽覺誘發(fā)電位]的改變也可預(yù)測膿毒癥患者的腦功能改變[39]。SEP既可廣泛用于評估鎮(zhèn)靜狀態(tài)危重患兒的腦病情況，也可用于檢測重癥患兒的體感系統(tǒng)病變。SAE的發(fā)生率和嚴(yán)重程度的評估可利用SEP峰值潛伏期，約1/3患兒皮層下SEP通路受損，84%的患兒皮層SEP通路受損。膿毒癥亞臨床腦病的早期診斷試驗可應(yīng)用聽覺誘發(fā)電位[40]。嚴(yán)重膿毒癥或膿毒性休克患者即便使用鎮(zhèn)靜藥物治療，其SEP峰值潛伏期也不會出現(xiàn)明顯差異[41]。SEP是監(jiān)測、量化接受鎮(zhèn)靜治療膿毒癥患者腦功能障礙的良好技術(shù)[42]。

5""磁共振成像

磁共振波譜可被用于識別腦損傷區(qū)域20多種代謝化合物的變化[43]。其中，N-乙酰天冬氨酸、肌酸和膽堿三項指標(biāo)的相對水平與SAE尤為相關(guān)[44]。3種代謝化合物都是神經(jīng)細(xì)胞凋亡的標(biāo)志物，而神經(jīng)細(xì)胞凋亡是導(dǎo)致SAE發(fā)生的重要機(jī)制。Towner等[45]發(fā)現(xiàn)對照組正常小鼠的完整血-腦脊液屏障不允許探針進(jìn)入腦組織，而在SAE小鼠大腦中，anti-DMPO（一種用于檢測蛋白質(zhì)和DNA自由基的抗體）探針彌漫性分布，推測分子磁共振成像信號增強(qiáng)區(qū)域可定位腦損傷部位并判斷其嚴(yán)重程度。

6""討論

對上述數(shù)據(jù)監(jiān)測進(jìn)行分析，每一種檢測指標(biāo)均有其不同的特點。越來越多針對PCIS和PRISM"Ⅲ評分進(jìn)行的臨床研究發(fā)現(xiàn)兩者在危重疾病嚴(yán)重程度和死亡風(fēng)險的預(yù)估價值中具有一定的指導(dǎo)意義。PRISM"Ⅲ評分及GCS評分對評估SAE均有一定的價值，其聯(lián)合預(yù)測的AUC為0.978，敏感度和特異性均較高。GCS主要用于評估成人和兒童（通常＞1歲）患者的意識障礙程度，對新生兒的適用性存在一定限制。但仍有研究將其應(yīng)用于新生兒。在新生兒中通常應(yīng)用新生兒危重癥評分（neonatal"critical"illness"score，NCIS），PCIS與NCIS在數(shù)據(jù)收集及結(jié)論上具有異曲同工之處，但兩者是否可等同或通用仍需進(jìn)一步研究。高尿酸血癥、高同型半胱氨酸血癥等是SAE發(fā)病的危險因素，故通過監(jiān)測相關(guān)指標(biāo)可早期評估SAE。

膿毒癥患兒腦功能障礙的發(fā)生發(fā)展與腦灌注不足有關(guān)。在膿毒癥患兒早期合并腦病的評估及指導(dǎo)中，腦血流動力學(xué)發(fā)生改變，故早期對腦血流動力學(xué)變化進(jìn)行監(jiān)測并通過臨床及時判斷腦功能情況至關(guān)重要。TCD與NIRS聯(lián)合可更好地檢測患兒的腦血流動力學(xué)變化。EEG是SAE患者腦功能監(jiān)測的敏感指標(biāo)，但其空間分辨率有限，無法對大腦皮質(zhì)下區(qū)域的腦功能進(jìn)行識別，而SEP能清晰地反映皮質(zhì)或皮質(zhì)下通路損害。因此，將兩者聯(lián)合能更好地早期識別新生兒腦功能變化。隨著監(jiān)測技術(shù)的不斷發(fā)展，TCD日益成熟，期待其在診斷新生兒SAE中開創(chuàng)新的領(lǐng)域。磁共振成像可通過血氧依賴水平信號、腦區(qū)代謝產(chǎn)物的濃度差異、腦結(jié)構(gòu)改變等對患兒進(jìn)行檢查，更有利于早期識別新生兒SAE，可與任意檢查聯(lián)合。

7""小結(jié)

新生兒SAE評估需綜合考慮臨床表現(xiàn)及輔助檢查等多方面因素。應(yīng)將生化指標(biāo)監(jiān)測、影像學(xué)、基因檢測及可穿戴設(shè)備收集的生理數(shù)據(jù)及各種評分表整合，融合評估是否可提高疾病的診斷準(zhǔn)確性需進(jìn)一步研究。人工智能算法在未來臨床應(yīng)用有望對疾病的全方位管理和患者健康的整體提升帶來革命性改變，而多模態(tài)數(shù)據(jù)融合技術(shù)可能是未來臨床診斷新生兒SAE的一大趨勢。是否可通過人工智能技術(shù)將其整合，獲得更能提高診斷準(zhǔn)確率的公式或模型，在減輕不良結(jié)局的同時提高評估結(jié)果的可靠性，更好地提高新生兒SAE的臨床管理效能。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2024–12–09）

（修回日期：2025–04–15）