血清NSE及aEEG動態變化早期預測窒息新生兒腦損傷的意義

劉小曉， 張曉英

(上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院兒科， 上海 200011)

新生兒窒息是引起新生兒死亡、腦性癱瘓及智力發育落后的重要原因之一。近年來，隨著醫療搶救治療措施不斷完善，其病死率已不斷下降，但重度窒息所致的腦損傷仍可留下不同程度的中樞神經系統后遺癥，如腦癱、癲癇、智力障礙、痙攣及共濟失調等，嚴重影響新生兒的存活率及生活質量。早期診斷窒息所致腦損傷十分困難，尚無敏感性強、特異度高的檢測標志物及影像學手段。雖然各種輔助檢查方法，包括頭顱CT、MRI、B超及腦電圖等廣泛應用于臨床，但是尚缺乏適用于臨床、較為確切的早期預測腦損傷的指標，尤其是在生后24 h之內，并且要在無須搬動患兒的情況下檢測儀器容易迅速得到。早期治療和干預最好起始于生后24 h，并且越早越好，最遲不要超過生后48 h，否則腦損傷會進一步發展加重[1]。因此，尋找窒息后腦損傷的早期生化指標及檢測方法顯得極為重要。如何尋找這個最佳的治療窗口，一直是臨床醫師研究的熱點。近年來，有研究報道缺氧缺血性腦損傷早期相關生化指標可發生異常變化，如腦紅蛋白[2]、血清神經元特異性烯醇化酶(neuronspecific enolase，NSE)等相關指標升高。本研究通過測定窒息新生兒血清NSE水平，同時監測反映腦電活動的振幅整合腦電圖(amplitude-integrated electroencephalography，aEEG)動態變化，聯合頭顱MRI結果，探討血清NSE聯合aEEG對早期預測新生兒窒息所致腦損傷的臨床意義。

1 資料與方法

1.1 研究對象

1.2 方法

1.2.1 血清NSE檢測 所有研究對象分別于出生后 24 h、 3 d、 7 d 在嚴格無菌操作下抽取靜脈血 2 mL，均置于帶促凝膠無菌真空管。采用瑞士羅氏全自動分析儀(電化學發光法)嚴格依照試劑盒說明立即測定血清NSE含量。正常參考值：血清NSE≤16.3 μg/L。

1.2.2 aEEG監測方法 采用CFM6000腦功能監護儀于患兒生后6 h內、3 d、7 d分別監測腦功能，均監測3 h。電極位置采用國際10～20標準的8導聯法[4]。電極頭放置時避開顱縫、前囟、血腫，相鄰電極頭間距>75 mm。要求在監測過程中阻抗不超過20 kΩ。將結果記錄為半對數的形式，腦電活動的記錄速度為6 cm/h[5]，圖形顯示為振幅形式的波譜帶，單位為μV。

1.2.3 aEEG結果判定 aEEG波形判斷參照Hellstr?m在2006年重新制定的標準[6]，從背景活動、睡眠覺醒周期(SWC)、癇性活動(SA)進行分析。

1.2.3.1 背景活動 ① 連續正常電壓：即規則寬帶，連續電活動下邊界電壓7～10 μV，上邊界電壓10～25 μV；② 不連續電壓：背景活動不連續，下邊界<5 μV，上邊界>10 μV；③ 連續低電壓：背景活動連續，電壓<5 μV或在5 μV上下波動； ④ 爆發抑制：不連續的背景活動，間歇期電壓極低，間有高幅爆發，爆發波>25 μV； ⑤ 電靜止：極低電壓，可<3～5 μV。根據aEEG背景活動，其結果分為3種，① 正常：連續正常電壓； ② 輕度異常：不連續電壓； ③ 重度異常：連續低電壓、爆發抑制、電靜止。

1.2.3.2 SWC 主要是指下邊界平滑的周期性變化，成熟的腦電圖表現為振幅呈規律的正弦波變化，周期超過20 min，寬帶為睡眠期，窄帶為清醒期。① 無SWC：aEEG背景活動無正弦樣改變； ② 不成熟SWC：下邊界有周期樣變化但不完全； ③ 成熟SWC：有明顯的正弦樣改變，且周期持續20 min以上。見圖1。

1.2.3.3 SA ① 單次發作:單個發生的癇性放電; ② 反復發作:30 min 內癇性放電發作次數≥2次; ③ 癲癇持續狀態: 連續發生的癇性放電，持續30 min以上。見圖1。

1.2.4 頭顱MRI檢查方法及診斷標準 窒息組均在生后第7天行頭顱MRI檢查，采用Philips Achieva Nova Dual 1.5T超導磁共振成像系統，常規行軸位T1WI、T2WI、彌散加權成像(DWI)以及矢狀位T1WI像。檢查前20 min內，靜推苯巴比妥鈉5～10 mg/kg，待完全熟睡后，將患兒置于掃描床上，佩戴防噪聲耳麥以減輕掃描過程機器噪音的影響，頭部兩側及掃描線圈之間用海綿墊填塞，以固定待檢查患兒的頭部。

a：癲癇持續狀態；b：不成熟SWC；c：成熟SWC

顱腦MRI評判標準參考文獻[7]，正常MRI: 腦實質未見異常信號灶，灰白質界限清楚，腦溝、腦裂、腦池未見增寬；輕度異常MRI：病灶散在，呈局灶性分布，范圍僅限于三角部；重度異常MRI：病灶呈彌漫性分布，基底節及小腦正常，但灰白質界限消失。輕重度異常伴有顱內出血為顱腦MRI 陽性,余為 MRI 陰性。

1.3 統計學方法

2.2不良反應損害系統117例中,累計皮膚73例(占62.39%),消化系統16例(占13.68%),全身性損害11例(占9.40%),神經系統9例(占7.69%),呼吸系統4例(占3.42%),心血管系統2例(占1.71%),泌尿系統2例(占1.71%)。

2 結果

2.1 3組患兒一般資料比較

輕度窒息組、重度窒息組及對照組間分娩方式、性別構成、胎齡及出生體重的差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。

2.2 3組患兒血清NSE水平變化

如表2所示，生后24 h、3 d、7 d，3組患兒血清NSE水平均呈單峰分泌趨勢，生后24 h達高峰，之后呈下降趨勢。3個不同時間點重度窒息組血清NSE水平均明顯高于輕度窒息組和對照組(P均<0.05)。至第7天，輕度窒息組及對照組血清NSE水平基本接近正常參考值上限16.3 μg/L。

2.3 不同時間點aEEG背景活動、SWC、SA與窒息程度相關性分析

2.3.1 背景活動與窒息程度的相關性 生后6 h、3 d、7 d 時aEEG背景活動異常程度與窒息程度存在相關性(r值分別為0.678、0.739和0.824，P均<0.05)，背景活動異常程度隨窒息程度的增加而加重。生后7 d 重度窒息組、輕度窒息組aEEG背景活動分別仍有11例及12例存在異常。見表3。

表1 3組患兒一般資料比較

表2 窒息組和對照組3個時間點血清NSE水平比較

組別例數24 h3 d7 dF值P值對照組 3019.40±5.79*19.38±5.18*16.55±5.15*49.370.087輕度窒息組4639.09±10.61*27.49±7.03*18.95±6.07*2.7790.068重度窒息組2060.40±12.3241.48±12.4823.00±7.4998.11<0.001F值132.0650.338.465P值<0.05<0.05<0.05

*：P<0.05，與重度窒息組比較

表3 背景活動監測結果 例(%)

2.3.2 SWC與窒息程度的相關性 生后6 h、3 d、7 d時 SWC成熟程度與窒息程度存在相關性(r值分別為0.621、0.863和0.869，P均<0.05)，窒息程度越重，SWC越不成熟。生后7 d重度窒息組、輕度窒息組分別仍有5例無SWC。見表4。

表4 SWC監測結果 例(%)

2.3.3 SA與窒息程度的相關性 生后6 h、3 d、7 d時 SA發生率與窒息程度存在相關性(r值分別為0.437、0.746和0.847，P均<0.05)，窒息程度越重，SA發生率越高。生后7 d重度窒息組SA的發生率仍高于輕度窒息組及對照組。見表5。

表5 SA監測結果 例(%)

2.4 窒息組患兒窒息程度與顱腦MRI的關系

重度窒息組20例中頭顱MRI陽性16例，輕度窒息組46例中頭顱MRI陽性24例，重度窒息組顱腦MRI陽性率明顯高于輕度窒息組(χ2=4.521，P<0.05)。見表6。

表6 窒息組顱腦MRI陽性率比較 例(%)

2.5 血清NSE水平預測窒息患兒顱腦MRI陽性的價值

將所有窒息組患兒分為MRI陽性組和MRI陰性組，ROC曲線分析顯示，生后24 h、3 d、7 d的曲線下面積(AUC)分別為0.896，0.882，0.735，即生后24 h血清NSE濃度早期預測窒息所致腦損傷的診斷價值明顯高于3 d和7 d，且差異有統計學意義(P<0.05)，當生后24 h血清NSE水平達48.7 μg/L，其診斷價值最大，對應的敏感度為0.875，特異度為0.885(圖2)。

2.6 aEEG變化預測窒息患兒顱腦MRI陽性的價值

生后6 h依據aEEG的異常背景活動、成熟SW及SA預測MRI陽性所對應的AUC分別為0.643、0.550、0.521；生后3 d所對應的AUC分別為0.703、0.660、0.546；生后7 d所對應的AUC分別為0.536、0.522、0.495。可見生后6 h、3 d這兩個時間點aEEG的變化所對應的AUC雖然都>0.5，但是只有生后3 d aEEG的異常背景活動對應的AUC>0.7，其余各項均<0.7，所以，6 h、3 d這兩個時間點對應的aEEG的變化對早期窒息腦損傷的診斷價值較低，差異無統計學意義(P>0.05)，而生后第7天監測aEEG對診斷窒息腦損傷幾乎無診斷價值，差異無統計學意義(P>0.05)。見圖3。

圖2 血清NSE預測窒息患兒顱腦MRI陽性的價值

圖3 aEEG變化預測窒息患兒顱腦MRI陽性的價值

3 討論

窒息引起腦損傷的嚴重程度取決于大腦缺氧的程度，而缺氧最嚴重的后果就是導致窒息后腦損傷，可影響新生兒各個器官、系統的發育，尤其干擾神經系統的發育，可引起后期智力發育遲緩、甚至出現腦癱、癲癇等神經系統后遺癥，嚴重影響兒童生存質量[8]。有研究表明[9]，窒息導致的腦損傷會隨著日齡而增加，神經細胞會出現選擇性壞死，第1個腦損傷高峰于窒息后6 h出現，隨后第2個損傷高峰將于12～24 h到達；隨著缺血缺氧時間的延長，可導致一系列生化反應“瀑布”式發生，最終導致神經細胞的壞死、凋亡，因此第2個腦損傷高峰所帶來的神經系統損傷明顯高于前一個高峰，若未能在此高峰到來之前對腦損傷做出診斷，早期干預，便會遺留不可恢復的神經病變。本研究中選取監測NSE及aEEG的首次時間點，恰好在大腦受損的兩個最高峰。

血清NSE具有糖酵解同工酶的功能，是神經元及神經內分泌細胞區別于其他組織細胞的特異性物質。NSE可作為神經細胞的保護傘[10]，當大腦出現缺氧缺血時，血清NSE濃度隨即上升，這說明血清NSE是反映受損腦神經元的敏感指標[11]。本研究顯示血清NSE判定大腦受損的最準確時間點為24 h，預測值為48.7 μg /L時，診斷價值最大，對應的敏感度為0.875，特異度為0.885。隨著日齡的增加，NSE判斷腦損傷的特異性逐漸降低，本研究中窒息腦損傷患兒在生后7天復查NSE，其濃度雖處于高值，但較24 h明顯下降，故血清NSE判斷窒息腦損傷的靈敏度高，特異性較低。這主要因為剛出生的嬰兒血清NSE升高除了由窒息腦損傷引起外，還可見于以下疾病引起的腦損傷，如高濃度的膽紅素血癥、電解質紊亂、感染性疾病、遺傳代謝病等。由此可見，單獨采用NSE判斷窒息所致腦損傷有可能導致過度診斷。

近年來aEEG與腦損傷的相關研究已成為新生兒領域熱點，多項研究表明aEEG可用于評估新生兒腦功能狀態、判斷新生兒腦發育成熟度，可早期診斷腦損傷。許多研究表明，生后第7天aEEG嚴重異常，提示患兒神經系統近期恢復不好；而生后7～19天aEEG異常可預測腦癱的發生及神經系統的發育遲緩等[12-13]。

本研究首次監測aEEG選擇的時刻是窒息患兒生后6 h。在窒息后6 h，甚至可提早至生后3 h，aEEG圖形便會有異常改變，而只有在生后早期確診，并進行相應干預，才可能最大限度地降低遠期神經系統后遺癥。在患兒娩出1周內，MRI可準確定位新生兒腦白質、出血性腦損傷以及多發或普遍的囊性等受損處，與頭顱CT、B超相比，可提供更多信息，故于生后第7天，對所有窒息患兒進行頭顱MRI檢查，可以獲取更為真實的信息。本研究將頭顱MRI結果作為腦損傷診斷的分組標準，對比了MRI陽性組與MRI陰性組3個不同時間點aEEG動態變化發現，雖生后6 h監測aEEG對應的AUC大于3 d和7 d，但診斷價值較低，且無統計學差異，這與既往研究不一致。而且aEEG存在范圍較小的記錄部位、較低的時間分辨率、簡易的振幅等局限性，其用于判定新生兒驚厥發作或放電發作，易于漏診，主要是因為容易忽略振幅降低、部位局限或發作時間較短的抽搐，同時也可能因為一些偽差誤判為發作。因此，aEEG獨自判定窒息腦損傷易增加誤判率。生后第7天所有窒息患兒中有8例aEEG仍有癲癇樣放電，但只有5例顱腦MRI提示有異常，3例顱腦MRI未見明顯異常，但這8例患兒在生后2周做新生兒NBNA評分未見明顯異常，而后期是否出現神經系統發育遲緩，需進一步隨訪。本研究以背景活動是否異常、SWC成熟度及SA來判定aEEG是否異常，發現生后6 h、3 d時aEEG的變化對早期窒息腦損傷的診斷價值較低，生后第7天aEEG的變化對窒息腦損傷無診斷價值，說明aEEG變化對于預測窒息早期腦損傷有一定的參考價值，但意義不顯著。

綜上所述，當生后24 h血清NSE>48.7 μg /L時，新生兒發生窒息后腦損傷的概率明顯增高。但本實驗中aEEG對診斷窒息腦損傷結果與頭顱MRI陽性結果不一致，表明窒息所致腦損傷不能單憑aEEG的改變來判定，需后期隨訪神經系統發育情況，綜合判定是否存在腦損傷。