脑电双频谱指数用于预测急性严重脑损伤病人预后的临床研究

【摘要】研究背景：如果能够准确预测急性脑损伤的病人的预后,则可以更好的对其临床治疗做出决策。但不幸的是,急性脑损伤病人的预后预测非常困难,目前尚没有好的预后评估指标。目前的评估指标主要基于病人的临床表现、神经影像学等方法,如格拉斯哥昏迷评分、CT或MRI等。由于病人可能存在无意识的运动,其有意识的运动反应常被掩盖或难以发现,所以客观评估其残存的认知功能非常困难。许多基于病人临床表现或神经生理学指标的研究,包括脑电图、听觉诱发电位、体感诱发电位等,已被用于评估急性脑损伤病人的预后。有研究表明,传统的脑电图可用于预测缺氧和创伤脑损害病人的预后。然而,目前来说,单纯依靠脑电图来解释病人改变了的意识状态是不可能的,而且脑电图分析需要专业人士来分析并且费时较长。未经过处理的脑电图常常报告为弥漫性全脑损害,诱发电位在这种特定环境下帮助也不大。经过处理的脑电监测设备,如脑电双频谱指数(bispectralindex,BIS),目前被广泛应用。脑电双频谱指数是多种脑电子参数的加权和,包含时间域、频率域及高频谱信息,与临床催眠状态最大化相关。1996年,美国FDA批准脑电双频谱指数作为麻醉药物和镇静药物的一种监测手段。大量临床研究已证明在全麻期间保持BIS值在40～60之间能保证充分的催眠效应,同时能改善苏醒过程。BIS也被用于危重病人的镇静评估。尽管BIS是在没有神经病学障碍的病人群体中发展起来的,但是最近有不少研究将其用于脑损伤病人,并且发现BIS与这类病人神经功能之间具有相关性。在病人因为深度昏迷而不能对言语指令做出反应的时刻,BIS是一种能洞悉其大脑活动状态的技术。在严重脑损伤病人,BIS监测有助于确定那些实际上没有机会获得好的意识恢复或预后的病人。反过来,应用目前使用的预测指标,很多急性脑损伤病人被不恰当的判定为没有机会恢复,所以对这些病人因错误的判定预后差而有被错误的提前结束治疗的风险。但之前关于BIS与急性脑损伤病人预后的研究样本量均较小,BIS在急性脑损伤病人中的价值尚未充分验证,所以本研究试图以较大样本量来探索脑电双频谱指数及相关参数与急性脑损伤病人预后之间的关系。目的：探讨脑电双频谱指数预测急性严重脑损伤病人意识恢复及临床预后的可行性及其预后评估价值。方法：189例昏迷的急性脑损伤病人纳入本研究。所有纳入的病人根据病情需要给予监测生命体征、呼吸机支持呼吸、脱水、营养神经、促醒及对症支持等治疗,治疗参考神经外科医师意见,由神经外科医师决定是否行手术治疗。纳入研究的病人停用镇静药物至少24h后,给予持续监测BIS、95%边缘频率(SEF)、爆发抑制比(SR)、总功率(TP)、自主肌电活动(EMG)和信号质量(SQI)30min。脑电双频指数相关参数监测完毕后立即采用格拉斯哥昏迷评分(GCS)评估病人神经功能状态。应用格拉斯哥预后评分(GOS)评估病人伤后30天时的意识恢复情况及预后。根据病人转归分为两组,组间参数比较采用Mann-WhitneyU检验。BIS相关参数与病人意识恢复及预后的相关性采用斯皮尔曼相关检验。BIS及相关参数对病人意识恢复及预后的预测能力检验采用受试者工作特征曲线及曲线下面积方法检验。结果：共有130个男性病人和59个女性病人纳入本研究。脑损伤的病因中脑外伤79个病人,血脑出血58个病人,蛛网膜下腔出20个病人,脑梗塞10个病人,心跳骤停后心肺复苏22个病人。根据病人的病情需要,病人分别进行了颅内血肿清除、动脉瘤夹闭、动脉瘤栓塞或脑室外引流等处理。本研究纳入病人均为严重急性脑损伤病人,在随访结束时92名病人死亡,126名病人意识未恢复。所有死亡的病人死于脑死亡或直接与脑损伤有关。所有死亡发生在急性脑损伤后的最初几天里。平均的随访时间为2天(四分位数间距：2,32天)。转归良好组(意识恢复或存活)与转归不良组(意识未恢复或死亡)在性别、年龄构成及从入住ICU至BIS监测的时间间隔等方面无统计学差异。两组在BIS、SR、TP、EMG、SQI、GCSBIS、APACHEⅡ及30天时GOS评分方面有显著性差异,转归不良组的SQI、SR明显高于转归良好组,而BIS、EMG及GCSBIS明显低于转归良好组(P<0.05),EMG的降低考虑与该组病人肌肉活动减少有关。根据斯皮尔曼相关分析,与病人30天的预后(死亡或存活)相关性较好的参数为GCSBIS(r=0.738).SR(r=0.639).BIS(r=0.591)和APACHEⅡ(r=0.500)；与病人30天的意识恢复(意识恢复或未恢复)相关性较好的参数为GCSBIS(r=0.656).BIS(r=0.526).SR(r=0.511)和APACHEⅡ(r=0.491);与病人30天时的GOS评分相关性较好的参数为GCSBIS(r=0.787)、SR(r=0.620).BIS(r=0.618)和APACHEⅡ(r=0.574).根据受试者工作特征曲线下面积(AUC),对病人30天意识恢复预测能力较好的参数为GCSBIS(AUC=0.886:95%可信区间：0.837-0.935).BIS(AUC=0.882；95%可信区间：0.764-0.880)、EMG(AUC=0.746:95%可信区间：0.675-0.818)和TP(AUC=0.737:95%可信区间：0.665-0.809)；各参数预测病人30天意识恢复的截点值分别为：GCSBIS:4.5(敏感性：0.952,特异性：0.713)、BIS：34.5(敏感性：1.0,特异性：0.5)、EMG：33.5(敏感性：0.746,特异性：0.706)和TP：(敏感性：0.921,特异性：0.484)。而对病人30天意识不能恢复预测能力较好的参数为APACHEⅡ(AUC=0.800:95%可信区间：0.736-0.865).SR(AUC=0.780:95%可信区间：0.717-0.843)和SQI(AUC=0.592:95%可信区间：0.505-0.680)；各参数预测病人30天意识不能恢复的截点值分别为：APACHEⅡ:17.5(敏感性：0.651,特异性：0.841)、SR：0.5(敏感性：0.595,特异性：0.937)和SQl：97.5(敏感性：0.619,特异性：0.571)。预测病人30天死亡较好的参数与预测病人30天意识不能恢复的参数相同,均为SR.APACHEⅡ.SEF和SQI；而预测病人30天存活较好的参数与预测病人30天意识恢复的参数也相似,为GCSBIS,BIS,EMG和TP)结论：在严重急性脑损伤昏迷病人,在停用镇静药物至少24小时后,脑电双频谱指数相关参数与其意识恢复和预后相关,并可用于评估病人的意识恢复和预后。
【作者】王希锋；
【导师】吴大玮；
【作者基本信息】山东大学，内科学（专业学位），2014，博士
【关键词】脑电双频谱指数；BIS；脑损伤；预后；意识恢复；

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