血清NSE及aEEG动态变化早期预测窒息新生儿脑损伤的意义

刘小晓， 张晓英

(上海交通大学医学院附属第九人民医院儿科， 上海 200011)

新生儿窒息是引起新生儿死亡、脑性瘫痪及智力发育落后的重要原因之一。近年来，随着医疗抢救治疗措施不断完善，其病死率已不断下降，但重度窒息所致的脑损伤仍可留下不同程度的中枢神经系统后遗症，如脑瘫、癫痫、智力障碍、痉挛及共济失调等，严重影响新生儿的存活率及生活质量。早期诊断窒息所致脑损伤十分困难，尚无敏感性强、特异度高的检测标志物及影像学手段。虽然各种辅助检查方法，包括头颅CT、MRI、B超及脑电图等广泛应用于临床，但是尚缺乏适用于临床、较为确切的早期预测脑损伤的指标，尤其是在生后24 h之内，并且要在无须搬动患儿的情况下检测仪器容易迅速得到。早期治疗和干预最好起始于生后24 h，并且越早越好，最迟不要超过生后48 h，否则脑损伤会进一步发展加重[1]。因此，寻找窒息后脑损伤的早期生化指标及检测方法显得极为重要。如何寻找这个最佳的治疗窗口，一直是临床医师研究的热点。近年来，有研究报道缺氧缺血性脑损伤早期相关生化指标可发生异常变化，如脑红蛋白[2]、血清神经元特异性烯醇化酶(neuronspecific enolase，NSE)等相关指标升高。本研究通过测定窒息新生儿血清NSE水平，同时监测反映脑电活动的振幅整合脑电图(amplitude-integrated electroencephalography，aEEG)动态变化，联合头颅MRI结果，探讨血清NSE联合aEEG对早期预测新生儿窒息所致脑损伤的临床意义。

1 资料与方法

1.1 研究对象

1.2 方法

1.2.1 血清NSE检测 所有研究对象分别于出生后 24 h、 3 d、 7 d 在严格无菌操作下抽取静脉血 2 mL，均置于带促凝胶无菌真空管。采用瑞士罗氏全自动分析仪(电化学发光法)严格依照试剂盒说明立即测定血清NSE含量。正常参考值：血清NSE≤16.3 μg/L。

1.2.2 aEEG监测方法 采用CFM6000脑功能监护仪于患儿生后6 h内、3 d、7 d分别监测脑功能，均监测3 h。电极位置采用国际10～20标准的8导联法[4]。电极头放置时避开颅缝、前囟、血肿，相邻电极头间距>75 mm。要求在监测过程中阻抗不超过20 kΩ。将结果记录为半对数的形式，脑电活动的记录速度为6 cm/h[5]，图形显示为振幅形式的波谱带，单位为μV。

1.2.3 aEEG结果判定 aEEG波形判断参照Hellström在2006年重新制定的标准[6]，从背景活动、睡眠觉醒周期(SWC)、痫性活动(SA)进行分析。

1.2.3.1 背景活动 ① 连续正常电压：即规则宽带，连续电活动下边界电压7～10 μV，上边界电压10～25 μV；② 不连续电压：背景活动不连续，下边界<5 μV，上边界>10 μV；③ 连续低电压：背景活动连续，电压<5 μV或在5 μV上下波动； ④ 爆发抑制：不连续的背景活动，间歇期电压极低，间有高幅爆发，爆发波>25 μV； ⑤ 电静止：极低电压，可<3～5 μV。根据aEEG背景活动，其结果分为3种，① 正常：连续正常电压； ② 轻度异常：不连续电压； ③ 重度异常：连续低电压、爆发抑制、电静止。

1.2.3.2 SWC 主要是指下边界平滑的周期性变化，成熟的脑电图表现为振幅呈规律的正弦波变化，周期超过20 min，宽带为睡眠期，窄带为清醒期。① 无SWC：aEEG背景活动无正弦样改变； ② 不成熟SWC：下边界有周期样变化但不完全； ③ 成熟SWC：有明显的正弦样改变，且周期持续20 min以上。见图1。

1.2.3.3 SA ① 单次发作:单个发生的痫性放电; ② 反复发作:30 min 内痫性放电发作次数≥2次; ③ 癫痫持续状态: 连续发生的痫性放电，持续30 min以上。见图1。

1.2.4 头颅MRI检查方法及诊断标准 窒息组均在生后第7天行头颅MRI检查，采用Philips Achieva Nova Dual 1.5T超导磁共振成像系统，常规行轴位T1WI、T2WI、弥散加权成像(DWI)以及矢状位T1WI像。检查前20 min内，静推苯巴比妥钠5～10 mg/kg，待完全熟睡后，将患儿置于扫描床上，佩戴防噪声耳麦以减轻扫描过程机器噪音的影响，头部两侧及扫描线圈之间用海绵垫填塞，以固定待检查患儿的头部。

a：癫痫持续状态；b：不成熟SWC；c：成熟SWC

颅脑MRI评判标准参考文献[7]，正常MRI: 脑实质未见异常信号灶，灰白质界限清楚，脑沟、脑裂、脑池未见增宽；轻度异常MRI：病灶散在，呈局灶性分布，范围仅限于三角部；重度异常MRI：病灶呈弥漫性分布，基底节及小脑正常，但灰白质界限消失。轻重度异常伴有颅内出血为颅脑MRI 阳性,余为 MRI 阴性。

1.3 统计学方法

2.2不良反应损害系统117例中,累计皮肤73例(占62.39%),消化系统16例(占13.68%),全身性损害11例(占9.40%),神经系统9例(占7.69%),呼吸系统4例(占3.42%),心血管系统2例(占1.71%),泌尿系统2例(占1.71%)。

2 结果

2.1 3组患儿一般资料比较

轻度窒息组、重度窒息组及对照组间分娩方式、性别构成、胎龄及出生体重的差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

2.2 3组患儿血清NSE水平变化

如表2所示，生后24 h、3 d、7 d，3组患儿血清NSE水平均呈单峰分泌趋势，生后24 h达高峰，之后呈下降趋势。3个不同时间点重度窒息组血清NSE水平均明显高于轻度窒息组和对照组(P均<0.05)。至第7天，轻度窒息组及对照组血清NSE水平基本接近正常参考值上限16.3 μg/L。

2.3 不同时间点aEEG背景活动、SWC、SA与窒息程度相关性分析

2.3.1 背景活动与窒息程度的相关性 生后6 h、3 d、7 d 时aEEG背景活动异常程度与窒息程度存在相关性(r值分别为0.678、0.739和0.824，P均<0.05)，背景活动异常程度随窒息程度的增加而加重。生后7 d 重度窒息组、轻度窒息组aEEG背景活动分别仍有11例及12例存在异常。见表3。

表1 3组患儿一般资料比较

表2 窒息组和对照组3个时间点血清NSE水平比较

组别例数24 h3 d7 dF值P值对照组 3019.40±5.79*19.38±5.18*16.55±5.15*49.370.087轻度窒息组4639.09±10.61*27.49±7.03*18.95±6.07*2.7790.068重度窒息组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，与重度窒息组比较

表3 背景活动监测结果 例(%)

2.3.2 SWC与窒息程度的相关性 生后6 h、3 d、7 d时 SWC成熟程度与窒息程度存在相关性(r值分别为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重度窒息组、轻度窒息组分别仍有5例无SWC。见表4。

表4 SWC监测结果 例(%)

2.3.3 SA与窒息程度的相关性 生后6 h、3 d、7 d时 SA发生率与窒息程度存在相关性(r值分别为0.437、0.746和0.847，P均<0.05)，窒息程度越重，SA发生率越高。生后7 d重度窒息组SA的发生率仍高于轻度窒息组及对照组。见表5。

表5 SA监测结果 例(%)

2.4 窒息组患儿窒息程度与颅脑MRI的关系

重度窒息组20例中头颅MRI阳性16例，轻度窒息组46例中头颅MRI阳性24例，重度窒息组颅脑MRI阳性率明显高于轻度窒息组(χ2=4.521，P<0.05)。见表6。

表6 窒息组颅脑MRI阳性率比较 例(%)

2.5 血清NSE水平预测窒息患儿颅脑MRI阳性的价值

将所有窒息组患儿分为MRI阳性组和MRI阴性组，ROC曲线分析显示，生后24 h、3 d、7 d的曲线下面积(AUC)分别为0.896，0.882，0.735，即生后24 h血清NSE浓度早期预测窒息所致脑损伤的诊断价值明显高于3 d和7 d，且差异有统计学意义(P<0.05)，当生后24 h血清NSE水平达48.7 μg/L，其诊断价值最大，对应的敏感度为0.875，特异度为0.885(图2)。

2.6 aEEG变化预测窒息患儿颅脑MRI阳性的价值

生后6 h依据aEEG的异常背景活动、成熟SW及SA预测MRI阳性所对应的AUC分别为0.643、0.550、0.521；生后3 d所对应的AUC分别为0.703、0.660、0.546；生后7 d所对应的AUC分别为0.536、0.522、0.495。可见生后6 h、3 d这两个时间点aEEG的变化所对应的AUC虽然都>0.5，但是只有生后3 d aEEG的异常背景活动对应的AUC>0.7，其余各项均<0.7，所以，6 h、3 d这两个时间点对应的aEEG的变化对早期窒息脑损伤的诊断价值较低，差异无统计学意义(P>0.05)，而生后第7天监测aEEG对诊断窒息脑损伤几乎无诊断价值，差异无统计学意义(P>0.05)。见图3。

图2 血清NSE预测窒息患儿颅脑MRI阳性的价值

图3 aEEG变化预测窒息患儿颅脑MRI阳性的价值

3 讨论

窒息引起脑损伤的严重程度取决于大脑缺氧的程度，而缺氧最严重的后果就是导致窒息后脑损伤，可影响新生儿各个器官、系统的发育，尤其干扰神经系统的发育，可引起后期智力发育迟缓、甚至出现脑瘫、癫痫等神经系统后遗症，严重影响儿童生存质量[8]。有研究表明[9]，窒息导致的脑损伤会随着日龄而增加，神经细胞会出现选择性坏死，第1个脑损伤高峰于窒息后6 h出现，随后第2个损伤高峰将于12～24 h到达；随着缺血缺氧时间的延长，可导致一系列生化反应“瀑布”式发生，最终导致神经细胞的坏死、凋亡，因此第2个脑损伤高峰所带来的神经系统损伤明显高于前一个高峰，若未能在此高峰到来之前对脑损伤做出诊断，早期干预，便会遗留不可恢复的神经病变。本研究中选取监测NSE及aEEG的首次时间点，恰好在大脑受损的两个最高峰。

血清NSE具有糖酵解同工酶的功能，是神经元及神经内分泌细胞区别于其他组织细胞的特异性物质。NSE可作为神经细胞的保护伞[10]，当大脑出现缺氧缺血时，血清NSE浓度随即上升，这说明血清NSE是反映受损脑神经元的敏感指标[11]。本研究显示血清NSE判定大脑受损的最准确时间点为24 h，预测值为48.7 μg /L时，诊断价值最大，对应的敏感度为0.875，特异度为0.885。随着日龄的增加，NSE判断脑损伤的特异性逐渐降低，本研究中窒息脑损伤患儿在生后7天复查NSE，其浓度虽处于高值，但较24 h明显下降，故血清NSE判断窒息脑损伤的灵敏度高，特异性较低。这主要因为刚出生的婴儿血清NSE升高除了由窒息脑损伤引起外，还可见于以下疾病引起的脑损伤，如高浓度的胆红素血症、电解质紊乱、感染性疾病、遗传代谢病等。由此可见，单独采用NSE判断窒息所致脑损伤有可能导致过度诊断。

近年来aEEG与脑损伤的相关研究已成为新生儿领域热点，多项研究表明aEEG可用于评估新生儿脑功能状态、判断新生儿脑发育成熟度，可早期诊断脑损伤。许多研究表明，生后第7天aEEG严重异常，提示患儿神经系统近期恢复不好；而生后7～19天aEEG异常可预测脑瘫的发生及神经系统的发育迟缓等[12-13]。

本研究首次监测aEEG选择的时刻是窒息患儿生后6 h。在窒息后6 h，甚至可提早至生后3 h，aEEG图形便会有异常改变，而只有在生后早期确诊，并进行相应干预，才可能最大限度地降低远期神经系统后遗症。在患儿娩出1周内，MRI可准确定位新生儿脑白质、出血性脑损伤以及多发或普遍的囊性等受损处，与头颅CT、B超相比，可提供更多信息，故于生后第7天，对所有窒息患儿进行头颅MRI检查，可以获取更为真实的信息。本研究将头颅MRI结果作为脑损伤诊断的分组标准，对比了MRI阳性组与MRI阴性组3个不同时间点aEEG动态变化发现，虽生后6 h监测aEEG对应的AUC大于3 d和7 d，但诊断价值较低，且无统计学差异，这与既往研究不一致。而且aEEG存在范围较小的记录部位、较低的时间分辨率、简易的振幅等局限性，其用于判定新生儿惊厥发作或放电发作，易于漏诊，主要是因为容易忽略振幅降低、部位局限或发作时间较短的抽搐，同时也可能因为一些伪差误判为发作。因此，aEEG独自判定窒息脑损伤易增加误判率。生后第7天所有窒息患儿中有8例aEEG仍有癫痫样放电，但只有5例颅脑MRI提示有异常，3例颅脑MRI未见明显异常，但这8例患儿在生后2周做新生儿NBNA评分未见明显异常，而后期是否出现神经系统发育迟缓，需进一步随访。本研究以背景活动是否异常、SWC成熟度及SA来判定aEEG是否异常，发现生后6 h、3 d时aEEG的变化对早期窒息脑损伤的诊断价值较低，生后第7天aEEG的变化对窒息脑损伤无诊断价值，说明aEEG变化对于预测窒息早期脑损伤有一定的参考价值，但意义不显著。

综上所述，当生后24 h血清NSE>48.7 μg /L时，新生儿发生窒息后脑损伤的概率明显增高。但本实验中aEEG对诊断窒息脑损伤结果与头颅MRI阳性结果不一致，表明窒息所致脑损伤不能单凭aEEG的改变来判定，需后期随访神经系统发育情况，综合判定是否存在脑损伤。