振幅整合脑电图在不同胎龄早产儿脑成熟度中的研究

Study of Amplitude Integrated Electroencephalogram on Brain Maturity of Preterm Infants of Different Gestational Ages

摘要: 目的：探讨振幅整合脑电图(aEEG)在不同胎龄早产儿脑成熟度中的研究。方法：选取2020年6与月~2023年5月安徽医科大学附属巢湖医院新生儿科收治的患儿为研究对象，其中61例早产儿为观察组，按胎龄分为早期组(9例，<32周)、中期组(11例，32~33周)、晚期组(41例，34~36周)，另选取同期非脑损伤足月儿43例(37~42周)作为对照组。所有患儿均接受aEEG检查，并对aEEG评分及振幅电压进行对比分析。结果：随出生胎龄增加，四组患儿aEEG各项评分及总分均呈上升趋势，各组间的差异均有统计学意义(P < 0.05)。此外，四组患儿宽带(QS)与窄带(AS)的上界振幅电压随出生胎龄增长逐渐降低，而下界振幅电压随出生胎龄增加逐渐升高，带宽逐渐变窄，QS时长逐渐缩短，各组间比较，差异均有统计学意义(P < 0.05)。结论：在健康早产儿中，aEEG是一种可靠的脑监测工具，不同胎龄早产儿aEEG具有一定的规律，其背景图随胎龄的增加而日趋完善，利用aEEG对早产儿脑发育状况进行评价，能为临床早期判断早产儿脑功能提供一定的参考依据。

Abstract: Objective: To investigate the study of amplitude integrated electroencephalogram (aEEG) on brain maturity of preterm infants of different gestational ages. Methods: Children admitted to the Department of Neonatology at Chaohu Hospital Affiliated to Anhui Medical University from June 2020 to May 2023 were selected as the study subjects. Among them, 61 premature infants were selected as the observation group and divided into early group (9 cases, <32 weeks), mid-term group (11 cases, 32~33 weeks), and late group (41 cases, 34~36 weeks) according to gestational age. Additionally, 43 term infants without brain injury during the same period (37~42 weeks) were selected as the control group. All patients underwent aEEG examination, and the aEEG scores and amplitude voltage changes were compared among the four groups of patients. Results: The aEEG scores and total scores of the four groups of children showed an upward trend with increasing gestational age, and the differences between the groups were statistically significant (P < 0.05). In addition, the upper bound amplitude voltage of broadband (QS) and narrowband (AS) in the four groups of children gradually decreased with increasing gestational age, while the lower bound amplitude voltage gradually increased with increasing gestational age. The bandwidth gradually narrowed, and the QS duration gradually decreased. The differences between the groups were statistically significant (P < 0.05). Conclusion: In healthy premature infants, aEEG is a reliable brain monitoring tool. The aEEG patterns of premature infants of different gestational ages have certain patterns. As gestational age increases, the background patterns of aEEG gradually mature. The use of aEEG can effectively evaluate the brain development of premature infants and provide a certain reference basis for early clinical judgment of brain function.

1. 引言

早产是全球性健康问题，全世界每年大约有1500万早产儿出生，且早产已经成为新生儿死亡的第一大死因，在5岁以下婴幼儿的死因中位居第二，而在我国，早产儿的出生率也在不断增加 [1] [2] 。近年来，随着我国医疗技术的不断发展和成熟，即使是未成熟的早产儿的存活率也显著提高。尽管如此，这些存活的早产儿在新生儿期后仍有发生神经系统后遗症的风险，其不良后果可能持续到青春期和成年早期，并给家庭和社会带来越来越大的经济负担 [3] ，研究表明 [4] ，与足月儿相比，中期和晚期早产儿发生神经发育障碍、运动障碍、认知障碍、癫痫性损伤、视力障碍或听力障碍等损伤的风险分别增加73%和30%。因此，早期监测及评估早产儿脑功能，进行早期干预和治疗尤为重要。振幅整合脑电图(amplitude-integrated electroencephalography, aEEG)是一种简化的、无创的脑功能监测(cerebral function monitoring, CFM)技术，在新生儿重症监护中的临床应用越来越多，易于操作，图像简洁直观，可以在床边进行长期实时连续监测，从而帮助我们早期判断早产儿脑发育的情况 [5] 。

2. 资料及方法

2.1. 一般资料

本研究为回顾性研究。选取2020年6月~2023年5月巢湖医院新生儿科收治的61例早产儿作为观察组，按出生胎龄将患儿分为早期组(9例，<32周)、中期组(11例，32~33周)和晚期组(41例，34~36周)。另选取同期住院非脑损伤足月儿43例(37~42周)作为对照组。本研究所有参与者法定监护人均签署相关知情同意书。

2.2. 纳入及排除标准

纳入标准：(1) 观察组胎龄28~36周，对照组胎龄37~42周；(2) 相关临床资料保存完整；(3) 出生3天内完成aEEG。

排除标准：(1) 有宫内窘迫、出生窒息、及生后其它原因所致窒息者；(2) 合并中枢神经系统病变及相关症状者；(3) 头颅核磁提示颅内出血者；(4) 合并先天性遗传代谢疾病及染色体疾病者；(5) 临床资料及脑电图资料不完整者；(6) 家属拒绝配合者。

2.3. 检查方法

所有对象均于生后3天内完成aEEG监测，本研究应用NIHON KOHDEN脑电图信息采集工作站(日本光电工业株式会社，EEG-1200C)，操作前对头部局部皮肤及盘状电极进行消毒，并填充专用导电膏，按照脑电图国际标准的10~20系统 [6] ，采用8通道法安置电极，戴弹力网帽固定，参考电极置于前额正中，接通电源，以半对数形式描记脑电信号，滤波频率设定为0.5~35.0 Hz，输出速度6 cm/h，监测时长4 h。

2.4. 观察指标

观察各组新生儿aEEG波形，(1) 依据《新生儿振幅整合脑电图临床应用专家共识》及Burdjalov评分系统 [7] [8] [9] ，比较四组患儿其连续性(Co)、睡眠–觉醒周期(Cy)、下边界振幅(LB)、带宽及下边界振幅(B)四项评分及总分(T)随胎龄变化的特点。具体评分系统见表1。(2) 宽带代表安静睡眠期(quiet sleep, QS)，窄带代表活动睡眠期(active sleep, AS)，记录并比较四组患儿QS和AS的aEEG上下边界振幅值及带宽变化。

2.5. 统计学方法

计数资料以n/%表示，由于样本数量较少，故以Fisher精确检验进行组间比较；计量资料服从正态分布的数据用 $\bar{x}\pm s$ 描述，不服从正态分布的数据用M (P25, P75)描述，组间比较采用方差分析或Kruskal-Wallis H多样本独立非参数检验，LSD法进一步组间比较。所有统计分析均通过SPSS27.0软件实现，以P < 0.05认为差异具有统计学意义。

3. 结果

3.1. 四组患儿一般资料比较

四组患儿的性别、分娩方式、胎膜早破、脐带异常、羊水粪染及妊娠并发症比较，差异无统计学意义(P > 0.05)；早期组与中期组体重差异无统计学意义(P > 0.05)，晚期组与早期组、中期组体重差异有统计学意义(P < 0.05)，对照组与早期组、中期组及晚期组体重差异有统计学意义(P < 0.05)。说明脑发育成熟度与体重有一定的相关性，体重越小，脑发育成熟度越差。见表2。

Table 1. Burdjalov brain maturity scoring system for preterm infants

表1. Burdjalov早产儿脑发育成熟度评分系统

注：“−”表示该项目在此分数段无评分标准。

Table 2. Comparison of the general data of the four groups

表2. 四组患儿一般资料比较

注：与早期组比较，^aP < 0.05；与中期组比较，^bP < 0.05；与晚期组比较，^cP < 0.05。

3.2. 四组患儿aEEG评分比较

随着胎龄的增加，四组患儿Co、Cy、LB、B评分及aEEG评分总分(T)呈逐渐升高趋势，各组间差异具有统计学意义(P < 0.05)。见表3。

Table 3. Comparison of aEEG scores between the four groups

表3. 四组患儿aEEG评分比较

3.3. 四组患儿aEEG振幅电压比较

随出生胎龄增加，四组患儿QS与AS的上界振幅电压逐渐下降，下界振幅电压逐渐上升，带宽逐渐变窄，QS时长逐渐缩短，各组间差异具有统计学意义(P < 0.05)。见表4、表5。

Table 4. Comparison of aEEG amplitude voltages between the four groups

表4. 四组患儿aEEG振幅电压比较

Table 5. The aEEG bandwidth and QS duration were compared between the four groups

表5. 四组患儿aEEG带宽及QS时长比较

4. 讨论

早产儿是最易发生脑损伤的高危群体，脑损伤目前已成为早产儿早期死亡和神经发育预后的最重要因素。早产儿独特的血管解剖和生理特性是其主要发病机制，而脑血流自动调节功能紊乱及血流动力学异常是其重要的病理生理机制。对于早产儿脑损害，至今无有效的疗法。

目前早产儿脑损伤尚无有效的治疗方法，主要在于预防。脑电图描记的是不同脑区瞬时脑电强度的变化，其中占据主要地位的是经突触传递的脑电信号，而突触大量形成期是妊娠最后3个月 [10] [11] 。不同胎龄的早产儿，提前脱离母体宫内环境，神经系统发育会受到不同程度的影响，有研究表明 [12] [13] ，脑成熟度与胎龄有关，且会随着出生胎龄的增加而逐渐成熟，主要就是因为大脑皮层神经纤维及突触的发育，使神经元的信号传导能力和速度提升，从而放电能力提升。

aEEG最初是作为成人重症监护室的床旁监护仪开发的，近年来临床应用的主要领域是足月儿出生窒息后脑结局的预测、脑癫痫发作活动的检测及抗癫痫药物治疗的监测。aEEG通过对原始脑电信号进行过滤、压缩整合，更不易受外界干扰，最大限度地减少了来自出汗、运动、肌肉活动和干扰等来源的伪影，同时由于其电极少，图形简洁直观，更适于长时间床旁监测，目前已经成为新生儿神经重症监护病房(NNICU)中评价新生儿脑功能的重要电生理监测手段 [14] 。已有研究表明，在出生后最初几周获得的aEEG记录与早产儿的短期和长期神经发育结局之间存在相关性，在早产儿出生后进行aEEG连续监测时间越早，预测远期神经系统发育结局时间越长，结果越准确 [15] [16] 。

目前，我国针对aEEG检查及其评分系统进行了规范 [7] [8] ，参考上述评分系统，本研究通过观察不同胎龄早产儿的aEEG图形，并从中获取易于观察的指标，进行进一步分析。相较于正常足月儿生后aEEG背景活动的连续性及成熟的睡眠觉醒周期，早产儿的脑电背景活动是不成熟的 [17] [18] ，有研究发现，aEEG图形连续性增加可能与脑内神经结构发育成熟相关 [19] [20] ，睡眠觉醒周期28周以后逐渐出现，多数32周早产儿可识别出，至37周发育成熟 [21] 。本研究结果与其相符，结果显示，四组患儿aEEG各项评分及总分随出生胎龄增加呈上升趋势，晚期组比早期组、中期组高，且中期组比早期组高，说明随着胎龄的增加，早产儿的脑发育更加成熟。另外，aEEG图形由上、下边界组成，分别代表了最高及最低振幅，主要反映的是早产儿脑电活动强度。本研究结果显示，四个年龄组中，AS与QS的上界振幅电压都随着出生胎龄的增长而逐渐降低，下界振幅电压随着出生胎龄的增加而逐渐升高，带宽逐渐变窄，宽带时长缩短，表明早产儿神经活动随着胎龄的增加而更加活跃。因此，早产儿的脑电活动具有连续性，早产儿的脑发育成熟度随着胎龄增长而增高，aEEG可以较好地反映早产儿大脑发育成熟度。另外，本研究尚有不足之处，早期及中期组早产儿病例数较少，同时缺乏远期监测及随访，需进一步深入研究。

5. 结语

综上所述，早产儿生后aEEG有一定的规律，随着胎龄增加，脑发育逐渐成熟，但总体仍落后于足月儿，aEEG是评价早产儿大脑发育的一种有效手段，对其早期诊断具有重要意义。