張蒙,楊健全,沈文賓,尹保奇,郝匯睿,趙永紅,李宏磊,李恩耀,2
意識障礙(disorder of consciousness,DOC)主要包括昏迷、植物狀態(tài)(vegetative state, VS)/無反應(yīng)覺醒綜合征(unresponsive wakefulness syndrome, UWS)和最小意識狀態(tài)(minimally conscious state, MCS)[1],患者的持續(xù)和恢復(fù)時間不等,與腦損傷的嚴重程度密切相關(guān)[2];意識水平可經(jīng)過脫離微意識狀態(tài)(emergence from minimally conscious state,eMCS) 而逐漸清醒[3]。不同于成人DOC,兒童神經(jīng)系統(tǒng)尚處于發(fā)育期,發(fā)育中的神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性是有別于成人的最大特征[4],故兒童DOC的評估特點及預(yù)后有其特殊性,如何更加準確評估患兒預(yù)后情況成為臨床工作中尤為關(guān)注的問題。近年來事件相關(guān)電位(event-related potential,ERP)作為一種發(fā)展迅速的新型腦功能監(jiān)測方法,可用于評估早期腦損傷程度及預(yù)后情況[5],其客觀且不易受到干擾的特性與臨床量表優(yōu)勢互補,能夠提高危重患者腦功能狀態(tài)的早期識別及預(yù)后判斷的準確性[6]。ERP中的失匹配負波(mismatch negativity,MMN)與P300成分在成人DOC預(yù)后判斷中已被證實具有重要的指導(dǎo)價值?;杳曰謴?fù)量表修訂版(coma recovery scale-revised,CRS-R)是目前國際公認鑒別植物狀態(tài)和最小意識狀態(tài)的測量工具,用于意識狀態(tài)的診斷及鑒別診斷[7],同時具有一定的預(yù)后價值[8]。本文選用ERP與CRS-R量表聯(lián)合應(yīng)用,探討兩者在DOC患兒預(yù)后判斷中的臨床應(yīng)用價值。
1.1 一般資料 回顧性分析來自鄭州大學(xué)第五附屬醫(yī)院于2020年1月~2021年12月收治的DOC患兒。納入標準:年齡<14歲;入院時意識障礙病程<6個月;入院時 CRS-R 評分診斷為 VS /UWS 或 MCS;在院期間持續(xù)進行康復(fù)治療;入院后完善了ERP檢查。排除標準:患者生命體征不穩(wěn)定及其他原因在院期間被迫停止康復(fù)治療;發(fā)病前有明確的神經(jīng)方面的疾病;患有聽力疾患,無法配合ERP檢查;患有影響大腦活動的代謝性疾??;出院后未完成隨訪者。共有45例DOC患兒,其中2名因失訪脫落,另有1名因肺炎、癲癇頻發(fā)而間斷停止康復(fù)治療,共有42例患者入組,其中男26例,女16例;年齡7月~12歲7月,病程0.5~5.5個月;腦外傷致意識障礙11例,非外傷所致31例。42例患兒根據(jù)是否清醒分為清醒組15例和未清醒組27例。2組患兒病程比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),2組患兒性別、月齡、病因比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義,見表1。本研究通過鄭州大學(xué)第五附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會的批準(Y2021062)。
表1 2組一般資料比較
1.2 方法 入院后連續(xù)對患者進行5日的CRS-R量表評估[9],隨機選取不同的時間點進行,將評估所得最高分作為患者的最終分[10],根據(jù)量表結(jié)果判斷患兒入院時的意識狀態(tài)[6]。由2名神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)生及2名兒童康復(fù)科醫(yī)生(包括1名管床醫(yī)生)分別進行評估,評估者對DOC有豐富的臨床經(jīng)驗且對CRS-R量表的操作熟悉。評估時根據(jù)正常兒童生長發(fā)育適當(dāng)?shù)男袨榧罢J知跡象監(jiān)測[11],如2歲左右的患兒可識別玩具、知道手機的主要功能、可理解簡單的表達即認為患兒清醒,并不要求其完全準確的溝通能力。對存在爭議的量表評分進行討論并重新進行評估,保證數(shù)據(jù)的客觀與準確。入院后10d內(nèi)完成ERP檢測,采用日本光電肌電誘發(fā)電位儀(MEB-2306C),按10-20系統(tǒng)記錄患者的腦電變化,參考電極A1、A2位于左右耳垂,地線置于前額部正中央,電極與皮膚間阻抗小于5kΩ,濾波范圍0.5~100Hz。測MMN時記錄Cz,F(xiàn)z的波幅及潛伏期,取其平均值,由偏差刺激誘發(fā)的相關(guān)電位減去標準刺激誘發(fā)的相關(guān)電位,得到的波形中位于100~250ms范圍內(nèi)的最大負相波為MMN[12]。P300記錄Cz,F(xiàn)z波幅及潛伏期,得到的波形中位于250~450ms范圍內(nèi)的最大正相波確認為P300[13]?;颊咧饕邮芤源傩褳橹鞯闹委煼桨?。①促醒康復(fù)治療:所有患兒均予以高壓氧、正中神經(jīng)電刺激、傳統(tǒng)的針灸、電針、中藥等促醒治療,根據(jù)患兒情況適當(dāng)增加物理因子治療,保持良肢位的擺放、維持肢體關(guān)節(jié)活動度,改善吞咽功能;無顱骨缺損的患兒均給予經(jīng)顱磁刺激、經(jīng)顱直流電刺激治療等;②對癥支持治療:營養(yǎng)神經(jīng)、糾正水電解質(zhì)平衡紊亂、促進腦代謝等對癥支持治療;③防治合并癥:調(diào)節(jié)胃腸道問題,防治便秘及腹瀉,防治長期臥床導(dǎo)致墜積性肺炎,防治癲癇頻發(fā)等。
2.1 單因素分析結(jié)果 2組CRS-R量表、MMN潛伏期和波幅、P300潛伏期和波幅結(jié)果比較 清醒組CRS-R評分、MMN波幅、P300波幅明顯高于未清醒組,MMN潛伏期明顯低于未清醒組(P<0.01),而2組P300潛伏期比較無統(tǒng)計學(xué)差異,見表2。入組時研究對象MCS患兒7例,UWS /VS患兒35例;追訪6個月后 7例MCS患兒均清醒,35例UWS患兒8例清醒,18例患兒恢復(fù)至MCS,仍有9人為UWS。
表2 2組單因素分析
2.2 不同病因意識障礙患兒恢復(fù)情況 11例腦外傷患兒有4例清醒;非外傷患兒31例,共11例清醒;非外傷組包括12例顱內(nèi)感染(腦炎)患兒,6 例清醒,18例缺氧缺血性腦病患兒有4例清醒,1例腦出血患兒,在2月內(nèi)迅速蘇醒,見表3。因樣本量較少,不再對病因進一步做統(tǒng)計學(xué)分析。
表3 不同病因2組清醒率比較 例
2.3 多因素分析結(jié)果 以患兒是否清醒為因變量,清醒賦值為1,未清醒賦值為0;單因素分析結(jié)果中5個相關(guān)指標為自變量,將MMN潛伏期、MMN波幅、P300波幅、CRS-R評分及病程納入多因素logistic回歸分析(逐步法-向前),自變量病程、CRS-R評分、MMN波幅、MMN潛伏期、P300波幅等均為連續(xù)型數(shù)值變量。結(jié)果發(fā)現(xiàn):MMN潛伏期、MMN波幅和P300波幅進入最終多因素Logistic回歸模型;MMN潛伏期每增加10ms,患兒清醒的概率為原來的0.548倍,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(OR=0.548, 95%CI 0.344-0.872, P=0.011);MMN波幅每增加0.1uv,患兒清醒的概率增加0.34倍,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(OR=1.34, 95%CI 1.060-1.695, P=0.014);P300波幅每增加0.1uv,患兒清醒的概率增加0.261倍(OR=1.261, 95%CI 0.986-1.612, P=0.064);見表4。
表4 多因素logistic回歸分析
2.4 模型擬合優(yōu)度檢驗及ROC曲線 Logistic 回歸模型的Hosmer-Lemeshow檢驗(MMN潛伏期、MMN波幅、P300波幅聯(lián)合)的χ2值為9.917,P=0.271,證明模型擬合效果良好。為了驗證各指標的準確性、靈敏度及特異度,采用 SPSS 26.0 軟件繪制ROC曲線,見圖1,根據(jù)ROC曲線計算各指標的靈敏度及特異度,得出對應(yīng)的曲線下面積(area under curve,AUC);各項指標的AUC值均大于0.7,提示預(yù)測價值具有臨床參考意義,見表5。基于多因素logistic回歸模型繪制聯(lián)合ROC曲線,見圖1,并計算曲線下面積、靈敏度及特異度,結(jié)果顯示:AUC為0.938(P<0.001),大于單項指標,且特異度及靈敏度均較高。表明3種方法聯(lián)合應(yīng)用評估 DOC 患兒預(yù)后的價值最高。
表5 ROC曲線分析
圖1 ROC曲線
兒童DOC的預(yù)后是臨床醫(yī)生及家屬關(guān)注的重點問題,兒童神經(jīng)系統(tǒng)尚處于發(fā)育階段,預(yù)后尚不明確。本研究中納入42例患兒,其中缺血缺氧性腦病占18例(43%),是本文中兒童DOC的主要病因,與Marta等[14]研究結(jié)果不一致,目前尚無明確的研究指出兒童DOC的主要病因,仍需進一步研究。年齡、病程等因素與患兒預(yù)后無顯著差異,但在一定程度上,年齡越小的患兒,神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育尚不完全,預(yù)后存在更多不確定性[11];另有研究表明,患兒清醒多集中在病程前6個月,后續(xù)清醒率雖有增加但增加緩慢[15-16]。
ERP是指與一定心理活動(即事件)相關(guān)聯(lián)的腦電位變化,分為內(nèi)源性成分和外源性成分,內(nèi)源性成分反映患者認知及注意力等,MMN、P300均屬于內(nèi)源性成分中反映意識狀態(tài)的重要指標[17]。ERP具有不受鎮(zhèn)靜藥物、意識及認知功能影響等優(yōu)點,是神經(jīng)電生理指標中有預(yù)測價值的指標[5],通過背景活動及大腦皮層對簡單指令的反應(yīng)變化評估患兒腦損傷的嚴重程度及預(yù)后結(jié)局[18]。潛伏期越長,波幅越小,腦功能越差[19],預(yù)后相對較差,與本研究結(jié)果一致。
CRS-R評分被認為是診斷DOC的“金標準”[20],它提供了包括聽覺、視覺、語言、運動、交流和覺醒等6個方面的信息,可用于VS和MCS的鑒別診斷[21],也用于患者的預(yù)后評估[22],是目前應(yīng)用最廣泛的昏迷評估方法。但在臨床實際操作中,評分易受客觀因素的影響,如存在氣管插管、運動功能受損、聽視力受損等情況時,會影響量表的判斷[23]。研究表明,15個月以下的兒童不能遵循指令[11],4歲以下兒童不建議使用CRS-R量表,因為許多項目依賴于言語,但目前尚無明確的用于兒童DOC的量表。本文研究結(jié)果證實,在兒童DOC預(yù)后評估中,CRS-R量表評分無統(tǒng)計學(xué)差異,闡釋了CRS-R量表在兒童DOC中應(yīng)用的局限性。Hernandez等[24]研究指出,對于DOC患者的預(yù)后評估,將多項指標結(jié)合時的預(yù)測效果更加顯著,包括病因、量表評估等結(jié)果,因此,DOC患兒預(yù)后評估仍需我們更進一步的研究,同時也亟待適用于兒童DOC量表的出現(xiàn)。
本研究證實了ERP在兒童DOC預(yù)后分析中的應(yīng)用價值,本文結(jié)果顯示2組患兒MMN潛伏期與波幅均有統(tǒng)計學(xué)差異,P300波幅雖無統(tǒng)計學(xué)差異,但P值接近0.05,考慮與納入樣本量不足有關(guān),進一步擴大樣本量有望增加其統(tǒng)計學(xué)差異的顯著性。近幾年,有學(xué)者觀察到P300之后出現(xiàn)的“晚期正電位”(late parietal positivity,LPP),被認為是情緒信息的高級認知加工成分,表明 DOC 患者殘存部分高級認知功能,還可能預(yù)示著良好的預(yù)后[25]。有研究表明,當(dāng)LPP出現(xiàn)時,患者3個月清醒率可達90%以上[26]。本研究中一例患兒為腦出血,且在入院后2月內(nèi)迅速清醒,在其P300后并未發(fā)現(xiàn)LPP;考慮與樣本量較小及LPP不宜引出有關(guān),目前尚無明確的證據(jù)證明其與意識水平的關(guān)系。以上研究均基于成人,尚無對兒童LPP的研究,希望接下來的研究可以對其進行進一步探討。
腦損傷后DOC患者中多數(shù)患者殘存部分認知功能,但由于該類患者存在運動功能礙,或注意力差,或易疲勞,導(dǎo)致檢測及預(yù)后評估工作難度非常大。ERP檢測充分利用其不受認知功能影響等優(yōu)點,提高了對預(yù)后評估的準確性。該模型運用聯(lián)合檢測的方法解釋了兒童DOC與MMN、P300的相關(guān)性。結(jié)果顯示,聯(lián)合3種方法所測的回歸模型AUC值為0.938,在預(yù)測結(jié)果中準確率高達88.1%。本研究中納入一名患者因“溺水”后意識障礙入院,通過各項檢查及臨床表現(xiàn)確診為“皮質(zhì)盲”,患者量表評分在視覺一項中無法計入得分,因此CRS-R量表評分首次評估只有5分,但通過臨床醫(yī)生評估患兒意識狀態(tài)為MCS,揭示了量表評估的局限性。聯(lián)合指標的ROC曲線顯示:ERP聯(lián)合CRS-R的特異性及敏感性為最高,量表因年齡及言語等問題,其局限性在兒童DOC中更加明顯,因此,在兒童DOC預(yù)后評估方面,我們尤其推薦使用ERP的檢測。
本研究尚存不足之處,首先樣本量較小,并未對病因進行進一步分析,楊華等[27]的研究表明,病因與DOC患者預(yù)后密切相關(guān),其中尤以外傷患者預(yù)后更好,就本結(jié)果而言,兒童DOC并未發(fā)現(xiàn)外傷患者預(yù)后較好,考慮與本研究的樣本量較小有關(guān)。但從表3可簡單看出缺氧在各種病因中預(yù)后清醒率相對最低,腦炎患兒清醒率最高。此外,本研究并未對治療及康復(fù)等因素進行考慮,治療與康復(fù)亦會不同程度地影響患者的臨床演變進程[28-29]。
在6個月隨訪中,本研究中納入的MCS患兒7例,均恢復(fù)清醒;35例UWS患兒中8例清醒,9例仍為UWS,其余18例恢復(fù)至MCS。可見,UWS患兒恢復(fù)清醒的難度較大,概率較低,多數(shù)可恢復(fù)至MCS,但進一步恢復(fù)難度較大;不同的診斷結(jié)果對于預(yù)后的指導(dǎo)意義影響深遠,因此我們呼吁對意識障礙的患者盡可能明確診斷,并進一步結(jié)合電生理檢查,提高預(yù)后的準確性。本研究針對DOC兒童,結(jié)合ERP各項檢測手段,明確了ERP對兒童DOC的預(yù)后評估的準確性、特異性及靈敏度均較高,結(jié)合ERP本身具有操作簡單、結(jié)果判斷快速、客觀性等優(yōu)點,肯定了其在臨床應(yīng)用中的價值,值得進一步深入探索。