定量脑电图对脑创伤长期意识障碍患者的清醒预测及预后评估

论文摘要

研究背景创伤性颅脑创伤（traumatic brain injury TBI）其发病率随着经济及交通的发展逐年增高,且救治尤其困难,伤亡率和伤残率较高,往往预后不良。据报道,全世界每年至少有1千万颅脑创伤病人。在美国,每年有1.4百万颅脑创伤病人,死亡达5万人。我国每年有百万以上的严重颅脑创伤病人,其中死亡约10万人,而存活伤员多并发伤残。世界卫生组织（WHO）预言,到2020年,在所有影响人类健康疾病中交通事故造成的颅脑创伤将位居第三位。可见,颅脑创伤已成为全球严重的公共卫生问题。外伤后长期意识障碍患者的预后一直是患者家属及广大临床工作者关心的重要问题,但是如何降低死亡率、减少伤残率是神经外科领域一直攻克的难题。多年来许多国外研究者致力于探索促进创伤性脑损伤患者康复的途径,对创伤性脑损伤的致伤机制、临床评估、辅助诊断以及治疗方法的探索一直在以基础结合临床的模式向前延伸。但是,国内学者对重型颅脑损伤后长期意识障碍患者的预后评估研究却较少。因此,对脑外伤长期意识障碍患者建立一个有效、可靠、实用性较强的预测清醒及预后评估模型是有待解决的课题,以便我们早期对患者的预后进行评估并及时给予治疗,降低患者的伤残率,并以此来指导我们的临床工作,使医疗服务体系逐步走向完善。第一部分定量脑电图对脑创伤长期意识障碍患者的清醒预测目的：探讨定量脑电图（Quantitative electroencephalogrphy QEEG）在重型外伤性颅脑创伤（Traumatic brain injury TBI）后长期意识障碍患者清醒预测中的应用。方法：回顾性收集2006年10月至2009年9月我院收治的重型颅脑创伤后长期意识障碍患者的临床相关资料共41例,分为清醒组19例（男15例,女4例；年龄21岁至73岁,平均43岁）。未清醒组22例（男14例,女8例；年龄21岁至68岁,平均37岁）。所有病例中高处坠落伤4例,外物击伤9例,车祸28例。一、纳入标准：所选病例入院GCS评分均≤8分、意识障碍持续时间≥2周、年龄21岁至73岁、有自主呼吸、无心肺复苏史、大脑缺血缺氧史及原发性脑梗死史,既往无神经功能缺损。二、排除标准：（1）直肠体温<32℃；（2）评价前使用过明显影响脑功能判断的药物（镇静安眠剂、麻醉剂、神经-肌肉接头阻断剂和抗精神病药物）；（3）可能影响脑功能判断的疾病和因素（如代谢性疾病、内分泌疾病、中毒、休克等）。三、意识障碍标准：（1）不能自主睁眼或刺激后不能睁眼或睁眼后不能进行视觉追踪且并非继发于瘫痪；（2）不能遵嘱活动；（3）不能发出可识别的词；（4）没有目的动作。四、结果判定以外伤后6个月患者是否清醒为标准。患者清醒的标准：以下一种或后两种条件必须显而易见,并且可重复或持续出现：1、执行简单指令2、无论对错,能用手势或语言活动表示“是/否”3、语言表达可被理解4、在特定条件下发生的动作或情感反应并非由反射活动引起。五、脑电图采集方法：所有病例均于入院后2周行脑电图检查,采用国产康泰KT88-2400脑电图机,按照国际10/20标准系统安放头皮电极,电极阻抗>20 KΩ,频率为30 Hz,采用19导联（双耳垂为参考电极,Fpz点为接地电极）分别单、双极描记,每例患者描记持续时间不少于30 min。在记录下的原始脑电图中采集无明显伪差（眼动或心电引起的伪差）影响的脑电波,每次采样3 s,采集10次,共采样30s,借助计算机软件行快速傅里叶转换（fast Fourer transform FFT）,获得能真实反映原始脑电图的功率谱,将功率谱按照频率分为δ（1.0～4.0 Hz）、θ（4.1～8.0 Hz）、α1（8.1～10.0 Hz）、α2 （10.1～13 Hz）、β1（13.1～17.5 Hz）、β2 （17.6～35.0 Hz）6个频带,分别计算出每个频带的绝对功率值及相对功率δ+θ/α+β值。以δ+θ/α+β值作为患者预后评判标准,进行两个病例组之间的关系研究,以颅脑创伤后6个月患者是否清醒为标准。对去骨瓣减压术者行去骨瓣减压侧的功率谱分析,对未行去骨瓣减压术者或行双侧去骨瓣减压者行全脑功率谱分析。六、统计学方法：采用SPSS13.0统计软件包进行统计学分析,计量资料用均数±标准差（x±s）表示,两样本量行Levene方差齐性检验,对两组数据进行两独立样本t检验。经K-S法和Shapiro-Wilk法检验清醒患者的δ+θ/α+β值与GCS评分资料是否呈双变量正态分布,两者间的相关性用Spearman相关分析。选取检验水准a=0.05。结果：两组病例经过Levene方差齐性检验,可以认为两样本方差齐性（F=1.521,P=0.225）,经两独立样本t检验,组间差异具有统计学意义（t=2.237,P=0.031）。清醒组的δ+θ/α+β值为5.432±3.277,未清醒组的δ+θ/α+β值为8.724±5.641,清醒组的δ+θ/α+β值小于未清醒组。因此我们可以认为清醒组的δ+θ/α+β值小于未清醒组,δ+θ/α+β值可以做为重型颅脑创伤长期意识障碍患者清醒的评判标准。经K-S法和Shapiro-Wilk法检验,19例清醒患者δ+θ/α+β值呈非正态分布（P=0.014,P=0.057）,GCS评分呈正态分布（P=0.200,P=0.200）,两者行Spearman相关分析,两者呈负相关,有统计学意义（r=-0.648,P=0.003）,即GCS评分越高,δ+θ/α+β值越小。结论：定量脑电图作为一种廉价、客观、快速的脑功能评价手段,可准确地反映颅脑创伤程度,δ+θ/α+β值越大,越难清醒,预后越差；δ+θ/α+β值越小,越易清醒,预后越好。第二部分定量脑电图对脑创伤长期意识障碍患者的预后评估目的：探讨定量脑电图（Quantitative electroencephalography QEEG）在重型颅脑创伤（Traumatic brain injury TBI）长期意识障碍患者预后评估中的应用,建立一套简单的、可行的预后评估方法。方法：回顾性收集41例我院重型颅脑损伤后意识障碍超过2周的患者和20例正常成年人的原始脑电图资料,以受伤6个月后GOS评分为标准,将41例TBI患者分为预后不良组（30例）和预后良好组（11例）。所有脑电图原始资料经采样后借助计算机软件行快速傅里叶转换（fast Fourier transform FFT）,进行功率谱分析,功率谱按频率分为δ（1.0-4.0Hz）、θ（4.1-8.0Hz）、α1（8.1-10.0Hz）、α2（10.1-13Hz）、β1 （13.1-17.5Hz）、β2（17.6-35.0Hz） 6个频带,以δ频带、θ频带、α频带、β频带的相对功率值和δ+θ/α+β值为指标,与患者的GOS评分行线性回归分析并建立判别函数评估患者的预后。一、临床资料：41例重型颅脑创伤后意识障碍超过2周的患者中,男29例,21岁至73岁,平均37岁；女12例,21岁至62岁,平均40岁。其中高处坠伤4例,外物击伤9例,车祸28例。正常成人20例,男13例,18岁至62岁,平均38岁；女7例,23岁至60岁,平均44岁。根据患者受伤6个月后GOS评分将41例患者分为预后不良组（30例）和预后良好组（11例）,20例正常成人列为正常成人组。二、纳入标准：同上文。三、排除标准：同上文。四、脑电图采集方法：同上文。五、分析重型颅脑创伤长期意识障碍患者预后,判断标准以格拉斯哥（GOS）预后评分为标准：1分：死亡；2分：植物状态：无意识,有心跳和呼吸,偶有睁眼、吸吮、哈欠等局部运动反应；3分：严重残疾：有意识,但认知、言语、躯体运动有严重残疾,24小时均需他人照顾；4分：中度残疾：有认知、行为、性格障碍；有轻度偏瘫、共济失调、言语困难等残疾,在日常生活、家庭与社会活动中尚能勉强独立；5分：能重新进入正常社交活动,并能恢复工作但可有各种新后遗症。GOS1—3分为预后不良,GOS4—5分为预后良好。六、统计学方法：采用SPSS13.0统计软件包进行统计学分析,GOS评分与δ频带、θ频带、α频带、β频带的相对功率值和6+0/a+p值行直线回归分析并建立判别函数评估患者的预后。选取检验水准α=0.05。结果：1.将41例患者的GOS评分（4例1分,18例2分,8例3分,9例4分,2例5分）与δ频带、θ频带、α频带、β频带的相对功率值和δ+θ/α+β值行直线回归分析,所建立的线性回归方程如下：GOS=4.671-0.113 （δ+θ/α+β）-0.023δ%-0.054α%+0.099β%对方程进行检验,有统计学意义（F=7.917,P=0.000）。决定系数R2=0.468。5个指标中,θ频带相对功率对方程无贡献,为剔除变量,δ+θ/α+β值、6频带相对功率值、p频带相对功率值和α频带相对功率值的标准偏回归系数（Beta）分别为-0.515,-0.295,0.274和-0.258,,所以4个指标对患者的GOS评分的影响从大到小依次为：δ+θ/α+β值、6频带相对功率值、p频带相对功率值、α频带相对功率值。其中,δ+θ/α+β值对患者的GOS评分即预后有显著性影响（P=0.006）。2.以δ+θ/α+β值、6频带相对功率值、a频带相对功率值、p频带相对功率值为指标对正常成人组、预后不良组、预后良好组三个组别进行判别分析,得到的Fisher判别函数如下：正常成人组：P1=-109.079+1.875 （δ+θ/α+β）+0.715δ%+3.312α%+1.381β%预后不良组：P2=-26.704+1.065（δ+θ/α+β）+0.592δ%+1.240α%+0.652β%预后良好组：P3=-24.763+0.703（δ+θ/α+β）+0.549δ%+1.241α%+0.870β%经方差分析得出,4个指标组间差异显著,有统计学意义（P=0.000）。四个指标中,尤以α频带的相对功率值组间差异最大,λ=0.050。某患者行脑电图检查后,行定量脑电图频谱分析,计算出上述四个指标值并代入以上三个公式,所得的函数值哪个最大,患者就被判为哪一类。以上判别函数的判别符合率为85.2%,判别效果较好。结论：利用脑电图的定量分析,所建立的回归方程及判别函数可以准确评估脑创伤后长期意识障碍患者的具体预后状况。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 绪论
• 参考文献
• 第一章 定量脑电图对脑创伤长期意识障碍患者的清醒预测
• 1.1 目的
• 1.2 资料与方法
• 1.3 结果
• 1.4 结论
• 1.5 讨论
• 参考文献
• 第二章 定量脑电图对脑创伤长期意识障碍患者的预后评估
• 2.1 目的
• 2.2 资料与方法
• 2.3 结果
• 2.4 结论
• 2.5 讨论
• 参考文献
• 全文小结
• 综述
• 参考文献
• 附录 中英文缩略词表
• 攻读硕士学位期间的成果
• 致谢
• 统计学审稿证明