温故知新​|胎儿脑电图及其定量分析用于产时胎儿窘迫诊断的研究

学术   2024-09-12 17:02   北京  

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本文发表于《中华围产医学杂志》2006年第5期
引用格式:李巨,薛丹,李思扬. 胎儿脑电图及其定量分析用于产时胎儿窘迫诊断的研究[J]. 中华围产医学杂志,2006,9(05):301-305. DOI:10.3760/cma.j.issn.1007-9408.2006.05.005

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李巨   薛丹   李思扬
作者单位:110003 沈阳,解放军第二0二医院妇产科







【摘 要】


目的    探讨胎儿脑电图(fetal electroencephalogram,FEEG)波形及其定量分析用于产时诊断胎儿窘迫及判断新生儿预后的价值。 

方法   采用自制的经阴道胎儿脑电电极对65例产妇在第一产程末至胎儿娩出前进行 FEEG 监测,观察脑电图波形变化并进行定量分析;并将胎儿窘迫组(22例)和非胎儿窘迫组(43例)的脑电图波形及定量分析结果进行比较。同时比较胎儿酸中毒组和血气正常组两组的脑电图波形,分析新生儿近期预后与产时 FEEG 关系。 

结果   (1)应用经阴 道直接接触胎儿头皮的脑电电极记录的脑电图与新生儿脑电图特点相似;(2)胎儿窘迫组产时脑电图波形异常率明显高于非胎儿窘迫组(72.7% 和 9.0%,P<0.05),前者双频指数 (bispectral index, BIS)明显降低、95%边缘频率(spectral edge frequency,SEF)明显升高;(3)胎儿酸中毒组与血气正常组相比产时脑电图及其定量分析有显著异常 (BIS:48.23±1.98 和 70.18±0.76,P<0.05;95% SEF:29.02±1.09和14.02±1.69,P<0.01);(4)产时 FEEG异常与新生儿不良预后有关。 

结论   (1)自制的经阴道胎儿脑电电极可准确地采集胎儿脑电信号,且不损伤胎儿头皮,是安全、可行的; (2)胎儿脑电波异常可较早的反映胎儿宫内缺氧及酸中毒的状况,并可做为产时胎儿监测的直观指标;(3)产时胎儿脑电图定量分析 BIS、95%SEF是反映胎儿和新生儿缺氧及酸中毒的敏感指标。

【关键词】   胎儿窘迫;脑电描记术;产前诊断





胎儿窘迫是妊娠晚期尤其是临产后危及胎儿安全的严重并发症之一,也是造成新生儿窒息和远期神经系统发育障碍的主要原因,其发病率为2.7% ~38.5% [1]。因此,对胎儿窘迫的早期发现及处理一直是围产医学研究的重要课题。本研究采用经阴道-胎儿头皮的自制脑电电极对进入第一产程末期 以后的胎儿进行脑电图检测和定量分析,并结合胎心监护、羊水情况、新生儿 Apgar评分和胎儿脐动脉血气分析综合判断胎儿脑电图(feta l electroencephalogram,FEEG)及其定量分析用于胎儿宫内缺氧诊断的价值,为产时胎儿窘迫提供一种新的方法和产科决策的参考依据。现将结果报告如下: 

资料和方法
  一、研究对象 
选择2004年6月至2005年1月间在本院足月分娩的健康初产妇 65 例作为研究对象,孕妇年龄 22~34岁,平均(28.0±1.8)岁。分为(1)胎儿窘迫 组(FD组):22例,平均孕龄(39.0±1.9)周,临产后的胎心监护异常包括胎心率异常、变异减小和晚期减速;或羊水Ⅱ度以上污染。(2)非胎儿窘迫组 (normal fetus,NF 组):43 例,平 均 孕 龄 (38.0± 1.3)周,产时胎心监护正常、羊水性状正常。胎儿娩 出后根据脐动脉血气分析结果再次分两组:(1)胎儿酸中毒 组:脐动脉血气分析结果为 pH ≤7.2、 PO2<10mm Hg、PCO2 >60 mm Hg 的胎儿,共 9例。(2)血气正常组:脐动脉血气分析结果正常者, 共56例。
  二、检测方法及观察指标 
 1.自制经阴道脑电电极:本研究自行研制了一种能经阴道及宫颈直接接触到胎儿头皮的胎儿脑电 双极导联电极,采用硅胶吸气盘,直径2~3cm 大 小,盘中固定有两个圆形电极(A1、A2),电极直径 约5mm,电极片为铂片,阻抗<5kΩ,两电极相距 1.5cm,参考电极 C置于产妇臀下,F接地(图1)。
  2.FEEG 的采集及分析:使用自制的经阴道胎儿脑电电极与 HXD-1 型脑电多功能监测仪(黑龙江华翔科技开发有限公司生产),当胎膜破裂后于第 一产程末及第二产程,在宫缩间歇期用无菌纱布擦净胎儿头顶部,将消毒好的探头连接在仪器上,在胎儿矢状缝处固定电极,以20 ml注射器抽吸约5ml 产生负压以固定探头,按仪器要求进行脑电监测及定量分析。 
3. 定量脑电图(quantitativeel ectroencephalogram,qEEG)测定方法:安置好电 极,参考电极接地,脑电图滤波范围 0~30Hz,时间常数为5s,灵敏度50μV/5mm,走纸速度为 50mm/s,选择伪差少、波形典型的部位采样存盘,每 2.5s分析一次图 象,微机计算并显示每单元脑电功率谱,由此得出定量指标包括α波(8~12Hz)、β波(12~30Hz)、θ波 (4~8Hz)和δ波(0~4Hz)频率的相对功率、双频指数(bispectral index,BIS)、95% 边缘频率[95% (spectraledge frequency,SEF),95%SEF是指在此频率下有95%脑电功率存在]。所有数据由计算机自动生成并收集。 
4. 新生儿脑电图的采集及分析:新生儿于生后 30min、2h、24h和72h采用自制电极记录新生儿脑电图。参考电极置于新生儿肩胛下,按仪器要求 进行脑电监测及波形分析。
  5. 脐动脉血气的采集及血气分析:使用丹麦生产B-128型的微量血气分析仪进行脐动脉血血气分析。胎儿娩出后(新生儿啼哭前)立即用两把止血钳 钳夹脐带20~30cm,用肝素化注射器抽取脐动脉血1 ml,标本密封立即送检。检测脐动脉血 pH、 PCO2、PO2、ABE、SBE 和血氧饱和度(SAT)等指标。 
三、诊断标准设定
  1.围产儿窒息临床判定标准:以全国高等医药院校教材《妇产科学》[3]和《儿科学》[4]为标准。
  2.FEEG 评定标准:能连续记录3次以上与胎儿心电图无关的有规律 的波形,该波形应符合 FEEG 的特点:高波幅慢活动和低波幅快活动[5]。
  3. 胎儿、新生儿脑电图描记结果异常的判定标准[6]:(1)背景活动正常,有周期性图形,如α、β、θ、δ 节律性放电。(2)背景活动紊乱,如成熟延迟、缺乏变异性、睡眠脑波图异常。(3)背景活动抑制,如低电压、电静息、爆发抑制等。
  4. 新生儿脑电图特征[7]:(1)背景节律从非连续性过渡为连续性,以觉醒和动态睡眠期最突出; (2)出现觉醒与睡眠,动态睡眠和静态睡眠期脑电图 间的显著差异;(2)δ-刷形波放电和正常棘、尖波等未成熟波形减少;(4)对外界感觉性刺激的脑电图反应性增强。
  5. 胎儿酸中毒的诊断标准[8]:脐动脉血气分析 pH<7.2、PO2<10mm Hg和 PCO2>60mm Hg 为胎儿酸中毒。 
四、统计学方法 
应用SPSS10.0统计软件,计量资料用x±s 行描述,两两比较行t检验,三者比较采用方差分析;计数资料用例数、百分数描述,作χ 2 检验,P< 0.05为差异有统计学意义。 

结 果 
一、FD组和 NF组产时 FEEG 波形分析 
通过分析22例 FD 组产时 FEEG 和43例 NF 组FEEG 描记波形,结果发现:异常FEEG18例,大多呈低电压、电静息、爆发后抑制、弥漫性慢活动、两侧显著不同步或不对称、单一节律性放电及多灶型放电等(图2)。其它47例为正常 FEEG。 
FD组 FEEG 异常率为72.7% (16/22),NF组 FEEG 异常率9.0%(2/43),两组差异有显著性(χ 2 =5.78,P<0.05)。
  二、FEEG 与临床其它指标的关系
  将18例异常 FEEG 组(AFEEG)和47例正常 FEEG 组(NFEEG)的羊水性状、胎心改变及 Apgar 评分等(有些病例同时有两种以上情况发生)进行比较,发现 18 例 FEEG 异常组中羊水 Ⅲ度污染 (27.8%,5/18)、胎心改变(55.6%,10/18)及新生儿 1min Apgar评分≤7的发生率(33.3%,6/18)分别 明显高于正常FEEG 组(12.8%,6/47;25.5%,12/ 47;10.6%,5/47。χ 2 =2.56,4.98,2.79;P 均 < 0.05)。以上述三项指标作为标准评价 FEEG 得出 如下结果:异常 FEEG 诊断胎儿缺氧的灵敏度为 72.7%,特异度为95.4%,误诊率为4.7%,漏诊率 为27.3%,阳性预测值为 88.9%,阴性预测值为 87.2%,诊断正确率为87.2%。 
本研究还发现在正常组内有1例 FEEG 异常, 但胎心监护、羊水无异常,血气分析结果无异常,新生儿生后第2天出现抽搐,而后诊断为新生儿缺血 缺氧性脑病。
  三、产时 FEEG 与脐动脉血血气分析的关系 
65例新生儿脐动脉血血气分析结果按诊断标准分为酸中毒组和血气正常组,发现胎儿酸中毒与 FEEG 的 关系如下:酸中毒组 FEEG 异常率为 88.9%(8/9),血气正常组 FEEG 异常率为17.9% (10/56),酸中毒组发生异常 FEEG 的机率明显高于正常胎儿组。以脐动脉血血气结果作为标准评价 FEEG 得出如下结果:异常 FEEG 诊断胎儿缺氧的灵敏度为 88.9%,特异度为 82.1%,误诊率为 17.9%,漏诊率为11.1%,诊断正确率为83.1%。 
四、各组 FEEG 定量分析结果的比较 
将 FEEG 定量分析的指标,包括 BIS 值、95% SEF及α、 β、θ、δ各频率的相对功率按不同分组进行比较。
FD组和 NF组脑电图定量分析结果比较:如表1所示,δ波功率值在组间存在显著性差异,但该值变异范围较大;α、β、θ各波功率两组间无明显差 异。胎儿窘迫组的 BIS值明显低于正常组,而95% SEF却明显高于正常组,并且 BIS值、95%SEF 变异范围较小。 

2.胎儿酸中毒组与血气正常组脑电图定量分析结果比较,见表2。 


五、新生儿 EEG 波形分析
  65例研究对象中,3例新生儿出生后由于重度窒息立即转院,未能跟踪记录脑电图,其余62例均采用自制电极描记出新生儿生后30min、2h、24h、72h的脑电图波形。将图形进行比较分析,发现: (1)通过自制的脑电电极监测的 EEG 基线稳定,波幅较高。正常新生儿 EEG 以不规则、非节律性δ波为主;(2)胎儿酸中毒组共有9例得到脑电图记录, 其中7例出现异常放电现象:反复出现尖慢波综合、尖波及节律性θ、α、δ波(图3);(3)脑电图检查后新生儿头部无水肿、血肿及其它损伤。 
六、产时 FEEG 异常与新生儿近期预后的关系 
在生后随访的病例中,产时 FEEG 出现爆发抑制共4例,其中1例分娩后重度窒息,于生后8d死 亡,其余3例未见明显异常;FEEG 提示低电压者4 例,其中2例诊断新生儿缺氧缺血性脑病,已治愈; 另2例未见异常;FEEG 出现惊厥性放电的9例,其 中1例生后24h起频繁抽搐,经综合检查确诊为癫 痫(目前经治疗发作已控制),2例发生一次惊厥,其 余6例无异常,FEEG 双侧不对称>50%者共5例均未出现异常。 

讨 论 
一、自制阴道胎儿脑电电极的可行性及安全性 
本研究研制的经阴道胎儿脑电双极电极可在产 程进入活跃期且破膜后直接接触并固定于胎儿头皮,于宫缩间期连续采集胎儿脑电信号,记录的 FEEG 伪象较少,干扰小,图形稳定,便于观察与定量分析,产后对新生儿的观察未发现胎儿头皮损伤, 因此初步认为该电极是安全的,且有临床可行性。 
二、FEEG 可直观地用于分娩时胎儿监测
  产时胎儿监护重点是早期发现急性胎儿窘迫并及时干预。胎儿窘迫、缺氧的晚期表现是脑血流减少,可导致缺血性脑损伤及严重并发症。FEEG 应用于人类胎儿缺氧的诊断尚属新的手段,而 FEEG 的定量分析也未见报道。人脑细胞对缺氧极为敏感,缺氧状态下脑细胞代谢异常,细胞生物电活动发生改变,而以电生理活动为基础的脑电波形可及时反映出脑缺氧的瞬间变化[9]。根据大量动物试验研 究[10],FEEG 这种皮质活动检测可敏感性地反映胎儿脑缺氧的状况。本研究结果表明 FEEG 波形异常与胎儿缺氧和胎儿预后有关,故认为产时 FEEG 监测可较早、较准确地反映出分娩过程中胎儿大脑对于缺氧的反应,是一种直接、连续、无创伤性的宫内胎儿状态监护的有效方法。
  脐动脉血pH 值及血气分析是判断胎儿、新生儿缺血缺氧最准确、最敏感的指标[11]。本研究将分娩时脐动脉血血气分析结果与用异常 FEEG 诊断胎儿窘迫的结果比较,表明产时 FEEG 用于诊断胎儿窘迫的敏感性和特异性较高,误诊率和漏诊率较低。因此,在产程中出现异常 FEEG 时,应考虑有胎儿缺氧和酸中毒的可能,结合其它监测指标,即可作出适当的处理。 
三、BIS、95%SEF是 FEEG 分析中反映胎儿缺氧和酸中毒的重要定量指标
  定量脑电图BIS是在脑电图功率谱的基础上加 入了脑电相关函数谱的分析,既测定脑波图的线性成分(频率和功率),又分析脑波图波之间的非线性 关系(位相和锴波)。它引入位相参数,采集脑电图原始波形,通过数学方法———傅立叶换算,将复杂的 脑电原始资料转换成为简化的标准正弦波,再经计 算机处理,得出脑电信息(频率、振幅、位相)量化指标的一个脑电图功率谱参数,是目前脑电定量分析中最为敏感、准确的客观指标 [12]。
  本研究发现,δ频率的相对功率值虽有差异,但变异范围较大,难于观察,α、 β 、θ  各频率的相对功率值则差异不明显,故不宜做为诊断参考指标;而 BIS值、95%SEF值变异较小,二组间比较有显著性差异,可根据其变化值来判断是否存在胎儿窘迫。
  四、FEEG 与新生儿预后的关系 
异常 FEEG 的出现先于新生儿不正常的神经功能发育和抽搐[13],异常 FEEG 有高波幅、慢波和尖波发放。本研究结果中通过跟踪调查新生儿近期预后,发现 FEEG 发生异常的新生儿出现抽搐和新生儿缺血缺氧性脑病的几率较高,尤其脑电图的背景活动可较好地反映脑损伤的程度,故对新生儿预后的判定有一定的帮助。可见,FEEG,尤其是连续动态监护的 FEEG,不仅可较早、较准确地反映胎儿宫内状况,还是预测胎儿预后的有效方法。 
综上所述,FEEG 监测及定量分析可用于分娩过程中胎儿缺氧状况的监测,是诊断产时胎儿宫内窘迫和预测胎儿预后的较敏感 ,准确的新方法,具有一定的推广应用前景。由于 FEEG 及脑电定量分析直接用于产时胎儿监护是本研究率先设计并使用的方法,目前还在初步探索阶段,如能增大样本量进一步明确诊断的标准,并产生相应完善的检测仪器, 将有不可估量的社会和经济效益。 





参考文献

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