脑功能监测复旦大学附属儿科医院陆国平

儿童脑损伤评估技术及意义,复旦大学附属儿科医院重症监护病房 陆国平,临床脑损伤主要问题,严重颅高压癫痫持续状态脑干损伤脑死亡/植物人状态,重症脑炎心肺复苏后窒息复苏后严重颅脑损伤代谢性脑病,脑损伤评估,目前现状,颈部以下器官系统的监护、救治实现了基本目标脑损伤尚缺乏特效的监护和治疗技术，“盲目治疗”疗效不理想，预后不佳神经系统的监护（功能和器质）尚未令临床医生满意儿童神经系统的的监护技术开展基本处起步阶段认识起步晚技术要求高设备昂贵,需要建立系统的神经系统评估方法：神经监护单元,维持正常状态的主要神经结构,脑干上行网状激活系统丘脑大脑皮质,意识障碍的水平定位,脑损伤常用评估相关技术,脑电生理,脑氧和糖代谢,脑血流供应,脑灌注CPP,脑氧和rSjO2监测,TCD监测,颅内压监测,脑细胞活动,脑结构,CT/MRI、B超、病理,fMRI(MRS/BOLD),PET-CT,目前现状,治疗技术不系统规范脑复苏技术：保障灌注脑保护技术：减少细胞损伤降颅压技术亚低温技术的争论功能康复未得到重视高压氧药物康复训练,颅内压监测,颅内压监测技术,无创视网膜静脉压检测ICP闪光视觉诱发电位检测鼓膜移位法前囟测压法经颅多普勒超声监测（TCD）生物电阻抗法,有创硬膜外压力测定硬膜下压力测定脑组织测压脑室内测压：金标准腰部蛛网膜下腔测压,颅内压监护技术,灌注压颅内压颅脑温度,New SunInternational Engineering Inc.日域（美国）国际工程有限公司,CAMINO MPM-1,颅内压力与容积关系,ICP,Volume,颅脑代偿功能的逐渐丧失预示着颅内高压的即将到来,New SunInternational Engineering Inc.日域（美国）国际工程有限公司,CAMINO MPM-1,颅内压力升高时波形变化,脑灌注压（CPP）监测,CPP=MAP和ICP的差值ICP 20mmHg，脑微循环障碍ICP 30mmHg，CPP下降和 CBF减ICP 60mmHg，CBF趋于停止ICP 40mmHg、CPP50mmHg提示预后不佳CPP7090mmHg有利于脑细胞的新陈代谢,正常：6 15mmHg轻度升高：15 20mmHg中度升高：20 40mmHg重度升高：40mmHg以上,脑血流监测,脑血流监测TCD,一、多普勒监测(TCD) 二、同位素清除法 三、正电子发射断层扫描 四、其它：SjvO2 、单光子发射断层扫描SPECT 、近红外线光谱技术NIRS 、激光多普勒血流测量仪LDF。,L ACA-A1 (60-70 mm),L MCA (60-70 mm),L MCA (35-45 mm),R ACA (80-90 mm),R MCA (90-100 mm),左侧,右侧,2-4MHz,颞窗（前窗、中窗、后窗）：颈内动脉颅内段、大脑前、中、后动脉眼窗（框窗）：眼动脉、颈内动脉虹吸部床突上段、海绵窦段、膝段枕窗：椎动脉、基底动脉、小脑下后动脉,TCD检测的颅内动脉,大脑中动脉频谱,大脑前动脉频谱,大脑后动脉频谱,椎动脉频谱,基底动脉频谱,脑底动脉血流信号消失；血流速度增快；血流速度减慢；两侧血流速不对称；脉动参数增高或减低；血流方向；音频信号异常；频谱图形异常；特殊异常图形。,异常TCD检测的主要表现,脑死亡TCD,由单纯低流速性“尖锐型”收缩峰频谱，转变为舒张期位于基线下方的收缩舒张“振荡型”频谱，继而出现单纯尖小的“钉子波型”，最后血流信号完全消失,TCD技术的局限性,对操作人员检查技术要求高；声窗影响大，有时由于患者颅骨骨化程度较高，得不到某些血管的TCD信号；无二维引导，不直观；有些血管不易确认。儿童缺少正常值报告,氧代谢监测,脑氧监测,脑氧供需平衡：脑氧代谢率(CMRO2)、颈内静脉血氧饱和度(SjvO2)、局部脑氧饱和度(SrO2)、脑动脉氧含量差(AVOO2)、脑组织氧分压(PbtO2)和正电子断层扫描等脑中不同部位CBF和脑氧代谢率（CMRO2）并不相同，CBF/CMRO2之比15-20，称为脑氧供需平衡SjvO2=CaO2-CMRO2/CBF，光导纤维插入颈静脉窦处，(有创)反映全脑氧供需平衡；正常SjvO2为54%75%,颈静脉球部解剖及置管,局部脑氧监测-rSO2,rSO2：NIRS监测采样区内氧合血红蛋白与总血红蛋白之比。rSO2反映局部脑区氧供需平衡大脑中，静脉占75%，动脉占20%，毛细血管占5%，rSO2值主要代表静脉血氧含量，反映脑氧输送代谢指标，rSO2正常值为68%，低于55应视为异常。两种波长的光(730 and 805 nm)，使用两个LEDs (lightemittingdiodes) 光源，交替发射光波,双探头过滤头皮信号,rSO2 改变的临床范围,Roberts KW, Anesthesiol 89: A934, 1998.Edmonds HL, Jr., Anesth Analg 86:SCA13, 1998.Carlin RE, J Clin Anest 10:109-113, 1998.Cho H, J Neurosurg 89: 533-538, 1998.Higami T, Ann Thor Surg 67:1091-6, 1999.,绝对值低于50或相对变化超过15%即认为有脑氧的降低；绝对值低于40或相对变化超过20%即认为脑氧的显著降低；,纠正 rSO2 下降的方法,600 CABG 病人230 (38%) rSO2 5093% 的病人成功提高了脑氧饱和度 (rSO2),调整血压 54% CO2 16% 调整泵流速 12% FiO2 5% 输入血制品 5% 其它方法 8% (如重新放置导管位置 重新摆放头部位置等),局部脑组织氧-PbtO2,直接测定局部PbtO2传感器置入脑组织内，直接监测PbtO2及相关指标16 40mmHg为宜10 15mmHg，轻度缺氧小于10mmHg，重度缺氧,影像学监测,正电子发射断层成像（PET）,利用正电子发射同位素与有生物学活性的复合物结合，定量研究特异性的生理学过程,脑磁图磁屏蔽室和探头,功能性磁共振成像 （Functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI）,广义和狭义弥散加权成像（DWI）灌注加权成像（PWI）磁共振波谱成像（MRS）血氧饱和度水平检测（BOLD）狭义：血氧饱和度水平检测（BOLD）,脑功能成像,测量脑内化合物测量脑局部代谢和血氧变化技术测量脑内神经元活动的技术,脑活动 代谢变化 功能图像,脑活动 血管变化 功能图像,脑功能成像的定义及测量方法,定义：是在活体脑组织兴奋时，实时地描绘出脑组织兴奋的区域。测量方法：,核磁共振波谱,磁共振成像+磁共振波谱技术检测活体体内物质代谢和生化物质含量的一种无创的唯一的无创伤技术反映组织细胞的代谢情况,波普成像MRS,NAA降低，Cho不变，Lac明显升高,双手对掌运动,电生理监测,PICU脑功能网络监护系统监测项目,常规脑电监测（1-32导联）常规视频脑电监测（1-32导联）视频脑功能趋势图监测：10余种趋势图,床旁脑电图监测,临床应用癫痫持续状态/脑电非惊厥持续状态急性局灶性脑缺血昏迷急性严重颅脑外伤颅内压增高,床旁（视频） 脑电图监测,临床意义与脑生物代谢密切相关对大多数脑损伤敏感可发现可逆阶段的神经元功能障碍判断神经元功能恢复情况判定癫痫放电性质,常见各种脑炎急性期、代谢性脑病、脑水肿,PICU脑功能网络监护系统组成,尼高力脑功能监护系统解决方案,脑功能趋势图,基于振幅分析的趋势包络 envolope振荡整合脑电图(aEEG)总能量 total power基于频率分析的趋势基带能量Band Power波谱图Spectrogram频率比率Frequency RatiosAlpha变异Alpha Variability频谱边界Spectral Edge频谱熵Spectral Entropy,基于振幅分析的趋势包络 envolope振荡整合脑电图(aEEG)总能量 total power基于频率分析的趋势基带能量Band Power波谱图Spectrogram频率比率Frequency RatiosAlpha变异Alpha Variability频谱边界Spectral Edge频谱熵Spectral Entropy,振幅整合脑电图（aEEG）,脑电信号以半对数形式输出（0 100V）。由于走纸速度慢，相邻波形相互叠加、整合，表现为宽窄相间的波谱带提供临床信息背景活动信息睡眠-觉醒周期癫痫发作型行为事件,振幅分析,曲线趋势图,EGG振幅趋势过滤伪影检测癫痫有效工具,振幅整合脑功能,1、不同脑功能区功能状态2、判断严重脑损伤累及区域3、判断脑功能恢复状态,aEEG 在PICU的应用价值,真实地监测危重阶段脑的电生理变化了解实时的脑功能状态早期发现脑功能的变化和变化趋势等在可逆脑功能状况下及时救治病人指导治疗、预测预后对脑死亡进行预测和评定,诱发电位,给予神经系统特定的刺激，或使大脑对刺激的信息进行加工，在该系统和脑的相应部位产生的可以检出的、与刺激有相对固定时间间隔和特定位相的生物电反应分类视觉诱发电位（VEP）听觉诱发电位（BAEP）躯体感觉诱发电位（SEP）,视觉诱发电位,视网膜到视觉皮功能完整性检测依据P100潜伏期和波幅分析通路损害在视网膜、视交叉前或视交叉后的水平，对损害程度、治疗效果及预后做出客观评估检测视神经亚临床损害的敏感手段,视觉诱发电位(VEP),脑干听觉诱发电位(BAEP),波：听神经波：耳蜗神经核，波：下桥脑的上橄榄核，波：外侧上丘系核，V波：中脑下丘，波：丘脑内侧膝状体，波：听辐射的电位活动,体感诱发电位(SEP),反映特异性躯体感觉传入通路、脑干网状结构及脑皮层的技能状态,正中神经短潜伏期体感诱发电位,NFKUMAS,NICU,Mobileunit,NICU,CHICU,ICU,MobileICU,ServerNFKUSiL,Networking facilitatesInterdisciplinary interaction !,Hopes for future developmentElectrode cap and electronics accepting high impedence inpCombination of simple on line monitoring (seizure detection) and more detailed NPh analysis,神经监护和亚低温治疗单元,工作中的低温仪,aEEG连续检测,血压、HRSPO2，中心温度连续检测,关闭暖箱电源,脑电双频谱指数监测,脑电双频谱指数监测,改良GCS昏迷评分,连续脑监测在重症监护室中可以对临床决策产生重大影响继续或停止侵入性护理是否需要 CT 检查调整镇静开始或修改抗惊厥药物治疗开始轻低温疗法 ；调整脑灌注或平均动脉血压,脑功能监护的价值,Jordan, KG and Bleck, TP,脑功能评估技术,PICU技术能力大幅提高，多器官支持技术建立PICU大量脑损伤病例的存在，儿童脑损伤治疗仍然依赖经验医学脑损伤的定性和定量指标：功能+结构评估指导临床干预措施有利于降低致残和致死率,脑损伤,脑外伤炎症损伤中毒损伤缺氧缺血性损伤代谢性损伤,脑死亡判定,深昏迷脑干反射全部消失无自主呼吸,确认试验一正中神经短潜