中华急诊医学杂志  2015, Vol. 24 Issue (1): 38-42
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张明,钱俊英,徐拥庆,姜志明,张众慧,孙楠楠,解建,李涛. 脑电双频指数在评估心肺复苏术后患者脑功能及预后中的价值[J]. 中华急诊医学杂志, 2015,24(1): 38-42.
Zhang Ming, Qian Junying, Xu Yongqing, Jiang Zhiming, Zhang Zhonghui, Sun Nannan, Xie Jian, Li Tao. Value of bispectral index in evaluating brain function and prognosis after cardiopulmonary resuscitation[J]. Chin J Emerg Med, 2015, 24(1): 38-42.
脑电双频指数在评估心肺复苏术后患者脑功能及预后中的价值
张明,钱俊英,徐拥庆,姜志明,张众慧,孙楠楠,解建,李涛     
250014 济南，山东大学附属千佛山医院ICU
收稿日期: 2014-02-18
通信作者：李涛，Email: qylitao@139.com
摘要：目的 探讨心肺复苏成功患者的脑电双频指数 (bispectral index，BIS)与格拉斯哥 (glasgow coma scale, GCS)评分、血清神经元特异性烯醇化酶 (neuron-specific enolase，NSE)的相关性及其在评估神经功能预后方面的价值。方法 选取心脏骤停后心肺复苏成功的昏迷患者，复苏后24 h内行BIS监测，同时进行GCS评分及血清NSE水平检测，观察6个月预后。分析三者之间的相关性，比较不同BIS值之间GCS评分和血NSE的差异。分析对比预后良好与不良组之间三者的统计学差异。绘制三种评估方法的受试者工作特征 (receiver operating characteristic, ROC)曲线，计算曲线下面积以分析三者对预后的预测价值。应用SPSS 16.0 统计软件分析，统计方法包括相关分析、t检验或t’ 检验、χ2检验或Fisher确切概率法、单因素方差分析。结果 BIS值与GCS评分呈正相关 (r=0.684)，二者与NSE呈负相关 (r 分别为 -0.675 和 -0.663)。不同的BIS值之间，GCS评分和血清NSE浓度差异具有统计学意义。神经功能预后良好与不良组之间GCS评分 (P=0.018)、BIS值 (P=0.01)、NSE质量浓度(P=0.01)差异有统计学意义。BIS与NSE对预后的评估价值相当，GCS对预后的评估价值相对较低。结论 BIS监测与GCS评分、血清NSE密切相关，是评价患者心肺复苏后昏迷程度及判定神经功能预后的有效指标；在判定预后方面，客观指标BIS与血NSE优于主观指标GCS评分。
关键词： 心肺复苏     脑电双频指数     GCS评分     血清神经元特异性烯醇化酶     预后    
Value of bispectral index in evaluating brain function and prognosis after cardiopulmonary resuscitation
Zhang Ming, Qian Junying, Xu Yongqing, Jiang Zhiming, Zhang Zhonghui, Sun Nannan, Xie Jian, Li Tao     
Intensive Care Unit, Qianfoshan Hospital Affiliated to Shandong University，Jinan 250014， China
Corresponding author：Li Tao，Email：qylitao@139.com
Abstract:Objective To study the correlations among bispectral index (BIS), Glasgow Coma Scale (GCS), and serum level of neuron-specific enolase (NSE) for evaluating their performance in the neurological prognosis of comatose survivors after cardiopulmonary resuscitation (CPR). Methods A total of 40 comatose patients，27 male and 13 female ，age from 19 to 56 years (43.3±9.8) years；after successful CPR for cardiac arrest from June 2008 through June 2011，were included in this study regardless of the cause of cardiac arrest. The GCS, NSE, and BIS were simultaneously recorded within 24 h after CPR, and the patients were followed up for six months. The correlations among GCS, NSE, and BIS, as well as the differences in GCS and NSE between different BIS groups were analyzed. The differences in GCS, NSE, and BIS were compared between the poor and good prognosis groups. Receiver operating characteristic (ROC) curve was established to analyze the prognostic value. Data were analyzed using SPSS version 16.0 software. Statistical methods included correlation analysis, t-test or t’ -test, χ2 test or Fisher’ s exact test, and one-factor ANOVA. Results GCS, NSE, and BIS were significantly correlated. BIS was positively correlated with GCS (r=0.684), whereas BIS and GCS were negatively correlated with NSE (r=-0.675 and r=-0.663，respectively). GCS and NSE significantly varied in different BIS groups. Moreover, GCS (P=0.018), BIS (P=0.001), and NSE (P=0.001) were significantly different between patients with poor and good prognosis. The value of BIS in predicting prognosis was higher than that of NSE, whereas that of GCS was relatively lower.Conclusions BIS monitoring was correlated with GCS and NSE. The results indicate that BIS was an effective indicator to evaluate the comatose degree and prognosis of patients after CPR. The objective results of BIS and NSE were superior to the subjective observation of GCS in predicting prognosis.
Key words: Cardiopulmonary resuscitation     Bispectral index     Glasgow Coma Scale     Neuron-specific enolase     Prognosis    

心肺复苏后神经功能预后的判断一直是临床医生关心和研究的热点,其准确判断直接关系到进一步治疗策略、医学伦理及医学经济学等问题。目前，判断心肺复苏后脑功能预后方法主要有临床查体与辅助检查，包括电生理学、生化、放射学[1]。BIS (bispectral index，BIS) 值是一种量化的脑电图参数。近年来，BIS已开始应用于ICU病房监测昏迷程度和判定心肺复苏后的神经功能预后[2]，然而，BIS在判定心肺复苏后长期预后的价值尚不明确。本研究旨在通过对心肺复苏后幸存的昏迷患者进行格拉斯哥 (glasgow coma scale,GCS) 评分、BIS监测、血生化指标(neuron-specific enolase,NSE) 检测及对6个月预后的观察，探讨三者相关性及对心肺复苏后患者神经功能预后判定的价值。

1 资料与方法 1.1 一般资料

由急诊室和普通病房心肺复苏后转入ICU及ICU病房内心脏骤停、心肺复苏成功后昏迷24 h内的患者(GCS < 8分)。心肺复苏成功后，进行神经系统查体，仔细了解患者年龄、既往的病史、心脏骤停原因，查血常规、肝功、肾功、电解质、凝血指标、动脉血气分析等，行床边心电图、胸片检查。了解各脏器功能损害情况。纳入标准：昏迷(GCS < 8 分)、年龄18～65 岁、既往无神经系统疾病及其他慢性疾病史。排除标准：年龄小于18 岁或大于65 岁、心脏骤停前存在严重的脏器功能障碍(包括脑、心、肺、肝、肾)、额部皮肤受损或对BIS传感器过敏以致无法进行BIS监测、BIS监测过程中需用镇静药或肌松药物、治疗过程中并发新出现的疾病而致死、家属后期放弃或消极治疗。本研究自2008 年6 月至2011 年6 月，共收集符合纳入标准的患者40 例，其中5 例NSE > 370 ng/mL，未能监测出具体数值，故进行计量资料对比时予以排除。40 例研究对象年龄19～56 岁,(43.3 ± 9.8)岁，男性27 例，女性13 例。患者心脏骤停后立即行胸外心脏按压，建立人工气道及静脉通道，常规给予复苏药物。本研究符合医学伦理学标准，并经医院伦理委员会批准，治疗与监测均得到患者家属的知情同意。患者心脏骤停的病因见表 1。

表 1 40 例患者心脏骤停的病因 Table 1 The causes of cardiac arrest of 40 patients
病因 例(%) 病因 例(%)
休克 15 (37.5) 窒息 9 (22.5)
心源性休克 8 误吸 4
失血性休克 5 气道出血 1
其他 2 自缢 2
恶性心律失常 7 (17.5) 溺水 2
肺栓塞 4 (10.0) 原因不明 2 (5.0)
电击 3 (7.5)
表选项
1.2 设备与试剂

BIS监测设备：PHILIPS监护仪(型号M8003A，德国)、BIS模块(型号M1034A，德国)；BISx、患者接口电缆及BIS传感器(Aspec医疗部，美国)。NSE检测：酶联免疫吸附试验(ELISA)法，试剂盒由北京邦定泰克生物技术有限公司提供。

1.3 研究方法

BIS动态监测步骤为：(1)用酒精棉球拭去前额皮肤的油脂，待皮肤干燥；(2)将BIS传感器的4个电极按操作说明贴于前额; (3)固定BIS电极，将每个电极紧压5 s 以确保连接良好；(4)连接BIS传感器、患者接口电缆及BISx；(5)打开监护仪通过自检后，监护仪上即可显示数值及图形。当质量信号指数 (SQI) > 80%，肌电值 (EMG) < 40 dB 时记录数据。

所有纳入病例于心肺复苏后24 h内行BIS监测。正常人在清醒和睡眠时的BIS值是有差异的，为了减少不同时间点对患者BIS值的影响，本研究选择相同时间段(上午10：00—12：00)进行监测，连续监测是为了记录稳定的BIS值，避免如翻身、拍背、吸痰及其他情况造成BIS值波动较大时记录不真实的结果，但时间过长则可能造成患者前额皮肤破损。记录3个时间点(上午10：00、11：00、12：00)的BIS值，求其平均数。排除在BIS监测过程中因抽搐或躁动等原因需要应用镇静、肌松、冬眠等药物的患者。进行BIS监测的同时，由值班医师行GCS评分(3次GCS评分的平均数)。上午10：00留取静脉血检测血清NSE。所有患者均进行改善脑循环、营养脑细胞、保护脑功能等常规治疗。观察6个月，对转入普通病房的患者定期行神经系统查体，对出院者定期随访。记录患者预后，包括死亡、植物状态(意识未恢复，但各种反射及自主呼吸良好)、致残(意识恢复，但留有后遗症，如智力障碍、语言障碍或肢体活动障碍等)、康复。

1.4 统计学方法

应用SPSS 16.0统计软件分析。计量资料以均数±标准差 (x±s) 表示，定性变量以百分比表示。应用秩相关系数进行相关性分析。比较不同BIS组间的年龄采用单因素方差分析，性别比采用χ2检验；比较不同BIS组间GCS、NSE的差异，应用单因素方差分析(LSD-t)；比较预后良好与预后不良组间的年龄、GCS、BIS和NSE差异，应用成组t检验或t’ 检验，性别比较采用Fisher确切概率法。以P< 0.05为差异具有统计学意义。

2 结果 2.1 BIS值与GCS评分、NSE浓度的相关性

BIS与GCS呈正相关，r=0.684 (P=0.000)；BIS与NSE呈负相关，r=-0.675 (P=0.000)；GCS与NSE呈负相关，r=-0.663 (P=0.000)。

根据BIS值分0～40、41～60、＞60三组，三组之间年龄(岁)(42.5±11.6)vs. (46.7±5.1)vs.(46.5±7.9)，P> 0.05；性别比(女/男)8/11 vs. 1/5 vs. 2/8，P> 0.05，差异无统计学意义。三组间GCS评分、NSE浓度差异有统计学意义，见表 2。

表 2 不同BIS值之间GCS评分、NSE质量浓度比较Table 2 Comparison of GCS and NSE between different BIS groups
BIS值 0~40组( n=19) 41~60组( n=6) > 60组( n=10) F值 P a值 P b值 P c值
GCS评分 3.21±0.54 4.50±0.84 5.60±1.17 29.241 0.002 0.000 0.013
NSE (ng/mL) 89.90±70.71 27.25±2.99 21.46±5.85 6.758 0.017 0.002 0.835
注： Pa为0～40组与41～60组比较；Pb为0～40组与> 60组比较；Pc为41～60组与> 60组比较
表选项
2.2 三种评估方法与预后的关系

本研究分析了35 例患者(可测到NSE值的患者)的预后，分为预后不良(死亡、植物状态)组和预后良好(致残、康复)组。两组间年龄(41.6±11.9)岁 vs.(47.3±5.9)岁，P=0.085；性别比7/11 vs. 4/13，P=0.471，差异无统计学意义。两组间GCS、 NSE和BIS值差异有统计学意义，见表 3。

表 3 预后良好和预后不良组之间BIS值、GCS评分、NSE浓度差异 Table 3 Comparison of GCS, NSE and BIS between good and poor prognosis groups
评估方法 预后不良 ( n= 18) 预后良好 ( n= 17) t (t’) P值
GCS评分 3.61±1.04 4.65±1.41 -2.485 0.018
NSE (ng/mL) 92.27±72.25 25.01±5.97 3.936 * 0.010
BIS值 29.72±24.14 55.17±16.97 -3.589 0.010
注：*两样本方差不齐，采用校正t检验 (t' 检验)
表选项
3 讨论

处于持续植物状态的患者给患者家庭及医疗卫生机构带来沉重的负担，尤其是巨大的治疗和护理费用[3]。近年来，关于心肺复苏后幸存患者昏迷程度和神经功能预后的早期评估成为研究热点。临床上评估昏迷程度常用的方法是神经系统查体。GCS评分简便、易行，常用于评估心肺复苏后脑功能，但此方法主观性较强，且评分结果易受患者自身、药物及某些特殊治疗等因素影响，单独应用可能导致错误的评估。脑电图监测是客观的评估手段，敏感性高于神经系统查体[4]。研究发现，所有纳入研究的脓毒症相关脑病的患者，脑电图均有异常表现，而其中只有50%患者的神经系统查体有异常[5]。但由于ICU病房内各种电子设备及声、光等因素的干扰，脑电图监测难以进行。

BIS包含了有价值的脑电图信息，且不易受周围环境的影响。Deogaonkar等[6]对15例患者进行了研究，结果显示BIS值与GCS评分密切相关 (r=0.655)。针对心肺复苏成功的患者，在镇静停止后的第4天，血清NSE水平和GCS评分呈负相关 (r=-0.662)[7]。本研究对象主要是心脏骤停行心肺复苏后昏迷的患者，研究发现，BIS值同GCS评分呈显著正相关，BIS可以作为评估昏迷程度的指标之一。血清NSE水平是评价脑损害的有效标志物。NSE水平越高，脑损害程度越重。本研究结果提示，GCS评分和BIS值与血清NSE水平呈负相关。BIS值可反映脑损害患者的昏迷程度和严重程度。不同BIS值之间的GCS评分和NSE水平存在显著差异。深度昏迷患者 (BIS=0～40)的血清NSE水平异常增高。然而，轻中度昏迷患者之间的NSE水平差异无统计学意义，故NSE是评估神经功能损害的有效指标，但评价昏迷程度的价值有限。

本研究观察和记录了心肺复苏后6个月的神经功能预后，结果显示，GCS、BIS和NSE与神经功能预后密切相关。预后良好的患者，GCS评分和BIS值显著升高，而NSE水平较低。GCS评分是临床上常用的神经功能评估方法，但容易受到前文所提及的诸多因素的影响，且主观性较强。以往的研究显示，临床查体评估昏迷患者预后的准确度较低[8, 9]，并非评估心肺复苏后患者预后的理想指标。

BIS是评估重度颅脑损伤患者预后的独立因素，预后良好组的BIS值显著高于预后不良组，BIS≥60提示预后良好[10]。国内一项研究发现，心肺复苏后不同的BIS值对预后可能有一定的预测作用，BIS持续大于80提示患者清醒的可能性大，持续低于20且进行性下降提示患者病死率高，BIS持续稳定在40～60的患者大多呈植物状态[11]。根据心肺复苏后的脑氧代谢特点[12]，BIS值是可以反映大脑皮层功能及评价预后的，甚至可能预测重度昏迷患者脑死亡的发生。研究显示，心肺复苏未幸存患者的BIS值明显低于幸存患者，BIS可以作为院外心脏骤停患者心肺复苏后评估预后的有效手段[13]。Leary 等[14]的一项研究纳入了62 例心脏骤停患者，BIS=30和BIS=60预测生存的敏感性和特异性分别为100%、48%和19%、 100%。脑电图呈爆发抑制提示预后不良，但其价值尚不明确[1]。

血和脑脊液中的NSE水平与临床预后密切相关，是严重颅脑损伤的特异性指标。一项231 例患者的前瞻性、多中心研究结果显示，心脏骤停后1~3 d血清NSE质量浓度超过33 ng/mL提示预后不良，不存在假阳性结果[15]。NSE的峰值超过80 ng/mL是预测神经功能预后不良的可靠指标，具有高度的特异性和中度的敏感性[16]。Rech 等[17]针对院内心脏骤停后复苏成功的45 例患者进行了研究，发现CPR后24 h和72 h NSE > 33 ng/mL预测预后不良的特异性和敏感性分别为100%、44% 和100%、65%。本研究分析对比了NSE与GCS评分和BIS值在评估预后中价值。提示NSE与BIS对预后的评估价值相当，GCS对预后的评估价值相对较低。

本研究存在一定的局限性：样本量较小；未考虑心肺复苏的地点及操作是否标准、心肺复苏持续时间等影响神经功能预后的因素。本研究未对BIS动态变化与神经功能预后的关系做进一步研究。对于出院的患者，只对其或家属进行了电话随访，而没有进行床旁神经系统查体，这可能会影响预后的评估。

总之，BIS监测客观、无创、易操作，可作为评估心脏骤停患者神经功能预后的有效方法，其价值优于神经系统查体。当然，本研究结果还需要大样本、多中心的RCT研究进一步证实，从而避免有机会康复的患者过早的被放弃生命支持治疗。

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