新生儿脑状态(BSN)作为缺氧缺血性脑病婴儿脑损伤的早期生物标志物:一项自动化分层治疗新策略

【字体: 时间:2025年06月23日 来源:The Journal of Pediatrics 3.9

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  本研究针对缺氧缺血性脑病(HIE)婴儿早期神经保护治疗的精准分层需求,创新性地评估了自动化皮层活动趋势指标——新生儿脑状态(BSN)的预测价值。通过对167例接受治疗性低温(TH)的中重度HIE婴儿进行回顾性队列分析,发现BSN在出生后12-24小时预测MRI不良结局的灵敏度达81-87%,特异性73-81%,AUC高达93%。该研究为临床早期识别需附加神经保护治疗的患儿提供了客观、可量化的床旁生物标志物,对优化HIE精准治疗策略具有重要转化意义。

  

每年全球有数百万新生儿面临缺氧缺血性脑病(HIE)的威胁,这种疾病是导致儿童死亡和长期残疾的主要原因。尽管治疗性低温(TH)已成为标准疗法,但对中重度HIE患儿的疗效仍有限。更令人焦虑的是,目前缺乏能在治疗早期准确预测脑损伤程度的客观指标,导致许多可能受益于附加神经保护治疗(如干细胞、褪黑素等)的患儿错失最佳干预时机。这种临床困境就像在迷雾中寻找方向——医生们急需一盏明灯,照亮早期治疗决策的道路。

来自荷兰莱顿大学医学中心的研究团队在《The Journal of Pediatrics》发表了一项开创性研究。他们开发了一种名为新生儿脑状态(BSN)的自动化深度学习算法,通过分析振幅整合脑电图(aEEG)数据,定量评估皮层活动恢复情况。这项涉及167例中重度HIE患儿的回顾性队列研究显示,BSN在出生后24小时预测MRI脑损伤的准确率(AUC)高达93%,为早期分层治疗提供了可靠依据。

研究采用三项关键技术:1) 使用Babacloud云计算平台处理双通道aEEG数据,生成每分钟BSN值(0-100分);2) 基于改良Rutherford评分系统对治疗后MRI脑损伤程度分类;3) 采用两种先验阈值(THR#1/THR#2)和ROC曲线评估预测效能。所有患儿均接受72小时TH治疗,并在复温后4-5天进行3.0T MRI扫描,134例患儿完成2岁Bayley-III量表随访。

【临床特征】
研究纳入的167例患儿中,53例(32%)出现中重度MRI脑损伤。与预后良好组相比,不良结局组Thompson评分更高(11 vs 9)、血气指标更差(pH 6.80 vs 6.90)。2年随访显示41%患儿存在复合不良结局(死亡/脑瘫/BSID-III评分<85)。

【BSN趋势特征】
分析11,142小时有效aEEG数据发现,不良结局组BSN中位数显著低于良好组(23 vs 69.2)。随时间推移,两组差异在24小时最显著(p<0.001),此时THR#2阈值(BSN<40)的敏感性和特异性分别达86%和81%。

【MRI结局预测】
BSN在24小时预测MRI不良结局表现最优:THR#1敏感性98%(特异性41%),THR#2敏感性86%(特异性81%)。ROC分析显示AUC从6小时83%升至24小时93%,27小时达峰值93%。长时间窗分析(12-24小时)显示敏感性87%、特异性81%。

【2年预后预测】
对复合不良结局的预测较温和(24小时AUC 70%),但对死亡率预测极佳(AUC 96%)。值得注意的是,55%假阳性病例与抗惊厥药/镇静剂使用相关,提示需结合用药史解读BSN值。

【aEEG视觉评估验证】
专家视觉评估的aEEG背景模式与BSN值高度相关(Spearman's rho=0.82),证实BSN能客观量化传统视觉评估结果。

这项研究突破了HIE精准治疗的三大瓶颈:首先,BSN首次实现了皮层功能恢复的自动化、标准化评估,克服了传统aEEG主观性强、需专业培训的局限;其次,24小时BSN阈值(THR#2)的预测效能,使附加神经保护治疗的决策窗口从传统的4-6天(MRI评估)大幅提前至1天内;最后,研究证实早期BSN轨迹能区分不同类型的神经损伤结局,为个体化治疗提供了分子水平的"时间窗"指导。

特别值得注意的是,BSN的云计算模式使其具备全球推广潜力。在医疗资源不均的现实背景下,这种"上传即分析"的技术可能改变中低收入国家的HIE诊疗格局。虽然药物干扰和长期预后预测仍需优化,但这项研究无疑为HIE治疗树立了新标杆——将被动等待转化为主动干预,让更多患儿有机会在脑损伤不可逆前获得精准救治。正如研究者强调,未来结合生化指标、多模态监测的预测模型,或将开启新生儿脑保护的新纪元。

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