瞳孔反应作为电休克治疗诱发有效癫痫发作的评估指标

摘要

使用自动红外瞳孔测量仪在电刺激后立即测量瞳孔反应（光反射），以评估电休克治疗诱发癫痫发作是否充分。计算缩瞳率，并将其与癫痫发作质量进行比较。

摘要

有报道称，电休克治疗（ECT）对严重的神经精神障碍具有疗效。在 ECT 治疗中，通过对大脑施加电刺激诱发癫痫样发作。有效的癫痫发作诱导与以下因素相关：发作持续时间、慢波活动期间对称的高幅波形、发作后抑制以及交感神经系统的激活。ECT 过程中交感神经系统的激活会受到麻醉药物或心血管药物的影响。瞳孔反应可以反映交感神经活动水平或脑损伤程度。使用自动红外瞳孔测量仪可对瞳孔反应进行简单、精确且客观的测量，能够将瞳孔直径（mm）测量至小数点后两位。用于测量光反射的白光亮度并不强烈，患者通常不会感到不适。使用该设备在麻醉诱导前以及电刺激后立即测量瞳孔对光反射。通常情况下，脑损伤或交感神经激活后瞳孔直径会增大。通过 ECT 实现充分的癫痫发作诱导，可能在电刺激后立即引起瞳孔扩大。在本方法中，瞳孔大小的收缩率由仪器自动计算，并与癫痫发作质量进行比较。电刺激后即刻的瞳孔反应可能为评估 ECT 诱发癫痫发作的有效性提供一种有用的指标。

引言

电休克治疗（ECT）被认为是一种治疗严重神经精神障碍的有效方法，包括难治性精神病、双相情感障碍和抑郁症¹。在ECT治疗中，通过向大脑施加电流，在全身麻醉下诱发癫痫发作²。尽管ECT的作用机制尚不明确，但其抗抑郁效果被认为与癫痫发作引起的神经递质水平变化、神经可塑性改善、功能连接增强以及血浆中脑源性神经营养因子（BDNF）生成增加有关³。另有研究报道，ECT可促进5-羟色胺、去甲肾上腺素和多巴胺介导的神经传递⁴。这些发现提示，ECT可能引起交感神经系统的激活。以往研究通过癫痫发作持续时间、对称的癫痫波幅、发作后抑制以及交感神经系统的激活等指标评估ECT诱发癫痫发作是否充分^4,5。在这些指标中，交感神经系统的激活程度无法通过脑电图进行测量。交感神经系统激活的检测依赖于血压（BP）和心率（HR）的升高。然而，由于在ECT过程中常使用降压药物以预防心脏事件，以及麻醉药物对交感神经功能的影响，这些血流动力学参数并不总能准确反映交感神经反应。

瞳孔反应可以反映脑损伤的程度⁶。因此，瞳孔散大提示存在严重脑损伤⁶。通过电刺激诱发的人工癫痫发作代表了一种异常的脑活动状态。因此，在电休克治疗（ECT）后立即评估瞳孔反应可能有助于判断ECT的疗效，因为ECT也可能影响瞳孔反应⁷。然而，在繁忙的临床环境中（如本病例所示），测量瞳孔反应通常较为困难。为解决这一问题，使用红外定量瞳孔测量仪的检测方法有助于简便、准确、客观且可重复地测量瞳孔反应。定量瞳孔评估方法优于在床旁由经验丰富的护士或医生手动测量的方法⁸。采用自动化红外瞳孔测量仪测量瞳孔反应性的建议方法，可能有助于检测癫痫发作程度或交感神经系统的激活状态。在之前的一项研究中，我们报道了瞳孔对光反射与ECT诱发癫痫发作的疗效相关⁹。具体而言，我们发现当成功诱发充分的癫痫发作时，光照刺激后瞳孔直径未发生改变，仍保持扩大状态。因此，本建议方法的目的是在电刺激后立即使用自动化红外瞳孔测量仪测量对光反射。该方法操作简便，使得任何临床医生（不仅限于精神科医师）均可评估ECT诱导癫痫发作的疗效。

方案

本研究方案已获得日本福冈市九州大学机构临床研究伦理委员会的批准（IRB：临床研究编号 #28-77）。尽管瞳孔反应测量是麻醉期间一项基本且标准的临床操作，本研究仍获取了患者的知情同意。患有白内障、青光眼、眼内透镜植入或胰岛素依赖型糖尿病的患者被排除在外，因其瞳孔反应可能异常。

1. 电休克治疗的准备

1. 用酒精棉签清洁右侧和左侧前额以及耳后区域，然后在四个对称位置贴上脑电图（EEG）监测电极。
2. 用生理盐水清洁双侧颞部，然后在双侧颞部贴上粘性电刺激电极片（约 4 cm × 5 cm），以避免头发对刺激造成干扰。每次刺激的强度根据前一次诱发抽搐的程度进行调整。
3. 在胸部两个位置（心底部和心尖部）贴上心电图（ECG）监测电极，并持续监测心率。
4. 准备止血带并绑在左大腿上。
   注意：止血带在患者入睡后加压至 200 mmHg。即使全身使用了肌松剂，仍可在下肢观察到电休克治疗（ECT）诱发的抽搐。
5. 在左胫前肌上以 5 cm 间距贴上两个肌电图传感器，用于测量下肢的全身性发作时间。

2. 麻醉前准备

注意：所有患者均在同一房间、同一时间接受电休克治疗（ECT）。

1. 用酒精棉签清洁额头后，将双频指数（BIS）监测仪贴附于患者前额。BIS用于监测麻醉深度。
2. 在电休克治疗（ECT）期间，每1分钟无创测量一次上臂血压。
3. 通过夹在手指上的探头持续监测血氧饱和度和脉搏频率。
4. 将瞳孔测量仪（见材料表）置于患者其中一只眼睛上方。待患者睁眼后，按下瞳孔测量仪上的按钮（图1A），测量将自动开始。系统自动测量最大（初始）静息瞳孔直径（MAX）和光照刺激后的最小瞳孔直径（MIN），并自动计算瞳孔收缩率（%constriction = [MAX–MIN]/MAX，以百分比表示）。
   注意：光照持续时间为800 ms，所需数据可在1秒内获取。若患者无法保持睁眼，检查者可通过手动撑开眼睑予以协助。尽管麻醉医师通常在手术室麻醉前测量患者的瞳孔直径或光反射，但在麻醉诱导前仍需患者配合。

3. 麻醉

1. 通过面罩以 6 L/min 的流速供给氧气。
2. 通过静脉通路给予丙泊酚（镇静剂：3 µg/mL，靶控输注），直至患者意识消失。
3. 将大腿处绑好的止血带充气至 200 mmHg。
4. 通过静脉通路给予琥珀胆碱（肌松剂：1 mg/kg）。
5. 待患者自主呼吸停止后，由麻醉医师使用面罩进行纯氧控制通气（无需气管插管），从呼气末二氧化碳分压达到 30 mmHg 时开始通气，持续至电刺激开始前¹⁰。
6. 当 BIS 值开始上升后，麻醉医师停止通气，精神科医师开始进行电休克治疗（ECT）操作。

4. 电休克治疗操作流程

1. 使用ECT仪器通过双侧颞部电极刺激进行电休克治疗（ECT）。将初始电刺激剂量（%）设置为患者年龄数值的一半。
   注意： 最大刺激剂量为100%。电刺激持续时间约为7-8秒。
2. 电刺激结束后立即手持自动化红外瞳孔测量仪置于患者一只眼睛上方。此时若患者闭眼，需保持其眼睑张开。按下设备按钮（同步骤2.4），测量刺激前最大（初始）静息瞳孔直径（MAX）或刺激后最小瞳孔直径（MIN）。
3. 使用面罩进行100%氧气控制通气，直至患者恢复自主呼吸。
4. 通过脑电图（EEG）评估发作期规律性、惊厥持续时间以及更显著的发作后抑制情况（由精神科医生判断 [图2，图3]）。

结果

便携式瞳孔测量仪由多家公司生产。这些设备通常体积小巧，可单手操作（图1A），使检查者能够通过按下一个按钮准确检测瞳孔反应。使用红外光自动检测瞳孔边缘图1B），准确表示瞳孔数据（图1C）。该设备测量最大（初始）静息瞳孔直径（MAX）、刺激后的最小瞳孔直径（MIN）、瞳孔收缩比率（%constriction，[MAX-MIN]/MAX，以百分比表示）、潜伏期（LAT，视网膜光刺激开始至瞳孔收缩起始之间的时间）、收缩速度（CV，收缩幅度/收缩持续时间）、最大收缩速度（MCV）以及扩张速度（DV，瞳孔直径恢复幅度/恢复持续时间）。光反射通过在每次3.2 s扫描开始时施加持续800 ms的可见白光闪光来获取¹¹我们报告了使用该设备在13例患者中观察到的瞳孔反应与电休克治疗（ECT）疗效之间的关系（

讨论

自动红外瞳孔测量仪已用于临床环境中测量瞳孔反应¹²。然而，据我们所知，此前尚无研究使用该设备检测电休克治疗（ECT）诱发癫痫发作的有效性。静息状态下的瞳孔直径在不同患者之间存在差异，但收缩率可提供一种客观的衡量指标。因此，我们选择瞳孔收缩率的变化而非瞳孔直径的变化作为评估参数。此外，瞳孔直径的微小变化只能通过自动红外瞳孔测量仪进行测量。

应用此方法时应考虑若干重要因素。瞳孔测量仪不应用于患有眼部病变的患者，因为此类患者的瞳孔反射可能与正常患者不同。瞳孔反应受环境光照和一天中时间的影响，这些因素应在所有患者中保持一致。尽管已发现麻醉剂和精神类药物也会影响瞳孔反应^9,13，但在我们之前的报告中，这些治疗并未影响结果⁹。

电休克治疗（ECT）的疗效评估主要基于脑电图以及血压（BP）或心率（HR）的升高。该方法应用广泛，并已...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
Npi-100/自动红外瞳孔测量仪	NeurOptics
Thymatron IV 系统	Somatics Inc.
Thymapads™	Somatics Inc.	EPAD-C
BIS Quatro 传感器	medtronic
无创血压袖带	Nihon Koden	YP-713T
VBM 止血带 9000	Medizintechnik GmbH
脑电图（EEG）	Somatics Inc.	ECEF-4
心电图（ECG）	Somatics Inc.	ELDSC-9
肌电图监测导联	Somatics Inc.	ELDS-BR
指夹式探头	Nihon Koden	TL-201T
Npi-200/自动红外瞳孔测量仪	NeurOptics