EEG腦部掃描技術(shù)幫助識(shí)別新生兒的疼痛

認(rèn)識(shí)新生兒疼痛，尤其在孩子還沒有學(xué)會(huì)說(shuō)話之前，對(duì)于父母、醫(yī)生、護(hù)士來(lái)講，是一門藝術(shù)。嬰兒通常上會(huì)用踢腿、哭啼等方式來(lái)表明自己的內(nèi)心情緒。然而，不幸的是，這些跡象可能意味著嬰兒餓了，需要擁抱，或者只是暫時(shí)不高興。在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自英國(guó)牛津大學(xué)的研究人員進(jìn)行了一系列的名為Poppi的試驗(yàn)研究，通過(guò)使用腦電圖(EEG)更好地了解嬰兒何時(shí)真正處于疼痛中。

嬰兒的疼痛是令初為父母最為心碎的事情，并且成為治療的難題之一。每年估計(jì)有1500萬(wàn)名嬰兒過(guò)早出生，其中大多數(shù)人將經(jīng)歷無(wú)數(shù)的救生但痛苦的過(guò)程，如腳跟刺扎或插入一個(gè)薄的套管用于輸送流體或藥物。在重癥監(jiān)護(hù)病房的早產(chǎn)兒平均每天都有11次這樣的"破膚"侵入式的既定程序，但鎮(zhèn)痛只用三分之一的時(shí)間。

我們知道在幼年初期反復(fù)的、痛苦的遭遇會(huì)消極地影響大腦發(fā)育，所以為什么嬰兒的疼痛治療手段如此不足?其中一個(gè)原因是缺乏管理藥物的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則。一些給成年人的止痛藥不適合嬰幼兒，那些可以兒童使用的藥物卻往往有不同的影響，如使用劑量問(wèn)題。

更重要的是，新生嬰兒無(wú)法告訴我們他們的感覺，因此無(wú)法確定任何止痛藥的功效。然而，牛津大學(xué)的研究人員現(xiàn)在可能已經(jīng)克服了后者的挑戰(zhàn)。他們發(fā)現(xiàn)了一種疼痛相關(guān)的，可以反應(yīng)止痛藥的腦電波信號(hào)，并可用于測(cè)量藥物的功效，研究成果被發(fā)表在5月3日的《Science Translational Medicine》期刊上。

圖1 一名實(shí)驗(yàn)嬰兒頭部帶有非侵入性腦電圖裝置。(圖片：牛津大學(xué))

從上世紀(jì)80年代，臨床上一直假定新生兒不會(huì)感到疼痛，并且認(rèn)為給予他們止痛劑弊大于利。直到最近， 重新論證了新生兒疼痛的存在性。雖然這些謠言已被清除， 但我們?nèi)匀粚?duì)嬰兒疼痛的了解甚少， 因此對(duì)臨床醫(yī)師來(lái)講，治療疼痛是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

Rebeccah Slater

2015年，牛津兒科神經(jīng)科學(xué)家 Rebeccah Slater和她的同事發(fā)表了開創(chuàng)性的功能磁共振成像(fMRI)研究，顯示嬰兒的大腦對(duì)疼痛的刺激反應(yīng)非常類似于成年人。結(jié)果表明，新生兒不僅經(jīng)歷了與成年人相同的疼痛，事實(shí)上他們對(duì)疼痛更加敏感。這一發(fā)現(xiàn)突顯出迫切需要更好的方法來(lái)控制嬰兒疼痛。

在新研究中，研究人員使用腦電圖(EEG)來(lái)記錄18名健康的足月嬰兒暴露于疼痛和無(wú)痛刺激下的腦電波信號(hào)。他們對(duì)嬰兒進(jìn)行腳后跟進(jìn)行疼痛刺激，這種疼痛通常在獲得血液樣本時(shí)產(chǎn)生，并將低強(qiáng)度力量施加到腳部表面，這是一種溫和的疼痛實(shí)驗(yàn)程序，感覺有點(diǎn)像用鈍筆輕輕戳。他們還向這些小參與者的眼睛里照射著燈光，播放著mp3播放器上的單音，并輕輕地觸摸他們的腳。

圖2 Fiona Moultrie and Gabriela Schmidt Mellado，在這項(xiàng)新研究中的兩名研究員，監(jiān)控嬰兒不適的跡象。(圖片：牛津大學(xué))

研究小組發(fā)現(xiàn)，許多嬰兒在被戳后，經(jīng)歷了神經(jīng)活動(dòng)的突然激增。隨后，研究小組進(jìn)行了更多的試驗(yàn)，讓更多的嬰兒接受各種各樣的體驗(yàn)，包括抽血。作為試驗(yàn)的一部分，一些嬰兒在手術(shù)前使用了一種緩解疼痛的凝膠。團(tuán)隊(duì)還比較腦電圖數(shù)據(jù)和扮鬼臉哭看是否有相關(guān)性。

研究人員報(bào)告說(shuō)，他們?cè)谠S多但不是大多數(shù)嬰兒之間記錄了刺激后的神經(jīng)尖峰——28中的10個(gè)顯示沒有神經(jīng)變化。他們還發(fā)現(xiàn)，盡管有一些明顯的神經(jīng)飆升和做鬼臉或者瞇著眼之間的相關(guān)性，沒有足以任何明確的結(jié)果。他們還發(fā)現(xiàn)，有緩解疼痛的凝膠的嬰兒的神經(jīng)尖峰有一定程度的降低。

“我們現(xiàn)在可以客觀地測(cè)量疼痛相關(guān)的大腦活動(dòng)，并確定不同的止痛藥物在基本醫(yī)療手術(shù)中是否有效減輕疼痛，”Slater說(shuō)。“我們還可以看到其他干預(yù)措施，例如輕輕撫摸寶寶是否會(huì)改變疼痛相關(guān)的大腦活動(dòng)，或者是否有不同的經(jīng)歷，如順產(chǎn)或剖腹產(chǎn)會(huì)改變新生兒的疼痛敏感性。”

Bonnie Stevens

加拿大多倫多大學(xué)兒童醫(yī)院的資深科學(xué)家、嬰兒疼痛評(píng)估和管理專家Bonnie Stevens 在閱讀了這項(xiàng)研究后發(fā)表了評(píng)論。“最初的結(jié)果是有希望的，”盡管她補(bǔ)充了幾個(gè)注意事項(xiàng)：“樣本量很小，觀察EEG反應(yīng)的過(guò)程時(shí)間短暫，并且是不產(chǎn)生相關(guān)性的行為。盡管存在這些問(wèn)題，但有一個(gè)很好的跡象表明，這些反應(yīng)具有的特異性和敏感性。”她指出，用于研究或臨床使用腦電圖來(lái)測(cè)量疼痛的研究所需要的成本和專業(yè)知識(shí)可能是令人望而卻步的。“我們需要不斷改進(jìn)我們對(duì)”痛苦“的測(cè)量方法，并且可能需要采取廣泛的措施來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)。”

Slater強(qiáng)調(diào)，該團(tuán)隊(duì)沒有開發(fā)出腦電圖來(lái)評(píng)估單個(gè)嬰兒的疼痛，但希望他們能對(duì)其他在臨床試驗(yàn)和研究調(diào)查中與新生兒相關(guān)的工作有用。她說(shuō)：“我們現(xiàn)在通過(guò)早產(chǎn)兒程序性疼痛(Poppi)試驗(yàn)中使用這些措施來(lái)測(cè)試是否能夠在侵入性手術(shù)過(guò)程中為過(guò)早出生的嬰兒提供有效的疼痛緩解。“當(dāng)經(jīng)歷疼痛時(shí)，嗎啡經(jīng)常被用于成年人緩解疼痛，但不清楚是否在嬰兒中同樣也提供有效的疼痛緩解。”

Slater補(bǔ)充說(shuō)：“我們將測(cè)試那些被給予嗎啡的嬰兒是否會(huì)經(jīng)歷更少的痛苦，對(duì)嬰兒們進(jìn)行眼科檢查，看看嗎啡能否使嬰兒的心跳和呼吸更加穩(wěn)定。”

Slater團(tuán)隊(duì)的研究人員計(jì)劃在未來(lái)三年內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)，目的是學(xué)習(xí)如何確定嬰兒是否患有疼痛，如果止痛劑發(fā)揮作用，那么是否可以減輕它的作用，以及找到特定劑量的最佳作用。