来源:中国微侵袭神经外科杂志
作者:陈亦豪,魏俊吉,中国医医院神经外科
脑电图是目前临床最常用的神经电生理检查技术手段,神经重症病人因血流动力学不稳定、脑组织代谢紊乱以及容易合并中枢神经系统感染、电解质失衡等各种并发症,需要结合脑电图技术进行简便、有效的功能监测并指导治疗。现对脑电图在神经重症中的应用和进展作一综述。
1.脑功能的评估
神经元的电活动是大脑行使功能的基础,脑电活动与神经重症病人大脑功能密不可分。脑功能的评估方法包括:①临床观察,如格拉斯哥昏迷量表评分。格拉斯哥昏迷量表评分具有客观且容易掌握的优点,便于临床上早期对神经重症病人进行识别和监测,但对病情严重性的判断尤其是在脑干症状和瞳孔改变上显得相对粗糙。②影像学检查,包括头部MRI、CT、PET-CT、PET-MRI等。主要用于颅内病变定位,对脑功能水平的监测作用有限。③各种有创和无创性颅内压监测技术。④脑血流监测,如经颅多普勒技术。⑤神经电生理监测:包括经典的脑电图监测技术、体感诱发电位、视觉诱发电位、脑干听觉诱发电位等。
脑电图是评价脑功能状态的重要技术手段,神经重症病人脑电图异常多早于影像学改变。合理完整的脑电图临床诊疗团队应该包括脑电图专业操作技师、脑电图分析和诊疗专家以及多个学科合作的临床医师。
2.脑电图技术的作用原理及分类
脑电图通过记录电场中不同位置相对参考位置在时间进程中的动态电压,从而反映大脑神经元的电生理状态。在神经元严重受损且未出现临床症状和影像学改变前可以在脑电图上发现异常。头皮电极记录能够反映大脑的整体电活动,临床使用广泛。颅内电极记录主要用于致疒间灶的定位。除常规脑电图监测外,临床上常使用连续脑电图(CEEG)对重症颅脑损伤病人进行监测,以减少病人搬动,并能动态观察脑电图的变化及其睡眠时的脑电变化情况。
连续脑电图增加病人非惊厥性癫痫发作(NCSz)及非惊厥性癫痫持续状态(NCSE)的检测灵敏度,但是CEEG伪差较多,假阳性率高;视频脑电监测技术(VEEG)通过视频同步监测病人的发作特征,除了能够确定癫痫病灶、评价病人的昏迷深浅和预后之外,还可高效检测重症病人NCSz及NCSE。此外,还有定量脑电图(QEEG)、脑磁图以及脑电图趋势图。
脑电图趋势图通过采集原始CEEG的监测数据并经过数学计算,转换为随时间动态改变的参数趋势,便于医护人员及时发现病情变化并早期干预。立体定向脑电图(SEEG)能反映脑内任何部位的脑电活动,结合射频热凝等相关治疗手段,对药物难治性癫痫尤其致疒间灶不明确的病人具有良好的应用价值。
3.脑电图在神经重症病人中的应用
神经重症病变主要包括急性脑功能障碍和颅脑结构改变,是重症监护病房的重要收治部分。常见的神经急重症包括颅脑损伤、颅内出血、缺血性脑卒中、中枢神经系统感染、颅脑功能性障碍如脓*性脑病等。脑电图通过监测神经重症病人的脑电活动,对指导治疗和评估预后发挥重要作用。
3.1颅脑损伤
脑电图是颅脑损伤后最早用于评估大脑功能的技术手段,85%神经学检查异常的病人在轻度颅脑损伤后会出现脑电图的改变,但少有特异性表现,主要表现为头后部慢波节律及弥漫性θ慢波,并在数小时至数周后恢复正常。轻度颅脑损伤病人在损伤早期的15min内可以表现为正常的脑电图。NAPOLI等构建颅脑损伤大鼠模型并利用植入式脑电图系统记录轻度颅脑损伤引起的大脑活动变化,通过结合脑电频谱分析和脑电图相位移动的信息来量化颅脑损伤的严重程度。
颅脑损伤的急性脑电图主要表现为疒间样放电—高波幅尖波和高频放电。亚急性脑电图主要表现在创伤后数周至数月出现1~2Hz头后部α节律的增高。LEWINE等研究30例颅脑损伤病人的脑磁图表现,发现其精神状态、躯体功能以及认知功能障碍超过1年;发现16%的病人表现为癫痫样放电,63%的病人存在慢波异常。
颅脑损伤后病人NCSz发生率增高,RONNE-ENGSTROM和WINKLER研究70例颅脑损伤病人,CEEG显示33%的病人发生癫痫,其中大部分为NCSz,发生频率与镇静药物的使用相关。VAEWPANICH和REUTER-RICE总结16例儿童颅脑损伤病例,认为CEEG监测到的病儿NCSz与病情预后密切相关,若脑电图显示的背景活动失调、爆发-抑制以及睡眠结构消失提示预后较差。此外有文献报道,损伤后长期NCSz可诱发颅内压增高、脑代谢异常以及海马萎缩。颅脑损伤病人对声音和疼痛刺激产生相应的脑电图反应,提示预后较好。
3.2脑血管疾病
脑电图对皮质缺血和脑功能损伤特别敏感,研究显示在脑血流被阻断后数秒,脑电图即可出现异常改变,这对发病早期、头部MRI和CT发生结构改变之前及时发现脑功能异常有重要的参考意义。CEEG检查可以反映脑卒中病程之中脑功能的动态变化。缺血性脑卒中的脑电图从梗死灶中心到周围正常脑组织之间分别表现为平坦波、低平慢波、大慢波、θ波和慢α波,梗死范围越大,部位越表浅,脑电图异常越明显。需要注意的是,大面积脑梗死引起继发性脑水肿和颅内压增高,可以导致弥漫性脑电图改变而掩盖局灶性的异常。
对距离头皮较远的深部血管损伤,脑电图难以监测到异常变化。颅内出血病人的病变部位常见于内囊和基底核。内囊出血皮质功能损伤较轻,脑电图难以完全反映临床情况,主要表现为受累半球中等波幅的δ活动并混合θ活动;3%~17%的颅内出血病人可在脑电图上监测到癫痫发生,且常发生于颅内出血后1~3d之内,多为NCSz,而脑电图是惟一的诊断方法。
颅内出血病人发生NCSz可诱导神经功能症状恶化,但还没有相关的独立研究证实其对病人预后的影响。由颅内动脉瘤、动静脉畸形及其他原因所致蛛网膜下腔出血(SAH)的昏迷病人,3%~26%可出现急性癫痫发作,动态脑电图监测NCSz的发生率为3%~19%,NCSE发生率约13%,并仅能通过脑电图得以诊断。
GUTH等监测例蛛网膜下腔出血病人脑电图,发现蛛网膜下腔出血扩大(SAHE)与癫痫早期发作相关(P=0.03)。SAH病人的脑电图异常可以达到80%以上,多表现为中-重度弥漫性异常,头后部α节律解体,慢波活动增多。其中动脉瘤破裂出血时脑电图可表现为局部多形性δ活动。年龄较大、临床状态差、脑实质性出血、脑池出血、颅内前循环动脉瘤的病人预后一般较差。SAH病人出现疒间样放电和NCSz以及背景活动失调提示预后较差。
3.3中枢神经系统感染
中枢神经系统感染的脑电图可以表现为局灶性或弥漫性异常,也可以是正常表现。脑电图在中枢神经系统感染中的作用主要在于辅助判断病变受累的范围和程度。少数特异性脑电图表现对诊断中枢神经系统感染提供重要的信息,HEINEMANN等对德国克雅病监管部门26例病人进行脑电图监测,发现脑电图表现为周期性尖锐复合波,其特异性达到%。中枢神经系统感染疾病可出现NCSE,需要积极干预治疗,SINGH等回顾性分析例梅奥中心脑炎后癫痫的病人,其中48%源于病*感染。
CARRERA等回顾性分析42例中枢神经系统感染的神经重症病人,发现动态脑电图显示癫痫持续状态和疒间样放电的病人预后较差,多遗留有重度残疾、植物状态甚至死亡。此外,中枢神经系统感染病人脑电图表现为癫痫样放电多可能进展为癫痫持续状态,对CEEG检测到周期性癫痫样放电的病人应延长观察时间。脑电图持续异常或进行性恶化,常提示有脑实质损伤或伴脑积水、脑脓肿等合并症。
病*性脑炎脑电图表现多数为非特异性,但脑电图异常是反映颅脑损伤严重程度的敏感指标。病*性脑炎脑电图多为弥漫性高波幅慢波、节律或非节律性δ波,部分病人有局灶性、多灶性疒间样放电,并可合并癫痫发作。单纯疱疹病*性脑炎的脑电图表现对疾病有诊断意义,研究显示PCR阳性的单纯疱疹病*性脑炎病人中,90%在症状初期出现周期性或类周期性一侧癫痫样放电(PLED)或局部颞区慢波,此时神经影像学检查可能没有异常发现。亚急性硬化性全脑炎(SSPE)是由潜伏在脑内的麻疹慢病*感染所致,诊断该病主要依赖于临床症状的识别,包括进行性恶化的认知障碍、肌阵挛以及脑电图表现的特征性周期性复合波。
DEMIR等总结66例临床症状及脑电图表现不典型的SSPE病人,发现83%的病人监测到致疒间活动,59%的病人出现癫痫样放电,提示早期脑电图监测对避免误诊和延误治疗有一定意义。此外,因脑电图的特异表现出现在脑脊液检测和影像学异常之前,故对SSPE的早期诊断发挥重要作用。
3.4代谢性脑病
代谢性脑病是由不同代谢障碍引起全脑功能紊乱的临床综合征。常见的病因包括肝肾功能衰竭、脓*症、电解质紊乱、Wernicke脑病以及由内分泌系统引起的代谢紊乱,主要表现为急性意识障碍和行为异常、谵妄甚至昏迷。各种代谢性脑病的脑电图表现除一般背景活动失调及不同程度慢波外,有些可以出现特征性改变,比如部分脓*性脑病的病人可以出现三相波;年轻肝性脑病和肾性脑病病人可出现三相波或癫痫样活动。
MARCHETTI等前瞻性研究例肝硬化病人脑电图表现并随访,发现脑电图频率减低及后部大脑半球θ波的增多更易诱发肝性脑病并与生存时间负相关。Wernicke脑病可有尖慢复合波,晚期病例可出现周期性抑制;低血糖可有癫痫样活动、周期性复合波等。虽然脑电图对代谢性脑病病因诊断的特异性有限,但其对于区分器质性病变和精神性疾病、监测NCSE、评估大脑皮质和皮质下损伤程度意义重大,BERISAVAC等前瞻性研究39例脓*性脑病的病人,发现局灶性癫痫发作、老年病人尤其是女性病人病情恶化时出现脑电抑制、感染持续时间长且GCS值较低等因素更容易发生院内死亡。
3.5昏迷
近年来,脑电图对神经重症昏迷病人的应用越来越广泛,比如通过脑电图监测潜在可能发生的SAH或心跳骤停等情况。SONDAG等对例心跳骤停后昏迷病人进行72h的脑电图监测,提出早期(24h)脑电图监测对预测不良结局有明确意义,具有%特异性和50%灵敏度。昏迷常见病因包括脑卒中、颅内出血、中枢神经系统感染、外伤等,脑电图表现各不相同。单一病因的昏迷病人也可表现为非特异性脑电图异常如弥漫同步和非同步的θ慢波和δ慢波。
有研究统计发现,51%的昏迷病人会在脑电图上监测到癫痫样放电,20%意识状态改变的重症监护病人可以出现亚临床癫痫发作,常表现为典型的棘波、多棘波、尖波、棘慢复合波以及复合波,或者多种异常同时存在。同一昏迷病人可能存在不同的脑电图异常,这些异常可随病人状态的改变而改变,CEEG较常规脑电图更易监测到这些异常及其变化。
此外,脑电图也被用于评估昏迷的严重程度,GOSSERIES等描述经颅磁刺激结合高密度脑电图(TMS-EEG)的非侵入性技术,能够在不同的生理、病理和药理状态下检测意识存在的强度,脑电图在深度昏迷期间记录的平坦(等电)脑电表现被认为是活脑和死脑之间的转折点。
4.展望
综上,脑电图应用于神经重症病人主要得益于识别各种神经重症的癫痫发作。脑电图凭借简便而无创的脑功能评估尤其是长程脑电图在监测NCSz和NCSE的优势,使得脑电图技术在评估神经重症病人病情进展和预后上发挥重要作用,是其他神经功能检查技术难以替代的。同时,由于脑电图对脑组织缺血缺氧的高度敏感性,使其能够早期动态监测神经重症病人血流灌注和血氧水平的功能变化。但是,即便如此,大部分神经重症病人多表现出非特异性的脑电图变化,在明确诊断方面脑电图的作用相对有限。
不仅如此,脑电图结果还容易受到各种医疗仪器的干扰以及病人自身躁动的影响。此外,神经重症监护的脑电图标准化术语还有待修正、统一。因此,作者认为有必要建立起一组完整的脑电图诊疗中心团队,对神经重症病人进行及时、规范、合理的脑电图监测,以便实现对脑功能变化的动态监测,从而指导治疗并改善预后。
来源:陈亦豪,魏俊吉.脑电图在神经重症病人中的应用及进展[J].中国微侵袭神经外科杂志,,23(10):-.
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