十三、脑电地形图

十三、脑电地形图

脑电地形图就是计算化的脑电图,它应用图形技术来表达大脑的电生理信息,代替了脑电图的曲线图,它能直观而醒目地利用彩色平面图形和左右侧位图形来反映大脑的神经活动,对病变能较好地定位,是一种神经电生理学的成像技术(图1-15)。

图示

图1-15 正常脑电地形图

(一)脑电地形图的种类

脑电地形图的种类,目前有以下几种。

(1)自发脑电空间电位分布图(EEG topography),即我们通常所指的脑电地形图,它是描记在安静状态下皮质自发电活动的电位分布状态的地形图。

(2)诱发电位地形图(evoked potential topography),它是研究被检者在外界特定条件刺激下皮质电位的分布状态的脑电地形图,常用的刺激有视觉刺激、听觉刺激和电刺激等。

(3)显著性概率地形图(significant probability mapping),它是通过统计学处理显示被检者与正常者的差异的脑电地形图,单位为SD。所用的统计学处理方法又分为t检验和z检验,组别之间的对照常采用t检验,单个被检者与正常值的对照常采用z检验。

(4)棘波分析地形图(brain spike isopotential mapping),它是通过棘波分析软件或时域分析地形图的方法来检测棘波或尖波的地形图检查技术。

(5)动态脑电地形图(ambulatory brain electrical activity mapping,ABEAM)和视频脑电地形图(video-BEAM),是由动态和视频脑电图的曲线图经过快速傅里叶转换(FFT)得到的,同脑电地形图一样,也是一种电生理学成像技术。其诊断方法与脑电地形图相同,优点在于动态和视频脑电地形图可以长时间(数小时至24 h或更长时间)观察疾病的动态变化,能更好地观察病情,指导治疗和协助判断预后。

(二)正常人脑电地形图

关于正常人的脑电地形图,由于脑电地形图仪的型号不同,颜色灰阶的划分不一,以及功率值测定的标准不同,所以正常人脑电地形图应根据自己实验室的数据进行判断。现简要介绍一下正常人在清醒、闭目和安静状况下脑电地形图的基本特征。

(1)正常脑电地形图图像左右相应部位功率值是基本相等的,一般差异在30%以内。

(2)图像左右相应部位的颜色灰阶基本对称,正常人左右相应部位差别在三个灰阶之内(以上数值为BA-Ⅲ型脑电地形图仪测得的数据,各仪器有所差别)。

(3)随着年龄的增长,α频段功率值逐渐增高,以枕部为主。

(4)随着年龄的增长,慢波(θ、δ)频段功率值逐渐降低,老年人稍有增高。

(5)β波活动于婴儿期开始出现,至成人随着年龄的增加而增多,老年人略有减少。

(6)新生儿脑电地形图各部位均不规则、不对称,持续的慢活动以δ频段为主;自婴儿期开始其节律性和对称性逐渐形成,至成人时图形已稳定,左右两半球基本对称。

(三)脑血管病的脑电地形图

脑电地形图在急性脑血管病诊断方面的应用有较高的参考价值,其既可协助定性诊断,又可协助定位诊断,还可协助缺血性脑血管病与出血性脑血管病之间的鉴别诊断,并可协助诊断病变对周围正常脑组织功能的影响,对缺血性脑血管病还可起到超前诊断的作用。现分述如下。

1.脑电地形图在出血性急性脑血管病诊断中的应用

(1)高血压性脑出血的脑电地形图诊断。

高血压性脑出血的脑电地形图主要表现如下:

①病变区在δ频段出现局限性高功率阴影,Scale(标尺)为32时,其功率值多在6.0 μV以上,颜色灰阶在12级以上,病变区呈红色以上改变。

②显著性概率地形图上出现高偏离度改变,SD>7。

③在病灶周围可显示水肿带和对周围脑组织功能的不同程度影响,颜色灰阶愈高,其影响愈重,但慢波功率衰减带不十分明显。

上述表现即为脑电地形图诊断高血压性脑出血的主要依据。

(2)蛛网膜下腔出血的脑电地形图诊断。

蛛网膜下腔出血的脑电地形图主要表现如下:

①蛛网膜下腔出血的脑电地形图改变,与高血压性脑出血的改变基本相同。

②病变区出血量大时,可呈现弥漫性高功率阴影;出血量小时,可呈现蛛网膜下腔区局限性高功率阴影。

2.脑电地形图在缺血性脑血管病诊断中的应用

(1)脑梗死的脑电地形图诊断。

脑梗死包括动脉硬化性脑梗死和脑栓塞,其脑电地形图的主要表现为:

①在病变区θ或δ频段出现局限性高功率阴影,但不如脑出血增高显著,Scale为32时,病变区功率值在4.0 μV以上,颜色灰阶在9级以上,病变区多呈黄色以上改变。

②在病变周围区出现不同的颜色灰阶变化,由内向外分别为半暗带区和水肿带区。其中,半暗带区又称缺血性半影区(ischemic penumbra,IP);水肿带区对周围正常组织的功能影响程度不同,其周围慢波功率衰减带较明显。

③显著性概率地形图上也出现较高的偏离度,SD>5。

④脑梗死脑电地形图在病变区脑细胞发生功能改变后,即出现上述变化,早于CT和MRI,故有超前诊断的作用。

(2)腔隙性脑梗死的脑电地形图诊断。

腔隙性脑梗死的脑电地形图改变与动脉硬化性脑梗死表现基本相同,只是其功率值和颜色灰阶改变较动脉硬化性脑梗死小。

(3)短暂性脑缺血发作的脑电地形图诊断。

短暂性脑缺血发作的脑电地形图的主要改变为:病变区α频段出现低功率阴影,Scale为32时,病变区功率值在2 μV以下,颜色灰阶在4级以下,病变区呈蓝色以下改变,病变严重区可出现腔隙性脑梗死表现。

(4)可逆性缺血性脑损害的脑电地形图诊断。

可逆性缺血性脑损害是指按血管分布的脑缺血所致局限性神经功能受损持续在24 h以上,经过一段时间(多在3周内)基本恢复,不遗留明确的功能障碍,其病因和发病机理与短暂性脑缺血发作相同,只是缺血程度较重、持续时间稍长,其脑电地形图的主要表现与短暂性脑缺血发作基本相同,只是持续时间较长。

(5)出血性脑梗死的脑电地形图诊断。

出血性脑梗死又称红色脑梗死或赤色脑梗死,是脑梗死中的一种特殊类型,即在脑梗死的基础之上,经过治疗,阻塞的血管被疏通,由于阻塞的血管的远端血管壁因缺血而受损,经不起原正常血流的压力,血管再通后,血管壁受损部位可被正常压力的血流冲破而造成出血,形成出血性脑梗死。关于出血性脑梗死的脑电地形图改变特点为:基本改变同动脉硬化性脑梗死;在脑梗死的基础上又出现脑出血样改变;Scale为32时,即在呈黄色改变的病变区域内又出现斑片状的红色区域。(https://www.daowen.com)

(四)脑外伤脑电地形图

脑电地形图在脑外伤的诊断、鉴别、疗效观察以及预后判断方面也有较好的应用价值。尤其对脑震荡的诊断,脑电地形图是目前最理想、最有价值的诊断依据之一,且对病变范围和程度也可协助诊断。脑电地形图在脑外伤诊断中的应用如下。

1.脑震荡的脑电地形图诊断

(1)在δ频段,病变区出现高功率阴影。

(2)显著性概率地形图出现高偏离度改变,SD>5。

(3)病情严重则高功率阴影的功率值高,病情轻则功率值偏低;前者累及范围大,后者累及范围小。

2.硬膜下血肿的脑电地形图诊断

(1)在δ或θ频段,病变区出现新月形高功率阴影,Scale为16时,其功率值在11.0 μV以上,颜色灰阶在12个灰阶以上。

(2)显著性概率地形图出现高偏离度改变,SD>7。

3.硬膜外血肿的脑电地形图诊断

(1)在δ频段,病变区出现似双凸镜形(棱形)高功率阴影。

(2)显著性概率地形图出现高偏离度改变,SD>7。

4.脑挫裂伤的脑电地形图诊断

(1)在δ或θ频段,病变区出现高功率阴影,Scale为64时,其功率值在2.68 μV以上,颜色灰阶在12个灰阶以上。

(2)显著性概率地形图出现高偏离度改变,SD>5。

(3)如为对冲性脑挫裂伤,δ频段着力点病变区及其对侧分别出现高功率阴影,在两个高功率阴影区之间存在一个轻度高功率阴影。

5.外伤性癫痫的脑电地形图诊断

(1)病变区出现局限性高功率阴影,Scale为1时,其功率值为127 μV,颜色灰阶为16个灰阶。

(2)棘波分析地形图出现棘波和尖波等改变。

(3)显著性概率地形图出现高偏离度改变,SD>5。

6.外伤后综合征的脑电地形图诊断

(1)在α频段失去正常功率分布状态,高功率前移,且分布不规则。

(2)在β频段出现高功率阴影。

(3)显著性概率地形图出现高偏离度改变,SD>5。

(五)精神及心理性疾病和智能障碍等的脑电地形图

脑电地形图在精神及心理性疾病和智能障碍等诊断中的应用是目前最为理想和可靠的方法之一,它可补充脑CT和MRI的不足,并能协助观察疗效和判断预后。脑电地形图在精神及心理性疾病和智能障碍等的诊断中的应用如下。

1.神经衰弱的脑电地形图诊断

(1)在α频段出现低功率阴影,Scale为32时,其功率值在1.5 μV以下,颜色灰阶在3个灰阶以下;或功率分布失去正常分布状态,且不对称,不规则。

(2)或在β频段出现高功率阴影,有时在θ频段出现高功率阴影。

(3)显著性概率地形图出现高偏离度改变,SD>5。

2.精神分裂的脑电地形图诊断

(1)在β频段出现高功率阴影,Scale为32时,其功率值在7.1 μV以上,颜色灰阶在14个灰阶以上。

(2)或在α频段出现低功率阴影。

(3)显著性概率地形图出现高偏离度改变,SD>5。

3.轻微脑机能障碍综合征(多动症)的脑电地形图诊断

(1)在θ或δ频段出现局限性或弥漫性高功率阴影,Scale为16时,其功率值在7.7 μV以上,颜色灰阶在9个灰阶以上。

(2)显著性概率地形图出现高偏离度改变,SD>5。

4.脑萎缩症的脑电地形图诊断

脑萎缩症其中一种为弥漫性大脑萎缩症,又称阿尔茨海默病,主要病理改变为大脑皮质弥漫性萎缩;另一种为脑叶萎缩症,又称皮克病,其病理改变为额叶和颞叶萎缩,此外,还有其他名称脑萎缩症等。这类疾病的脑电地形图的基本改变是一致的,具体可显示以下改变。

(1)α频段于病变区出现低功率阴影。

(2)在δ和θ频段出现高功率阴影,阿尔茨海默病表现为弥漫性高功率阴影,皮克病表现为额区和颞区局限性高功率阴影,其他部位萎缩也出现同样改变,Scale为32时,其功率值在4.4 μV以上,颜色灰阶在9个灰阶以上。

(3)显著性概率地形图出现高偏离度改变,SD>5。

5.智能发育迟缓的脑电地形图诊断

(1)在α频段出现低于正常水平下限以下的低功率阴影。

(2)在θ和δ频段出现高于正常水平上限的高功率阴影,Scale为32时,其功率值在4.1 μV以上,颜色灰阶在9个灰阶以上。

(3)显著性概率地形图显示高偏离度改变,SD>5。