應用定量腦電圖觀察音樂對昏迷患者腦電活動變化的影響

摘要：目的 應用定量腦電圖（δ+θ/α+β值）客觀評價音樂對腦卒中昏迷患者的腦電活動變化的影響。方法 選擇符合入選標準的20例腦卒中昏迷患者，監測其在平靜、音樂刺激及音樂刺激停止3種狀態下定量腦電圖δ+θ/α+β值的變化。結果 20例腦卒中昏迷患者在音樂刺激狀態下δ+θ/α+β值與平靜狀態下比較明顯減小（P<0.05）。音樂刺激狀態下δ+θ/α+β值與音樂刺激停止后比較明顯減小（P<0.05）。音樂刺激停止后δ+θ/α+β值與平靜狀態比較無明顯差異（P>0.05）。結論 通過δ+θ/α+β值變化，客觀證明了音樂對腦卒中昏迷患者腦電活動的改善作用。

關鍵詞：昏迷；音樂；定量腦電圖

昏迷（coma）是指由各種原因導致的中樞神經系統的極度抑制狀態，是最嚴重的意識障礙，包括覺醒障礙和意識內容障礙，是大腦功能衰竭的主要表現[1]。眾多學者在昏迷促醒治療領域進行了不斷的探索和研究。音樂刺激療法在臨床上是常用到的一種促醒方法，對于昏迷的患者，聲波刺激產生的神經沖動沿蝸神經傳到腦橋時，可刺激腦干網狀結構上行激活系統，當這一系統興奮時，上行沖動增加，就引起大腦皮層的興奮灶增加，此時即出現覺醒狀態的腦電波，故易被喚醒[2]。雖然已有大量研究[3-5]證明經音樂治療的患者比單純常規治療的患者提早清醒，但并未對音樂治療的效果進行客觀定量和實時的觀察。為此，我們采用音樂刺激療法對腦卒中昏迷患者進行促醒治療時，用腦電進行實時監測，以定量腦電圖δ+θ/α+β值作為評估指標，證明音樂對腦電活動有改善作用。報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 所有病例均來自于2013年6月～10月徐州市中心醫院重癥監護病房所收治的腦卒中昏迷患者。共選擇符合入選標準的昏迷患者20例，其中男性14例，女性6例，年齡50～76歲，平均（63.65±8.92）歲。所有病例中腦梗塞13例，腦出血7例；GCS評分得6分者5例，得7分者8例，得8分者7例。

1.2納入標準 ①診斷符合《神經病學》人衛第七版教材的昏迷的診斷標準，并經頭顱CT或MRI檢查證實有顱腦損傷。除外小腦及腦干病變；②病程在3個月內生命體征穩定的患者；③GCS評分6～8分。經腦干聽覺誘發電位檢查證實聽力至少一側未損傷患者；④監護人知情同意并簽署同意書。

1.3排除標準 ①低溫或藥物所致昏迷；②癡呆和精神疾病。有酒精、藥物濫用或依賴史；③既往有嚴重視覺或聽覺障礙、失語及四肢運動障礙病史者；④需呼吸支持對腦電信號干擾較大的；⑤研究者認為不能依從研究程序的受試者。

1.4音樂刺激方法 在安靜、溫度適宜及關閉光源的環境下，減少人員走動，此時患者不進行任何治療、操作或暫停治療。給予家屬提供的患者喜好的音樂，采用與人體節律相適應的60～70dB的音量，內塞式耳機，雙耳同時進行傾聽，MP3進行播放。為了保持實驗的一致性與準確性，實驗時間一般選在下午15：00～l7：00之間進行。

1.5腦電圖監測

1.5.1腦電圖監測方法 所有病例均于入院后行腦電圖檢查，采用上海諾誠電氣有限公司提便攜式腦電圖儀，按照國際 10/20標準系統安放頭皮電極，采用16導聯描記，采集記錄患者的腦電圖波形。給予患者內塞式耳機，連接MP3。首先采集的患者安靜狀態下的腦電圖3 min，緊接著采集播放音樂狀態下的腦電圖3 min，然后停止音樂繼續采集音樂停止后的腦電圖3min。這3種狀態下腦電圖采集過程是連續的，中間無時間間隔。重復該過程3次，間隔10min/次。

1.5.2腦電圖數據處理 所有腦電圖記錄由同一名醫師進行處理，在記錄下的原始腦電圖中選取無明顯偽差影響的腦電波，以連續6s/次為一個采集單元，間斷選取5個采集單元，借助計算機軟件行快速傅里葉轉換，獲得能真實反映原始腦電圖的功率譜，將功率譜按照頻率分為δ（0.5～3.5 Hz） 、θ（4.0～7.5 Hz）、α1（8.0～11.0 Hz） 、α2（11.5～13.5 Hz） 、β1（14.0～18.5 Hz）、β2（19.0～30.0 Hz）6個頻帶，分別計算出每個頻帶的絕對功率值及相對功率δ+θ/α+β值，取其5次采集的平均值為所得數據。

1.6統計學處理 所有數據使用SPSS 16.0統計軟件處理，計量資料以（x±s）表示，先行正態性檢驗，實驗中所得δ+θ/α+β值符合正態性，經Levene檢驗方差不齊，選擇近似F檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

腦電監測3種狀態下δ+θ/α+β值的變化。音樂刺激下與平靜狀態比較：*P<0.05（P=0.013），差異有統計學意義。音樂刺激下與音樂刺激停止后比較：*P<0.05（P=0.031），有統計學意義。音樂刺激停止后與平靜狀態比較：P>0.05（P=0.984），無統計學意義。見表1。

3 討論

在人類大腦，最主要的聽覺刺激來源于音樂，音樂激活了大腦一系列的認知及情感組件，這些組件是特定的神經基質[6]。 在聆聽音樂時可促進大腦產生與改善認知和情緒相關的的神經底物[7]。改善神經內分泌、消化、心血管系統的功能，興奮大腦皮質，使乙酰膽堿的釋放量增多，從而提高患者的認知能力[8]。音樂刺激腦神經時可使腦內多數區域的血流量增加，調節大腦邊緣系統和腦干網狀結構的功能，促使未受累的腦細胞進行代償，從而代償彌補變性受損腦細胞的功能，加快意識恢復的目的[9]。神經生理學家證明，音樂對人的大腦邊緣系統和腦干網狀系統有直接性的影響，能提高大腦皮質的興奮性[10]。因此本研究采用音樂來刺激昏迷患者，并實時、定量觀察其對昏迷患者腦電活動的影響作用。

定量腦電圖是利用數學和計算機技術將原始腦電圖數量化，將波幅隨時間變化的腦電波變換為腦電功率隨頻率變化的數字化信號，為腦電圖分析提供了客觀量化的參數。相對功率值也就是各腦區某一頻段值占總功率值的百分比，是一個比較穩定的指標，而腦電功率譜中相對功率δ+θ/α+β值是腦功能研究中最常用指標[11]。 Leon-Carrion等[12]等認為腦功能狀態的損害在腦電圖功率譜上表現為慢波頻帶的增多，快波頻帶的減少。陳燕偉[13]等研究證明，慢波頻帶成分出現的越多，快波頻帶成分出現的越少，即δ+θ/α+β值越大時，腦功能狀態也越差，反之，腦功能狀態就越好。δ+θ/α+β值這一指標將腦電圖功率譜簡化成簡單的參數，可以迅速清楚地顯示功率譜頻帶的移動，作出準確的判斷。因此，本研究采用δ+θ/α+β值作為指標來觀察音樂刺激對昏迷患者的腦電活動的變化。

本實驗通過對20例昏迷患者按照個人喜好進行音樂刺激，對在平靜、音樂刺激及音樂刺激停止后3種狀態下的δ+θ/α+β值進行比較（如表1）。可知，在音樂的刺激下較平靜狀態下該比值減小，即慢波成分減少，快波成分相對增加，說明音樂對昏迷患者的大腦皮質活動具有明顯的興奮作用，患者的腦功能意識狀態在向著清醒的方向發展。音樂刺激停止后與音樂刺激狀態下該比值增大，說明音樂刺激時患者腦電波有明顯的好轉，但音樂刺激結束后，隨著隨時間的延長，患者的腦電圖波形開始漸漸向平靜狀態下的腦電圖恢復，再次出現原來時慢波成分較多的波形。由此，通過δ+θ/α+β值的變化，客觀的證明了音樂刺激對腦卒中昏迷患者腦電活動有明顯的改善作用，對昏迷患者有一定促醒作用，為音樂治療昏迷患者提供有力的理論依據。

但由于本研究病例數有限，想更加準確的評價音樂治療的價值，還有待樣本量的擴大。對于音樂刺激時間的長短及刺激停止后觀察的時間都可進一步研究，這是本實驗不完善之處。而且，昏迷促醒是一個長期的過程，該實驗只是對患者短時間音樂刺激下腦電圖變化進行觀察研究，下一步將對患者進行長期的音樂刺激，跟蹤觀察音樂刺激的療效。

參考文獻：

[1]黃衛東. 昏迷的診斷思路[J/CD]. 中華危重癥醫學雜志：電子版， 2009， 2（1）： 6-13.

[2]張麗華. 早期促醒干預重型顱腦損傷患者的臨床研究[J]. 中國康復醫學雜志， 2008， 23（1）： 76-77.

[3]魏璐城，蔣金泉， 黎莉， 等. 個體化音樂療法治療顱腦損傷20例的療效觀察[J]. 醫藥前沿， 2012， （30）：94-95.

[4]賈杰，陳希源，于曉忠， 等. 音樂療法對腦出血患者意識障礙的療效影響[J]. 陜西中醫， 2013， 34（6）： 662-663.

[5]王飛，王建華， 李瑞嶺， 等. 音樂療法聯合針刺對重度顱腦損傷患者意識提高的療效觀察[J]. 河北中醫， 2013， 35（1）： 31-32.

[6]Peretz I， Zatorre RJ. Brain organization for music processing[J]. Annu Rev Psychol， 2005，56：89-114.

[7]Ashby FG， Isen AM， Turken AU. A neuropsychological theory of positive affect and its influence on cognition[J]. Psychol Rev， 1999， 106（3）： 529-550.

[8]陶小英，孫麗英，毛櫻， 等. 音樂對嚴重認知功能障礙患者腦功能的影響[J]. 中國康復， 2008， 23（4）： 241-242.

[9]黃維明， 莫錦萍， 謝春雷， 等. 呼喚式護理干預對顱腦損傷致昏迷患者的影響[J]. 現代臨床護理， 2007， 6（4）： 4-6.

[10]卜春艷，攸連秀，章永偉，等.重型顱腦損傷后昏迷患者促醒及護理[J]. 吉林醫學. 2002， 23（2）： 116-116.

[11]陳玉寶.定量腦電圖對阿爾茨海默病患者認知能力的評估作用[J]. 中國全科醫學， 2012， 5（2）： 209-210.

[12]Leon-Carrion J， Martin-Rodriguez JF， Damas-lopez J， et a1. Brain function in the minimally conscious state： a quantitative neurophysiological study[J]. Clin Neurophysiol， 2008， 119（7）： 1506-1514.

[13]陳燕偉， 王向宇， 謝成金， 等. 定量腦電圖對重型顱腦創傷長期意識障礙患者的清醒評估[J]. 中華神經外科雜志， 2011， 27（1）： 56-58.編輯/哈濤