定量腦電圖在缺血性腦卒中的臨床應用與新進展

尹小明綜述， 邢英琦， 宋曉南審校

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定量腦電圖在缺血性腦卒中的臨床應用與新進展

尹小明綜述， 邢英琦， 宋曉南審校

世界范圍內，卒中都是致死和致殘的主要原因，給家庭和社會造成極大的負擔。其中80%是缺血性腦卒中[1]。盡管CT和MRI等影像學技術為臨床提供巨大幫助，但顱腦CT在發病急性期只能準確查出40%～62%[2]；MRI雖能發現急性期改變，但對患者要求高，導致一些患者不能完成檢查，而且費用高，不能實時監測[3]。定量腦電圖(QEEG)是將常規腦電圖的基本要素(頻率、節律、波幅、波形等)通過頻域或時域分析，通過函數模型轉化為各種量化參數，從而使分析結果更加客觀，也更易于廣大臨床醫師對分析結果的閱讀與理解。在卒中方面的意義已經逐漸被越來越多的人所意識。因此，我們對相關報道做一綜述，對未來加以展望。

1 缺血性卒中常用的定量腦電圖量化參數

隨著計算機技術的發展，定量腦電圖的應用參數不斷擴展增加，但常用在缺血性卒中的指標有限，介紹如下。

1.1 相對功率比 采用快速傅立葉轉換(FFT)等方法，將原始腦電圖腦電波幅隨時間的變化轉化為腦電功率隨頻率的變化，即得到α、β、θ、δ各個頻帶腦波在一定時間范圍內絕對功率值(absolute power)。從而將腦電圖信號從時域轉換到頻域，即得到腦電功率隨頻率變化的頻譜圖，進而直接觀察α、β、θ、δ頻段腦電波的分布與變化情況。其中某一個或某幾個頻帶的絕對功率值與另一個或另幾個頻帶的絕對功率值的比值就是相對功率比。相對功率比能定量反映α、β、θ、δ頻帶腦波的分布、比例以及波幅變化的情況。目前常用的相對功率比包括：δ與α功率比(delta-alpha power ratio．DAR)，α與δ功率比(alph-deIta power ratio，ADR)、δ+θ與α+β功率比[(deIta+theta)/(alpha+beta)，DTABR]，以及相對a波功率(reIative alpha power，RAP)，相對δ波功率(relative delta power，RDP)等．

1.2 腦對稱指數 腦對稱指數(brain symmetry index BSI)也是通過EEG功率頻譜分析的傅里葉快速轉換機制計算所得，代表左右大腦半球功率譜的差異，能夠量化評估兩側半球在頻率分布、波幅大小方面的差異，也就是傳統EEG所說的左、右大腦半球導聯的對稱性。在2004年被van Putten 等首次引入到腦卒中的研究中[4，5]。它的變化范圍是0～1，越接近0代表對稱性越好，越接近1表示差異性越大[4]。由于BSI反應的是雙側大腦半球整體差異程度，因此，如果大腦既往受過損傷，可能其對稱性的基線已經改變，那么它在缺血性卒中的應用價值便會受限，敏感性也會下降。另外，因為它是對某一時間內的總體功率進行計算，可能會忽略某一時間或某一對導聯間的差異，而對局部病變或一過性病變發生遺漏。于是，van Putten等[5，6]又提出了暫時性腦對稱指數以及修訂腦對稱指數，2009年sheorajpanday等[7]提出了配對腦對稱指數(pdBSI)。這些對BSI的演變，提高檢測兩側半球差異的敏感性和準確性。

1.3 復雜性 復雜性目前尚沒有統一的定義，而復雜度、李氏指數、分形維數和近似熵都是從不同方面評價事物復雜性的參量。分形維數反映了復雜形體占有空間的有效性，它是復雜形體不規則性的量度，是對腦電圖的一種非線性分析方法。

2 腦電圖在卒中診斷中的意義

2.1 腦電圖對缺血性卒中的早期發現

2.1.1 EEG與腦血流量的關系 缺血性腦卒中是由各種原因引起腦部血液供應障礙所導致腦組織缺血壞死進而發生不可逆性損害。EEG能敏感地監測到腦血流下降引起的腦細胞代謝紊亂和神經元異常電活動[8，9]。Visser等[9]指出在抑制血液循環后，首先α功率增加、β功率下降；大約15 s后，α功率開始下降，β功率進一步下降，δ-1功率增加，δ-2功率開始下降；25 s后，δ-1功率開始穩定或者下降，30 s后，出現電靜息；恢復循環后60～90 s，各波逐漸恢復，充分說明了EEG對腦部缺血的快速反應性及敏感性。那么，腦血流下降到多少，EEG才有改變呢？研究表明當腦血流低于35 ml/(100 g·min)以下，EEG發生快β節律的缺失；進一步下降背景節律變慢出現θ節律；當血流低于18 ml/(100 g·min)，δ節律出現；若血流低于10 ml/(100 g·min)，腦電出現全面抑制[10，11]。可見，當腦血流下降到一定程度，不能滿足細胞正常活動時，腦電便發生相應改變。這在頸動脈剝脫術(CEA)及頸動脈支架植入術(CAS)等術中觀察腦功能，及時發現腦缺血改變并行分流術，減少手術相關的卒中發生率有重要價值。

2.1.2 EEG對蛛網膜下腔出血后遲發性腦缺血的預測作用 由于腦電圖對腦血流變化高度敏感，一些學者已將其應用于蛛網膜下腔出血(SAH)患者由于血管痙攣造成的腦缺血。2004年，Claassen等[12]在對34例SAH患者的研究中發現，與基線(術后第1天測得結果)相比，如果后續的記錄中連續6個記錄片段 ADR下降10%以上，或者任何一個片段ADR下降50%以上，則患者很容易發生遲發性腦缺血(敏感性100%，特異性76%；敏感性89%，特異性84%)。后來，Stuart等[13]進一步證實ADR是預測遲發性腦缺血的最佳指標。但是，Gollwitzer等的研究結果并非如此。Gollwitzer等[14]發現ADR與遲發性腦缺血相關性差，而α功率下降40%以上連續超過5 h或者θ功率下降40%以上連續超過6 h才是預測遲發性腦缺血的最佳指標(89%敏感性，77%特異性)。對于結果的差別，Gollwitzer等[14]認為可以用Machado等[3]的研究結果——α和θ功率改變是缺血半暗帶和細胞水腫區域的特點一一解釋。因α功率下降不是持續一段時間，只是對應腦血流灌注下降到使細胞處于梗死風險而尚未發生梗死的程度。Gollwitzer等[14]同時指出，EEG比常規檢查(TCD、頭CT或頭MRI)早發現遲發性腦缺血和血管痙攣2.3 d。定量腦電圖能早期預測SAH引起的遲發型腦缺血，進而指導臨床醫生早期干預，預防腦梗死的發生，為SAH的良好預后提供保障。

2.2 腦電圖對梗死的診斷 盡管EEG有良好的時間分辨率，但空間分辨率低[7]。所以傳統的觀點認為EEG對病變的定位價值不大[15，16]。然而，Valdes等[15]用可變分辨率腦電磁層析成像(VARETA)聯合3D影像解剖與EEG/EMG，對病灶區進行準確定位。Machado等[3]則提出定量腦電圖的異常δ波與梗死中心對應，而α和θ活動則與缺血半暗帶、腦水腫及神經機能分離相關。這些都對定量腦電圖在缺血性卒中的定位價值予以肯定。

不僅如此，通過影像學DWI相證實，Sheorajpanday等[17，18]發現pdBSI比NIHSS(National Institutes of Health Stroke Scale)評分能更準確的提示或排除新發病灶。對于腔隙性腦梗死患者，定量腦電圖DTABR3.5可100%檢測到新梗死灶[17]。但是Sheorajpanday等在所有研究中沒有納入病情嚴重患者，患者NIHSS評分最高15，所以相對局限。2015年，Finnigan等[19]通過對比分析18例卒中患者和28例對照組患者的7個常用腦電指標，發現DAR是準確區分兩組的最佳指標：DAR等于3.7具有100%的敏感度和100%的特異度；其次是DTABR和RD。

定量腦電圖不僅確診缺血性腦卒中的發生，還能反應病灶大小和病情嚴重程度。Sheorajpanday等[17]通過統計學分析發現 pdBSI與新發病灶面積相關系數為0.54(P<0.005)，而且在首次卒中和多次卒中患者人群，變化不大。其實，早在2004年Jordan等[20]就發現，EEG的形態、波幅、頻率的改變與腦部缺血程度密切相關。Filippo Zappasodi等[21]通過對腦電復雜性的研究，指出分形維數下降說明病情嚴重。因此，在患者不能完成相關影像學檢查時，又需要了解病情時，QEEG不失為一種選擇。

3 定量腦電圖在治療中的應用

定量腦電圖在CEA及CAS術中的監測，為術中是否采取分流提供可靠信息，可以減少術中及術后卒中風險。在此，重點談一下定量腦電圖在溶栓治療中作用。2006年，Finnigan等[22]研究發現，發病6 h內的卒中患者在靜脈滴注重組組織型纖溶酶原激活劑 (r-tPA)后25 min，全腦δ功率便發生迅速下降，這比臨床癥狀改善早2 h。2008年，de Vos等[23]研究了16例接受重組組織型纖溶酶原激活劑 (r-tPA)治療的卒中患者，指出溶栓前后BSI的變化與NIHSS的變化顯著相關。定量腦電圖由于可以快速反映腦細胞功能的變化，故而能有效提示溶栓的治療效果，為進一步正確選擇治療方案(比如及時采取橋接技術)提供重要信息。但目前尚缺乏該方面研究。

4 腦電圖對梗死的預后價值

定量腦電圖不僅在腦卒中的診斷治療等方面有重要價值，還在卒中的預后中有重要意義[4，24]。Cuspineda等[25]在2007年就指出卒中急性期(<72 h)δ絕對功率是卒中后3 m預后的最佳預測指標。Sheorajpanday等[18，26]更是在系列文章中提出QEEG在卒中預后的價值。在對94例前循環缺血患者的研究中，pdBSI是神經功能惡化的唯一獨立預示指標，進行ROC分析，pdBSI以曲線下面積(AUC)0.91±0.05 (SE，95%CI0.81～1.01，P=0.003)優于NIHSS評分。這些研究都未對入選患者梗死部位做要求，是對全腦而言。后來，Finnigan等[27]發現兩例單側腦卒中患者在急性期，患側為主的δ活動逐漸減弱甚至消失，與此同時健側δ活動逐漸增大達到極值，最終這兩例患者病情惡化死亡。同樣，在對42例單側大腦中動脈梗死患者與20例對照組的研究中，Assenza等[28]通過分析腦電指標和卒中急性期及6 m后的NIHSS評分，健側δ功率是衡量卒中患者有效恢復率(effective recovery (ER) ER=(首次NIHSS-6 m后的NIHSS)/(首次NIHSS-對照組NIHSS)的最佳指標。而Filippo Zappasodi等[21]則對大腦半球間的復雜性分析，發現腦功能復雜性與預后相關。但這些都是分析定量腦電圖與生活運動功能方面的研究，其實，定量腦電圖還可以預測卒中后的認知障礙。通過對20例患者的隨訪研究，Schleiger等.[29]發現卒中后105 d的認知功能與額部DAR(R=-0.664，P≤0.001)和全頭部的α功率(R=0.67，P≤0.001)具有相關性。

5 結 論

盡管缺血性卒中的腦電圖相對缺乏特異性，但由于腦電圖的方便、無創、可床旁操作、實時動態監測等優點，其在臨床應用價值不斷擴大。現在由于缺乏溶栓效果的早期評價指標，再加上臨床表現的滯后性，所以理想的溶栓結果尚有限。定量腦電圖作為一種實時方便的監測技術，可以早期客觀評腦功能改變，能夠及時地反應溶栓效果，為是否需要采取下一步的干預措施提供依據，可以顯著提高患者預后。在此方面Finnigan和de Vos的研究肯定了其在溶栓效果的意義。盡管目前該探索尚數量有限，但其巨大的臨床價值已經收到人們關注。我們在關注卒中患者病情的同時，更關注患者的預后。QEEG在預后的價值已越發突顯出來，除了在上述內科保守治療的應用，Jennifer等[30]在開瓣減壓后卒中患者區分了預后良好與不良組。Biljana等[31]試圖建立一個模型，用QEEG區分患者預后情況。所以，QEEG將會在卒中預后方面發揮越來越大的作用。另外，QEEG在癡呆患者的價值也逐漸被發現，而血管病后癡呆是癡呆人群中一大組成部分。QEEG能夠早期提示認知功能的下降，促使我們及早干預，延緩病情進展，最終提高患者生存質量。總之，QEEG在卒中患者的價值既已被發現，其應用也必將更廣泛。

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1003-2754(2016)03-0283-03

R743.3；R741.044

2016-01-04；

2016-03-08

(吉林大學第一醫院神經內科和神經科學中心，吉林 長春 130021)

宋曉南，E-mail：songxiaonan2009@sina.com