腦電圖檢查報告單診斷結論自動判讀系統及應用

菏澤市第三人民醫院神經電生理室 殷全喜

腦電圖診斷結論，目前基本上是人工分析后手書或表格式填寫報告單，診斷標準不嚴謹，不完整，正常與異常之間，異常度之間缺乏嚴密的鏈接，漏項較多，涵蓋不全，彈性較大。隨著人工智能時代的到來，腦電圖的智能化識別、智能化診斷是大趨勢。診斷結論自動化判讀是神經電生理醫師和軟件工程師共同的責任。筆者運用Excel表格的函數及公式功能［1］編輯的腦電圖檢查報告單診斷結論自動判讀系統（簡稱：本系統，下同）分為六部分：診斷標準、患者信息、記錄參數、原始數據、數據分析、診斷結論及異常重點描述。

一．診斷標準

參考了10部臨床腦電圖學專著［2-11］，制定出了比較細膩的診斷標準，為計算機診斷結論自動判別，做了一個良好的基礎框架。

(一) 成人正常腦電圖

1.由α活動和快活動組成，慢活動只有較少的散發性低幅θ活動，無明顯δ活動；

2.α活動和快活動呈正常分布，即α活動主要分布在枕區，快活動主要分布在額區、顳區；

3.α活動左右對稱部位的波幅差＜30%；

4.α活動左右對稱部位的頻寬＜1 Hz；

5.一側α活動指數減少＜10%；

6.α活動在睜眼、感覺刺激及精神活動時有明顯的衰減反應；

7.α活動及快活動不顯示異常高的波幅，分布在枕區、調節、調幅好的α活動波幅＜150 μⅤ，快波不超過30 μⅤ；

8.不出現棘、尖波等發作波；

9.睡眠波：頂尖波、紡錘波、K-綜合波應左右對稱，如期出現；

10.出現μ節律。

(二) 小兒正常腦電圖

1.清醒時不出現廣泛性、彌漫性高幅δ活動；

2.自然睡眠中不出現50 μⅤ以上的廣泛性、彌漫性β活動；

3.慢活動不恒定地局限于某個部位；

4.睡眠時頂尖波、紡錘波、K-綜合波不是恒定的一側缺乏或一側波幅降低≥50%，不出現極度紡錘波；

5.不出現發作波；

6.6個月以內，δ活動為主，不對稱，無光感；

7.6個月以后，θ活動為主，開始有光感、對稱性、節律性；

8.3 歲后兩側腦波應對稱，主要節律不低于4.5 Hz；

9.4歲或4歲以上，枕區基本節律不低于6 Hz；

10.5歲時，枕區基本節律不低于7 Hz，8～9 Hz α活動可占50%，δ活動較少；

11.6歲時，α活動占50% 以上；

12.9歲或9歲以上，枕區基本節律不低于8 Hz。

(三) 成人異常腦電圖

1.輕度異常

(1) 各導聯或某導聯出現對稱性指數為15%～25%的4～7 Hz 非陣發性中幅θ活動、或短程中幅陣發；或出現對稱性指數超過8%的低幅δ活動。

(2) 基本節律的優勢頻率為 8.5 Hz，或8～9 Hz。

(3) α活動同一導聯頻寬≥3 Hz，或同側半球不同導聯頻寬≥2 Hz。

(4) α優勢節律前移。

(5) α優勢節律泛化伴頻率在8.5～9 Hz或伴α 活動振幅≥100 μⅤ。

(6) 枕頂區基本節律的波幅≥150 μⅤ。

(7) α活動位相紊亂：左右對稱部α活動有明顯的位相差。

(8) 各導聯或某導聯出現指數為＜50%的30～50 μⅤ 的 β 活動。

(9) 兩側對稱部位的波幅差≥20%，或枕區α活動波幅差≥50%。

(10) 睜閉眼試驗，α活動不抑制，或潛伏期延長（＞1 s），或閉眼效應延遲（＞1.5 s）。

(11)過度換氣（HV）中出現重度慢高化反應，HⅤ停止30 s內恢復背景腦電圖；或HⅤ中出現輕-中度慢高化反應，HⅤ停止30 s未恢復背景腦電圖。

(12) 閃光刺激誘發試驗中，雙側無節律同化；或兩側波幅差≥50%；或一側為節律同化反應，另一側呈分數反應；或一側為節律同化倍數反應，另一側呈節律同化反應或呈分數反應；或出現低頻（＜8 Hz）或高頻（＞24 Hz）同化現象。

2.中度異常

(1) 非陣發性中-高幅4～7 Hz θ活動指數為25%～50%；陣發性高幅θ活動指數在15%以上。

(2) 基本節律的頻率減慢至≤8 Hz。

(3) α活動左右對稱部位的頻寬≥1 Hz。

(4) 各腦區出現陣發性或持續性波幅≥150 μⅤ的α活動。

(5) 基本節律的優勢頻率為50～75 μⅤ的β活動。

(6) 兩對應腦區常出現不對稱的θ、δ活動。

(7) 一側α活動或β活動消失，或一側α活動或β活動指數減少≥10%。

(8) 一側睡眠波（紡錘波、頂尖波和K-綜合波）消失或明顯減弱，或出現過度紡錘波。

(9) 出現自發或誘發的棘波、尖波，棘慢、尖慢綜合波，多棘慢綜合波等癲癎樣放電。

(10) HⅤ中出現重度慢高化反應，HⅤ停止30 s后不能恢復背景腦電圖。

(11) 閃光刺激：節律同化波幅≥150 μⅤ；或一側無節律同化；或一側同化節律指數減少≥10%。

3.重度異常

(1) 中-高幅θ活動指數≥50%；或廣泛性或彌漫性或局限性或陣發性高幅δ活動指數≥25%。

(2) 前頭區導聯連續性或陣發性出現≥150 μⅤ的α活動。

(3) 連續性或陣發性出現≥75 μⅤ的β活動。

(4) 出現自發、誘發的棘節律、尖節律、復合節律，或較多見的棘波、尖波、棘慢綜合波、尖慢綜合波、多棘慢綜合波等癲癎樣放電。

(5) 患者昏迷狀態下，基本節律成為平坦，只有低幅不規則慢波。

(6) 出現暴發-抑制活動。

4.界限性腦電圖

(1) 枕區α活動波幅＞100 μⅤ，伴調節、調幅不佳。

(2) 枕區α節律的波幅差≥30%，且＜50%。

(3) 一過性棘波、尖波。

(4) 一過性陣發性短程θ、δ活動。

(四) 兒童異常腦電圖

1.2歲以上有較多量3～5 Hz慢活動。

2.3歲或3歲以上，枕區基本節律＜4.5 Hz。

3.4歲或4歲以上，枕區基本節律＜6 Hz。

4.5歲或5歲以上，枕區基本節律＜7 Hz。

5.7歲或7歲以上，常見對稱或不對稱的不規則的＜2 Hz的δ活動。

6.9歲或9歲以上，枕區基本節律＜8 Hz。

7.10歲后，枕區有少量以上的3～5 Hz慢活動。

8.出現＞50 μⅤ的彌散性或局限性快活動。

9.出現彌漫性或廣泛性高幅α活動。

10.出現廣泛性、間歇性δ節律及（或）θ節律；或出現彌漫性不規則δ活動。

11.不規則慢活動恒定性不對稱，或局限性出現。

12.一側α活動消失、減弱等明顯不對稱。

13.一側睡眠波減弱或消失，或出現過度紡錘波。

14.出現自發或誘發的棘、尖波，棘-慢綜合波、尖-慢綜合波，多棘-慢綜合波以及節律性等癲癎樣放電。

以上診斷標準雖較細膩，但也只能作為本系統診斷標準的基礎框架，需要進一步細化，將“框架”中沒有涉及到的項目分配到相應的標準中去，做到沒有漏項、沒有漏點，面面俱到，標準統一，做到計算機診斷的無縫鏈接，做到正常就是正常，異常就是異常。細化之后，僅成年人重度異常的標準有44條，中度異常的診斷標準有57條，輕度異常的診斷標準有89條，合計達190條，均隱含于Excel表格中。細化的診斷標準另文介紹。

二、患者信息錄入

1.手工錄入：姓名、年齡、ⅠD號、EEG號。

2.下拉菜單選擇式錄入：日期、性別、科室、臨床診斷。

三、記錄參數

國際10/20系統電極安置法，同側耳參考導聯、平均參考導聯、雙極導聯，必要的誘發試驗，TC=0.3，HF=70（或30），靈敏度：1 mm=10 μⅤ。

四、原始數據錄入

本系統均采用下拉菜單選擇。

1.術語應用［12-16］

(1) 腦波的量：＜8%為很少；＜15%為較少；＜25%為少量、常見；＜50%為中量、頻發；≥50%且＜75%為較多量；≥75%為多量。

(2) 振幅：＜25 μⅤ為低幅；25～75 μⅤ為中幅；75～100 μⅤ 為高幅；≥150 μⅤ 為極高幅。

(3) 腦波的出現形式：單發的、群發的、散在性、彌散性、彌漫性、廣泛性、插入性、疊加性、陣發性、暴發性、持續性、間歇性、周期性、對稱性、局灶性、游走性、多灶性、暴發-抑制、短程、長程。

(4) 腦波的形態：節律性、正弦樣、較規則、不規則、多形性、混合性、平坦波形。

(5) 腦波的對稱性：兩側對稱、兩側大致對稱、兩側不對稱、振幅交替優勢、一側振幅明顯增高或降低（≥20%或≥50%）、一側指數明顯減少（≥10%），一側α活動頻率減慢（≥1 Hz）。

(6) 誘發試驗：①閉目效應好，α節律抑制潛伏期延長（＞1 s），閉目效應差（＞1.5 s）。②輕度慢高化反應，中度慢高化反應，呈重度慢高化反應。③節律同化反應，節律同化倍數反應，節律同化分數反應，無節律同化反應，一側節律同化反應減弱（指數減少，振幅降低、一側節律同化反應，另一側呈現分數反應）等。

2.各種腦波錄入：包括基本節律（背景活動）、快活動、慢活動、癲癎樣放電、其他腦波（μ節律，6及14 Hz陽性棘波，小尖棘波，額正中線θ活動等）出現的腦區分布、量、波幅、頻率、對稱性，如下示例。

(1) 基本節律：兩側枕區優勢節律為 25～50 μⅤ、10.0～10.5 Hz α活動，調節、調幅好，兩側大致對稱。

(2) 快活動：兩側額-顳前少量散在性較規則＜15μⅤ、18～30 Hz快活動，兩側大致對稱。

(3) 慢活動：兩側各腦區頻發廣泛性、陣發性≥100 μⅤ、3.0～4.0 Hz δ或 θ活動，左側額區振幅明顯增高（＞20%）。

(4) 癲癎樣放電：左顳前-顳中頻發、群發的較規則≥100 μⅤ、3.5～4.0 Hz棘-慢綜合波，左顳前區振幅明顯增高（＞20%）。

3.誘發試驗：包括睜閉眼、過度換氣、閃光刺激等腦波反應。

(1) 睜閉眼：閉目效應差（＞1.5 s）。

(2) 過度換氣：呈重度慢高化反應，30 s未恢復背景腦電圖。

(3) 閃光刺激：兩側枕區出現12、15、18、21 Hz節律同化反應，左側枕區指數減少≥10%。

4.特殊電極：包括蝶骨電極、鼻咽電極、下頜切跡電極的腦波反應。

五、數據分析

本系統對錄入的各種數據通過和隱含于Excel表格中的不同年齡的腦電圖診斷標準進行縱橫交錯的比對，這是一個極其復雜的過程。

1.年齡＜14歲的患兒和兒童腦電圖診斷標準比對。

2.年齡≥14歲的和成人腦電圖診斷標準進行比對，對14～16歲出現慢波的量比＞16歲的標準放寬；對年齡≥70歲的基本節律的頻率慢化的標準放寬。

3.對年齡≥14歲的患者先從重度異常進行排除式比對，而后和中度異常、輕度異常、界限性異常、正常腦電圖的標準進行比對，直到記錄數據和診斷標準中的一條相吻合為止。

4.對兒童患者和≥14歲的患者一樣，也是從異常程度較重開始比對，只是異常不分度。

六．診斷結論及診斷要點表述

1.腦電圖診斷結論及部分源代碼

(1) 正常腦電圖（分型：α型腦電圖、β型腦電圖、去同步化腦電圖、不規則腦電圖）：

=ⅠF{AND[Q7＞13，A13="基本節律："，AA13="Hzα活動 "，X13-U13≤ 3，O14="",O8=""，L9="N1"，OR（M13="優勢節律為 "，M13="多量 "，M13="指數 ＞75%"）]，"α優勢型腦電圖"，""}

=ⅠF{ AND[Q49="快低中 "，D17="快中多 "，OR(AD18="Hz快活動"，AD18="Hz快節律") ]，L9="N1") ，"β型腦電圖 "，""}

=ⅠF{AND[L9="N1"，A13="背景活動："AD18="Hz快活動 "，U18="＜15 μV"，G47="低幅 "，F45="很少-少 "，G41="慢1低中 "，Q8="調幅差"，D17="快中多"]，"去同步化型腦電圖"，""}

=ⅠF{AND[Q7＞13，A13="基本節律："，AA13="Hzα活 動 "，L9="N1"，OR（O8="調幅差 2"，X13-U13=2，O14="α活動呈快變異"，O14="α活動呈慢變異"）]，"不規則型腦電圖"，""}

(2) 兒童正常腦電圖

=ⅠF{OR[AND（Q7＜14，A13="基本節律：",AA13="Hzα活 動 "，X13-U13＜2，O14=""，O8=""，L9="N1"），AND（Q7＜14，A13="基本節律："，AA13="Hz α θ活動 "，X13-U13＜=3，O14=""，O8=""，L9="N1"）]，" 兒童正常腦電圖"，""}

(3) 界限型腦電圖

=ⅠF{OR[AND（Q7＞15，Q13="≥ 100 μV"，K14="調幅不佳 "），AND(M20="一過性 "，D32="發作波") ]，"界限性腦電圖"，""}

(4) 輕度異常腦電圖

=ⅠF{OR[AND（G47="極高幅 "，AA13="Hzα活 動 "，N5="后頭區 "），AND（Q7＞15，Q13="≥ 100 μV"，AA13="Hzα活動 "，Ⅰ13="各腦區"）]，"輕度異常腦電圖"，""}

(5) 中度異常腦電圖

=ⅠF{OR[AND（G47="極高幅 "，AA13="Hzα活 動 "，N5="各腦區 "），AND（Q7＜70，X13＜9,U13=8），AB26="棘尖波"]"，中度異常腦電圖"，""}

(6) 重度異常腦電圖

=ⅠF{OR[AND（G47="極高幅 "，AA13="Hzα活動"，N5="前頭區"），R25="平坦活動"，A24="棘節律"，A32="棘節律"，AD14="棘節律"，AF14="棘節律"，Ⅴ29="三相波"，P20="突發驟停"]，"重度異常腦電圖"，""}

(7) 兒童異常腦電圖

=ⅠF{OR[AND（N5=" 前頭區 "，Ⅰ12=" 多量"，G47="極高幅"），AND（D32="發作波"），AND(O12="多量"，K47="極高幅"，A26="陣爆"，A48="δθ活動") ]，"兒童異常腦電圖"，""}

2.診斷要點表述：為讓臨床醫師在盡量短的時間內讀到腦電圖異常的主要部分，本系統用十分簡練的語句，總結描述異常波的電壓、量、形態、分布等。分為六部分進行描述：(1) 生理波的異常反應；(2) 慢活動異常；(3) 癲癎樣放電；(4) 睜閉眼時的異常反應；(5) 過度換氣中的異常反應；(6) 閃光刺激中的異常反應。對上述腦電活動的分布、波幅、出現形式、對稱性等異常情況進行描述。

七、本系統運行環境：Excel 2007以上版本，或WPS 表格2013以上版本。

八、小結

1.本系統報告單看上去就像一份普通的Excel表格式報告單。

2.用函數、公式將細化的診斷標準融入本系統中，是一項非常復雜的工程，它需要進行數百次的縱橫交錯的比對，才能生成診斷結論。

3.統一了診斷標誰（對使用本系統者而言），規范了報告單格式，彌補了人工診斷中的許多漏洞和不足，做到了診斷中正常與異常之間，異常度之間的無縫鏈接，診斷準確，不漏項。

4.對自動生成的每一份腦電圖報告的診斷結論，本系統用簡練語句重點描述異常波的分布、波幅、量、形態、對稱性等。使臨床醫師用最短的時間就可以看到腦電報告單的重點。

5.操作使用簡單、方便、易學，節省了腦電圖醫師時間。

6.為腦電圖報告單規范化，為臨床腦電圖診斷的規范化、完整化，為今后儀器設備增加全智能化報告單功能，拋磚引玉、添磚加瓦。

7.本系統適用于成年人及兒童。

8.經過兩年多的應用和不斷完善，達到了預期目標，滿足了臨床需求。

附報告單式樣。

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