過度換氣誘發試驗對兒童腦電圖的影響：文獻綜述

殷全喜 李虎 韓淑娟

菏澤市第三人民醫院神經電生理室 山東省菏澤市 274031

腦電圖（electroencephalography，EEG)是經頭皮電極采集與記錄的局部神經元自發性、節律性的電活動。由于癲癇發作具有多種形式且發作時間無法預測，常規EEG常常記錄不到異常電活動。所以，有必要做一些誘發試驗來提高異常活動和癲癇樣放電的檢出率。過度換氣（hyperventilation, HV）誘發試驗，可以提高常規腦電圖的陽性率和癲癇樣放電率，是一種比較安全、實用的生理性腦電圖誘發方法。兒童大腦尚在發育階段，對HV很敏感，閱圖的結果很有可能發生誤判，本文將HV誘發試驗對腦電圖的影響綜述如下。

生理基礎及禁忌癥

持續過度換氣使體內二氧化碳排出量增加，被試者出現低碳酸血癥及輕度呼吸性堿中毒，從而引起反射性腦血管收縮，導致腦血流量減少，氧和葡萄糖供應減少，腦神經細胞功能下降。低碳酸血癥使血漿游離鈣濃度降低，可有口干、四肢麻木、頭暈，甚至手足搐搦等癥狀。而神經元在缺氧、低鈣等因素的影響下興奮性增高，驚厥閾值降低，癲癇患者容易引起癲癇樣放電甚至臨床發作［1-4］。

急性腦卒中、近期顱內出血、大血管嚴重狹窄、煙霧病、顱內壓增高、嚴重心肺疾病、鐮狀細胞病、臨床情況危重的患者及年老體弱者不應采用過度換氣誘發試驗［1-3］。

HV誘發試驗方法

1.常規方法 囑被檢者坐位或站立位，閉目狀態下連續 3 min 深呼吸，而且要求在深呼吸時盡力呼氣，呼吸頻率20～25次/min，換氣量為正常的5～6倍。小兒患者不合作時可以逗引吹紙條或者吹風車，對高度懷疑癲癇的患者，如果3 min未能獲得陽性結果，可以適當延長至5 min。過度換氣停止后還應至少記錄 3 min，或繼續記錄直到異常腦電活動恢復至過度換氣前的基線水平為止。若考慮HV誘發試驗不達標，則可在間隔5 min 以后再重復進行一次［1-3］。

2.改良方法與效果 陳雪濤等［5］在空軍招飛選拔過程中將兩種過度換氣誘發方法進行比較研究，HV優化方法在既往HV的基礎上，佩戴呼吸阻力器（佩戴口罩或特殊的由飛行員供氧面罩改制的面罩），以增加 HV時的阻力，把呼吸頻率由既往的40次/min提高到60次/min，持續時間為1 min，起到了加強呼吸肌主動用力，強化HV誘發效果的作用。HV持續時間縮短為1 min 后，由于呼吸頻率加快，再輔助全身用力呼吸，在短時間內即可建立腦癲癇樣缺氧狀態，而且由于受檢者能夠堅持，能很好地保持這種狀態的穩定性，直到完成誘發過程。HV優化法在招飛行員的腦電圖檢查中總淘汰率為6%，而既往法為1.4%，優化法較既往法提高約4%，表明HV方法優化后，顯著提高了選拔效果。趙衛明等［6］使用改進型呼吸測定儀，只用鼻孔呼氣CO2濃度設置合適（2.5%～3.5%），結果顯示總陽性率可達86%，與患者自行過度呼吸時的陽性率30%和用換氣節拍器時患者的陽性率52%相比，可以大大提高癲癇患者異常波的檢出率（P＜0.01）。

Arain等［7］對癲癇患者每天進行一次3 min的HV誘發試驗，所有患者都被要求張口過度換氣3 min，然后觀察5 min，如果癲癇發作發生在HV期間或HV完成后3 min內，被認為是由HV誘發的。結果顯示每天一次的HV誘導癲癇發作的發生率幾乎是不做HV誘發的6倍。HV成功誘發部分癲癇發作的平均時間為3 d。而Jonas等［8］對所有患者每天記錄8 h，在腦電圖技術人員的監督下，在EKG監測下，每天進行最多一次HV，過度呼吸6 min，閉眼，最低呼吸頻率為20次/min，如果癲癇發作發生在HV期間或在HV完成后5 min內，則被認為是HV誘發的，結果表明誘發的癲癇發作率是自發發作率的9倍。

HV誘發試驗的正常和異常反應

1.HV誘發試驗的正常反應：過度換氣的正常反應為引起雙側同步的高波幅慢波“建立”（build-up）或慢波反應，包括δ波和θ波，同時α波的波幅增高，頻率減慢［1-3］。通常青少年和成人慢波活動在前頭部突出，如額部間斷性節律性 δ 活動（frontal intermittent rhythmic delta activity，FIRDA），而兒童可在前頭部或后頭部突出，如枕部或枕部間斷性節律性δ活動（occipital intermittent rhythmic delta activity，OIRDA）。雖然間斷性節律性δ活動（Intermittent rhythmic delta activity，IRDA）表明有彌漫性腦功能不良，但僅在過度換氣第2～3分鐘出現的IRDA應視為正?，F象，在IRDA 圖形中偶可混有比較尖的波形，多為背景活動中的高波幅α或β波，不應解釋為癲癇樣放電［3-4］。此外，α節律經常僅在過度換氣后首先明確地出現，可能是因為放松作用。有時在一份EEG記錄中，α節律僅出現在過度換氣早期，可能與患者在此時注意力轉移有關［3-4］。

2.HV 誘發試驗的異常反應［1-4］：(1) 出現棘波、尖波等癲癇樣放電；(2) 出現兩側明顯不對稱的慢波等；(3) 慢波早期出現和延遲消失，過度換氣開始的最初30 s內出現慢波反應稱為早期出現（early break），過度換氣停止 30 s后仍有明顯慢波活動稱為延緩反應（delay activity）或延遲消失。福山幸夫等［9］認為，正常兒童的慢活動應在HV停止后60 s內消失。早期出現和延遲消失這兩種情況均屬于非特異性表現，反映腦血管調節功能不良，在成人為輕度異常，但在小兒通常沒有明確的臨床意義。

HV慢高化反應的分度參考標準及表現形式

1.HV慢高化反應的分度參考標準［2］

(1) 輕度慢高化反應：①在2 min內出現廣泛性、陣發性或持續性少至中量75～100 μV慢活動或節律，且波幅越來越高（≥100 μV），頻率越來越慢；②在2 min后出現≥100 μV慢活動或節律，且波幅越來越高，頻率越來越慢。(2) 中度慢高化反應：①在1 min內出現廣泛性、陣發性或持續性中至較多量75～100 μV慢活動或節律，且波幅越來越高（≥150 μV），頻率越來越慢；②在1～2 min內出現≥100 μV慢活動或節律，且波幅越來越高（≥150 μV)，頻率越來越慢；③在2 min后出現100～150 μV慢活動或節律，且波幅越來越高，頻率越來越慢。(3) 重度慢高化反應：①在1 min內出現廣泛性、陣發性或持續性較多量100～150 μV慢活動或節律，且波幅越來越高（≥200 μV），頻率越來越慢；②在1～2 min內出現≥150 μV慢活動或節律，且波幅越來越高（≥200 μV），頻率越來越慢；③在2 min后出現150～200 μV慢活動或節律，且波幅越來越高，頻率越來越慢。

2.HV誘發試驗陽性表現形式

金曉青等［10］研究癲癇患者的HV陽性表現可分為以下5種形式：①自然描記時陰性轉化為陽性（即凈增），年齡越小凈增率越高，主要是因為低碳酸血癥直接作用于腦，或間接通過腦血管收縮引起腦部缺血、缺氧，在患兒身上的效應較成人更靈敏、更顯著。②慢波增加，常以兩額區為著，成人比率較高，但由于此類變化為非癲癇特異性變化，其臨床診斷意義不大。③發作波增加，以失神小發作較多見，均呈陣發性表現。④自然描記時的慢波異常轉化為發作波異常，這種波型的轉化為臨床癲癇診斷提供了依據。⑤自然描記時發作波異常轉化為慢波異常。

HV對腦電圖的影響

1.癲癇樣放電的敏感性

李巍等［11］觀察156例擬診癲癇患者中，安靜狀態下常規EEG癇樣放電33%，HV誘發癇樣放電43%，HV誘發癲癇樣放電率增加10%。Raybarman等［12］對275份腦電圖分析發現，只有11.6%的HV顯示癲癇樣放電。Kane等［13］觀察的3 170例疑似癲癇患者中，HV中387例（12.2%）出現癲癇樣放電。金曉青等［10］觀察的921例HV陽性患者中，發作波占67.3%（620例），比自然描記時凈增409例，占全組病例的24.3%，幾乎1/4的病例是通過HV而獲得EEG診斷依據的，充分說明HV對提高癲癇EEG診斷的重要價值。EEG對癇癲的診斷與定位雖然有重要價值，但不能確定病因。有癲癇臨床發作但無癲癇樣活動腦電圖者，即使增加誘發試驗，做動態腦電圖、視頻腦電圖檢查，仍有一定比例的假陰性，與癲癇放電灶太小、太深和兒童存在認知功能障礙等有關。Jonas等［8］研究表明逐漸減少抗癲癇藥物劑量，增加了HV對頑固性癲癇患者癲癇發作的誘發作用。接受逐漸減少抗癲癇藥物劑量的患者HV誘發放電的比例高達69%。

2.HV+ 蝶骨電極

吳國英等［14］研究表明，蝶骨電極加過度換氣與常規描記比較，癇樣放電檢出率提高到66.0%，比常規電極提高19.2%，蝶骨電極加過度換氣對提高各型癲癇樣放電檢出率均有非常顯著的意義，尤其對復雜部分性發作。付秀軍［15］觀察120例蝶骨電極加做過度換氣視頻腦電圖監測，陽性率為87.5%，較正常監測的陽性率80%，高出7.5%。白洪蕊等［16］研究結果顯示，蝶骨電極檢測的復雜部分性發作的異常率較常規描記提高了37.93%，蝶骨電極+HV檢測較常規電極檢測提高了44.83%，檢測失神發作的異常率較常規描記提高了33.33%，蝶骨電極+HV檢測較單純蝶骨電極檢測提高了38.89%。黃莘莘等［17］觀察108例發作性頭痛患者常規頭皮電極EEG非特異性異常32 例（29.6%），癇樣放電3例（2.8%），而蝶骨電極加過度換氣非特異性異常49例（45.4%），癇樣放電10例（9.3%），蝶骨電極加過度換氣與常規頭皮電極比較，其癇樣放電和非特異性異常檢出率分別提高15.8%和6.5%。常規頭皮電極多反映大腦表淺部位的某些區域的點活動，而蝶骨電極對大腦顱底部、顳葉內側面及深部病變的探查彌補了常規電極的不足，蝶骨電極加做HV，可以將HV誘發的腦顱底部、顳葉內側面異常放電，通過蝶骨電極記錄下來，故更有實用價值。

3.HV 與失神發作

廖中華［18］觀察53例失神發作中26例有典型失神癲癇樣放電，即彌漫性、同步的高幅3 Hz棘慢綜合波。金曉青等［10］研究顯示在各年齡組中，失神小發作的陽性率均較高，其余各型發作的陽性率亦與年齡有關，兒童高于成人。葉玲等［19］在對典型與不典型失神發作兒童的腦電圖及臨床研究中表明，典型失神組72例患兒中進行HV試驗的有68例，其中誘發發作60例（88%），不典型失神組患兒年齡較小，能配合做HV試驗的患兒僅有11例，其中4例（36%）誘發失神發作，兩組比較差異有統計學意義（P＜0.05）。張小莉［20］研究的85例失神癲癇患兒發作間期和發作期的腦電圖分別有77例（90.59%）和85例（100.00%）HV誘發試驗呈陽性（P＜0.05）；HV中分別有26例（30.59%） 和85例（100.00%）出現癇波（P＜0.05）。HV是已知的誘發兒童失神癲癇發作的有效方法，但它在其他類型癲癇中引起癲癇發作的有效性，特別是在標準腦電圖描記期間，仍然存在爭議。Kane等［13］觀察了59例出現臨床廣泛性發作的病例，其中有54例為失神發作。HV試驗對誘發典型失神發作非常敏感，其原因可能是失神發作和其伴發的EEG變化對酸堿平衡變化特別敏感，由HV試驗引發的呼吸性堿中毒足可以誘發此類癲癇發作。

4.HV 與顳葉癲癇

Arain等［7］觀察了54例癲癇患者HV的EEG，其中顳葉癲癇45例，額葉癲癇6例，其他類型癲癇3例。HV誘發出癲癇發作的患者均為顳葉癲癇，表明顳葉癲癇發作比額葉癲癇發作更容易由HV誘發，6例額葉癲癇患者中沒有一例誘發出癲癇發作，但樣本量太小，不具有統計學意義。Jonas等［8］研究表明，在相同的臨床環境下，HV對顳葉癲癇發作具有特定的誘發作用。范艷華［21］研究表明，HV對失神和精神運動型癲癇最有診斷價值。金曉青等［10］認為HV誘發的復雜部分性發作在青少年中居其他類型之首，但隨著年齡增長其陽性率下降明顯。

5.HV 與煙霧病

煙霧?。╩oyamoya disease，MMD）是一種慢性血管閉塞性疾病，其特征為雙側頸內動脈末端及大腦中動脈和大腦前動脈起始部進行性狹窄或閉塞，以及顱底軟腦膜及穿通動脈等小血管代償增生形成腦底異常血管網。MMD是兒童常見的腦血管疾病，多為缺血型。異常慢活動在過度換氣中出現，大約50%患兒在過度換氣停止20～60 s后，出現彌漫性、不規則、極高波幅慢活動，持續30 s以上，前頭區最明顯。這種現象稱為慢波“重建”（re-build up）［23-24］。羅小青等［22］觀察了12例MMD患兒，HV誘發試驗均異常，其中4例出現慢波“重建”。一些作者研究并報道的MMD患兒，HV中出現慢波“建立”，HV后出現“重建”圖像，并明確指出患煙霧病的兒童在做腦電圖檢測時，應避免做HV誘發試驗［13,23-24］。

腦電圖重建現象的機制尚不清楚，但有研究提出了一種可能的機制：HV過程中的電生理積累是基于通氣過度導致的二氧化碳動脈分壓降低和腦灌注降低［24］。氧合血紅蛋白濃度逐漸升高，HV 5～7 min后降低，當氧合血紅蛋白減少，脫氧血紅蛋白增加時，再生成現象發生。在腦血管反應性受到干擾的區域，HV后區域腦血流減少。因此，局部腦缺氧和氧代謝紊亂在HV后再生成現象的發生中起著重要作用?！爸亟ā辈粌H是缺血缺氧的表現，也是MMD中特有的低氧缺氧的表現。Kaciński等［25］研究指出不僅在MMD的初步診斷中，而且在術后病例的評估中，HV后腦電圖的評估也是一個非常重要的工具。

6.兒童HV中出現的慢高化反應

有研究指出，由于兒童神經系統尚未發育完善，因而過度換氣腦電圖出現慢波是一種正常的生理反應現象，年齡越小出現的概率越大，慢波的波幅越高；在小兒 HV 誘發試驗中，不管其中慢波數量多少，兒童過度換氣中出現的慢波不應視為異常，甚至慢波爆發均無病理意義，對診斷癲癇的價值不大；對稱性雙側慢波無論波幅高低、出現早晚、有無節律，均認為是正常腦電圖，除兒童過度換氣中出現的恒定慢波不對稱現象視為異常外，不能把陣發性的慢波作為癇樣放電［18,26-28］。而 Raybarman 等［12］研究 275 名兒童在HV期間都沒有引起臨床癲癇發作。在對兒童全面性癲癇的常規臨床腦電圖研究中，HV的“誘發”價值受到了質疑。崔彥民［29］指出HV誘發試驗在小兒癲癇樣放電檢出率中高于成人的機制可能為：(1) 小兒做HV試驗時一般都非常投入，而成人則一般沒有小兒那樣投入，HV效果小兒要明顯優于成人；(2) 小兒機體恒定機能不夠完善，腦電圖尚不穩定，HV時容易出現慢波的同時更容易出現癲癇樣放電；(3) 小兒癲癇灶周圍神經元群異常放電的閾值可能較成人低，更容易誘發出癲癇樣放電。

小 結

HV誘發試驗在嚴控禁忌癥的前提下，在呼吸量達標的情況下，是一種比較安全實用的生理性腦電圖誘發方法。HV可以提高癲癇樣放電率。兒童比成年人對HV更加敏感，由于兒童在HV中的反應較大，判讀時要謹慎，不要誤判。在HV的同時加做蝶骨電極等項目，可以進一步提高EEG癲癇樣放電檢出率。