定量腦電圖趨勢圖在頸內動脈重度狹窄患者腦功能狀態評估中的應用及其對短期內發生急性閉塞風險的預測價值(附1例報告)

吉思媱,王巖,陸葉婷,朱翔毅,徐敏,胡小偉

EEG提供連續、實時、非侵入性的腦功能測量,其在頸動脈內膜切除術期間在梗死發展之前識別缺血方面具有確定作用[1]。2015年美國臨床神經生理學會發布的《成人和兒童危重患者連續腦電圖監測共識》建議將連續EEG作為識別腦缺血的輔助工具,并將定量EEG(QEEG)作為缺血監測的一部分[2]。傳統的EEG分析使用目測分析法,該方法對神經電生理學專業知識要求高,需專業培訓方能準確判讀,具有較強的主觀性,且數據分析耗費大量人力和時間。QEEG是將原始EEG圖形通過頻域或時域分析,將EEG基本參數(頻率、節律、波幅和波形等)通過函數模型轉化為量化參數,得到參數變化的趨勢圖。該方法分析結果更加客觀,易于理解,更可以實現床旁實時讀圖,即時指導臨床診療[3]。本研究在影像學檢查基礎上,利用QEEG趨勢圖監測并評估1例頸內動脈重度狹窄患者腦缺血閾值狀態下的腦功能損傷情況,以探討QEEG對頸內動脈重度狹窄患者腦功能狀態的評估能力和短期內閉塞風險的預測價值。

1 臨床資料

患者,男性,84歲,因“反復頭暈十余年加重2周”于2021年7月5日入院。患者十余年間出現反復發作性頭暈,體位改變可誘發,無其他伴隨癥狀。近2周病情加重,外院頭顱MRI+DWI(2021-6-17)示左側側腦室旁新近腔隙性梗死灶。既往有高血壓病史20年余,正規服藥。入院查體:血壓151/77 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),心率73次/min,意識清楚,語言流利,對答切題,顱神經(-),右側肢體輕癱試驗(+)。病理征(-),深淺感覺無異常,腦膜刺激征(-),共濟運動(-)。實驗室檢查:EEG(2 h):6～7 Hz的低中波幅θ活動增多,以左側半球顳區為著(圖1A)。QEEG(30 min):左側半球6～7 Hz的θ頻段的慢波持續存在,顯著多于右側半球,且相應波幅明顯增高;兩側半球1～4 Hz的δ頻段慢波無明顯差異(圖1B)。頸部血管彩色超聲示左側頸內動脈重度狹窄(圖2A)。頭顱MRI+DWI示左側頂葉及半卵圓中心有新發腔隙性梗死(圖2B)。7月8日行CTP+CTA(圖2D、2E)示左側頸內動脈重度狹窄,左側中動脈供血區感興趣區域腦血流量(CBF)27～28 mL/(100 mL·min)[右側對稱區域35～36 mL/(100 mL·min)],但CT灌注成像(CTP)各參數偽彩圖顯示兩側半球無明顯差異(圖2D)。初步診斷:(1)腦梗死(小動脈閉塞型);(2)頸內動脈重度狹窄。給予雙抗、調脂等治療。7月9日患者突發右側肢體無力、言語不能。神經系統體格檢查:神清、混合性失語、伸舌右偏,雙側瞳孔等大等圓,直徑3 mm,對光反射稍遲鈍,雙側眼球活動正常,四肢肌力檢查不能配合,粗測左側肢體肌力Ⅴ級,右側肢體肌力0級,病理征右側(+),余體格檢查不能配合。NIHSS評分13分。復查頭部CTA+CTP(圖2F、2G)示左側大腦半球顯著缺血性低灌注,左側中動脈供血區感興趣區域CBF 14～15 mL/(100 mL·min),CTP參數偽彩圖顯示兩側半球對稱區域明顯差異(圖2F);左側頸內動脈急性閉塞。考慮患者高齡、近期腦梗死,靜脈溶栓和血管內治療風險大,家屬要求保守治療。后行CT平掃(圖2C)示左側大腦半球大面積梗死伴水腫。7月30日出院時,患者神志朦朧,不能言語,留置胃管,左側上下肢肌力Ⅴ級,右上下肢肌力0級。出院后進一步行康復治療,出院10個月后隨訪,mRS評分4分,Barthel指數15分。

圖1 患者EEG檢查結果A:10 s的原始EEG,雙極縱聯,左側半球顳區為著6～7 Hz的低中波幅的θ活動,較右側增多。B:QEEG趨勢圖顯示,a和a’分別為左、右半球(去除導聯額極FP1和FP2)節律性頻譜圖,圖中x軸(橫軸)顯示為30 min(以下x軸均相同),y軸為1～25 Hz頻率分布,色標z軸為功率,單位是波幅與頻率比值(μV/Hz);b和b’分別為左、右半球快速傅立葉轉換(FFT)頻譜圖,y軸為0～20 Hz的頻率分布,色標z軸為功率,單位是波幅平方根與頻率比值(SQRT)(μV/Hz);c和c’分別為左、右半球振幅整合EEG(aEEG),y軸(縱軸)為波幅,藍色曲線代表左半球,紅色曲線代表右半球,重疊部分為粉色;d～g’為FFT的功率譜趨勢圖,d和d’分別為左、右各半球1～4 Hz(深藍),e和e’分別為左、右各半球4～8 Hz(黃色),f和f’分別為左、右各半球8～13 Hz(綠色),g和g’分別為左、右各半球13～20 Hz(淺藍)的頻段功率譜分布,功率譜單位是μV。患者左側4～8 Hz(θ頻段)慢波明顯增加,其次為8～13 Hz,其中8 Hz左右的慢α波數量和波幅亦為左側半球優勢。左側半球6～7 Hz的θ頻段的慢波明顯多于右側半球(藍、白、紅色箭頭所示),而且相應的波幅也明顯增高(黑色箭頭所示)。

圖2 左側頸內動脈閉塞前后影像學資料A:頸部彩色多普勒示左側頸內動脈極重度狹窄(直徑狹窄率91.4%,易損斑塊);B:DWI示左側頂葉及半卵圓中心急性腔隙性梗死灶;C:CT平掃示左側頸內動脈急性閉塞致大面積梗死;D:頸內動脈閉塞前CTA示左側頸內動脈起始處及C1段混合斑塊,管腔中-重度狹窄;E:頸內動脈急性閉塞后CTA示左側頸內動脈起始處閉塞;F:頸內動脈閉塞前CTP各參數偽彩圖顯示兩側半球無明顯差異;G:頸內動脈急性閉塞后CTP示供血區顯著缺血、低灌注(平均通過時間、對比劑峰值時間、達峰時間明顯增加,腦血容量和CBF下降)。

2 討 論

大腦功能通過特定頻率振蕩在EEG上顯示,所有頻率都由網狀激活系統調制。位于第Ⅲ、Ⅴ和Ⅵ層的錐體神經元對低氧條件(例如缺血)極為敏感,從而導致EEG模式異常變化。EEG變化與CBF密切相關(圖3)。當正常CBF下降到大約25～35 mL/(100 mL·min)時,EEG首先失去較快的頻率,然后當CBF下降到17～18 mL/(100 mL·min)時,較慢的頻率逐漸增加,代表了一個關鍵的缺血閾值,在該閾值時神經元可能繼續失去跨膜梯度,導致細胞死亡,即梗死[4]。以上可以解釋本例患者EEG出現持續的、較慢頻段的θ活動,提示缺血腦功能損害明顯。第一次CTP檢查時發現左側中動脈供血區感興趣區域CBF 27～28 mL/(100 mL·min),盡管EEG和CTP檢查不同步,仍然提示腦功能接近缺血閾值。一旦腦缺血嚴重至臨床或影像學上變得明顯,多為不可逆[5],既往EEG評估缺血時腦功能的作用可能被忽略,其可以在腦缺血損傷可逆時檢測并指導積極治療腦缺血。QEEG趨勢圖能夠較原始EEG快速、準確、直觀的反映瞬時大腦功能變化,可用于輔助診斷和監測病情進展情況,對是否需要進一步選擇個體化的干預治療、預防卒中發生有一定的價值。QEEG使用數學或統計算法分析和壓縮數小時的傳統多通道原始EEG數據,以在單個屏幕上生成計算機化圖形,創建更簡單和連貫的患者腦功能可視化圖形[6]。本文報道的1例重度頸內動脈狹窄患者CTP偽彩圖尚未出現兩側半球間明顯差異時,QEEG趨勢圖已顯示患側半球持續的θ活動較健側顯著增多,提示缺血狀態下的腦功能損害,推測患者此時CBF可能處于缺血與梗死的臨界狀態?；颊? d即發生頸內動脈急性閉塞,梗死形成,繼而預后不佳,應屬典型案例。QEEG趨勢圖可能在快速、直觀評估重度頸內動脈狹窄患者的腦功能狀態和預測梗死發生方面具有潛在的價值。

圖3 CBF與EEG及病理生理的關系

本例CTP偽彩圖未能快速識別腦灌注下降,如果計算CTP各參數具體值則存在感興趣區域選擇偏倚,且不能連續監測。連續EEG床邊采集并生成QEEG數據可以實時反映腦功能狀態。研究[7]表明,EEG的敏感性高于影像學檢查,QEEG可以快速反映大腦功能和代謝的異常狀態,在腦血流減少導致腦損傷的情況下尤其敏感。頸內動脈重度狹窄患者早期缺血狀態下的腦功能損傷在QEEG中的表現形式與蛛網膜下腔出血的遲發性腦缺血類似。目前,TCD、臨床查體和DSA是診斷遲發性腦缺血的主要方法,但上述方法不敏感,不能連續使用。因此,遲發性腦缺血往往沒有被發現,或者被發現得太晚,無法進行有效干預。研究[5,8]表明,持續EEG監測可能有助于早期發現遲發性腦缺血。目前監測腦缺血和腦功能多采用α波/δ波、δ+θ/α+β和α波變異性等量化參數,采取部分導聯,無法克服EEG空間分辨率的不足[5,9]。本例采用標準導聯(考慮瞬目偽差多,僅排除額極FP1/FP2導聯)節律性頻譜圖,聯合振幅aEEG和FFT的頻譜、功率譜趨勢圖顯示,更為快速和直觀。節律性頻譜圖是Persyst算法專有的定量EEG工具[10],其圖形顯示對EEG頻率和功率信號執行分析的輸出值。由于EEG中常見多個頻段的節律性腦電活動,因此節律性在四個頻段(1～4 Hz、4～9 Hz、9～16 Hz、16～25 Hz)中計算,并同時顯示在同一個y坐標軸上(1～25 Hz),突出呈現在給定時間段具有最高幅度和節律性的彩色密度光譜陣列的頻率分量,從而強調某一優勢頻段,例如本例左側半球6～7 Hz的θ節律突出顯示在4～9 Hz頻段范圍內。aEEG通過對原始EEG波幅低變化信號經過濾波、振幅整合和時間壓縮,以半對數形式表現和分析的方法[3],描述EEG在壓縮時間尺度上經過濾波、校正后獲得平滑曲線。本研究aEEG進一步驗證左側半球異常慢波的腦電活動波幅亦明顯高于健側半球。FFT頻譜、功率譜均是應用廣泛的QEEG,本研究不同之處在于分別顯示兩側半球δ、θ、α、β各頻段功率譜,進一步表明左側半球θ頻段腦電活動顯著多于健側半球。

鑒別診斷方面,本例頸內動脈重度狹窄的EEG模式需與頸內動脈系統TIA的EEG變化相鑒別。后者以卒中樣的神經體征和癥狀為特征,發作間期EEG多為正?；蜉p度非特異性異常,持續時間多數不超過1 h,發作時可有同側半球頻率稍減慢,即多數在θ頻段范圍;如發作持續時間超過24 h,同側顳區常出現δ活動。如CT和MRI正常,EEG出現一側半球明顯慢波活動,可能提示局部血流灌注降低[11-12]。本例頸內動脈極重度狹窄出現患側顳區為著持續性θ活動,臨床表現和持續時間均不支持頸內動脈系統TIA的診斷。另外本病需要與正常老年人顳區慢波相鑒別。正常老年人也可見顳區慢波、特別是前、中顳區的局部慢波活動增多,多為3～8 Hz的θ波短陣發放,在覺醒狀態下不明顯,多出現于中、老年人思睡期與淺睡期中[13],與本例患者清醒期、持續的θ頻段的慢波節律不同。

綜上所述,聯合神經影像學檢查的QEEG趨勢圖可能有助于早期、快速識別頸內動脈重度狹窄患者缺血狀態下的腦功能損傷,甚至可能對患者短期內發生急性動脈閉塞具有潛在的預測價值。但本文為個案報道,需要更大樣本的隊列研究進一步探討QEEG在失代償性頸內動脈重度狹窄中的應用價值。

作者貢獻說明吉思媱負責病例采集、分析及撰寫、修改文章;王巖、陸葉婷、朱翔毅、徐敏進行文章修改;胡小偉提出選題、研究設計、指導文章修改,提供研究經費