楊玉婷 李 英 周文勝△ 周芝文△

1)湖南師范大學(xué)附屬第一醫(yī)院(湖南省人民醫(yī)院)，湖南 長沙 410000 2)湖南省人民醫(yī)院(湖南師范大學(xué)附屬第一醫(yī)院)，湖南 長沙 410000

腦卒中是第二位導(dǎo)致人類死亡的原因，其與惡性腫瘤以及心臟疾病共同構(gòu)成了人類三大致死性的疾病，其發(fā)病率、病死率隨著年齡的增長而增加。隨著人口老年化的加劇，腦卒中造成的危害日趨嚴(yán)重。腦卒中是構(gòu)成人類致殘的首要疾病，在腦卒中患者中約2/3的幸存者遺留不同程度的功能殘疾[1]。作為臨床醫(yī)師對于腦卒中患者預(yù)后的準(zhǔn)確預(yù)測可以為患者盡早制定針對性的治療方案及康復(fù)方案，避免了醫(yī)療資源的浪費(fèi)。目前對于腦卒中預(yù)后的評估主要依靠影像學(xué)檢查及臨床評分，無論是影像學(xué)檢查還是臨床評分均有一定的局限性，影像學(xué)檢查無法在床邊進(jìn)行，臨床評分有一定的主觀性，且其臨床體征往往出現(xiàn)在病情變化之后，具有一定的滯后性。腦電監(jiān)測作為一種實(shí)時電生理監(jiān)測工具，最早用于癲癇的診斷，能準(zhǔn)確、客觀地判斷腦功能的變化，具有敏感、可在床邊進(jìn)行檢查、無創(chuàng)、可持續(xù)監(jiān)測的優(yōu)點(diǎn)，近年來越來越多關(guān)于卒中后腦電圖改變的相關(guān)研究，進(jìn)一步增強(qiáng)了對腦電圖的認(rèn)識。大量研究表明腦卒中患者的腦電圖改變具有一定的特征性，且腦梗死患者不同的預(yù)后與早期的不同腦電圖改變具有一定的相關(guān)性。本文回顧了近年來腦電監(jiān)測技術(shù)在腦梗死領(lǐng)域的相關(guān)研究，總結(jié)了腦梗死患者腦電圖的改變以及與其預(yù)后的相關(guān)腦電改變，并展望未來腦電監(jiān)測技術(shù)在腦卒中領(lǐng)域的應(yīng)用。

1 腦電圖產(chǎn)生的生理基礎(chǔ)

腦電活動的產(chǎn)生主要來自于大腦皮質(zhì)的第3～5層的大錐體細(xì)胞，當(dāng)大量大錐體細(xì)胞同時活動產(chǎn)生突觸后電位時，就可通過頭皮電極記錄到明顯的電位變化，從而形成腦電圖。此外，間腦的網(wǎng)狀激活系統(tǒng)對于腦電活動的產(chǎn)生也有很大影響。然而，無論是大腦皮質(zhì)還是間腦的電活動形成均以細(xì)胞代謝為基礎(chǔ)，因此，任何影響神經(jīng)細(xì)胞代謝的因素均可能引起腦電活動的變化[2]。

2 腦電圖變化與腦血流的關(guān)系

腦梗死患者由于梗死區(qū)域腦血流的改變引起該區(qū)域細(xì)胞代謝發(fā)生改變從而引起腦電的改變。研究表明大腦皮質(zhì)的正常腦血流量(CBF)為80～100 mL·100 g-1·min-1[3]，腦電波在CBF下降到25～30 mL·100 g-1·min-1時開始發(fā)生明顯改變，此時主要表現(xiàn)為背景頻率變慢，出現(xiàn)較高波幅的θ波，當(dāng)缺血時間進(jìn)一步延長或血流進(jìn)一步減少時，腦電波變?yōu)椴灰?guī)則的低波幅δ波；當(dāng)CBF下降至17 mL·100 g-1·min-1時，此時的腦電圖則表現(xiàn)為α波、β波完全消失，出現(xiàn)不規(guī)則δ波，所有導(dǎo)聯(lián)均呈現(xiàn)出低電壓；當(dāng)CBF進(jìn)一步下降至10～12 mL·100 g-1·min-1時，腦細(xì)胞死亡，腦電圖表現(xiàn)為電靜息[4]。然而，對神經(jīng)元激活與腦血流量相互作用的確切機(jī)制仍未完全了解。

3 腦梗死患者的預(yù)后與腦電變化的關(guān)系

腦電圖分析分為定性腦電圖分析和定量腦電圖分析，定性腦電圖通過頻率、波幅和皮層電極的位置來判斷腦梗死的部位及神經(jīng)細(xì)胞缺血的嚴(yán)重情況。定量腦電圖是利用計(jì)算機(jī)對腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行快速傅里葉變換處理，通過波段功率、對稱指數(shù)、相對功率比等發(fā)現(xiàn)腦功能的變化。由于腦梗死患者缺血區(qū)域的血流及時恢復(fù)后，腦電也很快恢復(fù)，且腦電的恢復(fù)要先于神經(jīng)功能的恢復(fù)[5]，這就為腦電監(jiān)測預(yù)測腦梗死患者的預(yù)后提供了可能。

腦梗死患者的定性腦電圖雖無特異性改變，但具一定的特征性，腦電圖異常改變逐漸減少或消失、臨床癥狀逐漸改善者預(yù)后較好；反之，腦電圖呈進(jìn)行性加重改變、臨床癥狀無明顯好轉(zhuǎn)，提示預(yù)后不良。BENTES等[6]對151例前循環(huán)腦卒中患者的腦電圖研究發(fā)現(xiàn)，定性腦電圖分析中的背景活動減慢、背景不對稱和周期性放電是腦梗死患者12個月時不良功能結(jié)局(改良Rankin評分≥3分)的預(yù)測因子。額葉間歇性節(jié)律性δ活動(FIRDA)通常在兩個半球上同步出現(xiàn)，不受外部刺激的抑制[7]，F(xiàn)IRDA產(chǎn)生考慮與腦代謝改變、腦結(jié)構(gòu)損害有關(guān)，F(xiàn)IRDA不對稱提示潛在的腦部病變。FIRDA出現(xiàn)在多種神經(jīng)疾病的腦電圖檢查中，但在彌漫性腦損傷中最明顯[8]。研究表明腔隙性腦梗死腦電圖可表現(xiàn)為正?；蜉p微的局灶性θ波；大面積的大腦皮質(zhì)下腦梗死患者的腦電圖表現(xiàn)為病灶部位處腦電活動受抑制，α波、β波減弱或消失，出現(xiàn)以前顳區(qū)及顳區(qū)最明顯的δ波，同時對側(cè)額葉可出現(xiàn)節(jié)律性或間歇性的δ波，考慮病灶側(cè)水腫腦組織形成腦疝壓迫對側(cè)腦組織所致[9]。病灶對側(cè)持續(xù)存在的δ波提示急性腦梗死患者的不良預(yù)后[9]。α波的保留是缺血區(qū)神經(jīng)元存活和良好預(yù)后的標(biāo)志[10-12]。還有研究表明在急性腦梗死患者的腦電圖中腦電活動表現(xiàn)為θ波、δ波較少，且α、β波未被抑制的患者在腦梗死1 a后的預(yù)后較好；反之，θ、δ波持續(xù)且明顯的患者在發(fā)病1 a后的預(yù)后較差，且其值越高腦功能損害越嚴(yán)重，該值可隨著腦功能的改變而變化[13]。在因腦血管病所致昏迷的患者中α波、β波減少及θ波增多常提示預(yù)后不良[14]；δ波可預(yù)測遠(yuǎn)期預(yù)后，θ波增加可提示近期預(yù)后不良[15]。在腦梗死預(yù)后的研究中還發(fā)現(xiàn)，睡眠紡錘波的有無、Synek分級、腦電反應(yīng)性均與大面積腦梗死患者的預(yù)后具有相關(guān)性，且三者與大面積腦梗死預(yù)后的相關(guān)性中特異性最高的是腦電反應(yīng)性，靈敏度最高的是睡眠紡錘波[16]。

在過去的20 a里，腦卒中的腦電圖分析已經(jīng)從傳統(tǒng)腦電圖發(fā)展到使用定量技術(shù)，提供更快、更準(zhǔn)的卒中后預(yù)后評估指數(shù)[17]。定量腦電圖，如頻譜邊緣頻率、相對波段功率、腦對稱指數(shù)等指標(biāo)，相對于普通腦電圖，其能夠量化分析，簡化了讀圖步驟，避免了普通腦電圖讀圖時的主觀性，大大改善了對腦電圖的理解，從而可以更好地對腦卒中導(dǎo)致的大腦功能損傷的嚴(yán)重程度進(jìn)行臨床分類。

腦電圖相對功率比是指頻帶組合或兩組頻帶間的絕對功率比值，絕對功率值是指通過將原始腦電圖的波幅大小經(jīng)快速傅里葉轉(zhuǎn)換為α、β、θ、δ頻帶功率的具體數(shù)值。相對功率比能定量地反映不同組腦電波之間的分布及比例，敏感的發(fā)現(xiàn)腦功能的變化[18]。在腦梗死預(yù)后相關(guān)的研究中研究最多的相對功率有δ∶α功率比(DAR)、(δ+θ)/(α+β)功率比(DTABR)、相對α波功率(RAP)等。研究表明DAR、RAP均與30 d后的美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(NIHSS)評分顯著相關(guān)。卒中后72 h內(nèi)的定量腦電圖數(shù)據(jù)與卒中后3個月的改良Rankin評分(mRS)有顯著相關(guān)性，DAR具有增強(qiáng)床邊評估腦病理生理和預(yù)測腦卒中進(jìn)展及判斷腦梗死患者預(yù)后的能力[19]。此外，還有研究表明DAR對急性腦卒中患者的運(yùn)動恢復(fù)具有預(yù)測作用[17，20]。DTABR與腦卒中患者6個月后的改良Rankin評分(mRS)具有相關(guān)性，提示定量腦電圖可預(yù)測腦梗死患者的死亡或失能情況[21]。定量EEG研究表明對腦梗死患者不良功能結(jié)局最強(qiáng)的獨(dú)立預(yù)測因子是高DTABR和低RAP[22]。β絕對功率是近期預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測因素，定量腦電圖β絕對頻帶功率越高的患者，近期預(yù)后越好[23]，δ和θ絕對頻帶功率能夠檢測出腦梗死患者早期出現(xiàn)的神經(jīng)功能變化，δ和θ絕對功率越低，相應(yīng)的患者的預(yù)后越好[24]。

95%頻譜邊緣頻率(SEF95%)是一種監(jiān)測腦功能的簡單的量化指標(biāo)，SEF95%是指總功率譜的95%時的最高邊界頻率。頻譜邊緣頻率將頻率及功率譜兩個因素相結(jié)合。把功率譜簡化為一個單一參數(shù)，從而可快速顯示功率以及頻率的移動。在腦電圖監(jiān)測中δ、θ等慢波所占比例越高，SEF95%越低。研究表明SEF95%對于遠(yuǎn)期預(yù)后判斷有顯著意義，患者的95%頻譜邊緣頻率越高，遠(yuǎn)期預(yù)后越好[23，25]。

腦對稱指數(shù)(BSI)指雙側(cè)大腦半球定量腦電圖的波幅和功率譜之間的差異，其值在0～1之間。研究表明BSI與腦梗死恢復(fù)期患者的運(yùn)動功能恢復(fù)存在相關(guān)性，BSI越接近0，其運(yùn)動功能的恢復(fù)越好；反之，BSI值越接近1，其運(yùn)動功能恢復(fù)越差，預(yù)后越差[26]。在一項(xiàng)對22名有重癥急性腦卒中患者的研究中，入院時BSI與28 d mRS呈正相關(guān)，低BSI與1個月存活率之間存在顯著的正相關(guān)[27]。成對導(dǎo)出的腦對稱指數(shù)(pdBSI)在6個月時與殘疾(mRS≥2)獨(dú)立相關(guān)[28]。

研究表明δ波變化指數(shù)(ADCI)與腦梗死患者的預(yù)后相關(guān)。FINNIGAN等[29]在對11例腦卒中患者進(jìn)行的一項(xiàng)小規(guī)模研究中計(jì)算了腦梗死急性期的定量腦電圖的ADCI，發(fā)現(xiàn)增量功率下降的患者比增量功率增加的患者預(yù)后更好。δ波變化指數(shù)與腦梗死30 d后的NIHSS評分顯著相關(guān)。

大腦的電微狀態(tài)是指短時間內(nèi)頭皮電壓分布保持半穩(wěn)定性，反映了大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的活動具有準(zhǔn)同時性，微狀態(tài)代表了自發(fā)性意識加工的結(jié)構(gòu)鏈。通過將腦電圖的3D電位地形圖分為腦電微狀態(tài)分為A、B、C、D四類[30]。近年來有研究表明腦電微態(tài)B的保存與NIHSS評分的減少有關(guān)[31]。

4 總結(jié)與展望

腦電圖能反映腦梗死患者的腦缺血情況，評估腦梗死患者的預(yù)后[32]。隨著時間的推移，腦卒中的定量腦電分析也得到進(jìn)一步的改進(jìn)，目前正在嚴(yán)格整合腦連接技術(shù)[33]，其中一個重點(diǎn)研究課題就是腦卒中后病變區(qū)域與周圍區(qū)域之間全腦連通性。考慮到關(guān)于腦卒中后中樞神經(jīng)系統(tǒng)變化的復(fù)雜性，近年來的腦電圖研究大多集中在腦卒中后功能恢復(fù)的各個階段的具體分析方法上，以更好地描述腦卒中后腦電活動的改變。在腦梗死急性期，量化的慢波頻率和快波頻率的變化是潛在評估腦卒中損傷嚴(yán)重程度和康復(fù)可能性的強(qiáng)有力的臨床指標(biāo)[34-35]。隨著卒中發(fā)展到亞急性和慢性階段，特別是腦功能開始恢復(fù)時，全腦(功能)連接性測量在解決大腦如何重組病變腦區(qū)和未受影響腦區(qū)之間的神經(jīng)聯(lián)系方面變得更加重要[36-37]。與這些技術(shù)的應(yīng)用并行的是卒中后多模式(神經(jīng)影像學(xué)和腦電圖)監(jiān)測的出現(xiàn)，以努力實(shí)現(xiàn)更有針對性的、個體化的神經(jīng)康復(fù)模式。隨著腦電監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展以及對于腦電的深入認(rèn)識，在未來研究中可提出更多、更精確的與腦卒中預(yù)后相關(guān)的腦電監(jiān)測指標(biāo)[38]。