脑诱发电位临床应用.ppt

脑诱发电位临床应用 诱发电位 EvokedPotentials EP 是神经系统在感受外在或内在刺激过程中产生的生物电活动 在没有任何人为刺激的状态下 神经系统可自发出现电位活动 在头部记录下来即为脑电图 外界发生的事件 都是以不同形式刺激人体的感觉器官并产生神经冲动 在神经冲动传导的不同水平上 有关的神经结构都会产生与刺激相关的电位活动 如果在头皮或身体其他部位放置电极 上述生物电活动就被记录下来 即诱发电位 一般说这种EP波幅很低 约0 1 20 V 全被淹没在比它高很多的自发脑电之中 肉眼几乎无法观察分析 因而在脑电记录中不能见到 为了把这些微小的电位分离出来 目前应用的是信号平均与迭加技术 这是根据EP总是在刺激之后固定的时间内 潜伏期 出现 其波形 波幅基本一致 而脑电等自发的电活动与刺激无固定关系 因而将多次刺激的结果总和起来 EP就会因其在固定时间出现极性一致的波而变得高大易见 其他的电波因与刺激无固定时相关系 而被自身正负抵消 这就是迭加技术 把迭加之后的波除以迭加次数 使EP波幅大小恢复原貌 这就是平均技术 诱发电位的分类 依受检神经性质划分 感觉诱发电位 主要有躯体感觉 听觉和视觉三种 以电脉冲刺激诱发体感觉诱发电位 SEP 以特定声音刺激诱发听觉诱发电位 AEP 以闪光或图形翻转刺激诱发视觉诱发电位 VEP 运动诱发电位 电流或磁场经颅骨或椎骨刺激人大脑运动皮质或脊髓所记录到的肌肉动作电位 称为运动诱发电位 MEP 事件相关电位 人脑对某一刺激信息进行认知加工时 在头皮记录到的电位变化 称为事件相关电位 ERP 依分析时间划分 短潜伏期诱发电位中潜伏期诱发电位长潜伏期诱发电位 临床上 短潜伏期躯体感觉诱发电位 SLSEP 脑干听觉诱发电位 BAEP 闪光或模式翻转视觉诱发电位 F VEP PRVEP 已较成熟地用于辅助诊断 其他种类的EP尚处研究开发或临床初步应用阶段 诱发电位的检查方法 诱发电位检查的主要设备至少应包括刺激器 放大器 平均器和记录系统 检查室应安静 光线半暗 远离高频磁场 受检者取卧位或坐位 尽量放松全身肌肉 并应避免情绪波动 根据具体情况选择最佳刺激和记录参数 包括电极安放部位 迭加平均次数 通频带 分析时间 刺激部位 频率 强度等 电极放置位置一般采用国际脑电图学会建议使用的标准电极放置法 惯称作10 20电极放置法 本法采用三条标志线 诱发电位临床应用 诱发电位是继脑电图和肌电图之后临床神经电生理学的第三大进展 临床上 在病史和体征不能确定诊断的情况下 能检出神经系统的功能异常 可用来协助确定中枢神经系统的可疑病变 发现亚临床病灶 帮助病损定位 也用于监护特定神经通路的功能状态 诱发电位的应用不仅为神经内 外科提供了快速简便 无创伤性的检测手段 也能为眼 耳鼻喉 内 儿等其他临床学科提供有价值的资料 脑干听觉诱发电位 BAEP 听觉的传导通路听觉主要由蜗神经传导 蜗神经起自内耳螺旋神经节之双极细胞 周围支止于柯蒂Corti器 中枢支进入内听道 组成蜗神经 在桥脑尾端终止于绳状体背侧及腹侧的蜗神经前后核 由此核发出纤维在桥脑同侧及对侧上行 称外侧丘系 终止于四叠体的下丘及内侧膝状体 再由内侧膝状体发出纤维经内囊 豆状核下部形成听辐射 终止于颞横回的皮质听觉中枢 BAEP的诱发方法 以卡塔声 Click 作为刺激源左右耳分别刺激 强度为听阈以上60 80dB刺激频率10次 秒 持续时间0 1ms迭加次数1000 2000次通频带20 3000Hz分析时间10ms电极置于Cz A1 Cz A2 BAEP的正常波形与结果分析 可记录到5 7个波 即 波 一般认为各波起源如下 波起源于耳蜗神经 波耳蜗神经核 波上橄榄核 波外侧丘系 波下丘 波内侧膝状体 波可能源于听辐射其中 波出现率几乎达100 且较稳定 波不甚稳定 故临床应用以前五波为主 特别是 波 是判断的主要标志 依据各波起源研究 临床上可以认为 波代表听神经 波代表桥脑下段 波代表桥脑上段及中脑下段 波的峰间潜伏期代表由听神经至桥脑下段的传导时间 波的峰间潜伏期代表桥脑下段至中脑下段的传导时间 这对病变的定位有意义 BAEP也受年龄及性别的影响 18个月至25岁期间各波潜伏期比较稳定 新生儿各波潜伏期较成人长 25岁以后 波逐渐稍有延长 但30年间仅差0 2ms 女性 波潜伏期较男性稍短 另外一些检查参数的变化对波潜伏期也有些影响 BAEP异常的标准 各波 消失 排除技术因素 并用超强刺激及多次迭加仍不出现 或 波以后的各波消失 排除技术因素 波峰潜伏期和 峰间潜伏期异常 以平均值 3标准差为界 注意生理因素 两侧峰潜伏期或峰间潜伏期差别 0 4ms 波 波 的波幅比 1为正常 0 5可为异常 BAEP结果与临床的关系 BAEP只反映外周的听觉敏度 对短声刺激的反应仅代表纯音测听中1KHz 4KHz范围的听敏度 和脑干听觉通路的神经传导功能 而不能代表真实的听力 简单举例说来在有严重的皮层功能障碍的婴幼儿 尽管有正常的外周听觉敏度 有正常的BAEP 但仍不能以正常状态发展言语和交往能力 在中枢受累的病例 尽管有正常的外周听觉敏度 却常常不能产生可重复的BAEP 临床神经病学用途 脑干及后颅窝病变 后颅窝肿瘤BAEP的异常率为75 92 特别是小脑桥脑角各型肿瘤中 早期同侧 波潜伏期延迟 晚期 波以后各波消失 及 波峰间潜伏期延长 BAEP双侧峰潜伏期差值大小和肿瘤大小有明显相关性 脑干病变时 病变水平以下的BAEP各波正常 病变以上水平正常波形消失 潜伏期延长 波幅不对称 双侧 波潜伏期差时增大 脑干白质病变异常率高 脑干肿瘤BAEP异常率90 波峰间潜伏期延长 脑干血管梗塞时 波异常或消失 这与病变多位于桥脑有关 由于脑干CT扫描可靠性差 显出BAEP的优越 多发性硬化症 据统计确诊组BAEP异常率78 病情严重者达92 可疑组异常率为51 症状持续时间越长则异常率越高 2年内者异常率为44 20年以上者为88 亚临床灶发现率为42 仅有脊髓病灶者异常率50 故对早期诊断很有意义 为客观依据之一 昏迷的鉴别诊断 代谢性和中毒性昏迷如未引起脑干损伤 BAEP正常 而脑干器质性病损导致的昏迷 其BAEP多属异常 这对判断昏迷的病因有一定的鉴别作用 但应注意 BAEP正常时尚不能排除脑部某些器质性病损 例如丘脑和大脑半球的损伤 局限于桥脑基底部的病变等 此外 BAEP异常者应了解其以往有无BAEP影响的因素存在 以免解释错误 脑死亡 先有BAEP的 波消失 波潜伏期延长 之后 波消失 最后各波消失 BAEP的改变在很多国家已经作为判断脑死亡的标准之一 临床听力学用途 可用于婴幼儿听力损伤的鉴别 但应注意 BAEP不代表真实听力 仅反映外周听觉敏度和脑干听通路的神经传导能力 可用于鉴别耳蜗和蜗后病变 对轻中度听敏度损伤有鉴别诊断价值 可用于复核行为听觉测试结果 短声诱发的BAEP可预报纯音听力图中1000 4000Hz范围的听觉敏度 躯体感觉诱发电位 SEP SEP的神经传导通路 临床上常用的是短潜伏期体感诱发电位 SLSEP 主要沿深感觉传导通路传导 即由脊髓背根神经节的中枢支传入脊髓后索 向上达延髓薄束核及楔束核 换元后交叉至对侧组成内侧丘系向上传导达丘脑腹后外侧核 换神经元 通过内囊达大脑皮层中央后回 SEP的检查方法 用表面刺激电极 以0 2ms波宽的方形脉冲波分别刺激两侧上肢正中神经及下肢胫后神经 刺激强度一般以拇指出现抽动为宜刺激频率2 5次 秒迭加次数1000左右通频带20 3000Hz分析时间50 100ms记录电极上肢安放在C3 C4 颈椎7棘突 锁骨上点 Erb s点 下肢安放在Cz 胸椎12棘突 参考电极置于Fz或耳垂 SEP的正常波形与结果分析 记录到的各波以其极性加峰潜伏期命名 向上偏转的波为阴性 N 向下偏转的波为阳性 P 刺激正中神经可记录到以下几个波 Erb s点记录到的N9起源于臂丛 颈椎7棘突点记录到的N11起源于颈髓后索 N13起源于颈髓后角 C3 C4记录到的N20是一级体感皮层原发反应 以后的各波可能起源于顶叶感觉区皮层间的联系 SEP的正常波形与结果分析 刺激胫后神经可记录到以下几个波 Cz点的P40 一般认为起源于刺激肢体对侧的大脑皮层中央后回上端 部分正常人在胸椎12棘突点可记录到腰髓后角起源的电位 LP 记录到的其他波形成分起源尚不明确 SEP的正常波形与结果分析 主要观察和测量刺激点到对侧皮层投射通路上各记录点记录到的波峰潜伏期 峰间潜伏期 两侧相应波间潜伏期差值 依据波的起源可以认为上肢的N13 N20 下肢的LP P40是中枢传导时间 以上各测量值如超过平均值加2 5 3个标准差才可视为异常 并非有感觉障碍者均有SEP异常 一般来说脱髓鞘病变较压迫性病变阳性率高 SEP改变显著 SEP的影响因素 年龄 性别 身高和肢长均为影响因素 新生儿周围感觉神经传导速度较成人为慢 女性SEP中枢传导时间较男性短 皮肤温度对SEP有明显影响 温度升高潜伏期缩短 某些药物也对SEP产生影响 SEP的临床应用 周围神经损伤 特别以感觉障碍为主者 表现峰潜伏期延长 波幅降低 严重时波形消失 糖尿病或尿毒症患者随病程延长SEP异常率增高 脊髓病变 脊髓空洞症常侵犯颈膨大 可见N11波幅降低及其以后的波峰潜伏期延长 脊髓压迫症及脊髓损伤可致潜伏期延长 波形消失 脑部病变 脑缺血性病变主要表现N20及其以后的成分异常 潜伏期延长 波幅降低或波形消失 有人报告脑肿瘤患者也可出现SEP异常 主要表现两侧不对称 N20及以后成分潜伏期延长 波幅降低 波形消失 多发性硬化 SEP在诊断多发性硬化中占有重要地位 其主要作用在于肯定临床上不确切的病灶和发现亚临床病灶 SEP在多发性硬化中的阳性率统计为 确诊型68 96 拟诊型58 79 可能型30 60 一般说下肢的SEP阳性率高于上肢 这可能由于病变易侵犯胸髓之故 异常表现也是潜伏期延长 波幅降低或波形消失 昏迷与脑死亡 昏迷时上肢SEP对预后不良的判断较BAEP准确 对脑死亡的判断上肢SEP加BAEP更可靠 部分学者也将SEP试用于手术监护 监测手术中可能受损神经的功能状态 视觉诱发电位 VEP 视觉通路 视网膜也是大脑的一部分 包括视细胞 视杆和视锥细胞 双极细胞和神经节细胞 此三种细胞沿垂直于视网膜的方向传导视觉冲动 视神经的两个主要投射系统 原始视觉系统 即膝状 纹状系统 自视神经束纤维的50 在视交叉部交叉到对侧 50 不交叉 交叉的纤维终止在对侧的外侧膝状体 不交叉的纤维终止在同侧的外侧膝状体 自外侧膝状体发出的纤维称为视放射 投射到枕叶皮层17区 原始视觉区或纹状区 自17区进行更高一级的视觉分析 二级视觉系统 即顶盖 丘脑枕 纹状体外系统 视神经的纤维经视交叉后投射到中脑的上丘 而后到丘脑枕核 最后终止在纹状体以外的皮层区 一级视觉系统司图象和颜色的区别 与物体的定性有关 二级视觉系统和物体的空间定位有关 检测方法及正常波形 记录电极置于Oz 参考电极可置于Cz或FPz目前临床上应用最普遍的诱发方法是棋盘格翻转 全视野模式刺激时 整个模式图案的大小必须大于8 视角 屏幕和受试者眼的距离一般不能小于70cm 图案对比度多用80 90 临床常用的棋盘格刺激模式每个方格大小是视角30 依此推算 眼与屏幕距离为70cm时每个方格的边长应为6mm 刺激频率为2次 秒通频带各实验室略有不同 高通1 3Hz 低通100 300Hz分析时间多选用300ms 可选择范围200 500ms 迭加次数200 500次 检测方法及正常波形 在正常人从Oz记录到的典型PRVEP是由一个三相复合波组成的波形 按各波成分的极性和峰潜伏期命名为N75 P100 N145 中间的阳性波峰 P100 最明显和稳定 变异极小 能在所有健康人记录到 N75在部分正常人的波形中难以辨认 N145的峰潜伏期和波幅变异大 故这两个波在临床上难以利用 FVEP的波形与PRVEP相近 但不如后者稳定 FVEP在不能注视图形配合检查的患者如婴幼儿 昏迷者及视敏度严重损害者仍有重要诊断参考意义 PRVEP的结果分析 临床上将P100作为分析PRVEP的唯一可靠波成分 P100潜伏期成为临床评价的主要指标 这些指标主要是绝对潜伏期 两眼绝对潜伏期的差值 绝对波幅 两眼波幅比 P100时程 因为众多物理和生理因素可影响P100 所以各实验室没有通用的正常值 对PRVEP来说 假阳性结果比假阴性结果更有害 故采用均值 3SD作为正常范围 年龄 性别 严重视力下降对检查结果有影响 注意力集中程度 聚焦程度 对注视点注视的程度都会造成PRVEP潜伏期有意义的改变 异常PRVEP的判别与病理生理 VEP消失 如能排除注视不良或技术问题 提示视觉通路的生理性切断 P100峰潜伏期延长 为视觉通路传导障碍 最常见是脱髓鞘病变 由于髓鞘的脱失以及重新修复的髓鞘薄而不匀 绝缘性差 使冲动的传导由跳跃式变为爬行式 因而传导减慢 峰潜伏期延长的另一个原因是直径较粗的快纤维消失 异常PRVEP的判别与病理生理 两眼间P100潜伏期差值增大 即使两眼P100峰潜期均在正常范围 如果两眼间P100潜伏期差值过大 也提示潜伏期长的一侧视觉通路有传导异常 多数实验室使用的此值上限是8 10ms 这一指标不但可靠而且更为敏感 眼间波幅比异常 波幅异常减低最常见的病理变化是轴索的病损造成轴索数目减少 由于残存轴索仍然能以正常速度传导 故常常不引起潜伏期的改变 P100波形异常 自波偏离基线的起始端至回到基线的终末端 其间期称作波的时程 P100时程的增加总是与潜伏期 波幅的异常合并出现 异常PRVEP的判别与病理生理 PRVEP的波潜伏期延长和波幅异常减低的改变可以揭示脱髓鞘和轴索变性这两组疾病的电生理变化特征 对临床诊断具有重要参考价值 但临床上也并非如此简单 在某些疾病髓鞘及轴索均有损害 如压迫性病变 PRVEP的临床应用 视神经炎和球后视神经炎 在急性期视敏度急剧下降 PRVEP的波幅也相应减低 当视敏度下降到眼前指数或仅有光感时 PRVEP不能引出 以后随视敏度恢复 PRVEP波幅渐正常 其恢复与视敏度好转相平行 本病最突出的变化是P100潜伏期延长 且与视敏度无关 P100延长可持续多年 多发性硬化 MS PRVEP在本病的异常率较高 特别是有球后视神经炎的MS患者最常见和最有价值的结果是P100潜伏期延长 它可能超过正常均值的10 30ms 甚至个别病例可超过正常均值100ms 也可合并有波幅减低及P100时程延长 视神经乳头水肿 不侵犯视神经的病变引起的视乳头水肿 一般不产生P100的改变 视神经或前视路的压迫性病变 PRVEP对此敏感 以波幅减低为主 后视路病变及皮质盲 PRVEP不够敏感 但病人会有视力损害的临床证据和放射学证据证实有视损害的皮层病变 急性脊髓炎一般不会有PRVEP的异常 如果合并PRVEP异常 应考虑有视神经脊髓炎的可能 这有助于两病的鉴别及预后判断 视觉功能的客观测定 对婴幼儿及不能合作的成年患者 VEP是一种准确客观的视觉敏度检测方法 有学者将FVEP用于前视路区域内手术的术中监护 随时发现可能损害视神经的操作 提高手术成功率 运动诱发电位 MEP MEP的传导通路 主要沿锥体系统传导 锥体系统的纤维主要自大脑皮层的中央前回及其上端的旁中央小叶发出 运动细胞的排列与功能相关 旁中央小叶和中央前回上部司足部的运动 其下部皮质的功能依次为支配膝部 髋部 躯干 上肢 手部和面部 支配咽喉部运动的部分在最下端 这些纤维聚集成束 经由放射冠 内囊 大脑脚下行 部分纤维在脑干不同水平终止于对侧或同侧颅神经运动核称为皮质脑干束 在颅神经核换元后支配头面部肌肉运动 其他纤维在延髓锥体部交叉至对侧 在脊髓侧索中下行 止于不同节段的脊髓前角 换元后前角运动细胞的轴突组成周围运动神经 支配肌肉运动 MEP的刺激与记录方法 有电刺激与磁刺激两种方法 目前多数学者倾向采用磁刺激方法 因为它同电刺激比较主要优点是无痛及穿透性强 其次是不需直接接触皮肤而无需皮肤准备和脱衣 但有定位欠精确的缺点 磁刺激器为扁平盘状线圈 当有特定电流通过线圈时 产生高强度脉冲磁场 透过局部的表层组织和骨骼 在中枢神经系统内诱发一刺激电流 刺激磁场的强度为2 4Tesle 特斯拉 MEP的刺激与记录方法 电刺激采用间距为4 6cm的鞍型双极电极 正极为作用电极 皮层刺激时置于记录肢体对侧的相应运动皮层区 负极置于其前方 脊髓刺激时正极置于C6 7棘突间 上肢 和T12 L1棘突间 下肢皮肤上 负极在其下方 刺激电流为单次电压脉冲 脉宽0 05 0 1ms 强度750v MEP记录部位上肢多采用大鱼际肌群 下肢多采用胫前肌群 以一对表面电极记录所诱发的肌电位 MEP的结果分析 需测量电位的起始潜伏期 计算刺激头与脊髓所产生的两个电位的潜伏期差值 这一差值代表中枢运动传导时间 CMCT MEP的主要价值是检查中枢运动传导功能 CMCT是一个重要的定量指标 大量实验和临床报告已经证实CMCT主要代表锥体束传导功能 刺激过程中被检肌轻度自主收缩可使刺激量减小或使振幅增大 潜伏期缩短 此现象称为易化现象 MEP异常主要表现为潜伏期延迟和 或 CMCT延长 也可见MEP波幅降低及波形离散 甚至波形消失 MEP的临床应用 目前已做为一项无创性诊断技术用于各种锥体束受损疾病的诊断 也在揭示中枢神经系统亚临床病变 病情监测及预后判断上发挥了独有的作用 在多发性硬化 运动神经元病 脊髓损伤 脑血管病等锥体束或脊髓受损时 MEP可表现CMCT延长 脑血管病患者在起病几天内 磁刺激皮层可无反应 事件相关电位 ERP 自60年代以来 由于计算机的普及 脑电记录技术的成熟和认知心理学研究的深入 事件相关电位已成为神经电生理研究的前沿之一 大脑在对某一刺激信息进行认知加工时 于头皮可记录到一系列电位变化 潜伏期较短的成分是大脑对刺激反应的早期成分 受刺激的物理特性影响很大 称为外源性成分 潜伏期较长的