脑电图的基本知识

1、脑电图的基本知识、录像脑电图和 24小时脑电图脑电活动的性质和电磁波一样有四个基本因素即频率、波幅、波形和位相(极性)。除此之外脑电活动又有其本身的特殊性，脑电图不是记录某一点的电位，而是在头皮上记录大脑两半球各个部位的电活动，因此还存在各个部位之间的差异及特殊性的问题。脑电活动是随机非线性电信号，因此还有出现方式的不同。人脑功能与外界和本身内在环境的变化密切 相关，对各种刺激的反应性也是应该注意的问题。这些都是判断脑电图是否正常以及何种程度异常的基础。频率频率(Freguency )是每秒种以基线为准波动的次数。其单位为C/S (次/秒)，亦即Hz (Hertz )。每一次波动的起点和止点在

2、基线上的跨度叫时限( Duration )其单位为毫秒 (ms,1ms=1/1000 秒)。频率与时限互为倒数。 如某一脑电活动的时限为100ms即1/10秒，其频率为10Hz ;亦即一个5Hz的波，其时限为200ms 。在脑电图的描述中常用频率 而少用时限。在 Hans Berger 首次描述脑电活动时使用频率的概念延续至今。用频率的不 同划分脑电活动为若干段，仅在形容非常慢的脑电活动时才使用时限。脑电活动的测量应从一个波的起点量到终点即“从谷到谷”。可以用公尺测量，测出波的宽度的毫米数，然后可用下列公式换算为频率：频率=30/波宽(mm )或用时限(ms)数除1000ms 即为频率。但用公

3、尺测量常不够精确，如不易区分8Hz及7Hz的波，因8Hz相当于3.75mm,7Hz 相当于4.26mm。但区分这两者是有实际意义的。最好用专用尺测量。这种尺的刻试以纸速 30mm 为1秒作标准。按频率数每一长方格 分为3等份，4等份以至于30等份，代表每秒3次，4次以至30次的频率。测量时将尺 在脑电图纸上移动，直到某一波的起止点正好在某一频率刻度之间。此频率就是个波的频率数。人类脑电活动的频率在 0.5-30Hz 间。分为若干频率组叫频带( Frequency band )。 用希腊字母为代表。8 频带(Delta band )0.5-3Hz0 频带 T Theta band )4-7Hza

4、 频带(Alpha band )8-13Hzo频带(Sigma band )14-17Hz3 频带(Beta band) 18-30Hz丫频带 G Gamma band )>30Hz在临床上常将a 、3及丫频带统称3频带。这些频率的波均可见于正常人。 因此仅就频 率本身而言并无正常与否的含义。 考虑到不同频带在头颅各区的分布及所占的百分比(指数，Index ),再加波幅的差别，才能区分正常与否。波幅波幅(Amplitude )是电位差的大小，也就是电压的高低。单位为微伏(科 V), 1科 V=10 -6Vo所以脑电活动是非常微小的电位。其测量应从波顶引一垂直于基线的直线到波谷，其高度与定

5、标的高度比较即可得出微伏数，即“从峰到谷”。一般常用的定标为5mm=50V,即1mm=10 11V此时用测出波高的毫米数乘以10即为此波的波幅数。如波高为6mm ,波幅为60 i如用1mm=7 V的定标，则波高 6mm 时波幅为42 V。就临床 脑电图而言，波幅的具体数值不易准测定。临床上将波幅分为高、中、低三级：低波巾高 <25科V中波幅 25-50科V或25-75科V高波幅 50W丫或75科丫仅就波幅而言亦无正常与否的意义，应结合不同频率的波幅差别以及头颅前后波幅的不 同才能考虑是否正常。波形波形（Form ）指一个波的周期内电位差的变动形。简言之即波的形状。一、单形波（Simple

6、 wave ）:由一个上升枝和一个下降枝组成的波。L正弦样波（Sinusoidal wave）：上升枝和下降枝光滑对称，波顶园钝类似正弦曲线。正常的“波，快波，0波均为正弦样波，8 形也可以是正弦波。2 .棘波（Spike ）：上升枝陡峭，下降枝稍有坡度，并有一小的正相成分，而后回到基 线。如用莹光屏显示或计算机分析，在棘波开始前变有一极小的正相成分。周期80ms （或70ms ）。一般为高波幅（100 tiV）,如为低中波幅者称之为小棘波（ SSS , Small sharp spike ）。根据位相可以分为负相、正相及双相棘波。负相棘波源于靠近记录电极的部位，因而有一定定位价值。而正相及双

7、相棘波由远处或深部传导而来。3 .尖波（Sharp ）：波形与棘波相似。唯一的不同是时限较宽80-200ms 。其临床意义与棘波相似，但可见于某些生理状态如在非快速眼动相睡眠（ NREM ）第1期，在双顶 出现同步对称的负相尖波，称双顶尖波，为此期睡眠之标志。 正常新生儿在额部可以有尖波。而棘波不见于健康人，仅见于早产儿或8周以内新生儿的额部或弥散性出现。棘波和尖波唯一的区别是时限长短，即大小或小于80ms （70ms ），在纸速为30mm/秒时近似于2mm ,所以在测量时以 2mm为准。如波宽小于 2mm为棘波，大于2mm则 为尖波。在辨认棘波或尖波时应注意与背景活动有显著的差别，如难以与背

8、景活动区分时， 则不能确认为棘波或尖波，如背景活动为尖样“波或高幅快波时。如果在全部描记（不少于 30分钟）中仅出现一次亦难于肯定其临床意义。棘波或尖波最常见于癫痫。但亦可见于其他不合并惊厥发作的疾病如肿瘤、外伤、炎症以及变性疾病，甚至健康人。所以不能与癫痫划等号，必须结合临床才能明确其临床意义。棘波或尖波也不是诊断癫痫的唯一根据。所以不能称之为“癫痫波”。4 .三相波（Triphasic wave ）：此波三次通过基线， 第一相为较小的负相波，常为尖波，第二相为正相波，波幅常较高，第三相为一负相波，波幅高于第一相。在三相中第二相波幅 最高，频率为 2-3Hz。三相波最常见于代谢性脑病如：肝、

9、肾功能衰竭以及各种原因的缺 氧。均出现于意识障碍时以及背景活动异常时。成节律的三相波有时易与棘慢复合波相混。故1950年曾以钝棘慢复合波（Bluntedspike and wave ）命名三相波。两者之区别在于三相波有明显的正相成分，亦即从基线向 下的成分，而棘慢复合波全部成分为负相或正相。二、复合波（Complex wave ）：由一个以上单形波组成。应作为一个波测量其波幅、 频率。L复形8波：8波上重叠有”或3频带内的小波。见于健康人枕部单个复形慢波以及皮 层下病变使丘脑皮层投射受到损害，而皮层的损害相对较轻时。5 .棘（尖）慢复合波（ Spikesharp and slow wave c

10、omplex,spikesharp and wave ）:由一个棘（尖）波及一个1-5Hz的慢波组成。典型者波幅100-200 V,最高可达500 V。棘（尖）成分在前，其后紧跟一个园顶正弦样慢波。但棘（尖）波变可在慢波 之后或叠于慢波之上升枝或下降枝。不同频率的棘（尖）慢复合波有不完全相同的临床意义。3Hz棘慢复合波：最常见于失神发作，呈节律出现于两半球，两侧同步对称。也可见于癫痫其他类型发作，偶见于非癫痫性疾病。2.5Hz棘（尖）慢复合波：曾称之为异型小发作或小发作变异型。这个名称现已不 用，因其包含了临床意义而且对此种频率较慢的棘（尖）慢复合波的误解。实际上与小 发作无关。最常见于 Le

11、nnox-Gastaut 综合征。4-5Hz棘慢复合波：常见于癫痫。6Hz棘慢复合波：波幅较低，棘波常夹杂于两个慢波之间，呈小的尖波状 多见于健康人尤其是青少年困倦时。多棘慢复合波（ Poly spike and slow wave complex,polyspike and wave）:一个以上棘波与一慢波组成。常为散在单个出现，两侧同步对称。多见于肌阵挛发作。K复合波（K-complex ）：为一高波幅1Hz右慢波，继之以12-14Hz 节律。出现于 非快速眼动相睡眠出、IV期受到声音刺激时，亦可自发性出现。两侧应对称同步。手套型波：出现于睡眠中由额部最后一组睡眠纺锤组成的复合波，其最后一

12、个波为6-12Hz ,类手套之拇指。亦可见于锥体外系疾患。位相位相（phase ）,亦称极性。以基线为准的波幅随时间而变的相对关系。位于基线以上 称为负相，位于基线以下者称为正相。由于脑电图描记所表现的正相或负相并非皮层电活动其输出信号的位相不下列规则决定描记时的真实极性，故不宜称之为阴性或阳性。脑电图仪所用的放大器为差分放大器（ Differential amplifier脑电活动的位相。进入放大器输入端进入放大器输入端 进入放大器输入端 进入放大器输入端仅与输入信号的位相有关，而且也与进入放大器的那一个输入端有关。1的负相信号使记录笔向上偏转（负相） 2的正相信号使记录笔向上偏转（负相）

13、1的正相信号使记录笔向下偏转（正相） 2的负相信号使记录笔向下偏转（正相）两个位相相反的信号分别进入输入端1和2,其输出信号为两个输入信号的和。两个位相同的信号分别进入输入端1和2,因互相抵消没有输出信号。如两个信号位相相同，而波幅不同，此时输出信号为两个信号之差。由此可见脑电图所表现的负相或正相为放大器对信号处理的结果，并不能代表皮层电位的真正极性。虽然如此，位相在双极导联的定位中是相同的。但从额到枕可以有 90 0的位相差，即相差半个波。位相相同称之为同步，位相不同为不同步。在双极导联时如相邻两个放大器（记录笔）间有公共电极，而分别进入一个放大器的输 入端1,及另一个放大器的输入端2 （双

14、极导联时：Fp1-F3,F3-C3,P3等）。在有限局性电活动异常时（如占位性病变，限局性癫痫灶）可能出现位相倒置。即在相邻的两笔间出现的 慢波或异常波白位相差达 180°,位相完全相反。出现方式正常各频段的脑电活动以及异常脑电现象均存在以什么方式出现的问题，不同的出现方式可能代表不同的临床意义。一、波（wave ）:以单个形式出现。二、活动（Activity ）:数个相邻的波在频率、波形及位相上有相似之处时称为活动。三、节律（Rhythm ）:三个以上频率、波形及位相均相同的波连续出现，波幅可有周期性变化。 健康成年人清醒安静状态下枕部“节律以及睡眠中的睡眠纺锤，波幅从低逐渐增高，

15、又从高逐渐降低呈纺锤状。从持续时间上分为：短程：持续时间在1秒以内。中程：持续时间1-3秒。长程：持续时间在 3秒以上。四、散在(Random ):以单个波的形式无规律的出现。五、偶见(Episode ):在全部描记中仅出现 1-2次。六、周期性(Period, Cycle )：某种脑电现象呈有规律的间隔出现。七、同步性(Synchronous ):两半球相应区或同半球的各区内脑电活动的出现或消失 在时间上完全一致。八、非同步性(Asynchronous ):两半球相应区或同一半球的各区内脑电活动的出现 或消失无固定的时间关系而且不一致。九、爆发(Burst或Paroxysm ):某种脑电现象

16、突然出现、突然消失并突出于背景。 频率，波幅及波形与背景活动明显不同，波幅显著增高，与背景差异明显。可以是异常波的 爆发如棘波、尖波或棘(尖)慢复合波。也可以是慢波、快波甚至“波。十、高度节律失调(Hypsarrhythmia ):杂乱出现于两半球的不规则不同步高波慢波、 尖波及棘波爆发。主要见于婴儿痉挛。出现部位一、广泛性(Generalized )：遍及两侧半球区，基本对称。二、弥散性(Diffuse ):遍布两侧半球各区，非对称性。三、对称性(Symmetry ):两侧半球对应区的某种脑电活动呈同步性出现， 而且在波幅、频率及波形方面两侧相似。四、非对称性(Asymmetry ):两侧半

17、球对应区的某种脑电活动在波形、位相、频率及 波幅等方面均不相同。甚至出现次数亦不同。五、一侧性(Unilateral ):仅见于一侧半球的脑电活动。六、限局性(Localized )：仅见于一侧半球某一区域或某些区域的脑电活动。生理反应性(Reactivity )在描记脑电图过程中给予生理性刺激或令病人心算观察其脑 电图的变化。最常用的声光刺激。以睁眼作为光刺激已成为常规观察项目。在描记中令病人睁眼前视10秒，而后闭目，反复三次。睁眼可以认为是单一刺激。在睁眼时由于光刺激使皮层电活动去同步化，表现“节律消失，代之以低波幅快活动。称之为a节律抑制或a节律阻滞，是正常反应。健康人a节律阻滞之程度可

18、以不同，并且与年龄密切相关，如下表37122060部分阻滞()100100722930完全阻滞()00287170健康人两侧a阻滞之程度相同，少数健康人于a节律阻滞的同时在中央区出现 7-11HZ 科节律。盲人睁眼时a节律不受阻滞，反之瘠病性盲的病人其反应与正常人无异。异常反应有：一、a节律受阻滞的程度两侧不一致或一侧无阻滞。a节律阻滞程度轻或无阻滞侧为异常。二、睁眼后a波波幅对称性增高或不对称性增高。三、睁眼后或闭目后即刻出现癫痫样波。四、有限局性多形性慢波的病人，在睁眼时不受影响。而继发于脑水肿或颅内压增高时的双额节律性8活动(FIRDA )或双枕节律性8活动(OIRDA ),在睁眼时常受

19、阻滞。因而睁眼可使限局性异常为突出。五、健康成年人a节律阻滞的潜伏期为 0.09-0.7 秒，闭目后a节律立即恢复或经1-1.5秒的后作用期后方恢复。如潜伏期或后作用期延长为异常。但在临床脑电图描记 中由于检查方法欠精确，因而此项指标无实际意义。诱发(Activation )在描记脑电图过程中给予非生理性刺激，使诱发前未出现或不明显的异常变为明显。过去曾有很多诱发方法针对癫痫，脑血管疾病或颅内占位性疾病。近年来由于CT、MRI的出现以及脑电图监测技术的应用取代了很多诱发方法。一、过度换气(Hyperventilation HV ):在描记脑电图过程中嘱病人闭目用力深呼吸，每分钟20-30次，大

20、约每分钟换气约 20-50立升。2-30分钟后血浆二氧化碳含量下降至3.7毫升,产生轻度呼吸性磴中毒。呼吸时头及肩尽量保持不动以减少伪迹。健康成年人过度换气中“节律更有规律，波幅增高，持续时间更长。一分钟后部分健康人(成年人约为10% ,儿童约为80% )在额及中央区或全头出现。节律，可逐渐变慢至8 节律，波幅亦可逐渐增高(可达 300 V),此种反应称为慢 波建立(Build up ),儿童更为明显。此种反应不应视为异常，更不能作为癫痫的诊断依 据。过度换气停止后30秒内应恢复至背景活动。此种反应除与年龄有关外与血糖水平有关。在过度换气中部分人可有头昏、手足麻木等不适感，停止后即消失。除严重

21、心肺疾病及颅内压增高为禁忌外，过度换气已成为常规检查项目。但婴幼儿及意识障碍病人因不能合作亦不能作此项检查。下列表现为异常：L高波幅慢波在过度换气开始后 30秒内出现，或停止后 30秒仍未消失。2 .慢波两侧不对称或仅出现一侧或仅出现于某局部。3 .过度换气中或停止后即刻出现癫痫样波如棘波、尖波、棘慢复合波等。其中尤以3Hz棘慢复合波最为敏感，时常合并临床失神发作。但在健康儿童中 0.3%在过度换气中可以出 现异常波。二、闪光刺激(Photic stimulation ):病人安静闭目，于眼前 30公分置1只10万烛光的白炽闪光灯，每次光照持续 10毫 秒，以不同的频率顺次刺激。每个频率刺激

22、10-20秒，两次刺激间休息 20-40秒。常用的 闪光频率为1、3、6、9、12、15、18、20、25及30Hz 。闪光刺激中的反应有：L节律同化或光驭(Photic driving ):在闪光刺激中枕部脑电活动的基本节律可以变 为与闪光频率一致的频率。也可以呈闪光频率的1-2倍，叫谐振节律同化( Harmonicdriving ),或为闪光频率的1/2、1/4叫分数谐振节律同化(Subharmonic driving )。健 康成人的节律同化常出现在闪光频率为“频带范围内，儿童则多在。频带范围内。正常人出现率在68%-100% 。如两侧节律同化不对称或一侧无同化为异常。4 .非爆发性慢波

23、：5-8岁健康儿童12%于闪光刺激中出慢波，以后随年龄增 长而减少。3.爆发性反应：在闪光刺激中出现高波幅棘波、尖波、棘慢复合波或多棘慢复合 波。可见于健康儿童，1-15岁出现率为1.4-9.3% ,亦有高达30.1%的报告。健康成人的 0.3%在额部出现棘波，1.33%顶枕部可有慢波爆发。5 .光肌阵挛反应，光肌源性反应(Photomyoclonic response, PMR ; photo-myogenic response )于闪光刺激中头面部肌肉、主要在眼睑出现肌阵挛，同时在脑电图有多发棘波 或肌电伪迹，神志清楚。同时有植物神经症状如面色苍白，出冷汗。闪光停止上述表现消失。可见于5%

24、的健康成人及焦虑病人。可能为肌阵挛的唯一证据(不一定是癫痫性肌阵挛)。6 .光搐搦反应，光阵发反应，光惊厥反应( Photoconvulsive response , PCR ; photo-paroxysmal response,photo-convulsive response ):在闪光刺激中意识不清、 惊厥或肢体阵挛发作。脑电图可有三种变化： 额、中央区出现棘慢复合波爆发。69-75%有此反应者为癫痫。4-10%的癫痫病人及25%的失神发作有这种反应。不见于正常人。 颗顶枕部慢波爆发，47%癫痫，53%为非癫痫性疾病。亦可见于1.33%的健康人。可疑棘波、棘慢复合波。6.闪光刺激中波幅不等，如两侧相差50%为异常。增高侧还是降低侧为异常则应参考背景活动。三、药物诱发：癫痫的基本机理为“惊厥阈”低下。 50-60 年代曾根据此机