脑电生理仪新进展

山东省淄博市精神卫生中心＊ 路英智 任清涛＊＊ 吴英丽 张勤峰 马秀青 蒲金玉 董汉振 刘情情山东省淄博市职业病防治院 宗莉

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脑电生理仪新进展

山东省淄博市精神卫生中心＊ 路英智 任清涛＊＊ 吴英丽 张勤峰 马秀青 蒲金玉 董汉振 刘情情
山东省淄博市职业病防治院 宗莉

脑电地形图（BEAM）、脑诱发电位（BEP）和脑“Holter”是当前脑电生理临床检查的三种重要手段，为上述目的又发展了一系列科学仪器，并被世界各地同行迅速接纳。下面对这三种仪器作一简介。

一、脑电地形图仪

来自不同记录通道的脑电图（EEG）信号经A/D变换数字化后，利用计算机对不同记录通道的数值作频域分析、时域分析、统计分析及对特殊波形处理后，转换为不同等级的灰阶，再以不同的彩色作脑电地形图（BEAM）显示在一个椭圆的平面上，此即二维脑电地形图。这是由Lehmann最先创立的。其配置与一般无纸脑电图机大体相同，但至少要配置16导电极，且打印机能输出彩色图形。国内外已推出16-19导联的BEAM仪，且发展趋势是将无纸化脑电图机和BEAM仪合为一体。

美国哈佛大学的Duffy发展建立了显著性概率地形图（SPM）等技术，国际上也正在朝此方向进展，有的进口仪器上已能实现。以下介绍其中二种方法。

1．t统计SPM：一幅这种SPM图形中的每个元素就是“两组不同的BEAM数阵之间有关该元素平均值的t统计值。典型的SPM应以对照组与实验组比较。建构t统计SPM的步骤如下：首先，每组的主数阵是按照逐点叠加的原则而得出的，即将该组的各数阵中有关同一点的数值加在一起，并计算出各点的均数和变异，这样每组都 可以它们构成两个新的数阵，分别代表各自的一般统计资料。然后，基于两组的均数阵和变异阵，就可计算矩阵中各点的t统计值，这些t值就构成了研究所需要的新数阵。有关矩阵中各元素在大脑表面的空间分布并没有改变，因面，t统计SPM确实可以将两个在脑电活动方面具有统计学差异的区域区分开来。

2．z统计SPM：z转换是用来表示一个观测指标与一对照组有关该指标的均数相比，究竟偏离几个标准差。因而，它从统计学意义的角度来衡量一个指标与对照组中该指标均数的差异大小。通过将一位受检者的BEAM数阵与一对照组的均数和变异BEAM数阵进行比较，就可计算出该受检者各点的z转换值。逐点的z转换值构成一个新的z值数阵，并保留了BEAM 图像中各点的空间分布位置。这样，通过z统计SPM，我们就可以确定该受检者的脑电活动在哪些区域与对照组具有显著性差异。建构SPM的目的是以z或t转换值来描述有关脑电活动地形图分布中的区域性差异。但是，SPM本身却不一定能评估群体组间或个体组间的总体水平差异。组间总体差异最好由多元统计分析来确定。

二、脑诱发电位仪

是在EEG基础上，运用电子计算机技术而发展起来的一种新颖技术。EEG和脑诱发电位（BEP）虽同属脑电活动信号，但两者有很大的区别。EEG是脑组织中神经元和神经纤维自发性的脑电活动。EEG是将这种自发性的电位活动通过头颅电极引出、直接放大，进行描记所得。在EEG检查中，所作的诱发试验（如睁闭眼、过度换气、闪光、睡眠或药物）所得到脑电信号，仍然是EEG，不属BEP性质。BEP是脑组织对外部预置的特殊条件刺激（如某种声、光或其它设定条件的刺激）所作出的特定反应。它具有对信号刺激的密切相关性和时相概念，是个体对特定条件所作出的生理性和心理性反应的综合。由于BEP通常弱于EEG，在一般记录条件下，BEP信号被EEG背景噪音所掩盖，无法观察到，因此，必须运用计算机的某种技术（如叠加和平均技术），扩大信号（BEP）和噪音（EEG）的比例，使BEP从EEG背景中提取出来。所以，在记录手段上，BEP不同于EEG的单纯的直接放大，而必须应用同步叠加技术；而在记录条件上，BEP必须具有相应的信号刺激，并且在BEP和刺激信号之间建立起严密的时相关系。此外，EEG和BEP的波型特征和分析方法也很不相同。由此可见，EEG和BEP是完全不同的两种脑电信号。

这里特别要介绍一下，用于精神病和心理学的长潜伏期电位。除以上介绍视、听、触三种长潜伏期电位外，还有一种特殊的长潜伏期电位，又称认知电位，事件相关电位。它由英国人Walter发现。它和以上介绍的普通BEP的主要不同：认知电位是由有意赋予具有某些心理意义的刺激，利用多个或多样刺激或利用刺激的变化引起的电位，此电位不单是生理过程的电位变化，主要反映了人的认知过程的心理活动。认知电位又可分为以下4种。

1．关联性负变（CNV），它是在S1和S2两个特定刺激条件下形成的。

2．P300：引出P300最简单的刺激序列是Oddball序列。

3．N400：图案作业作诱发。

4．失配性负波。美国、德国等国家最近研制的专用BEP仪上大多能建立以上功能中的一种或二种。

三、脑电“Holter”仪

此词来自心电Holter即动态脑电长时间记录仪。它一般配置3-16个电极，应具有存储24小时脑电信号的能力。一般单个导联24小时的数据量是8.64M字节，16导程则是138M字节。如此海量数据的存储，放大器的小型化及放大器的供电是脑电“Holter”的关键技术。近年大多采用数据压缩技术。目前脑电“Holter”记录器的发展趋势是利用闪速存储卡或是1.8英寸的小硬盘。

脑电“Holter”仪也有多种类型。近年主要出现并应用以下二种方法。

1．视频脑电图监测（VEEG）：此种方法又可分为近距离和远距离二种。近距离（通常指医院内）VEEG系指在使用至少10个导程的EEG给病人记录的同时，进行电视摄像，两者在时间上必须同步。近年研制的仪器通常为彩色录像及有分离屏幕技术，即用一个广角镜头监护全身，用另一个特写镜头监测面部，真实地再现病人面部表情、植物神经变化及全身情况，可显示出脑电活动与临床表现的相互联系。操纵VEEG装置时，通常由一名医生对一名病人，也可在一个自动监护室同时对数名病人进行观察。

远距离（指医院外）VEEG方法为先在头皮上安放电极及一个发射器，然后从一个天线接收发射器传来的脑电讯号，由荧光屏显示。这样，受试者仍可在某地室内自由活动，同时摄像机将病人的情况拍摄下来，在荧光屏上显示；如果患者正出现疾病发作的情况，发作类型及脑电改变可同步出现。但是该方法不能离开这个房间的限制，一般也只有一台摄像机。笔者曾在日本东京的癫癎中心考察，他们则安置有16台摄像机，可从不同角度同时摄像，由计算机控制追踪病人的情况，即使如此，也只能在一个房间的范围里活动。

2．动态脑电图监测（AEEG）：此方法将电极安放在病人头皮上后，导线可插在带有放大器的腰盒上，起初只有1、2个道，后来增加至4道，最新的已有8道。如需作16道描记则可同时使用两只腰盒。腰盒内除放大器外，还有录音带以供记录脑电讯号。如遇各种情况如发作或疾病先兆，可速揿按键（或处于24小时监测状态）。在记录完毕后将磁带放入重放系统，监视器可重现脑电讯号供临床诊断，也可与普通脑电图仪联接，将需要的部分记录于纸。AEEG记录时病人可随意进行活动，可持续记录24小时毋需人照顾，呈自然态的，最接近于日常生活。缺点是导数受限，在看到脑电异常时不能了解病人发作的情况，有时不易区分眼动伪迹、睡眠波与异常波。

脑电“Holter”仪作为一种新型的升级换代产品，与EEG等比较，其主要优点在于：

1．经过长时脑电监测，可同时捕捉到病人的异常脑电波形和临床发作情况，供医生诊断参考。

2．可以帮助医生更准确地识别伪差。因为EEG是一种非常微弱的信号，容易受到外界因素的干扰，如病人轻微的动作，别人的走动等，借助“Holter”，特别是视频脑电识别这些伪差，就变得轻而易举。

3．更直接地观察病人。

4．人类有1/3的时间是在睡眠中度过的，而很多疾病又往往与睡眠障碍有关。目前，“Holter”仪是作睡眠分析的可靠依据。英国等脑电“Holter”仪在中国省一级医院中已得到应用。

临床医学的技术发展离不开脑电生理仪器的帮助。伴随着中国各项改革的深入，医药分开等新措施的出台，医疗器械行业在面临挑战的同时也将面临前所未有的机遇，因而市场仍看好。

1 刘名顺，闫宝云，董全胜，等主编.现代实用脑电地形图学.北京中国科学技术出版社,2013：173-174.

2 刘青蕊,黄宝晨,孙吉林主编,实用临床电生理学.北京中国科学技术出版社,2006：1-5.

（2013-09-06收稿）

山东省淄博市科技局（2014）及淄博市精神病医院科研基金资助项目

*邮政编码：255100

**通讯作者

10.3969/j.issn 1672-0458.2014.02.018