动态脑电图,视频脑电图和多导睡眠图
2014-03-03山东省淄博市精神卫生中心心理科路英智任清涛吴英丽山东省淄博市职业病防治院内科宗莉
山东省淄博市精神卫生中心心理科* 路英智 任清涛 吴英丽山东省淄博市职业病防治院内科 宗莉
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动态脑电图,视频脑电图和多导睡眠图
山东省淄博市精神卫生中心心理科* 路英智 任清涛 吴英丽
山东省淄博市职业病防治院内科 宗莉
一、动态脑电图
所 谓 动 态 脑 电 图(ambulatory EEG,AEEG)是指在患者24小时正常活动中进行脑电监测[1]。又称动态脑电图监测、24小时脑电监护、便携式数字化脑电记录盒、脑电Holter及Oxford,由英国Quy创立[2]。盘状电极由火棉胶固定,导线与带有放大器的腰盒相连,起初为4导,80年代发展为8导。脑电信号记录在标准的录音磁带上,120min的磁带可记录24小时。如遇发作速揿按键以作为标记。记录完毕后,磁带在回放机荧光屏上进行回放,每屏可显示8S或16S的脑电信号。如没有按停止键或有特殊的标记,回放机即以快速度进行回放,也可根据需要一页一页地显示。回放机要与标准脑电图仪联接,便于将阳性脑电记录于纸保存[1-3]。
AEEG用于临床的适应症[3]:(1)怀疑癫癎者;(2)对临床惊厥发作不典型者;(3)诊断为癫癎但脑电图多次正常者;(4)癫癎发作类型待定者;(5)对正规的的抗癫癎药治疗效果不佳者;(6)发作性疾病;(7)睡眠中的发作性障碍;(8)脑器质性脑病。AEEG的最佳适应证是[1、3]:应选择在发作时可能有特征性的脑电图变化,并在发作后立即恢复正常状态的病例。
二、视频脑电图
视频脑电图(video EEG,VEEG),又称录像脑电图、脑电图视听监测、长程视频影像监护、闭路电视脑电图等[4]。此种方法又可分为近距离和远距离两种。近距离(通常指医院内)VEEG系指在使用至少10个导程的脑电图给患者记录的同时,进行电视摄像,两者在时间上必须同步。2000年后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测全身,用另一个特写镜头监测面部,真实地再现患者面部表情、植物神经变化及全身的情况,可显示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患者,也可在一个自动监护室同时对数名患者进行观察[4-6]。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,同时摄像机将患者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,一般也只有二台摄像机[4、5、7]。为了节省,也可采取当病人感到即将发作或被监护人发现发病先兆时,再按键使监测录像系统启动,对患者进行针对性监测。
VEEG技术的核心是脑电图与日常测试时的视像和声音的合并。观察者更可随意在荧幕上增大或缩小画面,移动画面和直接跳至记录上指定的时间或事项,其视像和声音都能即时同步显现。因而其最佳适应证,首推用于精神病患者的司法鉴定;其次精神运动性癫癎及发作性疾病。癫癎发作的国际分类就是在VEEG工作基础上制定完善的。
三、多导睡眠图
多导睡眠图(Polysomnogram,PSG)又称睡眠脑电图。现行正规PSG监测除脑电图外,应包括心电图、肌电图、眼动图、胸式和腹式呼吸张力图、鼻及口通气量、体位体动、血氧饱和度以及阴茎海绵体肌容积等10余个通道的生理信号。这里需要说明的是,仪器设备上有二种方法可供选择。既有使用AEEG仪器作PSG监测,更多使用PSG仪及其睡眠软件作睡眠测定。主要用于睡眠和梦境研究以及抑郁症和睡眠呼吸暂停综合征的诊断[8]。
1.睡眠研究[8-10]:是睡眠学和脑电图学的重要组成部分,也是当今世界上科学研究的热点之一。PSG的问世对睡眠的研究具有决定意义。之前长期以来认为睡眠状态仅与EEG的同步化慢波相联系,睡眠是一个单一进程。借助于早期的PSG技术,美国Kleitman和Aserinsky发现人类的睡眠不是一个均一状态,而是有两个不同的时相周期交替。他们第一次观察并描述了眼快动睡眠(rapid eye movement sleep,REM),即一种深度睡眠伴有眼球快速水平运动的状态。以后又发现,除眼球快速运动外,REM期内容更为复杂。在此睡眠期间,各种感觉功能进一步减退,以致较难唤醒;骨骼肌反射活动和肌紧张进一步减弱,肌肉几乎完全松弛;植物性神经机能下降但不稳定,有血压升高,心率增块,呼吸加快和不规则等情况。REM睡眠这一特点可能是某些疾病如心绞痛、心肌梗塞等在夜间突然发作的部分原因。
美国Rechtscbaff和Kales编制了《人类睡眠阶段标准化术语、技术及划分系统手册》,其推荐的记录技术和划分准则,尤其是过去难以统一的一些特殊情况的划分处理原则,被多数睡眠研究机构和临床应用普遍遵循。按此标准划分,可以见到下面几种情况:觉醒(W):EEG主要波率为α节律;伴有眼球运动和眨眼;张力性肌电波幅较高。NREM睡眠阶段:EEG以慢波为主,无明显眼球运动,肌张力降低。1.第一阶段(S1):α波降至50%以下,代以逐渐增多的θ波,为低电压混合频率EEG,后期可出现驼峰波;眼球运动变慢;张力性肌电稍降低。2.第二阶段(S2):EEG出现明确的睡眠纺锤和K综合波,高幅慢波(75μV以上,每秒2次以下)在20%以内;眼球运动基本消失;张力性肌电稍降低。3.第三阶段(S3):高幅慢波(δ波)超过20%,无眼球运动;张力性肌电降低。4.第四阶段,(S4):高幅慢波(δ波)超过50%,无眼球运动;张力性肌电降低。REM睡眠阶段:EEG与S1类似;有锯齿波提示REM开始,α波增多;伴有快速眼球运动;张力性肌电最低。在整个睡眠过程中NREM睡眠和REM睡眠的时相交替存在。在正常睡眠过程中,上述各期规则地按顺序出现,即从清醒-慢波睡眠S1-S2-S3-S4,然后脑电又向相反的方向发展而重新出现S3-S2-第1期REM睡眠,接着再重复慢波睡眠S2-S3-S4-S3-S2后才能进入第二次REM睡眠。如此周而复始地形成规则的周期性变化,这样的周期变化一夜中出现3~5次。
2.梦境研究[11-12]:梦是一种幻觉样主观体验,历来梦的唯一证人只是梦者本人。由于梦境虚无漂渺,不易作客观分析,因而关于梦的种种学说,臆测居多,往往带有浓厚的神秘与离奇色彩。这种情况给梦的研究带来了方法学上的困难,使这方面研究长期停留在主观水平上。PSG问世获得了一个突破,发现两种睡眠状态有着明确区别的电标志。目前,我们第一次有了能说明梦态特征的仪器和测量。借助PSG进行的一些研究已揭开了这个薄纱,即梦是REM时的特征。在脑发育成熟后,梦主要出现在REM期,此时,仪器自动唤醒受试者,80%诉说正在做梦,且人物、情景逼真,故事性强。这一发现很有意义,因为REM期,人体的代谢过程和大脑皮层细胞活动与正常活动差不多的。而在NREM叫醒只有7~10%正在做梦,且内容是一些支离破碎的东西,鲜明的较少。
3.在抑郁症中的应用[13,14]
虽然弗洛伊德时代建立的精神障碍患者的梦的心理机制是失败的,但现代电生理学的研究进步仍不断提示我们,与“梦”密切相关的REM睡眠生理过程的研究,仍是我们认识精神障碍的一个特殊窗口。抑郁症PSG有其相对特定的睡眠结构模式。目前趋向一致的意见有:(1)REM期睡眠:Kupfer提出,REM睡眠潜伏期缩短对于情感障碍可能具有特异性。嗣后,一些研究者又发现重性抑郁症患者REM睡眠的数量、强度和密度均有所增加,第1个睡眠周期的REM期睡眠时间延长。(2)NREM期睡眠的变化:包括Ⅰ期睡眠增多,慢波睡眠减少,慢波活动密度降低,波幅绝对值降低等,在第一个NREM睡眠周期尤为明显。此外,除全夜慢波活动总量减少外,其分布优势也由第1个NREM期转至第2个NREM期。(3)睡眠连续性受损:包括睡眠潜伏期延长,夜间醒起次数增多及早醒等。
睡眠剥夺(sleep deprivation)也就是禁睡诱发试验。可分为全部睡眠剥夺(指NREM和REM睡眠两期均予剥夺)、选择性睡眠剥夺(目前集中研究剥夺REM睡眠的试验,第一夜被剥夺,第二夜则加倍补偿,持续数夜剥夺,可使患者一入睡就做梦)和部分睡眠剥夺(指剥夺后半夜睡眠)之类。睡眠剥夺治疗抑郁症是最近十年的一项进展,临床发现,整夜睡眠剥夺及部分睡眠剥夺对大约60%左右的抑郁病人有抗抑郁作用,而对正常人却不会引起情绪提高。睡眠剥夺后症状改善的抑郁病人在恢复睡眠时睡眠潜伏期、睡眠效率及睡眠维持等都得到改善,而症状未改善者则无变化。还有人报导,症状改善者在恢复睡眠时REM潜伏期延长。
4.与其他新技术的结合[15、16]
睡眠机制研究的核心是REM睡眠是如何产生、维持并与NREM周期交替出现。现已清楚低位脑干内主要为去甲肾上腺素能神经原的兰斑核和主要为5-羟色胺能神经原的中缝核可能是特异性睡眠中枢。实验证明,兰斑的中、上部通过上行纤维和脑干的网状结构启动NREM睡眠;中缝核的下端激发兴奋蓝斑核下部,启动REM睡眠。但对人体的直接研究,尤其是皮层和皮层下结构的功能部位尚不清楚。
欧美近年将单光子发射扫描(SPECT)正电子发射扫描(PET)所显示的区域脑血流(rCBF)和区域葡萄糖利用的研究手段引入到该领域,在动物体和人体结合PSG仪监测,探讨睡眠时相转换的皮层发生和参与部位。Maquet通过对REM期与清醒期rCBF的比较发现,在REM期rCBF显著增加的区域有:扣带前部、双侧杏仁体、岛盖顶部、左侧丘脑和脑桥、前额外侧皮质、双侧顶区及扣带后侧皮质血流减少。数份研究比较一致的发现,部分边缘、旁边缘结构及额前区参与REM期的形成。采用PET、SPECT对REM相关功能部位的研究国外虽刚开始,但初步工作已取得重要结果,提示在精神科领域中可能有重要的研究前景,是今后的方向。最近Brau的睡眠剥夺后激发REM反跳,发现的枕叶参与REM形成的特殊视觉皮层过程,更为这类研究在精神科的意义带来了新的启示。
REM 睡眠是最具有特点和持续时间较长的时相变化之一,既有脑电和植物神经系统等生理变化,又多富有梦境出现的心理活动,因此REM 睡眠从方法学和理论意义上是实现脑电和脑成像同步研究的最佳结合点之一。
1 Friberg H,Westhall E,Rosén I,et al. Clinical review:Continuous and simplified electroencephalography to monitor brain recovery after cardiac arrest.Crit Care,2013,17(4):233(in press).
2 刘名顺,阎宝云,董全胜,等主编,现代实用脑电地形图学.第一版.北京:中国科学技术出版社. 2013:28-31.
3 张明岛,陈兴时编著.脑诱发电位学.第2版.上海:上海科技教育出版社,2007:367-393.
4 沈渔邨主编.精神病学.第5版.北京:人民卫生出版社,2009:187-237.
5 da Conceicao PO,Nascimento PP,Mazetto L,et al. Are psychiatric disorders exclusion criteria for video-EEG monitoring and epilepsy surgery in patients with mesial temporal sclerosis? Epilepsy Behav. 2013,27(2):310-4.
6 邝学媚,刘红敏. 颅脑手术后发作性癫癎患者视频脑电图监测的临床意义. 中国实用神经疾病杂志.2013,16(5):20-22.
7 李沁晏,蒋鸿飞,吴小娟,等. 儿童重症手足口病不同病情阶段视频脑电图特征与临床(附48例报告). 现代电生理学杂志. 2013,(1):9-11.
8 陈兴时,张明岛. 精神病多导睡眠图(PSG)研究及评价.国外医学. 精神病学分册. 2009;17(2):65-69.
9 Steriade M,Amzica F. Coalescence of sleep rhythms and their chronology in corticothalamic networks[J]. Sleep Research Online 1998,1(1):1-10.
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(2013-收稿)
山东省淄博市科技局(2014)及淄博市精神疾病医院科研基金资助项目。
* 邮政编码:255100
10.3969/j.issn 1672-0458.2014.01.015