现代实用脑电地形图学(续)
2016-06-05
现代实用脑电地形图学(续)
第五章 脑电地形图在临床中的应用
图5-120与图5-119是同一患者的脑电地形图δ频段左侧和右侧位图像。其病变显示范围、功率值和颜色灰阶变化与图5-119相同,黄色区为病灶区。
图5-120 震颤麻痹(Paralysis agitans)
(三)肝豆状核变性(Hepatolenticular degeneration)脑电地形图
肝豆状核变性脑电地形图表现为δ频段或θ频段弥漫性、一侧性或局限性功率增高(高功率阴影)。图5-121为一肝豆状核变性患者的脑电地形图δ频段图像,其显示左侧半球后额、颞、中央和顶区(F7、T3、C3、T5、P3)功率增高及右后额(F3)和中央(C4)区功率增高(高功率阴影),在scale(标尺)为32时,其功率值在5. 0μV以上,颜色灰阶在11个灰阶以上,呈深黄色至红棕色区为病变区。
(四)重症肌无力(Myasthenia gravis)脑电地形图
重症肌无力脑电地形图的主要表现为弥漫性慢波频段功率增高(高功率阴影)。图5-122为重症肌无力患者的脑电形图δ频段图像,其显示功率较弥漫性增高(高功率阴影),在scale(标尺)为32时,功率值在4.07μV以上区域(即黄色区域)为功率增高区(高功率阴影),颜色灰阶在9个灰阶以上。
图5-121 肝豆状核变性患者的脑电地形图δ频段图像
图5-122 重症肌无力患者的脑电形图δ频段图像
(五)进行性肌营养不良(Progressive muscular dystrophy)脑电地形图
进行性肌营养不良脑电地形图表现为弥漫性慢波(θ、δ)频段功率增高(高功率阴影)。图5-123为进行性肌营养不良脑电地形图δ频段图,显示功率较弥漫性增高(高功率阴影),以前额部最显著,在scale(标尺)为16时,其功率值在11.0μV以上,颜色灰阶在12灰阶,顶区以前亦功率增高(高功率阴影),功率值均在7.9μV以上,颜色灰阶在9个灰阶以上,呈黄色改变。
图5-123 进行性肌营养不良脑电地形图δ频段图
图5-124 与图5-123是同一患者的脑电地形图左侧位和右侧位地形图,其表现与图5-123相同。
图5-124 脑电地形图左侧位和右侧位地形图
(六)舞蹈病(Chorea)脑电地形图
此舞蹈病脑电地形图的表现为在左顶枕区和前额区δ(0~3.5Hz)频段功率增高(高功率阴影),以左顶区最显著,在scale(标尺)为32时,其功率值为6.86μV,颜色灰阶为14灰阶(图5-125)。
图5-125 舞蹈病(Chorea)脑电地形图
(七)扭转性痉挛 (Torsion spasm)脑电地形图
图5-126为扭转性痉挛患者脑电地形图。表现为在额区、以右额区为主δ频段功率增高(高功率阴影),在scale(标尺)为32时,其功率值在4.4μV以上,颜色灰阶为9个灰阶以上。
图5-126 扭转性痉挛患者脑电地形图
三、脑电地形图在变性性疾病、脱髓鞘性疾病、锥体外系疾病、神经-肌肉接头及肌肉性疾病疗效观察及预后判断中的应用
其观察和判断依据如下:
(一)病灶的高功率阴影体积缩小和功率值下降或消失,低功率阴影功率值上升或到正常,提示有效和预后较好;
(二)以上改变如向相反方向发展,则提示无效,预后较差。
四、脑电地形图在筛选新变性性疾病、脱髓鞘性疾病、锥体外系疾病、神经-肌肉接头及肌肉性疾病药物中的应用
根据上述判断疗效和预后的标准耒筛选新的抗变性性疾病、脱髓鞘性疾病、锥体外系疾病、神经-肌肉接头及肌肉性疾病药物,符合上述有效标准者,提示此新药物有效,可在临床试用,否则为无效,不宜在临床试用。
第九节 先天性及遗传性疾病脑电地形图
一、脑电地形图在先天性及遗传性疾病(congenital and heredity diseases)中的应用价值
(一)可协助先天性及遗传性疾病的定性定位诊断及鉴别诊断;
(二)可根据脑电地形图的诊断提出相应治疗方案;
(三)根据病变的改变,来判断治疗效果及预后;
(四)应用显著性概率地形图t检验地形图和z检验地形图进行对比,判断是否异常,异常的程度如何?SD越大,异常越明显;
(五)在筛选新先天性及遗传性疾病药物中的应用等。
二、在先天性及遗传性疾病的定性定位诊断及鉴别诊断中的应用
( 一) 脑 室 贯 通 畸 形(Ventricular perforating malformation)脑电地形图
图5-127为一右侧侧脑室贯通畸形患儿的4个频段的脑电地形图。其显示δ(0~3.5Hz)频段右侧半球弥漫性功率增高(高功率阴影),此患儿的脑CT提示右侧侧脑室贯通畸形,皮层明显变薄。
图5-127 脑室贯通畸形(Ventricular perforating malformation)脑电地形图
(二)脑室贯通性畸形(Ventricular perforating malformation)z检验地形图
图5-128与图5-127是同一患者的z检验地形图。显示自δ(1.0~3.0Hz)频段右半球有明显的高偏离度改变,SD>5,4.0Hz频段也显示类似高偏离度改变。提示右侧半球由于脑室贯通畸形,皮层功能广泛受损导致慢波功率异常。
图5-128 脑室贯通畸形(Ventricular perforating malformation)z脑电地形图
(三)脑性瘫痪(Cerebral palsy)脑电地形图
脑性瘫痪脑电地形图主要表现为弥漫性δ频段功率增高(高功率阴影)。图5-129是一位4岁男性脑性瘫痪患儿的脑电地形图δ(0.00~3.50Hz)频段图像,其显示弥漫性功率增高(高功率阴影),在Scale(标尺)为16时,其功率值在9.2μV以上,颜色灰阶在10灰阶以上,以双额、双中央和双顶区为著。
图5-129 脑性瘫痪(Cerebral palsy)脑电地形图
(四)21-三体综合征(先天愚型)(Down氏综合征)脑电地形图
图5-130为21-三体综合征患儿的脑电地形图δ(0.00~3.50Hz)频段图像。其显示较弥漫性功率增高(高功率阴影),以双后额、双中央、双顶部和左颞部为著,在Scale(标尺)为32时,其功率值在5.5μV以上,颜色灰阶在12个灰阶以上。
图5-130 21-三体综合征患儿的脑电地形图δ(0.00~3.50Hz)频段图像
三、脑电地形图在先天性及遗传性疾病的疗效观察及预后判断中的应用
其观察和判断依据如下:
(一)病灶的高功率阴影体积缩小和功率值下降或消失,提示有效和预后较好;
(二)以上改变如向相反方向发展,则提示无效,预后较差。
四、脑电地形图在筛选新的先天性及遗传性疾病的药物中的应用
根据上述判断疗效和预后的标准耒筛选新的先天性及遗传性疾病的药物,符合上述有效标准者,提示此新药物有效,可在临床试用,否则为无效,不宜在临床试用。
第十节 某些内、儿科等其他常见病脑电地形图
一、脑电地形图在某些内、儿科等其他常 见 病(some other diseases of department of internal medicine and paediatrics)中的应用价值
(一)可协助某些内、儿科等其他常见病的定性定位诊断及鉴别诊断;
(二)可根据脑电地形图的诊断提出相应治疗方案;
(三)根据病变的改变,来判断治疗效果及预后;
(四)应用显著性概率地形图t检验地形图和z检验地形图进行对比,判断是否异常,异常的程度如何?SD越大,异常越明显;
(五)在筛选新的某些内、儿科等其他常见病药物中的应用等。
二、在某些内、儿科等其他常见病的定性定位诊断及鉴别诊断中的应用
(一)一氧化碳中毒(Carbon monoxide poisoning) 脑电地形图
一氧化碳中毒脑电地形图的主要改变为弥漫性或局限性慢波频段(δ或θ频段)功率增高(高功率阴影),α频段功率可弥漫性或局限性降低(低功率阴影)。图5-131为一氧化碳中毒患者的脑电地形图δ频段图,其显示双额部、双枕部,左后颞顶部较弥漫性功率增高(高功率阴影),以前额、枕和左后颞区为著,在Scale(标尺)为32时,其功率值均在4.4μV以上,最高者达7.6μV,颜色灰阶在9个灰阶以上,最高达1 6个灰阶。功率增高区(高功率阴影)为一氧化碳中毒病灶区。
图5-131 一氧化碳中毒患者的脑电地形图δ频段图像
(二)农药中毒(Pesticides poisoning)脑电地形图
图5-132为一农药甲胺磷中毒患者的脑电地形图δ(0.00~3.5Hz)频段图像。显示右顶区功率增高(高功率阴影),可波及到右后颞区和右枕区,在Scale(标尺)为32时,其右顶部功率值为6.06μV,颜色灰阶为13个灰阶,提示此部位大脑受损。
( 三) 混 合 气 体 中 毒(Mixed gas poisoning)脑电地形图
混合气体中毒脑电地形图表现与一氧化碳中毒脑电地形图表现相似,其主要表现为弥漫性或局限性慢波频段功率增高(高功率阴影)。图5-133为混合气体中毒患者的脑电地形图δ频段图像,其显示弥漫性功率增高(高功率阴影),以双额部为重,在Scale(标尺)为32时,其功率值均在5.1μV以上,最高达7.9μV,颜色灰阶为11灰阶以上,最高达16灰阶。
(四)鼠药中毒(Rodenticide poisoning)脑电地形图
图5-134为一误服鼠药“好猫来”(氟乙酰胺)患儿的脑电地形图。其显示弥漫性δ频段功率增高(高功率阴影),其中以双额部及右顶部为著,在Scale(标尺)为16时,其功率值在9.0μV以上,颜色灰阶在10灰阶以上。提示大脑弥漫性受损,以双额及右顶部最为严重,患儿临床表现为昏迷,持续性抽搐伴尿失禁等。
图5-132 农药甲胺磷中毒患者的脑电地形图δ频段图像
图5-133 混合气体中毒患者的脑电地形图δ频段图像
图5-134 鼠药中毒(Rodenticide poisoning)脑电地形图
图5-135 与图5-134是同一患者的脑电地形图之左、右侧位图像。提示δ频段弥漫性功率增高(高功率阴影),以双额及右顶部为著,其功率数值及颜色灰阶改变与图5-134相同。
图5-135 脑电地形图之左、右侧位图像
(五)发作性睡病(Narco1epsy)脑电地形图
图5-136是一位19岁男性发作性睡病患者的脑电地形图δ(3.0Hz)频段图像。其显示右中央顶区功率增高(高功率阴影)。在Scale(标尺)为8时,其功率值为22.0μV以上,颜色灰阶在12灰阶以上,最高功率值在30μV,最高灰阶为16灰阶。此患者发作性睡眠一日发作数次,并伴有猝倒症状。
图5-136 发作性睡病(Narco1epsy)脑电地形图
图5-137与图5-136是同一患者的脑电地形图δ(3.0Hz)频段右侧位图像。其功率值及颜色灰阶改变,与图5-136完全相同。
图5-137 脑电地形图δ(3.0Hz)频段右侧位图像
图5-138与图5-136是同一患者的统计地形图12个频率段地形图分布,从0.00~29.50Hz,显示右中央顶区2.5~4.5Hz频段功率增高(高功率阴影),中央区为著,其功率值及颜色灰阶变化与图5-136相同。
图5-138 统计地形图12个频率段地形图侧位图像
(六)脑三叉神经血管瘤病(Encephalotrigeminal angiomatosis)脑电地形图
图5-139为一脑三叉神经血管瘤病患者的脑电地形图δ频段图像。其显示双后额(右侧范围较大)、双中央及左顶区功率增高(高功率阴影),在Scale(标尺)为8时,其功率值在15.9μV以上,颜色灰阶在9灰阶上。
图5-139 脑三叉神经血管瘤病患者的脑电地形图δ频段图像
图5-140与图5-139是同一患者的脑电位地形图的δ频段左、右侧位图像,其功率值及颜色灰阶变化与图5-139相同。
图5-140 脑电地形图的δ频段左、右侧位图像
(七)脑膜白血病(Meningeal 1eukemia)脑电地形图
脑膜白血病脑电地形图主要表现为弥散性或局限性的慢波(δ、θ)频段功率增高(高功率阴影)。图5-141为脑膜白血病患者的脑电地形图δ(0.00~3.5Hz)频段图像,其显示弥散性功率增高(高功率阴影),在Scale(标尺)为16时,功率值在5.1μV以上,颜色灰阶在6灰阶以上,病变最严重区功率值在7.2μV以上,颜色灰阶在8灰阶以上。
图5-141 脑膜白血病患者的脑电地形图δ(0.00~3.5Hz)频段图像
图5-142与图5-141是同一患者的脑电地形图δ(0.00~3.5Hz)频段左、右侧位图,其功率改变与颜色灰阶改变与图5-141相同。
图5-142 脑电地形图δ(0.00~3.5Hz)频段左、右侧位图
(八)脑水肿(Cerebral edema)脑电地形图
脑水肿脑电地形图的主要表现为弥漫性慢波频段功率增高(高功率阴影)。如为局限性脑水肿,则显示局灶性慢波功率增高(高功率阴影),α和β频段功率弥漫性或局限性功率降低(低功率阴影)。图5-143为维生素A中毒所引起的脑水肿患者的脑电地形δ图像,其显示弥漫性功率增高(高功率阴影),在Scale(标尺)为16时,其功率值在10.5μV以上,颜色灰阶在11个灰阶以上。
图5-143 维生素A中毒所引起的脑水肿患者的脑电地形δ频段图像
图5-144与图5-143是同一患者的脑电地形图α频段图像。其显示功率弥漫性降低(低功率阴影),在Scale(标尺)为16时,其功率值为1.85μV以下,颜色灰阶在2个灰阶以下。
三、脑电地形图在某些内、儿科等其他常见病的疗效观察及预后判断中的应用
其观察和判断依据如下:
(一)病灶的高功率阴影体积缩小和功率值下降或消失,低功率阴影功率值上升或到正常,提示有效和预后较好;
(二)以上改变如向相反方向发展,则提示无效,预后较差。
图5-144 脑电地形图α频段图像
四、脑电地形图在筛选新的某些内、儿科等其他常见病的药物中的应用
根据上述判断疗效和预后的标准来筛选新的某些内、儿科等其他常见病药物,符合上述有效标准者,提示此新药物有效,可在临床试用,否则为无效,不宜在临床试用。
第六章 诱发电位地形图
第一节 视觉诱发电位地形图
一、视觉诱发电位地形图的概念
视觉诱发电位地形图(Visual evoked potential mapping)是视觉诱发电位曲线图经快速付立叶转换而成为的地形图。是研究被检查者在给予外界特定条件视觉的刺激下皮层电位的分布状态。
二、视觉诱发电位地形图基本方法和原理
(一)基本方法
1.按做视觉诱发电位曲线图的方法做出视觉诱发电位曲线图(方法附后);
2.将视觉诱发电位曲线图经快速付立叶(FFT)技术转变为视觉诱发电位地形图。
(二)基本原理
将视觉诱发电位的曲线图进行快速付立叶转换(FFT),变为地形图。
附视觉诱发电位的曲线图方法简介:
目前常用的光刺激方法:
1.棋盘格翻转式视觉诱发电位(Pattern Shift-VEP,Ps-VEP);
2.闪光视觉诱发电位(Photic VEP,P-VEP)。
检查方法:
1.视屏和受试者眼距为60~70cm;
2.记录电极按10~20系统Oz处(如区别双枕情况,可用O1,O2);
3.参考电极:Fz;两乳突;双耳垂;
4.接地:Fpz;右腕;两眉中点处;
5.刺激间隔时间:1次/秒;1次/2秒;1次/5秒;1次/10秒,每秒1次波幅低,每5秒1次波幅高。
三、视觉诱发电位地形图的临床应用价值
(一)可协助大脑器质性疾病的诊断。
1.大脑肿瘤的诊断;
2.急性脑血管病的诊断;
3.脱髓鞘性疾病,如多发性硬化的诊断等。
(二)可协助眼科疾病的诊断。
(三)可协助判断上述疾病的疗效和预后等。
四、视觉诱发电位地形图的诊断原则
(一)结合临床资料,如病史和临床表现等。
(二)诱发电位地形图的改变特征。
1.病变部位电位下降或电位消失;2.病变出现时相延迟(传导慢,潜伏期延长);3.正常电位和极性变化发生紊乱。
五、 正常人视觉诱发电位地形图(Visual evoked potential mapping)
其表现特点为:在P100波峰处显示双侧枕部出现对称性正相电位升高,其空间电位分布特点为:由枕区向前电位逐渐下降,极性由正相转为负相,由中线向外侧电位下降的改变。
图6-1 为正常人视觉诱发电位地形图,其表现特点为在P100波峰处可显示双侧枕部出现对称性正相电位升高,其空间电位分布特点为由枕区向前电位下降,极性由正相转为负相,由中线向外侧电位下降的改变。
图6-1 正常人视觉诱发电位地形图
图6-2 为正常人视觉诱发电位时间相上的皮层电位分布状态,在P100整个潜伏期间,枕区出现电位逐步上升的改变,在相当P100波峰最高值时,枕区对称性高电位活动最为明显(100~109ms),然后电位极性倒转为负相电位在枕区活动明显。在顶中央区同时出现与枕区负相电位伴随的正相电位活动。
图6-2 正常人视觉诱发电位时间相上的皮层电位分布状态
在极少数正常人视觉诱发电位P100波形成的枕区正相高电位改变可以前移至Pz(顶区),而在枕区的正相高电位改变消失。(图6-3)
图6-3 极少数正常人视觉诱发电位(Visual evoked potential)地形图
六、一些常见病的视觉诱发电位地形图表现
(一)脑瘤(Brain tumour)视觉诱发电位地形图表现
1.视交叉部位病变
①双侧或病变侧枕区的P100正相电位消失;
②双侧或病变侧枕区正相电压下降,病变侧与健侧对比下降大于50%;
③整个大脑半球极性变化紊乱,失去正常的极性改变(由正相转为负相的改变发生改变)。
2.后视路病变
①病变侧枕区正相电位消失;
②病变侧枕区电压下降。
3.枕叶病变,与后视路病变改变大致相同。
下面介绍胶质瘤和垂体腺瘤视觉诱发电位地形图表现:
图6-4 胶质瘤(G1ioma)视觉诱发电位地形图
图6-4为左颞叶胶质瘤视觉诱发电位地形图。此双眼全视野视觉诱发电位地形图显示,左枕区记录P100波虽潜伏期在正常范围内,但双侧枕区记录到P100波幅有显著差异,在地形图上左枕区未能形成正相高电位活动,提示左侧后视路(包括视束和外侧膝状体甚至视放射)受到肿瘤的侵袭而导致异常。
图6-5为一脑垂体腺瘤患者的视觉诱发电位地形图,由于患者视力仅为眼前20cm手动,因此,在VEP上不能诱发出P100波,地形图上不能在枕区出现明显的高电位活动,空间电位分布上也失去了正常人所见的由后向前的极性改变。
图6-5 垂体腺瘤(Pituitary adenoma)视觉诱发电位地形图
图6-6 垂体腺瘤(Pituitary adenoma)视觉诱发电位时间-空间电位分布地形图
图6-6与图6-5是同一患者的视觉诱发电位时间-空间电位分布地形图,其不能显示P100潜伏期内的枕区高电位活动、极性改变以及枕区内正相P100转为负相N145的极性改变。提示了视交叉区受损导致双侧视觉传导通路功能异常。
(二)脑梗死(Brain infarction)视觉诱发电位地形图
1.后视路区梗死
①病侧P100正相电压明显降低,低于对侧50%以上;②病侧出现时相后移。
2.后视路区以外区域梗死
①使整体视觉诱发电位地形图空间电位出现不对称;②梗死侧出现零电位改变。
3.枕叶梗死
①梗死侧不能記录到正相电位变化;②梗死侧正相电位下降或延迟出现。
图6-7为右枕叶脑梗死视觉诱发电位地形图,显示双侧枕叶活化区域不对称,右枕叶皮层活化强度降低,皮层功能受损,提示右枕叶梗死存在。
图6-7 脑梗死(Brain infarction)视觉诱发电位地形图
(三)多发性硬化症(Multiple sclerosis)视觉诱发电位地形图
图6-8 多发性硬化症(Multiple sclerosis)视觉诱发电位地形图
图6-8为早期多发性硬化症患者的视觉诱发电位地形图。显示双侧枕区活化区域明显不对称,左侧枕区皮层活化强度降低,皮质功能减弱,提示其病变的存在。
(四)脑动、静脉畸形(Cerebral arteriovenous deformity)视觉诱发电位地形图
图6-9 右额顶区巨大动静脉畸形患者的视觉诱发电位地形图
图6-9是右额顶区巨大动静脉畸形患者的视觉诱发电位地形图。此患者粗测视力尚可(0.8),视觉诱发电位检查(此图左侧曲线图)显示P100波波峰为M形改变,P100潜伏期轻度延长。地形图显示枕区高电位活动尚存在,左右枕区基本对称。
图6-10 视觉诱发电位时间-空间电位分布地形图
图6-10与图6-9是同一患者的视觉诱发电位时间-空间电位分布地形图。显示在P100潜伏期内电位极相改变消失,代之N145在枕区仍为正相电位活动,并出现双侧半球明显不对称性改变,患侧半球出现明显负相改变。提示动静脉畸形所致右侧半球缺血性改变。
(五)视神经炎(Visual neuritis)视觉诱发电位地形图
急性期视力明显下降时,视觉诱发电位地形图显示在相当于P100时相中枕区正相高电压区消失或电压明显下降,同时也不能显示由枕至额的空间电位变化,甚至消失。随着病变好转,视力逐渐恢复,P100枕区正相电位逐渐增高,但潜伏期延长。
七、可协助判断上述疾病的疗效和预后
可通过垂体腺瘤手术前后视觉诱发电位地形图改变,来显示协助判断上述疾病的疗效和预后。
图6-11为一脑垂体腺瘤患者手术前的视觉诱发电位地形图,由于患者视力仅为眼前20cm手动,因此,在VEP上不能诱发出P100波,地形图上不能在枕区出现明显的高电位活动,空间电位分布上也失去了正常人所见的由后向前的极性改变。
图6-11 垂体腺瘤(Pituitary adenoma)视觉诱发电位地形图手术前改变
图6-12与图6-11是同一患者的术后15天视觉诱发电位地形图。其显示在右侧枕区及颞后区出现高电位活动。此患者视力有所恢复(为一米内指数),视觉诱发电位检查显示可诱发出P100波形,且分化尚好,其潜伏期属异常范围(见图左侧曲线图所示)。
图6-12 垂体腺瘤术后视觉诱发电位地形图
图6-13与图6-11是同一患者的术后时间-空间电位分布地形图,其显示自100~105ms右枕区已逐步形成正相电位改变,至118~123ms其电位活动达到高峰,但负相N145电位活动仍未出现,提示鞍区肿瘤切除后视交叉受压解除,视交叉部位功能已开始部分恢复。
图6-13 垂体腺瘤术后时间—空间电位分布地形图
八、视觉诱发电位地形图的优势与不足
(一)优势
1.是目前诊断视觉通路病变最理想的诊断和鉴别诊断的方法;
2.它的异常改变早于CT和MRI,因在病变早期,只有功能改变时,VEPM即可显示异常改变,而CT和MRI只能在病灶形成后才能显示异常;
3.比曲线图直观,定位明确。
(二)不足
VEPM有局限性,只有当病变影响到视觉通路时,VEPM才能显示异常,否则不能显示异常。
第二节 体感诱发电位地形图
一、体感诱发电位地形图的概念
体感诱发电位地形图(Somatosensory Evoked Potential Mapping,SEPM)是体感诱发电位曲线图经快速付立叶转换而成为的地形图,是研究被检查者在给予外界特定条件体感的刺激下皮层电位的分布状态。
二、体感诱发电位地形图的基本方法和基本原理
(一)基本方法
1.按做体感诱发电位曲线图的方法做出体感诱发电位曲线图(方法附后);
2.将体感诱发电位曲线图经快速付立叶(FFT)技术转变为体感诱发电位地形图。
(二)基本原理
即将曲线图经快速付立叶(FFT)技术转化为地形图。
附体感诱发电位曲线图方法(简介):各实验室的方法有所不同。
一般采用脉冲电流刺激上肢的正中神经、尺或桡神经和下肢的腓总神经或胫后神经等。
刺激电流持续时间为0.1-0.2-0.5毫秒(ms),频率为1-5Hz,电压为约50微伏(μV)的矩形脉冲直流电,刺激量以达到同侧拇指或小指(趾)初见收缩为宜。可单侧或双侧同时进行,以便进行比较。接收电极一般使用盘状电极或针状电极,采用单极或双极导联。
刺激正中神经或尺神经时,作用电极置于C3,C4或C'3,C'
4(Cz后2cm,向左右旁开7cm处)
为最多,参考电极多放于FPz或Fz或两耳垂或乳突部位,手腕接地。
刺激下肢神经时,置于顶点(Pz)向后向外2厘米处(或C,z即Cz正中后2cm或2.5cm处)。叠加次数50~200次。
三、正常人体感诱发电位地形图
图6-14为正常人体感诱发电位地形图,图中显示的为刺激右侧正中神经,左侧的电位变化。图左侧为体感诱发电位的曲线图,右侧为地形图,此图显示了地形图上的正负相电压变化与出现各波的关系。
图6-14 正常人体感诱发电位地形图
图6-15为正常人体感诱发电位地形图的时间-空间电位分布地形图,N18、N20在左顶中央区出现负相电位增高,同侧额部在19.00~23.25ms可记录一个正相电位改变(相当额部记录的P22波)在23.50~27.75ms出现以左顶区正相电位变化(相当于P25),28.00~32.23ms由正相电位转为负相电位(相当于N30),N30以后向中央区扩大形成正相电位改变 (相当于P45)自P45以后出现负相转位,并向外周扩大即为N60。
图6-15 正常人体感诱发电位地形图
四、体感诱发电位地形图的诊断原则
(一)结合临床资料,如病史和临床表现等;
(二)诱发电位地形图的改变特征。
1.病变部位电位下降或电位消失;
2.病变出现时相延迟(传导慢,潜伏期延长)。
五、临床应用
(一)脑瘤(Brain tumour)的体感诱发电位地形图改变特点
总的改变特点:良性肿瘤早期多以电位时相延长和电压下降,恶性肿瘤以电位消失为主要表现。
1.脑干和丘脑部位肿瘤:取决于是否累及内侧丘系,如侵及内侧丘系,则导致N20负相电位在顶后消失;
2.枕叶肿瘤:P25-N30正负波改变,良性者电压下降或时限延迟,恶性者电位消失。
(二)脑梗死(Brain infarction)体感诱发电位地形图改变特点
1.丘脑梗死(Infarction of thalamus) 体感诱发电位地形图
在顶区出现N20的负相电位消失。如图6-16, 是 左 丘 脑 梗 死(Infarction of left thalamus)体感诱发电位地形图,左侧丘脑梗死在SEPM时间-空间电位分布图上,N20波在左侧顶中央区的负相电位活动消失,N30波负相电位消失,P45波形成的顶中央区正相电位活动明显延迟,提示左侧丘脑梗死。
图6-16 左丘脑梗死(Infarction of left thalamus)体感诱发电位地形图
2.基底节区梗死(Brain infarction of basal ganglion region)体感诱发电位地形图
P45以前的正负相电位可消失或电压明显下降(低于对侧50%),代表P45的正相电位延迟出现。如图6-17,此患者当日脑CT阴性,次日复查脑CT出现梗死改变。图6-17为左基底节区脑梗死(Brain infarction of left basal ganglion region)体感诱发电位地形图,图6-17为左基底节区脑梗死体感诱发电位地形图,显示刺激右正中神经记录左侧皮层N20、P25及N30波所应出现的正负相的相关电位改变均消失,P45波正相高电位活动延至52~62ms时出现,表示皮层下深部体感刺激传导受阻,提示脑梗死存在。此患者56岁男性,右侧肢体偏瘫。发病当日脑CT扫描未见异常,做体感诱发电位地形图如上表现。次日再做CT扫描提示左基底节区梗死灶形成。
图6-17 左基底节区脑梗死(Brain infarction of left basal ganglion region)体感诱发电位地形图
3.多 发 性 脑 梗 死(Multiple cerebral infarction)体感诱发电位地形图
图6-18为多发性脑梗死体感诱发电位地形图。显示刺激左侧正中神经,记录右侧皮层N20至P25波的电位相变化基本存在。N20波负相电位活动减弱,P45波正相电位活动基本消失。在左右皮层出现多处近似0电位的区域,提示多发性脑梗死存在。
图6-18 多发性脑梗死体感诱发电位地形图
4.额叶梗死(The infarction of frontal lobe)体感诱发电位地形图
P22在额叶的正相电位消失。
5.丘脑缺血(Thalamus ischemia)之体感诱发电位地形图
图6-19为丘脑缺血之体感诱发电位地形图,刺激右正中神经,记录N20波在左顶P3区域形成增高的负相电位明显减弱,P45及N60波在左顶中央区形成的正、负相电位变化正常。提示丘脑缺血。
图6-19 丘脑缺血之体感诱发电位地形图
(三)出血性脑血管病(hemorrhagic cerebrovascular diseases) 体感诱发电位地形图
1.脑干出血和丘脑出血在体感诱发电位地形图上不能辨认出不同时相的电位变化。
2.皮层出血:代表P45及N60的正负相变化消失或双侧电位变化呈不对称性改变,差值>50%。也可在出血量少时仅表现为时间相的延迟。
(四)多发性硬化(Multiple sclerosis)体感诱发电位地形图
多以代表N20的顶后负相电位消失或代表皮层早电位的P25及P45正电相位顶中央区消失或延迟出现。
(五)脑死亡(Brain dieth)的鉴定
1.在地形图上不能显示代表各波时间相上的正负电位变化;
2.偶可出现N9(臂丛电位)负相电位,其他N9之后的各波均不能在地形图上显示。
(六)昏迷(Coma)预后的判断
1.代表N20~P25的复合电位变化,即在顶后出现的先负再转为正相电位变化双侧均消失,提示预后不良;
2.或一侧性复合电位变化消失,预后不良。
六、体感诱发电位地形图的优缺点
(一)优点
1.是目前诊断体感通路病变最理想的诊断和鉴别诊断的方法;
2.可协助早期诊断和早期治疗,可早于CT、MRI;
3.比曲线图直观,定位明确。
(二)缺点有局限性(比脑电地形图),影响不到感觉系统,则不易协助诊断。
第三节 事件相关电位(P300)地形图( event related potential(P300)mapping)
一、概念
其是一种人们对某种刺激(听、视和体感等)事件进行信息加工时,有心理或语言等因素参与的诱发电位地形图,是观察人脑信息加工过程的电位活动的重要手段。
它又称为:认知电位(cognitive potential)地形图,或称为:后发性正相成分(late positive component,LPC)地形图,有的称为:联系皮层电位地形图。
二、基本方法和原理
(一)基本方法
1.按做事件相关电位曲线图的方法做出事件相关电位曲线图(方法附后);
2.将事件相关电位曲线图经快速付立叶(FFT)技术转变为事件相关电位地形图。
(二)基本原理
即将曲线图经快速付立叶(FFT)技术转化为地形图。
附 事件相关电位曲线图的方法
目前经典的事件相关电位(event related potential,ERP)包括:①P300;②N400;③关联性负变(又称伴隨负反应contingent negative variation,CNV,或称伴隨负变化、条件负变化、偶发负变化或称期待波expectancy wave,EW);④失配性负波(mismatch negativity,MMN或称非匹配负波),当然属于这一领域的还有P50、N100、P200和N200等,其中P300稳定性最好和临床应用最广,下面只介绍P300的曲线图的方法,供参考。
(三)检查方法
1.要求的基本条件
①被检查的患者要清醒;
②必须有两套触发和刺激系统。
2.诱发刺激的方法
一般可采用听觉、视觉和体感刺激诱发,但听觉刺激P300最稳定。
听觉刺激方法常用odd-ball序列,即给予两种不同频率的刺激,低频率作为非靶刺激(nontarget stimulus,NTs)又称S1、无关刺激、背景刺激或副作业,有规律,是经常出现的,占80%。高频率为靶刺激(target stimulus,Ts),又称S2、主作业、期待波或识别波。是偶然出现的,隨机的,声调高而尖,占20%,穿隨在非靶刺激中让受试者在非靶刺激中找出靶刺激,并记忆出现的次数(靶刺激出现50次即可,有的出现30次),听觉非靶刺激强度用60dB,靶刺激用95dB,刺激时间10ms,灵敏度为100μV,低频滤波1Hz,高频滤波40Hz。 视觉刺激以奇数为靶刺激,或以图形中黑白方格的逆反变化等为靶刺激。 体感刺激以强电流刺激为靶刺激等。
3.电极的安放及要求的参数
作用电极根据不同目的可分别放置在Pz、Oz、Fz、Cz(C3、C4、P3、P4、O1、O2)等,听觉多放在Pz,视觉放在Oz。
参考电极放在双侧耳垂A1、A2。
接地电极放在Fpz。
电极电阻<2-5KΩ
滤波带通:0.5~30(1~100)Hz,低频低限:0.1~1~2 Hz。
高频高限:30~100~1000Hz。
放大率:10000~30000。
叠加200(20~50)次。
刺激频率:0.7次/秒(1次/秒)。
分析时间(全程刺激时间)512~600ms。
4.影响因素
①任务效应,任务难度大,P300愈明显,PL延长。
②概率效应,Ts(靶刺激)是低概率(0.30以下),若概率加大,波幅变小,潜伏期延长。
③不同刺激性质的影响,潜伏期视觉略长于听觉,躯感最短。
④部位效应,听觉Pz最明显,视觉Oz最明显。
⑤年龄和性别,年龄从幼年期起P300潜伏期渐短,波幅渐增,20岁左右潜伏期最短,波幅最大,以后随年龄增长,潜伏期以每年1~2ms递增,年龄与潜伏期呈正相关(平均1.8ms/岁)。
性别影响报道不一,潜伏期女<男,波幅无差别。或波幅女>男,潜伏期无差别。
⑥其他,如眨眼、肌电干拢、外电磁干拢以及被检查者配合情况等。
三、事件相关电位地形图的诊断原则
(一)结合临床资料,如病史和临床表现等。
(二)诱发电位地形图的改变特征
1.病变部位电位下降或电位消失。
2.病变出现时相延迟(传导慢、潜伏期延长)等。
下面分别介绍听觉事件相关电位(P300)地形图和视觉事件相关电位(P300)地形图
第三节 I 听觉事件相关电位(P300)地形图(auditory event related potential(P300)mapping)
一、概念
听觉事件相关电位(P300)地形图其是一种人们对某种刺激(听)事件进行信息加工时,有心理或语言等因素参与的诱发电位地形图,其是观察人脑信息加工过程的电位活动的重要手段。
它 又 称 为 听 觉 认 知 电 位(cognitive potential)地形图,或称为:听觉后发性正相成分(late positive component,LPC)地形图,有的称为:听觉联系皮层电位地形图。
二、基本方法和原理
先做出听觉事件相关电位P300曲线图(方法同上),然后经过FFT转换为地形图。
三、 正常人听觉事件相关电位(P300)地形图
正常人听觉事件相关电位P300地形图特点为从大脑双额区向顶区对称性功率逐渐增高,以至顶区中央部Pz达到最高点,显示正常电位分布(见图6-20 )。
图6-20 正常人听觉事件相关电位P300地形图
图6-21 正常人听觉事件相关电位P300z检验地形图
图6-21为正常人P300z检验地形图,显示P300时间正常,脑部电位分布均在SD<3。
四、 听觉事件相关电位(AERP )P300地形图的主要用途
AERP P300地形图的主要用途是研究正常或异常的以认知功能为主的心理过程,临床上应用AERP P300地形图的主要目的是对患者的认知障碍或智能障碍有所判定。
它可为智能障碍及其程度提供神经电生理学依据。主要表现为潜伏期延长和波幅下降,从大脑双额区向顶区对称性功率逐渐增高,以至顶区中央部Pz达到最高点的正常电位分布异常。
五、一些常见病的听觉事件相关电位(P300)地形图表现
(一)多发性梗死性痴呆(Multiple infarction dementia)P300地形图
1.顶区正常功率消失。
2.双额区功率增高。
3.P300时间明显延长(见图6-22)。
图6-22 多发性梗塞性痴呆患者的P300地形图
图6-22为一多发性梗塞性痴呆患者的P300地形图。显示P300时间明显延长至420ms,双额叶功率增高,顶区正常功率消失,提示多发性梗塞性痴呆存在。其脑CT显示多发性腔隙性梗塞,双额叶皮质萎缩。
(二)多发性梗死性痴呆(Multipleinfarction dementia)P300z检验地形图
图6-23与图6-22是同一患者的P300z检验地形图,即正常标准统计分析。显示P300时间延长至668ms,明显偏离正常标准。
图6-23 P300z检验地形图
(三)老年性痴呆(Senile dementia)P300地形图
图6-24是一位70岁男性老年性痴呆患者的P300地形图。显示P300时间为324ms,双侧功率分布不对称,顶区正常功率消失,左半球显示负性功率,提示老年性痴呆。
图6-24 老年性痴呆患者的P300地形图
(四)老年性痴呆(Senile dementia)P300z检验地形图
图6-25与图6-24是同一患者的P300z检验地形图,即与正常标准统计分析。其显示P300时间在322ms,双侧大脑半球明显偏离正常标准,以左侧中央顶区为著,SD在-8.5。提示老年痴呆存在。
图6-25 老年性痴呆患者的P300 z检验地形图
(五)早老性痴呆(Presenile dementia)( Alzheimer's disease)P300地形图
图6-26是一位早老性痴呆患者的P300地形图。显示双侧大脑半球功率明显下降,在Scale(标尺)为4时,其功率值在2μV以下,P300正常顶区功率消失,提示脑皮质功能明显衰退。
图6-26 早老性痴呆患者的P300地形图
最近陈兴时等完成了部分Alzheimer's(AD)病的BEAM初步研究工作。考虑到AD患者的脑电生理指标变异严重程度可能是其一个重要标志,本研究不仅收集了正常老年人对照组,还收集了部分慢性精神分裂症老年患者作为第二对照组。
结果显示:① BEAM(表6-1):
BEAM结果显示,AD组α频段功率减少,β频段功率增强,δ和θ频段功率也见明显增强。快波变异部位主要集中在双侧前额区、双侧后颞区和双侧枕区等,慢波变异主要集中在双侧额区、双侧中后颞区及双侧中央区等。
表6-1 AD组与正常老人组BEAM比较
②BEAM-EEG指标与认知功能评分的相关性(表6-2)。
综合两组共79位被试资料,以ED为控制量,相关分析提示:与CASI评分有显著相关性的BEAM指标有:前额区、后颞区、中央区及顶枕区的α功率,中后颞区的β功率,除枕区以外其它脑区的θ或δ功率。
③脑电学指标的辅助诊断和鉴别诊断价值。
BEAM指标(表6-2~表6-6)。
a.一次判别分析:
能够最终入选三组间判别方程 的BEAM指标有:C3、C4、F3、O1和P4点的α频段功率值;F7和P3点的β频段功率值;F4和F8点的θ频段功率值;F8、O1、O2、P4、T3和T4点的δ频段功率值。
以所有被试的原始数据值回代判别方程,只有1例精神分裂症被误判为AD,其余各例均判断无误,判别准确性达98.95%。鉴别AD和精神分裂症的准确性为98.21%。
表6-2 BEAM指标与认知功能评定CASI评分的相关性
b.二次判别分析:
据48例被试资料进行逐步判别分析,最终入选判别函数的BEAM指标有:C3、C4、F3、O1和P4点的α功率值;C3、C4和P4点的θ功率值;C3点的δ功率值。
将另外47例被试原始数据回代Fisher线性判别方程,结果显示:19例正常对照判断无误,有2例AD被误判为精神分裂症,有3例精神分裂症被误判为AD。判别准确性达89.36%。鉴别AD和精神分裂症的准确性为82.14%.
表6-3 BEAM标准化典型判别方程入选指标及回归系数(N=95)
功率频段 指标记录部位 回归方程1 系数方程2 Wilks'系数 Lambda P入选F8 0.6046 0.7933 0.0034 0 δ F8 0.2755 0.5379 0.0026 0 O1 0.4191 1.6467 0.0078 0 O2 -0.3751 -2.0189 0.0094 0 P4 -0.3948 -0.1939 0.0024 0 T3 -1.7707 -0.0764 0.0028 0 T4 2.1919 0.4745 0.0029 0
表6-4 BEAM判别方程回判95例被试判别效度
表6-5 半数被试确定Fisher线性判别方程的入选 BEAM指标及回归系数(N=48)
表6-6 BEAM判别指标判别47例被试效度
(未完待续)