定量腦電圖在缺血性腦卒中的臨床應(yīng)用與新進(jìn)展

尹小明綜述， 邢英琦， 宋曉南審校

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定量腦電圖在缺血性腦卒中的臨床應(yīng)用與新進(jìn)展

尹小明綜述， 邢英琦， 宋曉南審校

世界范圍內(nèi)，卒中都是致死和致殘的主要原因，給家庭和社會(huì)造成極大的負(fù)擔(dān)。其中80%是缺血性腦卒中[1]。盡管CT和MRI等影像學(xué)技術(shù)為臨床提供巨大幫助，但顱腦CT在發(fā)病急性期只能準(zhǔn)確查出40%～62%[2]；MRI雖能發(fā)現(xiàn)急性期改變，但對(duì)患者要求高，導(dǎo)致一些患者不能完成檢查，而且費(fèi)用高，不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)[3]。定量腦電圖(QEEG)是將常規(guī)腦電圖的基本要素(頻率、節(jié)律、波幅、波形等)通過(guò)頻域或時(shí)域分析，通過(guò)函數(shù)模型轉(zhuǎn)化為各種量化參數(shù)，從而使分析結(jié)果更加客觀，也更易于廣大臨床醫(yī)師對(duì)分析結(jié)果的閱讀與理解。在卒中方面的意義已經(jīng)逐漸被越來(lái)越多的人所意識(shí)。因此，我們對(duì)相關(guān)報(bào)道做一綜述，對(duì)未來(lái)加以展望。

1 缺血性卒中常用的定量腦電圖量化參數(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，定量腦電圖的應(yīng)用參數(shù)不斷擴(kuò)展增加，但常用在缺血性卒中的指標(biāo)有限，介紹如下。

1.1 相對(duì)功率比 采用快速傅立葉轉(zhuǎn)換(FFT)等方法，將原始腦電圖腦電波幅隨時(shí)間的變化轉(zhuǎn)化為腦電功率隨頻率的變化，即得到α、β、θ、δ各個(gè)頻帶腦波在一定時(shí)間范圍內(nèi)絕對(duì)功率值(absolute power)。從而將腦電圖信號(hào)從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域，即得到腦電功率隨頻率變化的頻譜圖，進(jìn)而直接觀察α、β、θ、δ頻段腦電波的分布與變化情況。其中某一個(gè)或某幾個(gè)頻帶的絕對(duì)功率值與另一個(gè)或另幾個(gè)頻帶的絕對(duì)功率值的比值就是相對(duì)功率比。相對(duì)功率比能定量反映α、β、θ、δ頻帶腦波的分布、比例以及波幅變化的情況。目前常用的相對(duì)功率比包括：δ與α功率比(delta-alpha power ratio．DAR)，α與δ功率比(alph-deIta power ratio，ADR)、δ+θ與α+β功率比[(deIta+theta)/(alpha+beta)，DTABR]，以及相對(duì)a波功率(reIative alpha power，RAP)，相對(duì)δ波功率(relative delta power，RDP)等．

1.2 腦對(duì)稱指數(shù) 腦對(duì)稱指數(shù)(brain symmetry index BSI)也是通過(guò)EEG功率頻譜分析的傅里葉快速轉(zhuǎn)換機(jī)制計(jì)算所得，代表左右大腦半球功率譜的差異，能夠量化評(píng)估兩側(cè)半球在頻率分布、波幅大小方面的差異，也就是傳統(tǒng)EEG所說(shuō)的左、右大腦半球?qū)?lián)的對(duì)稱性。在2004年被van Putten 等首次引入到腦卒中的研究中[4，5]。它的變化范圍是0～1，越接近0代表對(duì)稱性越好，越接近1表示差異性越大[4]。由于BSI反應(yīng)的是雙側(cè)大腦半球整體差異程度，因此，如果大腦既往受過(guò)損傷，可能其對(duì)稱性的基線已經(jīng)改變，那么它在缺血性卒中的應(yīng)用價(jià)值便會(huì)受限，敏感性也會(huì)下降。另外，因?yàn)樗菍?duì)某一時(shí)間內(nèi)的總體功率進(jìn)行計(jì)算，可能會(huì)忽略某一時(shí)間或某一對(duì)導(dǎo)聯(lián)間的差異，而對(duì)局部病變或一過(guò)性病變發(fā)生遺漏。于是，van Putten等[5，6]又提出了暫時(shí)性腦對(duì)稱指數(shù)以及修訂腦對(duì)稱指數(shù)，2009年sheorajpanday等[7]提出了配對(duì)腦對(duì)稱指數(shù)(pdBSI)。這些對(duì)BSI的演變，提高檢測(cè)兩側(cè)半球差異的敏感性和準(zhǔn)確性。

1.3 復(fù)雜性 復(fù)雜性目前尚沒(méi)有統(tǒng)一的定義，而復(fù)雜度、李氏指數(shù)、分形維數(shù)和近似熵都是從不同方面評(píng)價(jià)事物復(fù)雜性的參量。分形維數(shù)反映了復(fù)雜形體占有空間的有效性，它是復(fù)雜形體不規(guī)則性的量度，是對(duì)腦電圖的一種非線性分析方法。

2 腦電圖在卒中診斷中的意義

2.1 腦電圖對(duì)缺血性卒中的早期發(fā)現(xiàn)

2.1.1 EEG與腦血流量的關(guān)系 缺血性腦卒中是由各種原因引起腦部血液供應(yīng)障礙所導(dǎo)致腦組織缺血壞死進(jìn)而發(fā)生不可逆性損害。EEG能敏感地監(jiān)測(cè)到腦血流下降引起的腦細(xì)胞代謝紊亂和神經(jīng)元異常電活動(dòng)[8，9]。Visser等[9]指出在抑制血液循環(huán)后，首先α功率增加、β功率下降；大約15 s后，α功率開(kāi)始下降，β功率進(jìn)一步下降，δ-1功率增加，δ-2功率開(kāi)始下降；25 s后，δ-1功率開(kāi)始穩(wěn)定或者下降，30 s后，出現(xiàn)電靜息；恢復(fù)循環(huán)后60～90 s，各波逐漸恢復(fù)，充分說(shuō)明了EEG對(duì)腦部缺血的快速反應(yīng)性及敏感性。那么，腦血流下降到多少，EEG才有改變呢？研究表明當(dāng)腦血流低于35 ml/(100 g·min)以下，EEG發(fā)生快β節(jié)律的缺失；進(jìn)一步下降背景節(jié)律變慢出現(xiàn)θ節(jié)律；當(dāng)血流低于18 ml/(100 g·min)，δ節(jié)律出現(xiàn)；若血流低于10 ml/(100 g·min)，腦電出現(xiàn)全面抑制[10，11]?？梢?jiàn)，當(dāng)腦血流下降到一定程度，不能滿足細(xì)胞正?；顒?dòng)時(shí)，腦電便發(fā)生相應(yīng)改變。這在頸動(dòng)脈剝脫術(shù)(CEA)及頸動(dòng)脈支架植入術(shù)(CAS)等術(shù)中觀察腦功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)腦缺血改變并行分流術(shù)，減少手術(shù)相關(guān)的卒中發(fā)生率有重要價(jià)值。

2.1.2 EEG對(duì)蛛網(wǎng)膜下腔出血后遲發(fā)性腦缺血的預(yù)測(cè)作用 由于腦電圖對(duì)腦血流變化高度敏感，一些學(xué)者已將其應(yīng)用于蛛網(wǎng)膜下腔出血(SAH)患者由于血管痙攣造成的腦缺血。2004年，Claassen等[12]在對(duì)34例SAH患者的研究中發(fā)現(xiàn)，與基線(術(shù)后第1天測(cè)得結(jié)果)相比，如果后續(xù)的記錄中連續(xù)6個(gè)記錄片段 ADR下降10%以上，或者任何一個(gè)片段ADR下降50%以上，則患者很容易發(fā)生遲發(fā)性腦缺血(敏感性100%，特異性76%；敏感性89%，特異性84%)。后來(lái)，Stuart等[13]進(jìn)一步證實(shí)ADR是預(yù)測(cè)遲發(fā)性腦缺血的最佳指標(biāo)。但是，Gollwitzer等的研究結(jié)果并非如此。Gollwitzer等[14]發(fā)現(xiàn)ADR與遲發(fā)性腦缺血相關(guān)性差，而α功率下降40%以上連續(xù)超過(guò)5 h或者θ功率下降40%以上連續(xù)超過(guò)6 h才是預(yù)測(cè)遲發(fā)性腦缺血的最佳指標(biāo)(89%敏感性，77%特異性)。對(duì)于結(jié)果的差別，Gollwitzer等[14]認(rèn)為可以用Machado等[3]的研究結(jié)果——α和θ功率改變是缺血半暗帶和細(xì)胞水腫區(qū)域的特點(diǎn)一一解釋。因α功率下降不是持續(xù)一段時(shí)間，只是對(duì)應(yīng)腦血流灌注下降到使細(xì)胞處于梗死風(fēng)險(xiǎn)而尚未發(fā)生梗死的程度。Gollwitzer等[14]同時(shí)指出，EEG比常規(guī)檢查(TCD、頭CT或頭MRI)早發(fā)現(xiàn)遲發(fā)性腦缺血和血管痙攣2.3 d。定量腦電圖能早期預(yù)測(cè)SAH引起的遲發(fā)型腦缺血，進(jìn)而指導(dǎo)臨床醫(yī)生早期干預(yù)，預(yù)防腦梗死的發(fā)生，為SAH的良好預(yù)后提供保障。

2.2 腦電圖對(duì)梗死的診斷 盡管EEG有良好的時(shí)間分辨率，但空間分辨率低[7]。所以傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為EEG對(duì)病變的定位價(jià)值不大[15，16]。然而，Valdes等[15]用可變分辨率腦電磁層析成像(VARETA)聯(lián)合3D影像解剖與EEG/EMG，對(duì)病灶區(qū)進(jìn)行準(zhǔn)確定位。Machado等[3]則提出定量腦電圖的異常δ波與梗死中心對(duì)應(yīng)，而α和θ活動(dòng)則與缺血半暗帶、腦水腫及神經(jīng)機(jī)能分離相關(guān)。這些都對(duì)定量腦電圖在缺血性卒中的定位價(jià)值予以肯定。

不僅如此，通過(guò)影像學(xué)DWI相證實(shí)，Sheorajpanday等[17，18]發(fā)現(xiàn)pdBSI比NIHSS(National Institutes of Health Stroke Scale)評(píng)分能更準(zhǔn)確的提示或排除新發(fā)病灶。對(duì)于腔隙性腦梗死患者，定量腦電圖DTABR3.5可100%檢測(cè)到新梗死灶[17]。但是Sheorajpanday等在所有研究中沒(méi)有納入病情嚴(yán)重患者，患者NIHSS評(píng)分最高15，所以相對(duì)局限。2015年，F(xiàn)innigan等[19]通過(guò)對(duì)比分析18例卒中患者和28例對(duì)照組患者的7個(gè)常用腦電指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)DAR是準(zhǔn)確區(qū)分兩組的最佳指標(biāo)：DAR等于3.7具有100%的敏感度和100%的特異度；其次是DTABR和RD。

定量腦電圖不僅確診缺血性腦卒中的發(fā)生，還能反應(yīng)病灶大小和病情嚴(yán)重程度。Sheorajpanday等[17]通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析發(fā)現(xiàn) pdBSI與新發(fā)病灶面積相關(guān)系數(shù)為0.54(P<0.005)，而且在首次卒中和多次卒中患者人群，變化不大。其實(shí)，早在2004年Jordan等[20]就發(fā)現(xiàn)，EEG的形態(tài)、波幅、頻率的改變與腦部缺血程度密切相關(guān)。Filippo Zappasodi等[21]通過(guò)對(duì)腦電復(fù)雜性的研究，指出分形維數(shù)下降說(shuō)明病情嚴(yán)重。因此，在患者不能完成相關(guān)影像學(xué)檢查時(shí)，又需要了解病情時(shí)，QEEG不失為一種選擇。

3 定量腦電圖在治療中的應(yīng)用

定量腦電圖在CEA及CAS術(shù)中的監(jiān)測(cè)，為術(shù)中是否采取分流提供可靠信息，可以減少術(shù)中及術(shù)后卒中風(fēng)險(xiǎn)。在此，重點(diǎn)談一下定量腦電圖在溶栓治療中作用。2006年，F(xiàn)innigan等[22]研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)病6 h內(nèi)的卒中患者在靜脈滴注重組組織型纖溶酶原激活劑 (r-tPA)后25 min，全腦δ功率便發(fā)生迅速下降，這比臨床癥狀改善早2 h。2008年，de Vos等[23]研究了16例接受重組組織型纖溶酶原激活劑 (r-tPA)治療的卒中患者，指出溶栓前后BSI的變化與NIHSS的變化顯著相關(guān)。定量腦電圖由于可以快速反映腦細(xì)胞功能的變化，故而能有效提示溶栓的治療效果，為進(jìn)一步正確選擇治療方案(比如及時(shí)采取橋接技術(shù))提供重要信息。但目前尚缺乏該方面研究。

4 腦電圖對(duì)梗死的預(yù)后價(jià)值

定量腦電圖不僅在腦卒中的診斷治療等方面有重要價(jià)值，還在卒中的預(yù)后中有重要意義[4，24]。Cuspineda等[25]在2007年就指出卒中急性期(<72 h)δ絕對(duì)功率是卒中后3 m預(yù)后的最佳預(yù)測(cè)指標(biāo)。Sheorajpanday等[18，26]更是在系列文章中提出QEEG在卒中預(yù)后的價(jià)值。在對(duì)94例前循環(huán)缺血患者的研究中，pdBSI是神經(jīng)功能惡化的唯一獨(dú)立預(yù)示指標(biāo)，進(jìn)行ROC分析，pdBSI以曲線下面積(AUC)0.91±0.05 (SE，95%CI0.81～1.01，P=0.003)優(yōu)于NIHSS評(píng)分。這些研究都未對(duì)入選患者梗死部位做要求，是對(duì)全腦而言。后來(lái)，F(xiàn)innigan等[27]發(fā)現(xiàn)兩例單側(cè)腦卒中患者在急性期，患側(cè)為主的δ活動(dòng)逐漸減弱甚至消失，與此同時(shí)健側(cè)δ活動(dòng)逐漸增大達(dá)到極值，最終這兩例患者病情惡化死亡。同樣，在對(duì)42例單側(cè)大腦中動(dòng)脈梗死患者與20例對(duì)照組的研究中，Assenza等[28]通過(guò)分析腦電指標(biāo)和卒中急性期及6 m后的NIHSS評(píng)分，健側(cè)δ功率是衡量卒中患者有效恢復(fù)率(effective recovery (ER) ER=(首次NIHSS-6 m后的NIHSS)/(首次NIHSS-對(duì)照組NIHSS)的最佳指標(biāo)。而Filippo Zappasodi等[21]則對(duì)大腦半球間的復(fù)雜性分析，發(fā)現(xiàn)腦功能復(fù)雜性與預(yù)后相關(guān)。但這些都是分析定量腦電圖與生活運(yùn)動(dòng)功能方面的研究，其實(shí)，定量腦電圖還可以預(yù)測(cè)卒中后的認(rèn)知障礙。通過(guò)對(duì)20例患者的隨訪研究，Schleiger等.[29]發(fā)現(xiàn)卒中后105 d的認(rèn)知功能與額部DAR(R=-0.664，P≤0.001)和全頭部的α功率(R=0.67，P≤0.001)具有相關(guān)性。

5 結(jié) 論

盡管缺血性卒中的腦電圖相對(duì)缺乏特異性，但由于腦電圖的方便、無(wú)創(chuàng)、可床旁操作、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，其在臨床應(yīng)用價(jià)值不斷擴(kuò)大?，F(xiàn)在由于缺乏溶栓效果的早期評(píng)價(jià)指標(biāo)，再加上臨床表現(xiàn)的滯后性，所以理想的溶栓結(jié)果尚有限。定量腦電圖作為一種實(shí)時(shí)方便的監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以早期客觀評(píng)腦功能改變，能夠及時(shí)地反應(yīng)溶栓效果，為是否需要采取下一步的干預(yù)措施提供依據(jù)，可以顯著提高患者預(yù)后。在此方面Finnigan和de Vos的研究肯定了其在溶栓效果的意義。盡管目前該探索尚數(shù)量有限，但其巨大的臨床價(jià)值已經(jīng)收到人們關(guān)注。我們?cè)陉P(guān)注卒中患者病情的同時(shí)，更關(guān)注患者的預(yù)后。QEEG在預(yù)后的價(jià)值已越發(fā)突顯出來(lái)，除了在上述內(nèi)科保守治療的應(yīng)用，Jennifer等[30]在開(kāi)瓣減壓后卒中患者區(qū)分了預(yù)后良好與不良組。Biljana等[31]試圖建立一個(gè)模型，用QEEG區(qū)分患者預(yù)后情況。所以，QEEG將會(huì)在卒中預(yù)后方面發(fā)揮越來(lái)越大的作用。另外，QEEG在癡呆患者的價(jià)值也逐漸被發(fā)現(xiàn)，而血管病后癡呆是癡呆人群中一大組成部分。QEEG能夠早期提示認(rèn)知功能的下降，促使我們及早干預(yù)，延緩病情進(jìn)展，最終提高患者生存質(zhì)量?？傊琎EEG在卒中患者的價(jià)值既已被發(fā)現(xiàn)，其應(yīng)用也必將更廣泛。

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1003-2754(2016)03-0283-03

R743.3；R741.044

2016-01-04；

2016-03-08

(吉林大學(xué)第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科和神經(jīng)科學(xué)中心，吉林 長(zhǎng)春 130021)

宋曉南，E-mail：songxiaonan2009@sina.com