過度換氣誘發(fā)試驗(yàn)對(duì)兒童腦電圖的影響：文獻(xiàn)綜述

殷全喜 李虎 韓淑娟

菏澤市第三人民醫(yī)院神經(jīng)電生理室 山東省菏澤市 274031

腦電圖（electroencephalography，EEG)是經(jīng)頭皮電極采集與記錄的局部神經(jīng)元自發(fā)性、節(jié)律性的電活動(dòng)。由于癲癇發(fā)作具有多種形式且發(fā)作時(shí)間無法預(yù)測，常規(guī)EEG常常記錄不到異常電活動(dòng)。所以，有必要做一些誘發(fā)試驗(yàn)來提高異?；顒?dòng)和癲癇樣放電的檢出率。過度換氣（hyperventilation, HV）誘發(fā)試驗(yàn)，可以提高常規(guī)腦電圖的陽性率和癲癇樣放電率，是一種比較安全、實(shí)用的生理性腦電圖誘發(fā)方法。兒童大腦尚在發(fā)育階段，對(duì)HV很敏感，閱圖的結(jié)果很有可能發(fā)生誤判，本文將HV誘發(fā)試驗(yàn)對(duì)腦電圖的影響綜述如下。

生理基礎(chǔ)及禁忌癥

持續(xù)過度換氣使體內(nèi)二氧化碳排出量增加，被試者出現(xiàn)低碳酸血癥及輕度呼吸性堿中毒，從而引起反射性腦血管收縮，導(dǎo)致腦血流量減少，氧和葡萄糖供應(yīng)減少，腦神經(jīng)細(xì)胞功能下降。低碳酸血癥使血漿游離鈣濃度降低，可有口干、四肢麻木、頭暈，甚至手足搐搦等癥狀。而神經(jīng)元在缺氧、低鈣等因素的影響下興奮性增高，驚厥閾值降低，癲癇患者容易引起癲癇樣放電甚至臨床發(fā)作［1-4］。

急性腦卒中、近期顱內(nèi)出血、大血管嚴(yán)重狹窄、煙霧病、顱內(nèi)壓增高、嚴(yán)重心肺疾病、鐮狀細(xì)胞病、臨床情況危重的患者及年老體弱者不應(yīng)采用過度換氣誘發(fā)試驗(yàn)［1-3］。

HV誘發(fā)試驗(yàn)方法

1.常規(guī)方法 囑被檢者坐位或站立位，閉目狀態(tài)下連續(xù) 3 min 深呼吸，而且要求在深呼吸時(shí)盡力呼氣，呼吸頻率20～25次/min，換氣量為正常的5～6倍。小兒患者不合作時(shí)可以逗引吹紙條或者吹風(fēng)車，對(duì)高度懷疑癲癇的患者，如果3 min未能獲得陽性結(jié)果，可以適當(dāng)延長至5 min。過度換氣停止后還應(yīng)至少記錄 3 min，或繼續(xù)記錄直到異常腦電活動(dòng)恢復(fù)至過度換氣前的基線水平為止。若考慮HV誘發(fā)試驗(yàn)不達(dá)標(biāo)，則可在間隔5 min 以后再重復(fù)進(jìn)行一次［1-3］。

2.改良方法與效果 陳雪濤等［5］在空軍招飛選拔過程中將兩種過度換氣誘發(fā)方法進(jìn)行比較研究，HV優(yōu)化方法在既往HV的基礎(chǔ)上，佩戴呼吸阻力器（佩戴口罩或特殊的由飛行員供氧面罩改制的面罩），以增加 HV時(shí)的阻力，把呼吸頻率由既往的40次/min提高到60次/min，持續(xù)時(shí)間為1 min，起到了加強(qiáng)呼吸肌主動(dòng)用力，強(qiáng)化HV誘發(fā)效果的作用。HV持續(xù)時(shí)間縮短為1 min 后，由于呼吸頻率加快，再輔助全身用力呼吸，在短時(shí)間內(nèi)即可建立腦癲癇樣缺氧狀態(tài)，而且由于受檢者能夠堅(jiān)持，能很好地保持這種狀態(tài)的穩(wěn)定性，直到完成誘發(fā)過程。HV優(yōu)化法在招飛行員的腦電圖檢查中總淘汰率為6%，而既往法為1.4%，優(yōu)化法較既往法提高約4%，表明HV方法優(yōu)化后，顯著提高了選拔效果。趙衛(wèi)明等［6］使用改進(jìn)型呼吸測定儀，只用鼻孔呼氣CO2濃度設(shè)置合適（2.5%～3.5%），結(jié)果顯示總陽性率可達(dá)86%，與患者自行過度呼吸時(shí)的陽性率30%和用換氣節(jié)拍器時(shí)患者的陽性率52%相比，可以大大提高癲癇患者異常波的檢出率（P＜0.01）。

Arain等［7］對(duì)癲癇患者每天進(jìn)行一次3 min的HV誘發(fā)試驗(yàn)，所有患者都被要求張口過度換氣3 min，然后觀察5 min，如果癲癇發(fā)作發(fā)生在HV期間或HV完成后3 min內(nèi)，被認(rèn)為是由HV誘發(fā)的。結(jié)果顯示每天一次的HV誘導(dǎo)癲癇發(fā)作的發(fā)生率幾乎是不做HV誘發(fā)的6倍。HV成功誘發(fā)部分癲癇發(fā)作的平均時(shí)間為3 d。而Jonas等［8］對(duì)所有患者每天記錄8 h，在腦電圖技術(shù)人員的監(jiān)督下，在EKG監(jiān)測下，每天進(jìn)行最多一次HV，過度呼吸6 min，閉眼，最低呼吸頻率為20次/min，如果癲癇發(fā)作發(fā)生在HV期間或在HV完成后5 min內(nèi)，則被認(rèn)為是HV誘發(fā)的，結(jié)果表明誘發(fā)的癲癇發(fā)作率是自發(fā)發(fā)作率的9倍。

HV誘發(fā)試驗(yàn)的正常和異常反應(yīng)

1.HV誘發(fā)試驗(yàn)的正常反應(yīng)：過度換氣的正常反應(yīng)為引起雙側(cè)同步的高波幅慢波“建立”（build-up）或慢波反應(yīng)，包括δ波和θ波，同時(shí)α波的波幅增高，頻率減慢［1-3］。通常青少年和成人慢波活動(dòng)在前頭部突出，如額部間斷性節(jié)律性 δ 活動(dòng)（frontal intermittent rhythmic delta activity，F(xiàn)IRDA），而兒童可在前頭部或后頭部突出，如枕部或枕部間斷性節(jié)律性δ活動(dòng)（occipital intermittent rhythmic delta activity，OIRDA）。雖然間斷性節(jié)律性δ活動(dòng)（Intermittent rhythmic delta activity，IRDA）表明有彌漫性腦功能不良，但僅在過度換氣第2～3分鐘出現(xiàn)的IRDA應(yīng)視為正?，F(xiàn)象，在IRDA 圖形中偶可混有比較尖的波形，多為背景活動(dòng)中的高波幅α或β波，不應(yīng)解釋為癲癇樣放電［3-4］。此外，α節(jié)律經(jīng)常僅在過度換氣后首先明確地出現(xiàn)，可能是因?yàn)榉潘勺饔谩Ｓ袝r(shí)在一份EEG記錄中，α節(jié)律僅出現(xiàn)在過度換氣早期，可能與患者在此時(shí)注意力轉(zhuǎn)移有關(guān)［3-4］。

2.HV 誘發(fā)試驗(yàn)的異常反應(yīng)［1-4］：(1) 出現(xiàn)棘波、尖波等癲癇樣放電；(2) 出現(xiàn)兩側(cè)明顯不對(duì)稱的慢波等；(3) 慢波早期出現(xiàn)和延遲消失，過度換氣開始的最初30 s內(nèi)出現(xiàn)慢波反應(yīng)稱為早期出現(xiàn)（early break），過度換氣停止 30 s后仍有明顯慢波活動(dòng)稱為延緩反應(yīng)（delay activity）或延遲消失。福山幸夫等［9］認(rèn)為，正常兒童的慢活動(dòng)應(yīng)在HV停止后60 s內(nèi)消失。早期出現(xiàn)和延遲消失這兩種情況均屬于非特異性表現(xiàn)，反映腦血管調(diào)節(jié)功能不良，在成人為輕度異常，但在小兒通常沒有明確的臨床意義。

HV慢高化反應(yīng)的分度參考標(biāo)準(zhǔn)及表現(xiàn)形式

1.HV慢高化反應(yīng)的分度參考標(biāo)準(zhǔn)［2］

(1) 輕度慢高化反應(yīng)：①在2 min內(nèi)出現(xiàn)廣泛性、陣發(fā)性或持續(xù)性少至中量75～100 μV慢活動(dòng)或節(jié)律，且波幅越來越高（≥100 μV），頻率越來越慢；②在2 min后出現(xiàn)≥100 μV慢活動(dòng)或節(jié)律，且波幅越來越高，頻率越來越慢。(2) 中度慢高化反應(yīng)：①在1 min內(nèi)出現(xiàn)廣泛性、陣發(fā)性或持續(xù)性中至較多量75～100 μV慢活動(dòng)或節(jié)律，且波幅越來越高（≥150 μV），頻率越來越慢；②在1～2 min內(nèi)出現(xiàn)≥100 μV慢活動(dòng)或節(jié)律，且波幅越來越高（≥150 μV)，頻率越來越慢；③在2 min后出現(xiàn)100～150 μV慢活動(dòng)或節(jié)律，且波幅越來越高，頻率越來越慢。(3) 重度慢高化反應(yīng)：①在1 min內(nèi)出現(xiàn)廣泛性、陣發(fā)性或持續(xù)性較多量100～150 μV慢活動(dòng)或節(jié)律，且波幅越來越高（≥200 μV），頻率越來越慢；②在1～2 min內(nèi)出現(xiàn)≥150 μV慢活動(dòng)或節(jié)律，且波幅越來越高（≥200 μV），頻率越來越慢；③在2 min后出現(xiàn)150～200 μV慢活動(dòng)或節(jié)律，且波幅越來越高，頻率越來越慢。

2.HV誘發(fā)試驗(yàn)陽性表現(xiàn)形式

金曉青等［10］研究癲癇患者的HV陽性表現(xiàn)可分為以下5種形式：①自然描記時(shí)陰性轉(zhuǎn)化為陽性（即凈增），年齡越小凈增率越高，主要是因?yàn)榈吞妓嵫Y直接作用于腦，或間接通過腦血管收縮引起腦部缺血、缺氧，在患兒身上的效應(yīng)較成人更靈敏、更顯著。②慢波增加，常以兩額區(qū)為著，成人比率較高，但由于此類變化為非癲癇特異性變化，其臨床診斷意義不大。③發(fā)作波增加，以失神小發(fā)作較多見，均呈陣發(fā)性表現(xiàn)。④自然描記時(shí)的慢波異常轉(zhuǎn)化為發(fā)作波異常，這種波型的轉(zhuǎn)化為臨床癲癇診斷提供了依據(jù)。⑤自然描記時(shí)發(fā)作波異常轉(zhuǎn)化為慢波異常。

HV對(duì)腦電圖的影響

1.癲癇樣放電的敏感性

李巍等［11］觀察156例擬診癲癇患者中，安靜狀態(tài)下常規(guī)EEG癇樣放電33%，HV誘發(fā)癇樣放電43%，HV誘發(fā)癲癇樣放電率增加10%。Raybarman等［12］對(duì)275份腦電圖分析發(fā)現(xiàn)，只有11.6%的HV顯示癲癇樣放電。Kane等［13］觀察的3 170例疑似癲癇患者中，HV中387例（12.2%）出現(xiàn)癲癇樣放電。金曉青等［10］觀察的921例HV陽性患者中，發(fā)作波占67.3%（620例），比自然描記時(shí)凈增409例，占全組病例的24.3%，幾乎1/4的病例是通過HV而獲得EEG診斷依據(jù)的，充分說明HV對(duì)提高癲癇EEG診斷的重要價(jià)值。EEG對(duì)癇癲的診斷與定位雖然有重要價(jià)值，但不能確定病因。有癲癇臨床發(fā)作但無癲癇樣活動(dòng)腦電圖者，即使增加誘發(fā)試驗(yàn)，做動(dòng)態(tài)腦電圖、視頻腦電圖檢查，仍有一定比例的假陰性，與癲癇放電灶太小、太深和兒童存在認(rèn)知功能障礙等有關(guān)。Jonas等［8］研究表明逐漸減少抗癲癇藥物劑量，增加了HV對(duì)頑固性癲癇患者癲癇發(fā)作的誘發(fā)作用。接受逐漸減少抗癲癇藥物劑量的患者HV誘發(fā)放電的比例高達(dá)69%。

2.HV+ 蝶骨電極

吳國英等［14］研究表明，蝶骨電極加過度換氣與常規(guī)描記比較，癇樣放電檢出率提高到66.0%，比常規(guī)電極提高19.2%，蝶骨電極加過度換氣對(duì)提高各型癲癇樣放電檢出率均有非常顯著的意義，尤其對(duì)復(fù)雜部分性發(fā)作。付秀軍［15］觀察120例蝶骨電極加做過度換氣視頻腦電圖監(jiān)測，陽性率為87.5%，較正常監(jiān)測的陽性率80%，高出7.5%。白洪蕊等［16］研究結(jié)果顯示，蝶骨電極檢測的復(fù)雜部分性發(fā)作的異常率較常規(guī)描記提高了37.93%，蝶骨電極+HV檢測較常規(guī)電極檢測提高了44.83%，檢測失神發(fā)作的異常率較常規(guī)描記提高了33.33%，蝶骨電極+HV檢測較單純蝶骨電極檢測提高了38.89%。黃莘莘等［17］觀察108例發(fā)作性頭痛患者常規(guī)頭皮電極EEG非特異性異常32 例（29.6%），癇樣放電3例（2.8%），而蝶骨電極加過度換氣非特異性異常49例（45.4%），癇樣放電10例（9.3%），蝶骨電極加過度換氣與常規(guī)頭皮電極比較，其癇樣放電和非特異性異常檢出率分別提高15.8%和6.5%。常規(guī)頭皮電極多反映大腦表淺部位的某些區(qū)域的點(diǎn)活動(dòng)，而蝶骨電極對(duì)大腦顱底部、顳葉內(nèi)側(cè)面及深部病變的探查彌補(bǔ)了常規(guī)電極的不足，蝶骨電極加做HV，可以將HV誘發(fā)的腦顱底部、顳葉內(nèi)側(cè)面異常放電，通過蝶骨電極記錄下來，故更有實(shí)用價(jià)值。

3.HV 與失神發(fā)作

廖中華［18］觀察53例失神發(fā)作中26例有典型失神癲癇樣放電，即彌漫性、同步的高幅3 Hz棘慢綜合波。金曉青等［10］研究顯示在各年齡組中，失神小發(fā)作的陽性率均較高，其余各型發(fā)作的陽性率亦與年齡有關(guān)，兒童高于成人。葉玲等［19］在對(duì)典型與不典型失神發(fā)作兒童的腦電圖及臨床研究中表明，典型失神組72例患兒中進(jìn)行HV試驗(yàn)的有68例，其中誘發(fā)發(fā)作60例（88%），不典型失神組患兒年齡較小，能配合做HV試驗(yàn)的患兒僅有11例，其中4例（36%）誘發(fā)失神發(fā)作，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。張小莉［20］研究的85例失神癲癇患兒發(fā)作間期和發(fā)作期的腦電圖分別有77例（90.59%）和85例（100.00%）HV誘發(fā)試驗(yàn)呈陽性（P＜0.05）；HV中分別有26例（30.59%） 和85例（100.00%）出現(xiàn)癇波（P＜0.05）。HV是已知的誘發(fā)兒童失神癲癇發(fā)作的有效方法，但它在其他類型癲癇中引起癲癇發(fā)作的有效性，特別是在標(biāo)準(zhǔn)腦電圖描記期間，仍然存在爭議。Kane等［13］觀察了59例出現(xiàn)臨床廣泛性發(fā)作的病例，其中有54例為失神發(fā)作。HV試驗(yàn)對(duì)誘發(fā)典型失神發(fā)作非常敏感，其原因可能是失神發(fā)作和其伴發(fā)的EEG變化對(duì)酸堿平衡變化特別敏感，由HV試驗(yàn)引發(fā)的呼吸性堿中毒足可以誘發(fā)此類癲癇發(fā)作。

4.HV 與顳葉癲癇

Arain等［7］觀察了54例癲癇患者HV的EEG，其中顳葉癲癇45例，額葉癲癇6例，其他類型癲癇3例。HV誘發(fā)出癲癇發(fā)作的患者均為顳葉癲癇，表明顳葉癲癇發(fā)作比額葉癲癇發(fā)作更容易由HV誘發(fā)，6例額葉癲癇患者中沒有一例誘發(fā)出癲癇發(fā)作，但樣本量太小，不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Jonas等［8］研究表明，在相同的臨床環(huán)境下，HV對(duì)顳葉癲癇發(fā)作具有特定的誘發(fā)作用。范艷華［21］研究表明，HV對(duì)失神和精神運(yùn)動(dòng)型癲癇最有診斷價(jià)值。金曉青等［10］認(rèn)為HV誘發(fā)的復(fù)雜部分性發(fā)作在青少年中居其他類型之首，但隨著年齡增長其陽性率下降明顯。

5.HV 與煙霧病

煙霧?。╩oyamoya disease，MMD）是一種慢性血管閉塞性疾病，其特征為雙側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈末端及大腦中動(dòng)脈和大腦前動(dòng)脈起始部進(jìn)行性狹窄或閉塞，以及顱底軟腦膜及穿通動(dòng)脈等小血管代償增生形成腦底異常血管網(wǎng)。MMD是兒童常見的腦血管疾病，多為缺血型。異常慢活動(dòng)在過度換氣中出現(xiàn)，大約50%患兒在過度換氣停止20～60 s后，出現(xiàn)彌漫性、不規(guī)則、極高波幅慢活動(dòng)，持續(xù)30 s以上，前頭區(qū)最明顯。這種現(xiàn)象稱為慢波“重建”（re-build up）［23-24］。羅小青等［22］觀察了12例MMD患兒，HV誘發(fā)試驗(yàn)均異常，其中4例出現(xiàn)慢波“重建”。一些作者研究并報(bào)道的MMD患兒，HV中出現(xiàn)慢波“建立”，HV后出現(xiàn)“重建”圖像，并明確指出患煙霧病的兒童在做腦電圖檢測時(shí)，應(yīng)避免做HV誘發(fā)試驗(yàn)［13,23-24］。

腦電圖重建現(xiàn)象的機(jī)制尚不清楚，但有研究提出了一種可能的機(jī)制：HV過程中的電生理積累是基于通氣過度導(dǎo)致的二氧化碳動(dòng)脈分壓降低和腦灌注降低［24］。氧合血紅蛋白濃度逐漸升高，HV 5～7 min后降低，當(dāng)氧合血紅蛋白減少，脫氧血紅蛋白增加時(shí)，再生成現(xiàn)象發(fā)生。在腦血管反應(yīng)性受到干擾的區(qū)域，HV后區(qū)域腦血流減少。因此，局部腦缺氧和氧代謝紊亂在HV后再生成現(xiàn)象的發(fā)生中起著重要作用?！爸亟ā辈粌H是缺血缺氧的表現(xiàn)，也是MMD中特有的低氧缺氧的表現(xiàn)。Kaciński等［25］研究指出不僅在MMD的初步診斷中，而且在術(shù)后病例的評(píng)估中，HV后腦電圖的評(píng)估也是一個(gè)非常重要的工具。

6.兒童HV中出現(xiàn)的慢高化反應(yīng)

有研究指出，由于兒童神經(jīng)系統(tǒng)尚未發(fā)育完善，因而過度換氣腦電圖出現(xiàn)慢波是一種正常的生理反應(yīng)現(xiàn)象，年齡越小出現(xiàn)的概率越大，慢波的波幅越高；在小兒 HV 誘發(fā)試驗(yàn)中，不管其中慢波數(shù)量多少，兒童過度換氣中出現(xiàn)的慢波不應(yīng)視為異常，甚至慢波爆發(fā)均無病理意義，對(duì)診斷癲癇的價(jià)值不大；對(duì)稱性雙側(cè)慢波無論波幅高低、出現(xiàn)早晚、有無節(jié)律，均認(rèn)為是正常腦電圖，除兒童過度換氣中出現(xiàn)的恒定慢波不對(duì)稱現(xiàn)象視為異常外，不能把陣發(fā)性的慢波作為癇樣放電［18,26-28］。而 Raybarman 等［12］研究 275 名兒童在HV期間都沒有引起臨床癲癇發(fā)作。在對(duì)兒童全面性癲癇的常規(guī)臨床腦電圖研究中，HV的“誘發(fā)”價(jià)值受到了質(zhì)疑。崔彥民［29］指出HV誘發(fā)試驗(yàn)在小兒癲癇樣放電檢出率中高于成人的機(jī)制可能為：(1) 小兒做HV試驗(yàn)時(shí)一般都非常投入，而成人則一般沒有小兒那樣投入，HV效果小兒要明顯優(yōu)于成人；(2) 小兒機(jī)體恒定機(jī)能不夠完善，腦電圖尚不穩(wěn)定，HV時(shí)容易出現(xiàn)慢波的同時(shí)更容易出現(xiàn)癲癇樣放電；(3) 小兒癲癇灶周圍神經(jīng)元群異常放電的閾值可能較成人低，更容易誘發(fā)出癲癇樣放電。

小 結(jié)

HV誘發(fā)試驗(yàn)在嚴(yán)控禁忌癥的前提下，在呼吸量達(dá)標(biāo)的情況下，是一種比較安全實(shí)用的生理性腦電圖誘發(fā)方法。HV可以提高癲癇樣放電率。兒童比成年人對(duì)HV更加敏感，由于兒童在HV中的反應(yīng)較大，判讀時(shí)要謹(jǐn)慎，不要誤判。在HV的同時(shí)加做蝶骨電極等項(xiàng)目，可以進(jìn)一步提高EEG癲癇樣放電檢出率。