老年人年齡相關(guān)的定量腦電圖變化特征

張麟偉，榮 培，鄭文靜，侯春蕾，李小璇，張向飛

（中日友好醫(yī)院 神經(jīng)科，北京 100029）

隨著我國人口老齡化程度日益加深， 預(yù)期2050年我國60 歲以上老齡人口將達到4 億以上，80 歲以上高齡老人將達到1.5 億[1]，與之相伴的老年健康問題已上升為國家的重大戰(zhàn)略， 老年人隨年齡增長生理機能逐漸降低， 腦電生理也出現(xiàn)了異常， 尤其是定量腦電圖分析技術(shù)能夠更敏感地反映腦功能變化， 對老年疾病的防治具有重要的臨床意義， 而且腦電圖檢查具有無創(chuàng)、 費用低、依從性好的優(yōu)勢，在老年人定期監(jiān)測方面有很大的價值，越來越受到人們的重視。本研究以定量腦電圖分析結(jié)果作為評價指標(biāo)， 探討老年人腦電圖的特點。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取2016年1月～2020年6月在中日友好醫(yī)院神經(jīng)科行腦電圖檢查的健康老年人（>60 歲）89 例， 經(jīng)檢查確定無內(nèi)科及神經(jīng)科等基礎(chǔ)疾病。按照年齡分為2 組：年齡60～79 歲，平均（68.67±5.05）歲的老年人納入A 組，共45 例，其中男20例、女25 例；年齡>80 歲，平均（85.55±3.78）歲的老年人納入B 組，共44 例，其中男25 例、女19例。 納入標(biāo)準(zhǔn)：無器質(zhì)性病變，無明顯的認(rèn)知功能障礙和精神障礙、近期無服用睡眠相關(guān)藥物等。本研究經(jīng)過中日友好醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn) （2019-163-K112）， 研究對象或其家屬均已簽署知情同意書。

1.2 研究方法

應(yīng)用日本光電1524K 數(shù)字視頻腦電圖機及定量腦電圖量化分析軟件對所有研究對象行定量腦電圖檢查， 在中日友好醫(yī)院神經(jīng)科腦電圖室完成， 在暗室、 電屏蔽的空間內(nèi)進行腦電圖信號采集。 被試者于餐后、 保持安靜閉目平臥于診療床上，按照國際10/20 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)放置法安放電極，頭皮盤狀電極固定16 個記錄電極 （左前額Fp1、右前額Fp2、左額F3、右額F4、左中央C3、右中央C4、左頂P3、右頂P4、左前顳F7、右前顳F8、左中顳T3、右中顳T4、左后顳T5、右后顳T6、左枕O1、 右枕O2）、1 個接地電極、2 個耳電極 （左耳A1、右耳A2）作為參考電極，腦電膏固定，單級導(dǎo)聯(lián)記錄。 參數(shù)設(shè)置：低頻濾波0.5Hz，采樣率200 Hz，高頻濾波70Hz，時間參數(shù)0.3s，靈敏度10μV/mm，連續(xù)記錄時間>30min。腦電圖記錄、定性及半定量分析均由2 位電生理專業(yè)人員完成。 記錄過程中同時完成睜閉眼、閃光刺激、過度換氣誘發(fā)實驗。腦電圖定量分析： 應(yīng)用日本光電公司QP-160AK軟件進行定量分析， 獲取4 個頻段：δ 頻段 （1～3.9Hz）、θ 頻段（4～7Hz）、α 頻段（8～12.9Hz）、β 頻段（13～30Hz）的絕對功率譜，計算出各大腦各部位的相對功率值（DTABR）=（δ+θ）/（α+β）。同時計算大腦各部位的α， θ 頻段峰值。 分析參數(shù)設(shè)置為：低頻濾波0.5Hz，高頻濾波30Hz，每5s 作為1個計算單位，選取20 個單元，無偽跡腦電圖，取平均值，作為觀察評估指標(biāo)進行比較。 Fp1、Fp2、F3、F4、C3、C4、P3、P4、F7、F8、T3、T4、T5、T6、O1、O2的DTABR 值，α、θ 頻段的功率值（μV），α、θ 頻段均值（Hz），均反映大腦相應(yīng)頻段腦波的改變。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

應(yīng)用SPSS23.0 軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析，呈正態(tài)分布的計量數(shù)據(jù)用均值±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間比較采用獨立樣本t 檢驗。

2 結(jié)果

2.1 腦電圖背景活動及視覺誘發(fā)試驗對比

腦電圖背景活動以低至中波幅α 節(jié)律為主，波形尚整，調(diào)節(jié)調(diào)幅尚可，少數(shù)腦電圖可見α 前移或者泛化， 各導(dǎo)聯(lián)少量中波幅4～7Hz θ 波及其活動，各導(dǎo)聯(lián)未見明顯復(fù)形慢波及其活動。雙側(cè)腦電活動無明顯不對稱。 睜-閉眼α 節(jié)律抑制反應(yīng)隨著年齡的增大而降低。

2.2 2 組健康老年人定量腦電圖分析

表1 示，2 組間在左前額、 右前額、 左額、右額、左中央、右中央、左頂、右頂、左前顳、右前顳、左中顳、右中顳、左后顳、右后顳、左枕、右枕相對功率值DTABR 值均有差異， 差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01），提示隨年齡增大，DTABR 值增大。

表1 2 組相對功率值DTABR 值比較 （±s）

表1 2 組相對功率值DTABR 值比較 （±s）

組別 FP1 FP2 F3 F4 C3 C4 P3 P4 A 組（n=45） 0.499±0.078 0.489±0.087 0.437±0.077 0.440±0.084 0.417±0.073 0.418±0.073 398±0.076 0.403±0.081 B 組（n=44） 0.592±0.092 0.586±0.094 0.544±0.092 0.526±0.099 0.512±0.090 0.496±0.092 0.496±0.092 0.479±0.087 t 值 5.158 5.066 6.003 4.438 5.423 4.326 5.168 4.212 P 值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

表1 （續(xù)）

2.3 2 組健康老年人α、θ 頻段絕對功率值比較

2 組α 頻段絕對功率值各導(dǎo)聯(lián)整體趨勢相同，均在頂、枕葉及后顳葉位置最高，α 頻段在左前額、左額、左中央、左枕、左后顳隨著年齡增長而明顯下降，有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），見表2。 2 組θ頻段功率值各導(dǎo)聯(lián)整體趨勢相近， 均為從前頭部至后頭部逐漸降低，θ 頻段絕對功率值在左前額、右頂、左后顳隨年齡增長而明顯下降，有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），見表3。

表2 2 組α 頻段各導(dǎo)聯(lián)絕對功率值比較 （±s， μV）

表2 2 組α 頻段各導(dǎo)聯(lián)絕對功率值比較 （±s， μV）

組別 FP1 FP2 F3 F4 C3 C4 P3 P4 A 組（n=45） 24.63±9.47 25.47±10.56 26.01±10.48 26.87±11.80 26.42±10.56 27.13±11.54 27.91±10.73 28.82±11.69 B 組（n=44） 20.83±8.45 21.64±9.14 21.98±9.42 23.31±10.44 13.78±7.23 23.70±10.56 24.11±10.91 25.19±11.66 t值 1.994 1.824 1.905 1.504 6.569 1.463 1.653 1.466 P 值 0.049 0.072 0.060 0.136 0.000 0.147 0.102 0.146

表2 （續(xù)）

表3 2 組θ 頻段各導(dǎo)聯(lián)絕對功率值比較（±s，μV）

表3 2 組θ 頻段各導(dǎo)聯(lián)絕對功率值比較（±s，μV）

組別 FP1 FP2 F3 F4 C3 C4 P3 P4 A 組（n=45） 10.49±3.07 10.55±3.55 10.08±3.65 10.35±3.51 9.67±3.51 9.83±3.34 9.44±3.25 9.89±3.20 B 組（n=44） 9.12±3.25 9.18±3.27 8.89±3.54 8.99±3.33 8.35±3.62 8.56±3.23 8.33±3.65 8.47±3.10 t 值 2.031 1.885 1.555 1.867 1.750 1.821 1.503 2.114 P 值 0.045 0.063 0.124 0.065 0.084 0.072 0.136 0.037

表3（續(xù)）

2.4 2 組健康老年人α、θ 主頻段比較

對優(yōu)勢頻段峰值進行統(tǒng)計，A 組α 頻段峰值在9.3～9.7Hz，B 組α 頻段峰值在8.5～9.1Hz，隨著年齡的增長，α 頻段峰值呈現(xiàn)降低趨勢，有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01），見表4。 θ 頻段在進入老年期后，2組老年人僅在左枕葉有差異，見表5。

表4 2 組α 主頻段各導(dǎo)聯(lián)頻率比較（±s，Hz）

表4 2 組α 主頻段各導(dǎo)聯(lián)頻率比較（±s，Hz）

組別 FP1 FP2 F3 F4 C3 C4 P3 P4 A 組（n=45） 9.31±0.64 9.33±0.68 9.32±0.66 9.39±0.70 9.43±0.74 9.46±0.75 9.55±0.91 9.55±0.88 B 組（n=44） 8.68±0.58 8.72±0.66 8.68±0.61 8.72±0.66 8.72±0.66 8.78±0.66 8.71±1.29 8.96±0.66 t 值 4.851 4.265 4.744 4.588 4.751 4.463 3.570 3.543 P 值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 0.001

表4（續(xù)）

表5 2 組θ 主頻段各導(dǎo)聯(lián)頻率比較（±s，Hz）

表5 2 組θ 主頻段各導(dǎo)聯(lián)頻率比較（±s，Hz）

組別 FP1 FP2 F3 F4 C3 C4 P3 P4 A 組（n=45） 5.00±0.52 5.07±0.47 5.08±0.55 5.23±0.45 5.13±0.50 5.15±0.51 5.20±0.46 5.12±0.48 B 組（n=44） 5.10±0.54 5.07±0.60 5.25±0.57 5.22±0.58 5.30±0.55 5.22±0.53 5.29±0.48 5.28±0.57 t 值 0.906 0.015 1.406 0.075 1.556 0.661 0.903 1.44 P 值 0.368 0.988 0.163 0.940 0.123 0.510 0.369 0.154

表5（續(xù)）

3 討論

腦電圖是能直接反映大腦皮層功能的診斷工具[2]， 其主頻分布和各頻段的相對功率值是穩(wěn)定的、可采用的分析指標(biāo)。定量腦電圖的功率和功率比作為量化指標(biāo)突破了普通腦電波肉眼觀察及主觀分析的局限性，能夠客觀、準(zhǔn)確地反映出神經(jīng)功能變化。 正常清醒腦電圖的特點是α（8～13Hz）和β（14～25Hz） 頻帶中存在大量的快速活動，主要由皮層神經(jīng)元的突觸后活動產(chǎn)生，而慢活動δ（0～3Hz） 和θ（4～7Hz）頻段，是慢波睡眠和病理狀態(tài)的標(biāo)志。 本研究以相對功率值DTABR，α、θ 頻段功率值及峰值為觀察指標(biāo)， 通過對不同年齡組健康老年人腦電圖量化分析發(fā)現(xiàn)， 高齡組老年人全腦DTABR 值均高于低齡組老年人， 這說明腦電基本節(jié)律慢化改變是腦功能全面退化的表現(xiàn)，隨著年齡的增大， 老年人的腦電圖主頻段功率值和峰值有降低趨勢[3，4]，慢波活躍是大腦老化的生理特征， 一定程度上也可能與老年人腦血流灌注下降有關(guān)。

另外，我們發(fā)現(xiàn)2 組老年人α 優(yōu)勢頻段功率值均在頂枕葉最高， 且這一特征并不會隨著年齡的增大而改變，與國內(nèi)相關(guān)研究結(jié)果一致[5]。 通過定量分析α 節(jié)律峰值，發(fā)現(xiàn)該值會隨著年齡的增大而降低， 視覺分析腦電圖可見老年人睜閉眼誘發(fā)試驗α 節(jié)律抑制欠完全，反應(yīng)性變差，α 節(jié)律抑制現(xiàn)象的出現(xiàn)與年齡呈負相關(guān)，α 節(jié)律頻譜增寬，調(diào)節(jié)功能變差，調(diào)幅隨年齡增加而減弱[6]。 低齡組老年人全腦α 節(jié)律在9.3～9.7Hz， 枕部α 節(jié)律約9.7Hz，高齡組老年人全腦α 節(jié)律在8.7～9.1Hz，枕部α 節(jié)律約9.1Hz， 國內(nèi)之前有過報道90～99 歲的超高齡老人腦電圖α 頻段腦波平均頻率為8～8.5Hz[7]，隨著年齡增長，α 頻段峰值也在下降[8]。 另外， 本研究也發(fā)現(xiàn)2 組老年人的θ 頻段功率值各導(dǎo)聯(lián)整體趨勢相近， 均為從前頭部至后頭部逐漸降低，θ 頻段絕對功率值在左前額、右頂、左后顳隨年齡增長而明顯下降， 這可能也與老年人腦功能衰退相關(guān)， 老年人內(nèi)側(cè)額葉θ 波的增多與其學(xué)習(xí)能力的減退有關(guān)[9]。國內(nèi)學(xué)者以θ 波功率值為研究對象， 認(rèn)為前額葉的θ 波增多體現(xiàn)了增齡性腦功能衰退而后頭部慢波增多更能提示認(rèn)知功能減退[10]。 同時我們發(fā)現(xiàn)進入老年期后，θ 頻段峰值相對穩(wěn)定，保持在5Hz 左右，低齡組與高齡組老年人僅在左枕葉有差異。

但本研究樣本量較小，存在一定局限性，今后還需更大的樣本量并結(jié)合認(rèn)知量表篩查、 腦血流灌注檢測、影像學(xué)檢查等闡明深層次的機制。