《常规脑电图及神经活动》课件

常规脑电图及神经活动本课程将系统介绍常规脑电图（）的基础理论、技术原理及临床应用EEG脑电图作为神经科学研究和临床诊断的重要工具，能够实时反映大脑皮层神经元的电活动模式脑电图（）基础EEG1定义2历史起源EEG脑电图是通过精密电子仪器，年德国精神病学家汉1929从头皮表面记录脑部自发性生斯伯格（）首·Hans Berger物电活动的检查方法，反映大次在人类头皮成功记录到脑电脑皮层神经元群体同步电活动活动，开创了临床脑电图学的的综合表现新纪元发展意义脑电信号的本质神经元群同步活动生物电传导原理信号主要反映大脑皮层锥体神经元树突后电位的总和当神经元膜电位的变化产生离子流动，形成电偶极子这些电偶极EEG大量神经元同步放电时，产生的电场强度足以在头皮表面被检测子在脑组织、脑脊液、颅骨和头皮等不同导电介质中传播到由于头皮距离脑皮层较远，且经过多层组织阻抗，记录到的信号单个神经元的电活动微弱，只有当成千上万个神经元协调一致地幅度通常只有几十微伏，需要高精度放大器进行信号处理活动时，才能形成可记录的脑电信号信号基本特征EEG振幅特征频率特征形态特征正常成人脑电图的振幅脑电波的频率以赫兹包括波形的规律性、对通常在微伏（）为单位，正常范称性、连续性等正常10-100Hz（）范围内振幅围为不同频脑电波形态规则，左右μV1-30Hz的大小反映神经元群体率的脑电波反映不同的半球基本对称，异常时活动的强度和同步化程大脑功能状态和觉醒水可出现不规则或不对称度平的波形的主要波形类型EEG波详解α频率特征空间分布波频率为，平均约主要分布于枕叶和顶叶后部，在α8-13Hz是成年人清醒安静、闭枕部（、导联）最为明10Hz O1O2目状态下的主导节律，反映大脑显睁眼时波会被抑制，这称α皮层的基础电活动水平为波阻断反应α生理意义波的存在表明大脑皮层功能正常，其振幅和频率的变化可反映个体的觉α醒状态、注意力水平和神经系统的功能状态波详解β1低波β，正常成人清醒状态下在前额区可见少量低波，反13-20Hzβ映正常的大脑皮层兴奋性2高波β，当精神高度紧张、焦虑或服用某些药物（如苯二20-30Hz氮卓类）时，波明显增多且幅度增高β3病理意义过多的波可能提示中枢神经系统兴奋性增高，需结合临床症状β综合判断其病理意义波与波θδ波特征θ频率，正常成年人清醒状态下很少出现主要见于儿4-7Hz童、浅睡眠期或某些病理状态，如脑部器质性病变波特征δ频率小于，是最慢的脑电波正常情况下仅在深睡眠期出4Hz现，清醒状态下出现提示严重的脑功能障碍病理意义清醒状态下波和波的异常增多常提示脑部器质性病变，如脑θδ血管病、脑肿瘤、脑炎等疾病波与快波γ高级认知意识、注意力集中时显著记忆处理记忆编码和提取过程中增强神经同步不同脑区间的信息整合基础频率的高频振荡活动30-100Hz波频率大于，通常在范围内，是反映大脑高级功能活动的重要指标研究表明，波与意识状态、注意力、记忆处理和感γ30Hz30-100Hzγ知整合等认知过程密切相关在执行复杂任务时，不同脑区的波活动会增强并趋于同步化γ正常脑电波的空间分布枕部节律中央区波主导，节律，α8-13Hzμ8-12Hz12•闭目时明显•运动相关•睁眼时阻断•感觉运动皮层颞部特征额部区域混合节律波为主，β13-30Hz波和波并存43•精神活动时增强•αθ•年龄相关变化•思维活跃状态脑电图记录系统组成电极系统包括头皮电极、参考电极和接地电极头皮电极通常采用银氯化银材/质，具有良好的导电性和生物相容性，确保信号的准确采集信号放大由于脑电信号微弱（微伏级别），需要高增益、低噪声的差分放大器将信号放大至可记录水平，同时滤除环境干扰数字化处理现代系统采用数字化技术，将模拟信号转换为数字信号，便EEG于存储、分析和远程传输，提高了记录质量和分析效率常用国际系统10-20命名规则电极布局电极命名采用字母和数字组合字母表示脑区（额叶）、系统是国际公认的标准电极定位方法，基于头颅标志点F C10-20（中央）、（顶叶）、（枕叶）、（颞叶）数字表示位确定电极位置指相邻电极间距离为头围或P OT10-2010%20%置奇数为左侧，偶数为右侧，表示中线的距离z例如代表左侧额极，代表中央区中线，代表右侧枕常规记录使用个电极，覆盖大脑皮层主要功能区域高密度Fp1Cz O221叶这种标准化命名确保了全球脑电图记录的一致性和可比性可使用、或更多电极，提供更精确的空间分辨率EEG64128常规检查流程EEG1患者准备2电极安装检查前应清洗头发，避免使用按照系统精确定位并10-20护发素或发胶保证充足睡安装电极，使用导电膏确保良眠，避免服用镇静剂或兴奋好接触检查电极阻抗，一般剂告知患者检查过程和注意要求小于，确保信号质5kΩ事项，消除紧张情绪量3记录过程常规记录时间不少于分钟，包括清醒、瞌睡和自然睡眠状态记录30期间要求患者保持安静，避免不必要的活动和肌肉紧张诱发操作简介过度换气闪光刺激睡眠剥夺患者深呼吸分钟，使用频闪仪进行检查前小时限制睡3-51-24降低血液浓度，诱的间歇性闪光刺眠，增加癫痫样放电的CO230Hz发隐匿性异常特别适激，可诱发光敏性癫痫出现率常用于难以记用于失神性癫痫的诊发作，对某些类型癫痫录到异常的癫痫患者，断，阳性率可达以具有重要诊断价值可显著提高诊断阳性80%上率过度换气诱发机制深度呼吸降低CO2患者以每分钟次的频率进行深过度通气导致血液中浓度下降，形20-30CO2呼吸，持续分钟成呼吸性碱中毒3-5异常放电脑血管收缩缺氧状态下神经元兴奋性增高，潜在的碱中毒引起脑血管收缩，局部脑血流减癫痫样放电被激发少，脑组织相对缺氧闪光刺激应用参数设置频率范围，标准使用间歇闪光1-30Hz20Hz刺激方式患者闭眼和睁眼状态下分别进行刺激安全监测密切观察患者反应，及时识别光敏性发作闪光刺激是检测光敏性癫痫的重要方法约的癫痫患者对闪光刺激敏感，特别是青少年肌阵挛癫痫患者检查时使用标准频闪3-5%仪，在距离患者处进行刺激正常人可能出现枕部驱动反应，但病理性光敏反应表现为全导异常放电或临床发作30cm睡眠相关变化EEG睡眠分期主要特征典型波形持续时间期浅睡眠入睡期波减少，波分钟N1αθ5-10出现期睡眠纺锤波期睡眠纺锤波，N245-55%复合波K期深睡眠慢波期波占主导地N3δ15-20%位期快速眼动睡眠类似清醒期波REM20-25%形睡眠期间脑电活动呈现特征性变化成人正常睡眠周期约分钟，包90-120含和两个主要阶段儿童深睡眠期波更为丰富，老年人则表现为NREM REMδ睡眠片段化，深睡眠减少这些变化反映了不同年龄段大脑功能的特点放大技术进展EEG模拟时代早期使用墨水笔式记录仪，信号处理能力有限，存储和分析困难数字转换引入转换器，实现信号数字化，提高了记录精度和稳定性A/D高分辨率现代系统采用位转换，采样率可达数千，大幅提升信号24A/D Hz质量智能分析集成自动识别算法，可实时检测异常波形，辅助临床诊断神经元同步放电原理兴奋性传递抑制性调节当神经元接受足够的兴奋性输入抑制性中间神经元释放等GABA时，膜电位去极化超过阈值，产抑制性神经递质，产生抑制性后生动作电位相邻神经元通过兴突触电位，调节兴奋性传播的范奋性突触连接，形成放电的级联围和强度扩散同步化机制丘脑皮层环路和皮层内部连接网络协调神经元活动的时序，当大量神经-元同步活动时，产生可检测的脑电信号皮层皮层跨区网络-100086B连接数量神经元总数每个神经元与约个其他神经元形成突人脑包含约亿个神经元1000860触连接100传导速度神经冲动传导速度可达每秒米100大脑皮层各功能区通过复杂的神经纤维束相互连接，形成广泛的网络系统这些连接包括同侧半球内的联络纤维、连接两侧半球的胼胝体纤维，以及连接皮层与皮层下结构的投射纤维不同脑区的电活动通过这些连接实现同步化，反映在记录中为相干性和相位锁EEG定现象功能性网络的异常可导致各种神经系统疾病的脑电图改变动态显示与分析EEG1时域分析直接观察脑电波形的时间序列变化，分析振幅、频率和相位关系2频域分析通过快速傅里叶变换（）将时域信号转换为频域，计算各频段的FFT功率密度3时频分析结合时间和频率信息，如小波变换，适用于分析非平稳的脑电信号4空间分析分析不同电极间的相关性和相干性，研究脑区间的功能连接模式波形判读基础振幅评估对称性判断测量波形高度比较双侧半球•正常范围•左右对称程度10-100μV频率分析伪差识别•异常增高或降低•局灶性异常识别识别主导频率排除非脑源信号•、、、波分类•肌电、心电干扰δθαβ•频率稳定性评估•技术性伪差2314成人正常判读要点EEG基本节律特征反应性评估正常成人清醒安静状态下，后头部（枕部）应出现的正常应对各种生理刺激表现出良好的反应性睁眼时波应8-13HzαEEGα波作为主导节律，振幅通常在波具有良好的规律立即被阻断，转为低振幅快波；闭目后波迅速恢复20-60μVαα性和对称性，闭目时明显，睁眼时被阻断过度换气试验通常引起轻度弥漫性慢波，停止后快速恢复正常前额区可见少量的波，振幅较低，通常小于闪光刺激可在枕部诱发驱动反应，但不应出现异常的痫样放电13-30Hzβ整体脑电活动应呈现良好的组织性和同步性，无明显的这些反应性变化是判断大脑功能正常的重要指标20μV不规则慢波或尖锐波形儿童与新生儿特点EEG新生儿期脑电活动不连续，睡眠状态主导婴幼儿期波和波丰富，节律逐渐发育δθα学龄期波频率逐渐增快，接近成人模式α儿童脑电图具有明显的年龄特异性新生儿期脑电活动呈间歇性，睡眠期占主导，觉醒期很短婴幼儿期波和波比成人丰富得多，δθ这反映了大脑皮层发育的不成熟随着年龄增长，节律逐渐建立并稳定，频率从逐渐增至成人的学龄期儿童的脑α6-7Hz8-13Hz电图已接近成人模式，但仍可见较多的波活动，这在成人中可能被认为是异常的θ老年脑电特征基本节律变慢波频率从正常的逐渐下降至，反映大脑皮层功能的生理性衰退α8-13Hz7-9Hz快波减少波活动明显减少，特别是前额区的高频成分降低，与认知功能下降相关β慢波增多波在颞区增多，轻度波散在出现，但不应超过正常变异范围θδ不对称增加左右半球间的细微不对称可能增加，但明显的局灶性异常仍提示病理性改变异常脑电图基本类型慢波异常尖锐波异常不对称异常波和波在清醒状态下包括棘波、尖波和棘慢左右半球间的明显不对θδ异常增多，常提示脑功复合波，是癫痫诊断的称，可能提示一侧大脑能障碍或器质性病变，重要指标，反映神经元半球的局灶性病变，如需要结合临床症状综合的异常同步放电活动肿瘤、梗死或外伤判断抑制模式爆发抑制模式表现为高-振幅爆发活动与低振幅抑制期交替，常见于严重的脑功能损伤慢波异常详解棘波、尖波、复合波棘波特征尖波特征持续时间毫秒的尖锐持续时间毫秒，比20-7070-200波形，振幅明显高于背景活棘波稍宽但仍明显尖锐尖波动棘波是癫痫最特异的脑电的癫痫特异性略低于棘波，但图表现，常提示癫痫灶的存仍是重要的异常指标在复合波特征棘波或尖波后紧跟慢波形成的复合波形，如棘慢复合波是失神性3Hz癫痫的典型表现，具有重要的综合征诊断价值爆发抑制模式-爆发期抑制期高振幅（）混合频率的脑脑电活动明显抑制，振幅降至以100-300μV10μV电活动突然出现，持续秒下，持续数秒至数十秒1-10预后意义交替模式通常提示严重的脑功能损伤，预后较爆发期和抑制期规律性或不规律性交替差，需要密切监测和治疗出现，形成特征性模式局灶发作波特征精确定位确定癫痫灶的具体脑区位置扩散模式观察异常放电的传播路径和速度频率特征分析局灶性放电的频率组成颞叶起源最常见的局灶性癫痫起源部位局灶性癫痫放电是指起源于大脑特定区域的异常电活动，通常表现为该区域电极记录到的尖锐波、棘波或节律性放电颞叶癫痫是最常见的局灶性癫痫类型，典型表现为颞区（、导联）的尖锐波放电局灶性放电的识别对于癫痫的定位诊断和手术治疗具有重要意义，需要仔细分析放电的T3T4起始部位、传播模式和频率特征广泛性异常分析代谢性脑病中毒性脑病肝性脑病、尿毒症性脑病等表现药物中毒、一氧化碳中毒等引起为弥漫性、波增多，伴有特征的广泛性脑功能障碍，表现为弥δθ性的三相波病情严重时可出现漫性慢波活动，波可能增多β周期性复合波或爆发抑制模（苯二氮卓类药物中毒）-式缺氧性脑病心肺复苏后、窒息等导致的脑缺氧，早期表现为广泛性慢波，严重时可进展为爆发抑制模式或电静息状态-轻中重度异常脑电判别异常程度慢波比例振幅变化对称性反应性轻度异常轻度增高基本对称保持良好25%中度异常明显异常轻度不对部分减退25-50%称重度异常显著异常明显不对反应性差50%称脑电图异常程度的判定需要综合考虑多个指标轻度异常通常表现为散在的θ波增多，基本节律尚可维持，对外界刺激的反应性保持良好中度异常显示更多的慢波活动，可能伴有轻微的不对称性改变重度异常则表现为广泛的波δ活动，背景节律严重破坏，对刺激的反应性明显减退或消失，常提示严重的脑功能损害典型病例一癫痫间期EEG背景活动诱发试验基本正常的节律，频率，后头部分布，振幅过度换气后左颞区异常放电明显增多，睡眠期异常放电α9-10Hz适中，对称性良好频率进一步增加1234异常放电临床意义左颞区（导联）出现散在尖波和尖慢复合波，振幅提示左颞叶癫痫，需要结合临床发作症状进行综合诊断T3，持续时间约毫秒和治疗方案制定80-120μV100典型病例二代谢性脑病严重期表现进展期表现弥漫性波占主导，可能出现周期性复合δ早期表现广泛性波和波明显增多，出现特征性的波或爆发抑制模式，患者意识状态严重θδ-背景节律轻度变慢，波频率从正常的三相波，振幅较高，分布于双侧额中央受损，需要积极的代谢纠正治疗α下降至，偶见散在波活动，患区，反映代谢紊乱的加重10Hz8Hzθ者可能仅有轻微的注意力不集中在癫痫诊断的应用EEG发作类型鉴别癫痫综合征诊断根据脑电图特征可以区分不同类型的癫痫发作全面性强直阵特定的脑电图模式可以帮助诊断癫痫综合征儿童失神性癫痫表-挛发作表现为广泛性快波慢波复合，失神发作典型表现为现为典型的棘慢复合波，青少年肌阵挛癫痫显示多棘慢复合-3Hz3Hz棘慢复合波波部分性发作根据起源部位不同表现为相应脑区的局灶性异常放综合征的特征性表现为高幅失律，综合West Lennox-Gastaut电肌阵挛发作常伴有多棘慢复合波，这些特征性改变有助于准征表现为慢棘慢复合波这些特异性模式对于制定个体化治疗方确的发作分型案具有重要指导意义在神经系统疾病中的应用EEG脑血管病颅内肿瘤急性期局灶性波局灶性慢波异常δ梗死区域慢波增多•肿瘤周围水肿•12•对侧代偿性改变•颅内压增高征象炎症性疾病痴呆疾病急性期广泛异常43弥漫性慢波化•脑炎病毒感染•节律频率下降α•自身免疫性脑炎波、波增多•θδ在重症医学EEG连续监测患者的连续脑电监测可以实时评估大脑功能状态，及时发现非惊厥ICU性癫痫持续状态，指导镇静深度调节昏迷评估通过脑电图模式评估昏迷患者的预后，昏迷和昏迷预后相对较好，αθ而爆发抑制模式预后较差-癫痫持续状态监测癫痫持续状态的治疗效果，评估抗癫痫药物的疗效，调整治疗方案，预防脑损伤的进一步加重预后判断结合临床表现和影像学检查，脑电图可以为重症患者的预后判断提供重要参考，指导家属决策新生儿和儿童监测EEG新生儿癫痫睡眠发育新生儿癫痫发作常常缺乏明显通过多导睡眠图评估儿童睡眠的临床症状，脑电图监测是诊结构的发育，识别睡眠相关的断的金标准典型表现包括多癫痫发作，如良性儿童癫痫伴灶性尖波、节律性波和电图中央颞区棘波主要在睡眠期出δ临床分离现象现-发育评估脑电图可以评估儿童大脑发育的成熟度，异常的背景活动可能提示发育迟缓或脑损伤，需要早期干预和康复治疗长期监测（）技术EEG LTM视频脑电图小时监测无线技术24同步记录脑电活动和临床连续小时或更长时间的现代无线脑电系统允许患24行为，提供脑电临床对照脑电记录，大大提高了发者在监测期间自由活动，-分析，是癫痫诊断的金标作捕捉率，特别是对于发提高了监测的舒适度和真准，特别适用于疑难病例作频率较低的患者具有重实性，减少了技术伪差的的鉴别诊断要价值产生自动分析智能算法可以自动识别和标记异常放电，减轻医师工作负担，提高异常检出率，但仍需要专业人员的最终判读多导睡眠图（）介绍PSG。