在人的头部表面安放探查电极, 借助专用设备(脑电图仪)进行百万倍放大, 乃至获得大脑自发性生物电活动的记录图谱, 称为脑电图(electroencephalogram)。从脑电图学来看, 探查电极的位置选择在头皮表面进行记录所获得的脑电活动, 称为头皮脑电图(一般意义上即称脑电图):如果探查电极直接安放在大脑皮质表面、或将电极插入皮质内(例如在癫外科需要准确定位致灶), 由此获得的脑电活动记录, 称为皮质脑电图；若将探查电极埋藏在脑实质内所获得的脑电活动记录, 则称为深部脑电图。再从脑电图应用范围来看, 在临床上应用最多的是觉醒状态的脑电图, 其次是睡眠脑电图。近些年, 国内数字化脑电图设备普及迅速, 有许多实验室还开展了数字化动态脑电图、视频脑电图监测, 以及定量脑电图分析等新技术。

与此同时, 传统的纸笔描记(模拟信号)模式的脑电图检测技术及理论, 仍然是目前脑电图分析判定的基础, 也真正需要继承、完善并加以标准化, 因为这些基本理论和技术, 正在或者已经成为影响国内脑电图临床应用和脑电图领域健康发展不容忽视的问题。

一、脑电图检测的基本要求

脑电图检测的整个过程, 可概括为前期和后期两个阶段, 前期主要包括仪器及技术参数的选择、电极安置、记录操作等, 后期则包括对记录图谱的整理和分析判定、作出脑电图检测报告及解释。鉴于脑电活动具有不同的空间分布和随时间变化的显著特征, 需要有足够多的探查电极且进行一定时间的同步记录, 才能获得一份完整的脑电图图谱。所以, 脑电图检测必须按照一定的标准来进行。

所谓标准化的头皮电极安置, 是指“国际10-20电极安置法” (ten-twenty-system)。此法规定, 在头外部的某些标志间进行测量, 电极的位置由占据测量结果的10%或20%来确定, 故被称为10-20法。采用此法的优点是:①电极位置排列与头颅的大小和形状成比例；②探查电极数目较多；③除前颞区外, 头皮电极的位置与大脑半球解剖学部位基本相吻合。由于此法不仅适用于成年人, 也同样适合小儿甚至新生儿, 因此成为国际脑电图—临床神经生理学会联盟所推荐的唯一方法。

脑电图检测通常采用参考导联组合(referential montage)与双极导联组合(bipolar montage)两种记录方式。参考导联的电位参考点一般选择在双侧耳垂, 作为理论上的零电位点, 以便描记到脑电活动的“原形”即电位绝对值, 其重要性不言而喻；双极导联借助头皮上纵向、横向、以及环形等链式电极列, 描记到相关电极之间电位的“差值”, 甚至还能发现脑电活动的波形因出现“位相倒置”现象而做出“定位”。但是, 上述的这些脑电特征, 实际上是根据国际协约由脑电图仪器设定所造成的。

脑电图检测常规应用的诱发试验(或称赋活法), 包括睁闭眼试验、过度呼吸、闪光刺激和睡眠等, 其目的是通过对生理反应变化、异常波形的诱发及其增强等的观察, 进一步提高检测的阳性率和准确率。选择诱发试验需要注意的是, 该用时则用、能用者则用, 例如在严重心肺疾病、心衰, 脑炎、脑血管疾病的急性期, 或患者不愿合作等, 原则上不再实施过度呼吸试验。通常认为, 获取觉醒、安静、闭眼的脑电图记录很重要, 如果遇到持续存在意识障碍时, 在记录过程中应给予被检者睁眼指令、唤名、痛觉刺激等判断其意识状态, 并且随时做好标记及记载。

在婴幼儿, 觉醒脑电图检测常会遇到许多困难, 对始终不能合作的小儿, 除癫痫外, 一般不宜选择睡眠检测, 否则容易造成脑电图假阴性或有时出现与疾病诊断并不相关的结果。另外, 特别是新生儿及早产儿, 仅采用脑电图一般不能获得足够的信息, 还需要同时记录下述4种生理现象, 包括(a)眼球活动、(b)下颌肌电图、(c)呼吸曲线、(d)心电图。

上世纪80年代末, 在南京会议通过并发表了国内脑电图检测新标准, 即《脑电图描记的最低要求》, 对促进临床脑电图检测的标准化发挥了重要作用。但是, 近些年随着数字化脑电图设备在临床上快速普及, 也遇到了一些新的问题需要解决, 故期待该标准进一步修订完善并进而与国际发展接轨。

二、脑电图检测的目的及意义

脑电图之所以作为重要的实验室检测方法,不仅在于方便、安全和无损伤, 主要是由于当脑组织发生病理学损伤或功能改变时, 脑电图即发生相应的变化, 而且有助于对病变的定侧或定位。例如癫痫, 在发作间期的脑电图常可见到痫样放电现象(一般以棘、尖波或棘慢、尖慢综合波为代表), 对诊断很有帮助；而在发作期与之同时出现阵发性异常电活动, 则是癫痫诊断最可靠的证据, 甚至成为癫痫诊断的“金标准”；此外, 对于常见的器质性与非器质性脑部疾病的鉴别, 意识障碍、或感染及中毒性疾病, 以及躯体疾病继发脑功能损伤等, 总之若同时伴有相关性或特征性脑电图异常, 则可作为循证诊断的实验室依据, 有助于提高疾病诊断水平。

另一方面, 在基础研究领域, 脑电图所涉及的范围日益广泛, 近些年还出现了许多新的学科分支, 例如小儿脑功能发育与脑电图、年龄依赖与脑电现象, 还有如药物脑电图、定量脑电图、偶极子定位、非线性分析等, 这些也许标志着人类对大脑的功能活动状态不断有更深入的认识。

三、脑电图的检测结果及评价

脑电图检测过程必须符合标准要求, 其中包括诱发试验规范完整, 记录时间足够, 以及分析判定准确, 结果解释科学合理。对脑电图检测结果, 一般认为可概括分为正常脑电图、异常脑电图(再分轻、中、重度)和界限性脑电图3级或5级, 每一种检测结果都是综合性判定结论。

(一) 正常脑电图

正常脑电图的概念, 系来自于统计学研究,是指在健康人群中脑电图的各项指标在95%可信限范围之内, 即属于正常脑电图；偏离此范围则为异常脑电图。从整体上看, 正常成年人在安静觉醒状态的脑电图, 在目前仍可按照Jung(1953)的建议概括分为4种类型, 包括①α型脑电图, 约占正常成年人的79%；②β型脑电图, 约占6%；③低振幅脑电图, 据称20-39岁约占7%, 40 -49岁约占11%；④不规则型脑电图, 约占10%。

但是, 由于年龄因素的直接影响, 小儿的觉醒脑电图与成年人有明显不同, 最大特点是显示年龄差异。小儿年龄不同, 其脑电图正常变化的范围也不相同, 这是因为小儿时期正处于脑功能发育的过渡状态, 脑电活动遵循渐变模式,但其间也伴有阶段性快速发展, 至成人时期, 脑电图达到成熟和稳定状态。

正常脑电图在临床上并不少见, 但在不同种类或不同性质的疾病, 脑电图正常率各有不同。例如, 在各种原因所致的非器质性脑部疾病, 尽管其临床表现或典型鲜明、或复杂多变, 但是由于缺少器质性脑损伤这样的基础, 脑电图大多表现为正常, 故此时的脑电图对鉴别诊断和疾病筛查可能很有帮助。与此相反, 在临床诊断或疑有器质性脑部疾病时, 正常脑电图的出现率则较低。

值得注意的是, 在各种发作性疾病特别是癫痫, 假如检测技术不够规范, 则容易造成脑电图的假阴性, 其常见原因有记录时间过短、忽视诱发试验、缺少睡眠记录等。此外, 脑电图分析因受判读者的主观性和经验性影响, 也难免会造成一些偏差。再者, 有的对小儿与年龄相符合的正常慢波活动认识不足而误判为慢波异常, 有的则对记录中突然出现的电极伪差或肌电干扰未能正确识别而视之为样放电, 此类错误很容易造成假阳性结果, 所以即使是正常脑电图, 也必须慎重判定。

(二) 异常脑电图

脑电图发生异常变化, 此时需要从下述几方面进行分析。首先, 按其出现方式, 判断为非阵发性异常拟或阵发性异常。所谓“阵发”(burst)是指某种脑电活动突然出现及消失, 与背景活动(background activty)有明显的区别。狭义的阵发异常一般是指棘、尖波等样放电。非阵发性异常是指脑电图背景活动发生的异常, 往往呈散发、间歇或连续性出现。其次, 从对称性来看, 判断其是否为对称性异常或者非对称性异常, 而对称性异常又分为原发性两侧同步和继发性两侧同步(“同步”在这里是指与同侧或对侧脑区的脑电活动同时性出现)。再次, 从分布范围上, 判断其属于局限性异常或者广泛性异常, 其中局限性异常包括区域性、一侧性、局灶性等。

此外, 异常脑电图按其严重程度及性质, 可进一步判定为轻度、中度和重度异常, 进行这样的分级一般认为具有积极意义, 因为脑电图异常的程度在多数情况下与其临床表现相平行, 反映了脑功能损伤的程度。特别是在临床表现不典型、或病因不明、或有明显隐匿性脑功能损伤等,则分级对临床诊断可能有较大帮助。然而, 也确有部分患者的脑电图达到中度异常, 但其临床表现却仍不典型甚至缺少症状, 这在小儿时期更容易见到。此外, 在癫痫发作间期出现的棘、尖波等痫样放电, 大多数情况下与其发作类型和临床表现关系密切。

从整体上看, 儿童脑电图的阳性率高于成年人。除癫痫, 常见的急性或亚急性脑部疾病, 脑电图的异常率较高, 提示对急性病理变化反应敏感。而在慢性脑部疾病或大脑深部较小的病变,脑电图异常率则较低。目前一些常见的小儿感染性疾病如轻型病毒性脑炎, 在急性期脑电图大多出现弥漫性慢波增多等非特异性变化, 其中达到中度异常者占一定比例, 随着病情好转, 恢复期脑电图逐渐改善, 但常常晚于临床症状的消失。

需要注意, 脑电图的局限性异常通常被认为具有定位意义, 但在小儿时期后头部常见的大致对称的慢波异常, 与病因或临床表现的关系并不密切, 显示有年龄依赖性的部位特征。随着年龄增加, 则异常部位向前头部转移, 即使在小儿癫痫, 也有这种倾向。

(三) 界线性脑电图

界线性脑电图是指按照目前的判定标准, 介乎正常与轻度异常之间的少数脑电图现象。事实上, 如果能正确认识和准确把握脑电图正常和异常的判定标准, 相互参照应用, 则界线性脑电图的出现率应该很低, 可能仅见于在目前仍有争议的少数脑电图波形, 例如6及14Hz阳性棘波、小儿思睡期阵发性慢波伴不典型棘波等。由于界线性脑电图的临床意义尚不能确定, 因此应重点考虑其他的脑电图所见, 做出判定。

四、正确认识和评价脑电图结果

临床上对脑电图检测结果的解释及评价应慎重。脑电图背景活动的异常, 多数表现为慢波增多等变化, 一般缺少病因诊断的特异性。仅有部分疾病脑电图具有相对的特征性表现, 对疾病诊断有一定的提示意义。痫样放电现象大多见于癫痫病人, 也可能见于部分非癫疾病或有癫痫遗传史者。总之, 在临床诊断上, 过度依赖脑电图结果, 或者忽视脑电图所见, 都是不恰当的,应作相关性分析, 寻找科学依据。

此外, 脑电图定位通常是指对脑电图波形变化最显著部位的确定, 提示脑的功能损伤部位,因此与真正病变的定位不是相同的概念。事实上, 临床也常见虽有局限性脑电图异常, 而头部CT或MRI检查显示阴性结果;在大脑深部有较小的病灶(特别是基底部或内囊附近)时, CT或MRI结果阳性, 但脑电图往往缺少定位征象甚至无异常变化, 值得注意。