脑电图是一种随时间变化的随机信号,即使脑内持续存在的器质性病变,脑电图异常也会因时间和状态不同而变化。在癫痫等发作性疾病,脑电图的阵发性异常和临床发作多数为随机出现的事件,在短时间的常规脑电图记录中很少有机会能捕捉到。为了解决这些问题,早在30年代就有人试图对病人的脑电图及行为进行长时间监测,但由于技术上的困难而难以实现。经过长时间的发展,现已达到全数字化视频脑电图的水平。信号的传输可采用有线、无线或网络等多种形式。脑电图的快速回放分析功能也越来越丰富。目前长程脑电图监测在癫痫的诊断和鉴别诊断方面已得到越来越广泛的应用,同时多导睡眠监测也在神经科、儿科、呼吸科、耳鼻喉科等专业得到发展。相信在当前和今后计算机和 IT 业飞速发展的大环境下,长程脑电图监测技术还将进一步发展和更新。
一、动态脑电图监测(ambulatory EEG monitoring,AEEG)或便携式脑电图监测因通常可连续记录24小时左右,又称24小时脑电图监测。
1.电极的固定。监测脑电图使用盘状电极,电极应定期氯化,以保证良好的导电性能并减少干扰。动态脑电图监测一般不使用蝶骨电极或其他半侵入式电极记录。将盘状电极充满导电膏后按10-20/10-10系统方法放置于头皮上,再用透气良好的医用胶带固定,在用网状弹力帽固定;
2.记录盒。数字化 AEEG 的记录盒内配有放大器和存储器。存储器为磁盘或固定在记录盒内的电子硬盘。AEEG 的记录时间和导联数受到放大器耗电量、存储器容量等因素的限制。早期仅能记录数小时的 8 导信号。随着放大器的改善和大容量微型存储器的发展,目前一个记录盒内可装有 16~32 通道微型放大器,可支持多通道、高采样频率(200Hz 以上)和长时间监测的数据储存。记录结束后计算机可将信号读取到主机硬盘内,通过专用分析软件回放分析。如需要更长时间的监测,可在读出数据并更换电池后继续监测,如此可连续监测数天。
3.监测中的注意事项为保证监测成功和记录质量,监测中应注意以下事项:①详细告知病人和家属本项检查的目的和注意事项,取得病人的充分合作。②开始记录后首先在屏幕显小状态下确定记录信号正常,然后进行睁-闭眼和过度换气记录,以获得背景活动和诱发试验的基本资料。③告知病人家属在监测过程中进行详细记录,记录内容包括病人的各种状态(清醒、活动、安静、睡眠及其他日常活动),临床发作或可疑发作的时间和症状以及监测中的其他特殊事件。时间的记录要尽可能准确。多数仪器配有事件报警按钮,发作时可按下报警按钮,仪器可自动标记报警时间。④告知病人及其家属监测中尽可能安静,避免活动过多,不吃零食,远离各种可能的电磁干扰源,以减少记录中的干扰。⑤监测结束后技术人员应询问监测中有无发作,如有应详细询问和记录发作症状,供分析诊断时参考。
适应症:主要用于鉴别癫痫及非癫痫性发作,协助诊断发作类型及起源部位。特别是临床怀疑为癫痫发作但常规脑电图无阳性发现者,或发作稀少,短程脑电图记录不易捕捉到时,或发作以主观感觉为主,缺乏可观察到的体征时。在癫痫术前监测时,应连续监测直至捕捉到多次典型的发作。
AEEG 的优点是记录时间长,可连续 24 小时记录或更长时间,因而阳性率高。此外,AEEG 在监测期间病人可相对自由活动,不需要药物诱导睡眠或剥夺睡眠,不影响自然生物周期及发作规律,且多数可在门诊检查,不需住院。
AEEG 的缺点有以下几点。
(1)监测中如病人出现发作,医师不能观察发作时的临床表现,因而有时难以确定发作性质或发作类型,并有可能遗漏脑电图特征不典型的临床发作;
(2)监测期间病人活动多,环境复杂,造成干扰伪差多,干扰来源不易判断,有些干扰波酷似棘波、尖波或各种节律性放电,导致分析时判断错误,误导临床诊断;
(3)不能及时修理接触不良或脱落的电极或其他仪器故障,有时导致监测质量不佳或监测失败。
二、录像脑电图监测(Video-EEG,VEEG)又称视频脑电图监测,是在长程脑电图监测的基础上增加1~2个摄像镜头,同步拍摄病人的临床情况。监测时间根据设备条件和病情需要灵活掌握,从数小时至数天不等。
1.人员和环境 VEEG 应在专门的监测室内进行,最好放在病房内,便于监测中各种情况的处理。如在门诊或其他地方,室内应备有必要的抢救器材和药品,并应有专人在现场负责处理病人和仪器的各种情况。监测环境应恒温、安静。如室温过低,病人必须盖被子,则影响摄像观察的效果。病床和脑电图主机最好分室安放,避免电源干扰和各种操作对病人的影响。VEEG 的技术人员应经过特殊培训,有良好的脑电图工作基础,并了解有关癫痫和各种发作性疾病的临床知识,做到会问(询问有关发作的病史)、会看(观察发作期的临床表现)、会描述(描述发作期临床-脑电图特征)。
2.监测前的准备监测前应对每一位病人的情况有大致了解,如发作的时间规律、主要发作表现、用药情况、临床欲解决的主要问题(监测目的)等。根据个体的情况设计监测方案,如是否需要加做眼动图、肌电图或其他特殊生理记录,是否需要特殊的诱发试验,是否需要提前建立静脉通路以备监测中的药物疗效观察等。
3.电极固定头皮电极的固定同 AEEG。VEEG 可使用蝶骨电极等半侵入式电极记录,在合作的病人可使用针电极作一段短时间记录,或使用套管针将前端连接小球形电极的可弯曲导线送人既定部位并予以固定,进行长程记录,但操作时应注意局部消毒。颅内埋藏电极的长程记录需通过手术将电极置于皮层表面或深部。
4.多导生理记录根据病人情况、诊断要求和仪器设备的条件,可同步记录心电、眼动肌电、呼吸等多种生理信号,主要用于发作性质(癫痫性或非癫痫性)或发作类型的鉴别。
5.前置放大器前置放大器可置于病人床旁或背在病人身上。放大器信号通过电缆输送到脑电图仪器的主机,存储在计算机的硬盘内。由于硬盘的存储容量远远大于 AEEG 的记录盒所以VEEG已从16导发展到 32导、64导和 128导,采样频率也可以进一步提高。
6.视频监测 VEEG 配备1~2个彩色摄像镜头。2个镜头中一个用于拍摄病人全身,另一个拍摄面部或其他局部的特写。具有远红外功能的镜头可在夜间黑暗环境下拍摄,但为黑白图像。弱光镜头可用于在微弱光线下的拍摄。早期 VEEG 的图像资料记录在录像带内,随着计算机技术的发展,现在已实现VEEG的全数字化模式。数字化视频的性能与摄像机的像素、计算机的显示卡和图像刷新率有关。高像素拍摄可使画面更加清晰,但将占用更大的硬盘空间。图像刷新率不应低于20祯/秒,否则会产生图像动作不连贯,类似动画效果。监测中应保证病人随时处于拍摄范围内,并调整合适的姿势和角度,以便能观察到某些有意义的局部或细微的动作。亦可使用具有自动跟踪功能的镜头,可在一定范围内跟踪病人的活动。
7.麦克风病人床旁应安放麦克风,记录现场各种声音,特别是病人发作时伴有的声音。麦克风的拾音范围应广泛,可拾取各种环境背景音。不宜使用卡拉OK所用的麦克风。
8.记录过程应记录包括清醒、人睡、至少一个完整睡眠周期和觉醒后的脑电图,并在记录开始时或结束前进行睁闭眼试验和过度换气试验,必要时进行闪光刺激或特殊刺激诱发试验。对于发作比较频繁的病人,应尽可能记录到发作期图形,必要时延长记录时间。对于癫痫外科术前评估的病人,应至少监测到3~5次典型的临床发作。对记录中出现的发作和其他事件随时进行标记,以供事后分析时参考。
9.现场观察和处置VEEG监测期间应始终有技术人员在场,观察病人的情况,随时修理申极、调整镜头、根据情况调节仪器参数、特别是在癫痫发作时,既要保证病人安全,又要保证监测记录的质量。有经验的技术人员对各种情况的现场判断和及时处置对保证监测质量和对监测结果做出正确诊断至关重要。如果监测人员或病房护士只在监测开始和结束时在场,则可能因记录质量不佳而遗漏监测中间的一些重要事件,特别是发作期的事件,从而无法达到监测的目的。监测中如出现临床发作或脑电图显示有发作期图形,在场人员应即刻进行如下操作:①在保证病人安全的前提下,避免对病人进行不必要的搬动或其他操作,以减少各种干扰的产生,避免镜头被遮挡;②立即掀开被子,使病人全身充分显示;③调整镜头,保证图像质量;④呼唤病人名字或要求其执行一些简单命令如“把手抬起来”,注意其意识和反应性;⑤轻轻活动病人肢体,注意肌张力情况和有无轻微的局部抽动;⑥观察眼神和瞳孔;⑦观察运动性症状、自动症及发作演变过程;⑧观察发作后意识恢复情况和有无 Todd 麻痹;⑨发作结束后询问病人对发作的记忆和感受。医生和脑电图人员对发作过程的现场观察比录像观察更加准确可靠,是对 VEEG 结果的重要补充。
10.监测中的用药对癫痫频繁发作、持续状态或电持续状态的病人,应与临床负责医师联系,必要时静脉给予抗癫痫药物控制发作。新生儿不明原因频繁惊厥发作时应在抗惊厥药物治疗之前首先给予诊断性维生素 B。静脉注射。脑电图技术人员应标明给药时间、种类和剂量,并在给药后继续监测1~2小时或更长时间,以观察药物对脑电图的影响和发作控制情况。
VEEG的最大优点是可通过录像观察发作时的临床表现,与同步脑电图记录对照分析,更准确地判断发作性质和发作类型,同时可准确掌握病人在各时间段的活动状态及相应的脑电图变化,及时发现并排除各种干扰伪差及电极故障。由此大大降低了假阳性率和假阴性率。
VEEG的缺点是:①有电缆线与脑电图主机连接,病人活动不方便,在活动受限的情况下,小儿患者常难以耐受长时间监测;②摄像镜头监测范围有限,病人活动不能超出镜头拍摄的范围;③监测一般需在医院内完成,受监测时间和环境的限制,影响病人的正常生物周期和发作规律。与AEEG相比,VEEG监测需要消耗更多的人力和物力。
VEEG适用于各种发作性症状的诊断,鉴别癫痫及非癫痫性发作,确定发作类型,判断发作起源部位,特别适用于发作频繁的病人。监测时间可根据病人情况、监测目的灵活掌Chaya-sorsobhon等对频繁发作的癫痫病人进行1~2小时VEEG监测,66%监测到至少1次发作Cin-nolly 等对频繁发作癫痫患儿行2~3小时VEEG监测,83%有各种类型发作。北京大学第一医院对癫痫儿童行3~4小时日间VEEG监测(对发作频率无选择,包括剥夺睡眠-睡眠和清醒期),癫痫样放电的检出率为83%,1/3监测到至少!次癫痫发作。短程日间VEEG监测如适应证选择得当,对病人更为方便和经济。但癫痫术前监测则需较长的监测时间,可连续监测数犬,以捕捉到多次典型发作。
三、埋藏电极VEEG监测
主要用于癫痫外科术前定位诊断。采用32导以上 VEEG监测,同步记录头皮电极、半侵人式深部电极和颅内埋藏电极记录。蝶骨电极或卵圆孔电极可通过导管针将软导线的微球形电极送人卵圆孔附近。颅内埋藏电极则通过外科颅骨钻孔或开窗方式,将皮层电极和(或)深部电极置于目标位置。记录的时间不定,在录像监测下连续记录数小时至数天,直至监测到3~5次乃至更多的典型临床发作。埋藏电极监测可记录到位于深部结构的发作起源,干扰小,记录质量好,是癫痫术前定位的重要方法。