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诱发电位检查

出处:按学科分类—医药、卫生 中医古籍出版社《神经内科手册》第86页(10004字)

脑的电位活动有自发脑电活动和诱发脑电活动,脑电图就是脑的自发电活动,若给机体以某种刺激,随后产生的脑电活动的改变称为脑诱发电位,按其反应的特点又可分为非特异性和特异性两种。非特异性是各种不同刺激引起相同的反应,如脑电记录中给予声音刺激时在觉醒时可引起α波的抑制,在睡眠时则引起K-综合波,特异性的诱发电位则是与刺激信号有严格的时间关系,在刺激后经一定的潜伏期后,在脑的特定区域出现的电反应。特异性诱发电位极小,波幅很低,通常只有0.3~20μV,因此肉眼看不到,由于电子计算机技术的发展,应用计算机叠加技术将其微小的反应提取出来,而使它成为检查神经系统功能状态的无创性,重要的检测手段。

它的原理是当给予受检查以某种诱发刺激后,其诱发反应以神经发放的形式,从受刺激的感觉器官沿特定的神经通路向中枢传递,诱发信息在神经通路不同水平上经过不断组合,最后到达大脑,并引起一系列的皮层活动。由于诱发刺激信息与诱发反应间有恒定的时间关系,传导通路是恒定的,因此可根据神经传导速度和感觉通路的长度,便可判断诱发电位的每个波所代表的神经通路不同水平存在的电活动。当神经通路某一水平发生病变或机能障碍时,诱发电位的相应部分就出现潜伏期,波幅及波形的改变。因此可通过观察分析脑诱发电位,了解各种感觉通路及皮层各代表区及大脑皮层的机能状况。

大量的临床和科研实践证实,诱发电位是一种有临床辅助诊断价值和科学研究前途的电生理诊断技术,它能客观反映大脑及脑干的机能状态,因此被广泛用于临床作为神经系统疾病诊断的客观手段之一。目前普遍用于临床的有躯体感觉诱发电位(SEP),脊髓诱发电位(SCEP),视觉诱发电位(VEP),脑干听觉诱发电位(BAEP),运动诱发电位(MEP)。近年来脑诱发电位技术的临床应用,又进入了一个新阶段,即对大脑高级神经活动包括认知、语言等事件相关电位(ERP)的研究。P300(反映人脑认知功能的客观指标),N400(语言理解和表达的相关电位)等内源成分的研究,现将临床常用的几种诱发电位介绍如下:

在诱发电位的检测和评定中要注意影响脑诱发电位的生理因素,主要有如下儿方面:

性别:男性比女性波幅低,潜伏期长。

年龄:儿童波型不稳定,波幅较高,潜伏期较长。老年人随年龄的增长波型变得不稳定,波幅变异大,潜伏期延长。

左右差:正常人多数优势半球侧波幅低,非优势半球侧波幅高。

精神活动,注意力和心理状态:精神安定、注意力集中,心理状态稳定的情况下波型清晰,波幅较高,精神活动注意力不集中时波型变异较大,波幅降低。

由于诱发电位易受外界和内在因素的影响,因此每次检测时均需重复一次以核实反映波的可靠性。

一、躯体感觉诱发电位(SEP)

SEP系指给予皮肤或末梢神经刺激,神经冲动沿传入神经传至脊髓感觉通路、丘脑至大脑皮层感觉区(中央后回),在刺激的对侧头波上记录到的大脑皮层电活动。

(一)检测方法

用脉冲电流刺激上肢正中、尺或桡神经点,下肢刺激腓总或胫神经点,电流持续时间0.05~0.5ms不等,电压50μV,频率1~5Hz,刺激强度以拇指或小趾肌初见收缩为界,约为感觉阈值的4倍,可单侧或双侧同时刺激,叠加次数50~200次不等以波形稳定清晰光滑为止,还需重复数次以证实反映波的真实性。

记录电极可用针或盘形电极,阻抗需在5KΩ以下,位置以C3、C4为最多,上肢在C2后2cm,向左右旁开7cm处,下肢则向左右旁开2cm,参考电极C2,F2或A1、A2,乳突联线,需视临床需要而定。

临床上常用上肢各神经刺激部位

正中神经:指点:(拇指末节,食指或中指);

腕点:腕横纹中点上2cm,常规用此点最多;

桡神经:腕点:腕横纹桡侧;

上臂点:上臂中部,中线偏外。

下肢各神经刺激点

胫神经:踝点:内踝后2~3cm;

腘点:腘窝中央稍上方;

腓神经:腓总神经腘点(腘窝外,股二头肌睫内侧),腓深神经膝点(腓骨小头紧后方),腓浅神经膝点(腓骨小头后方1.5cm)。

(二)SEP波形和正常值

SEP的正常波形,各家不一,可能与检查方法,特别是与刺激部位、强度、频率、记录电极的位置和导联方法不同有关,其次个体差异和受检时的状态也会影响波形,尽管如此,但在头皮记录到的SEP大致的波形是相似的,它是一组多相电位的复合波,通常把向下的阳性波用P(positive)、向上的阴性波用N(negative)表示,按其出现的先后命名为P1、P2、P3及N1、N2、N3……等,也有按出现的时间命名如N9、N11、N13、N14、P15、N20等。在分析SEP时通常主要是测量各波的峰潜伏期和波幅,所谓峰潜伏期系指从刺激开始到波峰的时间(ms),波幅的测量是从波峰(谷)作一条与y轴相平行的线,与两相邻近的波谷(或峰连结线相交,测量其波峰(谷)到交点间的高度,各波波幅的绝对值变化较大,在定侧时需左右对比,同一侧不同波的波幅亦须进行比较,所以一个SEP正常与否应包括峰间潜伏期,左右波幅差,各波峰潜伏期,波幅等是否在正常范围(见下表)。

上肢短及中长潜伏期正常值

《临床诱发电位学》潘映辐,1986。

下肢短及中长潜伏期正常值

《临床诱发电位学》潘映福,1986年。

(三)SEP各成分可能的神经发生源

1.上肢 N9(臂从电位),N11(颈髓后索),N12(颈髓后角突触后电位),N14(脑干内丘系),P15(丘脑-内丘索),N18(丘脑),N20(顶叶后中央回S、PR),P25(顶叶后中央回S1),N35(顶叶后中央回细有髓纤维),P45(顶叶感觉皮层联合区。

2.下肢 腘窝(PF)电位(相应的胫后神经),尾(CE)电位(第一个N波为传入神经,第二个N波为传出神经),腰髓电位(腰髓后角);P40(同侧头波中央后回S1),N50(顶叶S1后方),P60(顶叶偏后凸面),N75(分布广泛和非特异性上行网状结构相联)。

(四)SEP的分析及指标

1.峰潜伏期 (PL)自刺激开始到各波波峰的传导时间,此参数比较恒定,均值大于2.5~3SD标准差即为异常,此指标在诊断上意义大。

2.峰间潜伏期 为两峰间距,也反映神经传导时间,较稳定。

3.波幅(μV) 由波峰到基线,或前一波谷到后一波峰的垂直高度,此指标个体差异较大,稳定性差,不如潜伏期可靠,但有时可预示病变早期变化。

4.左右侧差 包括左右潜伏期差及波幅差,在正常情况,双侧应基本对称。

5.波形分化情况各波成份有无缺失。

(五)SEP的临床应用

1.脑血管疾病时脑损伤的机能评估

(1)脑卒中急性期如有意识障碍,肌力2级以下,有显着感觉缺失,特别深感觉缺失者约98.2%SEP异常,重者表现为典型波形消失,各波潜伏期明显延长,左右侧显着不对称,病变位于内囊,病变范围大及出血多者,SEP异常显着,轻型者30%~50%异常。

(2)病灶位于丘脑、内囊、顶叶及其下放射冠等感觉通路者SEP异常率达80%~89%。

(3)脑出血有严重脑水肿或CT扫描有占位效应者,均属双侧异常,严重者无典型波。

(4)蛛网膜下腔出血脑动脉瘤手术前后的动态观察有利于再出血或动脉痉挛等并发症的早期诊断。

2.多发性硬化征(MS):SEP检测是较敏感的指标

(1)三种MS的SEP异常率:有感觉障碍者中75%SEP异常,无感觉障碍者40%SEP异常。肯定诊断为MS者80%~96%异常,可能为MS者阳性率为41%~67%,可疑MS者37%~43%。

(2)上下肢短潜伏期异常率的比较:下肢异常率76%,上肢异常率58%,下肢高的原因主要是体感通路长,受累机率高。

(3)中枢传导时间(CCT)的变化:健康成人N13~N20的CCT=5.86±0.4ms,P13~N20CCT=4.32±0.41ms,但在75例MS患者CCT分别为N13~N20=7.05±0.39,P13~N20=5.66±0.66ms传导时间延长有统计学意义。

(4)MS伴发热时SEP的变化:Kazis对峰潜伏期进行了发热前后对比,指出正常周围神经传导速度,每体温下降1℃则减慢2.5m/s升高亦一样,中枢传导时间也一样呈线性关系。但在MS发热时峰潜伏期可延迟2.5倍,这与MS患者发热时斑块增大或增多有关,在临床上可见患者的症状体征加重的表现一致。

3.系统变性疾病SEP变化

结合周围神经运动和感觉神经传导速度联合观察,对各型变性疾病定位、分型、疗效观察及预后的评估如脊髓小脑变性症,N9正常,N9~N13CCT延迟皮层SEP异常。亚急性联合硬化症,下肢明显异常,上肢仅轻度异常或正常,脱鞘性疾病SEP显着异常,压迫性病变次之,急性疾病异常显着。

4.严重颅脑外伤及脑死亡的评定

(1)严重颅脑外伤患者合并昏迷时如双侧N20~P25复合波消失则预后不良;N13~N20峰间期持续延长者预后不良,上肢长潜伏期的N150~P200波幅明显下降则预后不良。

(2)额、顶SEP成份对严重颅脑外伤患者预后的判断:1993年Gutling等采用中央P22及顶叶N20两个成份观察预后,如果N20消失,但P22保存,二者分离时约50%患者存活。如果同时观察上述二个成分则94%的严重颅脑外伤患者可判断预后的好坏。因丘脑额环路和额-边缘系统环路极为密切,远较丘脑-顶叶环路重要;而P22、N20属额叶神经源。

(3)脑死亡的判断:既往用脑电图及BAEP来判断脑死亡,但因脑电图的电静息可因大量镇静剂的应用而出现,BAEP波不易引出,故使二者的使用价值受限,在SEP的判断中如果N9存在N13尚可检出但N20~P25复合波消失,则对脑死亡的诊断更为可信。

(4)外科手术中神经功能的监测:手术中为避免手术牵拉,压迫而致神经和脊髓脑干的损伤,用SEP为客观指标进行动态,连续的监测,如①后颅凹手术的面神经监测;②脑干手术的脑干功能监测;③颅底手术的颅底神经监测;④脊髓手术的脊髓功能监测。

(5)皮层感觉功能研究的客观指标:①谭郁玲等用SEP为指标用刺激胼胝体各节段,在大脑皮层各区记录诱发电位探讨胼胝体与皮层各区间的联系;②以SEP为客观指标探讨大脑皮层在针刺麻醉中的作用;③用SEP为指标选择慢性期适于做颅内外血管吻合手术的病例。

二、视觉诱发电位(VEP)

视觉诱发电位系指向视网膜给予视觉刺激时,在两侧后头部记录到的由视觉通路所产生的电位变化,其传入的途径为视网膜感受器、视神经、视交叉、视囊、外侧膝状体、视放射和枕叶视皮层,VEP与SEP不同,一侧视网膜受刺激时,冲动向两侧枕叶皮层投射,产生两侧对称的VEP。

(一)VEP的检查方法

1.电极放置

记录电极放在O1、O1、O2的位置(枕骨粗隆上2~3cm),参考电极F2,电极阻抗5KΩ以下。

2.刺激器

视觉刺激器一般采用棋盘格翻转模式简称PRVEP,其中又分全视野和半视野两种,模式图案大小必须大于8°视角,视屏和受试者眼距为60~70cm,模式屏幕边长最小应为10cm,最常用每个方格大小为30′,每方格边长应为6mm,半视野屏蔽大小必须>20°视角,故边长应为25cm,刺激持续时间10ms,叠加次数一般100次,视力不好则可增加至200~500次,重复两次,直到波形重复性满意为止,棋盘式以黑白为佳,亮度白色方格60cd/m2,黑色0.95cd/m2,分析时间300ms最佳。

(二)VEP波形及正常值

VEP是一个N-P-N三相复合波,分别按各自的平均潜伏期命名为N75-P100-N145,由于N75难于辨认,N145潜伏期及波幅变异大,故临床上将P100作为唯一可靠的波成分,VEP较SEP个体差异性大,各波波幅,潜伏期受背景光、刺激光亮度,棋盘格大小等诸因素的影响而有差异,如方格大小从60′减小到30′,P100潜伏期可增加5ms,年龄因素影响也大,婴幼儿期VEP潜伏期短,新生儿VEP为大而迟的阳性波,潜伏期达190ms,生后2个月出现大阴性波,潜伏期175ms,生后6个月上述不成熟波逐渐消失,1岁左右有和成人相似的4个波,潜伏期随年龄增加而缩短,一岁后VEP较恒定。50岁以后P100潜伏期每10年增加2~5ms。女性P100潜伏期短于男性约2~3ms,优势眼受刺激时P100平均潜伏期缩短,而波幅则高于对侧(见下表)。

各年龄组VEP各波峰潜伏期(ms+SD)

引自曹起《北京医学》1987,9:274。

(三)VEP的临床应用

各种脑病VEP的异常率,除视通路前病变外其异常率远较SEP低,约30%~50%,P100潜伏期的异常标准应以大于3SD为判断标准,不然假阳性率较高。

1.皮质盲 因皮层枕叶第18、19区受累所致,以脑梗塞性病变为多见;一侧或双侧枕皮层的VEP异常,异常率约40%,如18、19区受累而17区保留,则用较窄条栅模式刺激,正常电位消失。VEP的恢复和临床视觉机能恢复相一致。

2.偏盲 为视交叉后的病变所致,以脑梗死或脑肿瘤为常见的病因;用全视野刺激不能发现后视路有异常,故必须用半视野或部分视野刺激,同时应用枕叶外侧电极记录,其检出率为84%。

3.前视路病变 即视囊前的病变,病因以炎症及脑肿瘤为多见,有明显视神经炎患者,90%的PRVEP异常,如果视力下降达眼前数指或仅有光感时PRVEP则不能引出,如果仅有一般颅内压增高而未累及视神经者,则P100可无变化,压迫性病变包括垂体瘤、颅咽管瘤等,当有中心视野缺损时,则PRVEP可消失,如有视乳头水肿,生理盲点扩大,则FVEP和PRVEP均可有潜伏期延长及波幅下降。

4.多发性硬化征(MS) 是VEP异常率较高的疾病,可发现亚临床的病例,总的异常率为63%;其中肯定(MS)者异常率达84%~96%,可能者达58%,可疑MS者为30%~45%,其次是波形畸变,呈W型,常与视神经受累并存,最可靠的指标为P100的潜伏期延长,但视力下降的程度与潜伏期延长不完全一致,有视力已恢复但P100潜伏期延长仍多年不变。

5.癫痫征 全身顽固性癫痫患者常有PRVEP异常,主要为P100潜伏期延长,波形畸变。而光敏性癫痫症VFP则以波幅异常增高为特征及潜伏期延长。

三、脑干听觉诱发电位(BAEP)

脑干听觉诱发电系指给声音刺激从头皮上记录到的由听觉通路所产生的电位活动,因其电位来源于脑干听觉通路故称脑干听觉诱发电位。

(一)检查方法

1.刺激方法 通常以持续时间较短的短声刺激,刺激强度50~80dB,不等但以75dB为常用,刺激频率10~15Hz,持续时间10~20ms,由于BAEP电反应波幅<0.1μV,因此需要叠加1000~2000次才能保证波形的清晰度,带通30~3000Hz。

2.引导方法 一般采用双极导联,作用电极置于头顶C2部位,参考电极置于相当于A1部位的乳突部,亦有采用C3和A1、C4~A2两侧同时记录的方法。

记录器须低噪声,高灵敏度放大器,检查环境应有隔音设备。

(二)影响BAEP的因素

1.健康白噪声掩蔽效应 由于患耳的短声刺激可通过颅骨及空气传达到对侧健耳,故在检查时刺激耳的对侧也需要用白噪声掩蔽,其刺激声的强度要小于同侧耳约30~40dB。

2.重复测试须在同样条件下重复2次,两次所测峰间潜伏期差应小于0.1~0.2ms。

3.年龄因素 生后18个月~25岁潜伏期及波幅变化小,25~55岁间Ⅴ波潜伏期可延长0.2ms,波幅衰减0.05μV,女性Ⅴ波潜伏期较男性短,波幅则高于男性,Ⅰ~Ⅴ峰间期短于男性,婴儿生后到18个月各波潜伏期均递减。

4.麻醉剂或镇静剂对BAEP无显着影响。

5.双耳刺激可增大BAEP的波幅,但临床上以单侧病变多,故以单耳刺激为优。

6.增大刺激强度,可使BAEP各波潜伏期缩短波幅增高。短声刺激频率从10Hz增至100Hz则Ⅴ波潜伏期可延长,但增值小于1.0ms。

(三)BAEP波形及正常值

听觉诱发电位分为三部分:①早成份(潜伏期10ms内);②中成份(10~50ms);③晚成份(50~500ms)。早成份反映耳蜗到脑干的功能,中、晚成份反映大脑半球功能。目前临床较多应用早成份供诊断疾病,其原因是早成分各波的起源比较清楚。即Ⅰ波起源为耳蜗神经、Ⅱ波(耳蜗核)、Ⅲ波(桥脑上橄榄核)、Ⅳ、Ⅴ波(中脑下丘核),Ⅵ波(内侧膝状体),Ⅶ波可能为听放射,当用75dB强度短声刺激时Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ波出现率为100%,Ⅳ波常附于Ⅴ波上,故临床上以Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ三波为主要指标,Ⅰ波由同侧神经元兴奋产生电位,Ⅱ波以上则由双侧神经所产生,故Ⅰ波反映单侧耳蜗功能,Ⅱ波以上如为单侧病变则影响较小,但多数临床病理资料证实,除Ⅴ波外,其它各波主要是由接受短声刺激的同侧脑干听觉通路所产生(见下表)。

正常BAEP反应参量(60dB、SL、10次/S)

chiappa等1979年。

(四)BAEP异常标准

BAEP异常标准主要依据各反应波的绝对潜伏期(PL)、峰间潜伏期(IPL),波形分化情况和波幅,正常人各波潜伏期及峰间期见上表,波形的辨论很重要,首先找到Ⅴ波,因Ⅴ波通常在5.5ms处出现是最明显的波峰,其次是Ⅰ波约在1.5ms左右Ⅰ、Ⅴ波之间是Ⅲ波,Ⅱ、Ⅳ波部分正常人分化不清故不作为评定标准,峰间期通常测Ⅰ~ⅢIPL,代表脑干下段传导时间,Ⅲ~ⅤIPL反映脑干中、上段传导时间,Ⅰ~Ⅲ和Ⅲ~VIPL的差值,前者略长于后者约0.1~0.2ms,两者潜伏期的差值均为2ms,故Ⅰ~Ⅴ波则为4ms左右,峰间期的标准差约0.2ms。波幅:BAEP波幅变化比较大,同时基线不稳等因素常影响测量的准确性,故有采用同耳不同波或同波不同耳之间波幅比值作为异常标准常用Ⅴ/Ⅰ波幅比,婴幼儿的比值小于或等于0.5,成人小于或等于0.5~1.0均有临床意义,可归纳为以下几点:

1.各波(Ⅰ~Ⅴ)波消失。

2.Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ波绝对潜伏期超过正常值2.5~3标准差者属异常。

3.峰间潜伏期(IPL)Ⅰ~Ⅲ,Ⅲ~Ⅴ,Ⅰ~Ⅴ波。

4.左右耳PL和IPL差超过0.4ms。

5.波幅的相对值,Ⅰ/Ⅴ<0.5,波幅低平波形分化不清或波缺失均属异常。

(五)BAEP的临床应用

1.听觉损伤的评定:尤其对婴幼儿和幼小儿童听力损伤的鉴别,但BAEP中Ⅴ波只能预报1000~4000Hz高频听觉敏度。

2.脑干听觉通路的各种疾病,常见的有:①听神经瘤;②小脑桥脑脚肿瘤;③脑干内病变(肿瘤、炎症、血管病);④脑干挫伤;⑤多灶性脑干脱髓鞘病;⑥中脑病变包括松果体瘤,脑血管意外和血管畸形等。

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