定量腦電圖在監(jiān)測大腦中動脈重度狹窄側(cè)腦灌注中的應(yīng)用

羅林婷 宋志彬 王琴 王春艷 鄭國良

南方醫(yī)科大學(xué)附屬小欖人民醫(yī)院1神經(jīng)內(nèi)科，2放射科（廣東中山528415）

缺血性卒中的發(fā)病率、病死率、致殘率及再發(fā)率均高，隨著人們生活方式的改變及人口老齡化，缺血性卒中的發(fā)病年齡有提前趨勢［1］，因此國內(nèi)外對其研究日益重視。顱內(nèi)大動脈狹窄，特別是大腦中動脈（middle cerebral artery，MCA）狹窄，是缺血性腦血管病常見的獨(dú)立高危因素之一［2］。

腦電圖是一種臨床上應(yīng)用廣泛的電生理檢測方法，能敏感地監(jiān)測到腦血流下降引起的腦細(xì)胞代謝紊亂和神經(jīng)元異常電活動［3］。定量腦電圖（quantitative electroencephalography，QEEG）是將腦電參數(shù)量化使結(jié)果更加客觀，增加其診斷的準(zhǔn)確性及敏感性。目前國內(nèi)外有許多研究已證實(shí)QEEG 與血管狹窄程度的相關(guān)性，而在臨床上常常會發(fā)現(xiàn)一些“大梗死，小癥狀”和“小梗死，大癥狀”的患者，筆者認(rèn)為缺血性卒中的臨床癥狀及預(yù)后不僅僅歸結(jié)于血管狹窄程度，個(gè)體側(cè)支循環(huán)、腦循環(huán)儲備力、腦代謝儲備力的差異，即腦灌注的差異對缺血性卒中的發(fā)生、臨床癥狀及預(yù)后的嚴(yán)重程度有更重要的意義。

CT 灌注（CT perfusion，CTP）目前已廣泛用于臨床腦灌注的測量。由于對比劑濃度和衰減之間的線性關(guān)系，CTP 可以提供相對準(zhǔn)確的灌注參數(shù)［4］。高培毅等［5］認(rèn)為，急性腦梗死的發(fā)生，其血流變化經(jīng)歷了3 個(gè)時(shí)期：一是由于腦灌注壓的下降引起的局部腦血液動力學(xué)異常的改變；二是腦循環(huán)貯備力失代償性，導(dǎo)致灌注下降造成的神經(jīng)元功能改變；三是腦血流量進(jìn)一步下降超過腦代謝儲備力，最后發(fā)生不可逆的神經(jīng)元形態(tài)學(xué)改變，即腦梗死。前面兩個(gè)時(shí)期則被稱為腦梗死前期。

本研究的目的是以CTP 作為腦灌注參考標(biāo)準(zhǔn)，通過QEEG 監(jiān)測MCA 重度狹窄患者的腦電生理參數(shù)，比較不同腦灌注組間QEEG 參數(shù)，評估QEEG 與腦灌注的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集2016年2月至2018年8月南方醫(yī)科大學(xué)附屬中山小欖人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科收治MCA 重度狹窄患者60 例，其中男39 例，女21 例，年齡40～77 歲，平均60.8 歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）經(jīng)數(shù)字減影血管造影術(shù)（digital subtraction angiography，DSA）檢查證實(shí)單側(cè)MCA 重度狹窄或閉塞（狹窄率＞70%）；（2）能配合行頭顱CT、MR、CTP 及腦電圖等檢查；（3）年齡18 ～85 歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）頭顱CT 證實(shí)為腦出血、蛛網(wǎng)膜下腔出血；（2）血管炎檢查可能為血管炎所致狹窄；（3）在住院期間或資料收集期內(nèi)接受血運(yùn)重建術(shù)；（4）對側(cè)顱內(nèi)大動脈及椎基底動脈中重度狹窄（狹窄率＞50%）；（5）同側(cè)頸內(nèi)動脈中重度狹窄（狹窄率＞50%）導(dǎo)致的串聯(lián)病變。本研究經(jīng)南方醫(yī)科大學(xué)附屬中山小欖人民醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，所有入選患者均簽署知情同意書。

1.2 分組根據(jù)DSA 檢查篩選符合入選標(biāo)準(zhǔn)的單側(cè)MCA 重度狹窄患者，頭顱CT 排除其他疾病，頭顱MR 可有新發(fā)缺血性卒中，NIHSS 評分小于5 分，根據(jù)CTP 腦梗死前期定義分組：Ⅰ0 期：TTP、MTT、rCBF 和rCBV 均 正 常。Ⅰ1 期：達(dá) 蜂 時(shí) 間（TTP）延長，平均通過時(shí)間（MTT）、rCBF 和局部腦血容量（rCBV）正常。Ⅰ2 期：TTP 和MTT 延長，rCBF 輕度下降，rCBV 升高。Ⅱ1 期：TTP、MTT 延長以及rCBF 下降，rCBV 基本正常或輕度下降。Ⅱ2 期：TTP、MTT 延長，rCBF 和rCBV 下降［5］。腦梗死前期Ⅰ期=Ⅰ0 期+Ⅰ1 期+Ⅰ2 期，腦梗死前期Ⅱ期=Ⅱ1 期+Ⅱ2 期，有新發(fā)梗死灶者即為腦梗死期。

1.3 研究方法

1.3.1 患者基本資料收集收集患者姓名、性別、年齡、高血壓病史、糖尿病病史、心臟病病史、血脂異常病史、吸煙史及主要臨床癥狀。其中合并高血壓病患者有51 例（85.0%），糖尿病患者43 例（71.7%），血脂異?；颊?8 例（80.0%）、合并心臟病患者11 例（18.3%），吸煙史27 例（45.0%）。主要臨床癥狀：其中表現(xiàn)一側(cè)肢體乏力麻木22 例（36.7%），言語含糊10 例（16.7%），TIA 發(fā)作11 例（18.3%），頭暈15 例（25%），無明顯癥狀12 例（20%）。其中24 例患者頭顱MR 提示發(fā)現(xiàn)新發(fā)梗死病灶，其中29 例提示陳舊性腔隙性腦梗死，7 例未見明顯異常。

1.3.2 CTP成像檢查CTP成像檢查采用Philips256層螺旋CT，為減少碘氟醇過敏，在術(shù)前15 min 左右靜脈推入10 mg 地塞米松，采用高壓注射器高壓快速團(tuán)注法經(jīng)肘前靜脈注入碘氟醇，注射速率5.0 mL/s，總量50 mL，注射完畢后立即以同樣的速率再注射20 mL 的生理鹽水。腦灌注掃描模式：管電壓80 kV，管電流100 mAs，掃描22 個(gè)循環(huán)，循環(huán)時(shí)間2.05 s，掃描時(shí)間0.55 s，層厚5 mm，以基底節(jié)區(qū)層面為感興趣區(qū)，覆蓋范圍32.2 mm。掃描體位為患者仰臥，眼眶一乳突連線為基線，以基底節(jié)區(qū)為中心掃描。頭顱和身體正中矢狀面于臺面中線重合。灌注圖像采用應(yīng)用Brain Perfusion 4.0 灌注分析軟件進(jìn)行圖像后處理，先應(yīng)用程序?qū)D像行自動校正處理，后手工選取流入動脈（MCA）和流出靜脈（一般選擇上矢狀竇），得到時(shí)間密度曲線圖，然后計(jì)算機(jī)自動繪制反映腦組織灌注功能的偽彩圖，去除血管對數(shù)據(jù)的干擾后測量基底節(jié)及顳葉的病變側(cè)及正常側(cè)的腦血容量（CBV）、腦血流量（CBF）、平均通過時(shí)間（MTT）及灌注達(dá)峰時(shí)間（TTP）參數(shù)值，在所有顯示基底節(jié)和顳葉的掃描層面內(nèi)，分別取2 個(gè)感興趣區(qū)（ROI），ROI 內(nèi)避免包含直徑＞2 cm 的梗死區(qū)；然后自動產(chǎn)生鏡像對稱的CBV、CBF、MTT 和TTP 的數(shù)值，最后取狹窄側(cè)與正常側(cè)參數(shù)值的比值即獲得相對灌注參數(shù)（rCBV、rCBF）。根據(jù)定義分成：腦梗死前期Ⅰ期、腦梗死前期Ⅱ期和腦梗死期（圖1）。

圖1 MCA 重度狹窄患者的CTP 分組圖像Fig.1 CTP group image of patients with severe middle cerebral artery stenosis

1.3.3 腦電圖檢查使用美國Nicolet 公司生產(chǎn)的Nicolet one 16 導(dǎo)腦電圖檢查儀進(jìn)行記錄。按照國際10/20 系統(tǒng)，首先安裝頭皮碟狀電極，采用常規(guī)雙極導(dǎo)聯(lián)、耳極作為參考電極描記，采用頻率≥2 000 Hz，控制各導(dǎo)聯(lián)電阻在10 kΩ，提前囑所有患者清洗頭發(fā)，需要在患者清醒、閉目、安靜狀態(tài)下，記錄約10～30 min，然后由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的腦電圖醫(yī)師選取患者平靜呼吸后基線平穩(wěn)、無偽跡的30 s腦電圖數(shù)據(jù)（圖2），經(jīng)濾波后用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，通過快速傅立葉轉(zhuǎn)換，分別得到16 個(gè)腦區(qū)的δ 波、θ 波、α 波、β 波的絕對功率，再計(jì)算出慢波化指數(shù)（delta and theta/alpha+ beta ratio，DTABR）、腦電圖空間對稱指數(shù)（spatial brain symmetry index，sBSI）及腦電時(shí)間對稱指數(shù)（temporal brain symmetry index，tBSI）。DTABR=δ+θ/α+βδ、θ 、α及β表示30 s 內(nèi)δ、θ 、α及β的實(shí)際功率值，N（i i=1，2，3，4…。N）代表導(dǎo)聯(lián)的數(shù)目，M（j j=1，2，3，4…。M）所分的頻帶（α、β、δ、θ），K=2?M［6］。

圖2 MCA 重度狹窄患者的腦電圖Fig.2 EEG of patients with severe cerebral artery stenosis

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行3 組間差異比較使用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD 檢驗(yàn)，相關(guān)性分析采用Spearman 相關(guān)分析，計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 CTP 結(jié)果經(jīng)2 名5年以上工作經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)生分別閱60 例入選患者CTP 片確認(rèn)灌注分組，最終確認(rèn)腦梗死前期Ⅰ期患者21 例，腦梗死前期Ⅱ期患者15 例，腦梗死期患者24 例，3 組患者一般資料差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表1）。

2.2 腦電圖結(jié)果

2.2.1 3 組QEEG 參數(shù)的比較3 組腦電圖tBSI、sBSI、DTABR 比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F = 12.077，P = 0.000；F = 19.051，P = 0.000；F = 3.486，P =0.037）。各組間比較，tBSI 在組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.026，P=0.000，P=0.038）；sBSI 在組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P = 0.028，P = 0.000，P=0.044）；DTABR 在腦梗死前期Ⅰ和腦梗死期比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P = 0.011），在腦梗死前期Ⅰ期和腦梗死前期Ⅱ期及腦梗死前期Ⅱ期和腦梗死期比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.190，P=0.305）（表2）。

表1 3 組患者的一般資料比較Tab.1 Comparison of general data among three groups of patients 例（%）

表2 3 組間各QEEG 指數(shù)的比較Tab.2 Comparison of QEEG indices among three groups ±s

表2 3 組間各QEEG 指數(shù)的比較Tab.2 Comparison of QEEG indices among three groups ±s

注：與腦梗死前期Ⅰ期相比，*P＜0.05

腦梗死前期Ⅰ期腦梗死前期Ⅱ期腦梗死期F 值P 值tBSI 0.099±0.006 0.105±0.007*0.110±0.007*12.077 0.000 sBSI 0.087±0.050 0.096±0.010*0.104±0.011*19.051 0.000 DTABR 0.614±0.088 0.654±0.096 0.684±0.084*3.486 0.037

2.2.2 QEEG參數(shù)與不同腦灌注程度的相關(guān)性腦電圖tBSI、sBSI、DTABR與腦灌注下降程度呈正相關(guān)（r=0.552，P=0.000；r=0.626，P=0.000；r=0.316，P=0.000），即與腦灌注程度呈負(fù)相關(guān)（圖3 ～5）。

圖3 腦電圖sBSI 與腦灌注程度的相關(guān)性Fig.3 Correlation between sBSI and cerebral perfusion

圖4 腦電圖tBSI 與腦灌注程度的相關(guān)性Fig.4 Correlation between tBSI and cerebral perfusion

圖5 腦電圖DABTR 與腦灌注程度的相關(guān)性Fig.5 Correlation between DABTR and cerebral perfusion

3 討論

MCA 是頸內(nèi)動脈的延續(xù)，其皮層支主要供應(yīng)大腦半球背外側(cè)的前2/3，一旦發(fā)生嚴(yán)重狹窄或閉塞，高致殘率及死亡率給家庭及社會帶來極大的負(fù)擔(dān)［7］。MCA 重度狹窄，多為動脈粥樣硬化所致，其形成的過程中，機(jī)體會形成相應(yīng)的側(cè)支循環(huán)以改善狹窄血管周圍的血液供應(yīng)，及時(shí)或完全形成側(cè)支循環(huán)的可以避免腦梗死，而來不及代償或代償不足的則發(fā)生腦梗死［8］。目前尚無定量評價(jià)側(cè)支循環(huán)代償優(yōu)劣的方法，而血管狹窄后側(cè)支循環(huán)的代償建立直接影響相應(yīng)供血區(qū)域的腦灌注情況。所以臨床上常常出現(xiàn)相同血管狹窄程度的患者，其臨床癥狀多種多樣，可沒有任何臨床癥狀，也可發(fā)生不同程度的腦梗死，而這些不同臨床轉(zhuǎn)歸主要取決于血管狹窄后的腦灌注情況。

腦電圖是一種能夠有效反映腦缺血后腦功能的監(jiān)測工具，相關(guān)研究［9］表明，腦電圖能在患者腦缺血尚未出現(xiàn)臨床癥狀時(shí)就可捕捉到異常腦電波。QEEG 通過對常規(guī)腦電圖的頻率、節(jié)律、波幅、波形等進(jìn)行頻域或時(shí)域分析，用特定函數(shù)模型轉(zhuǎn)化為具體量化參數(shù)，讓分析結(jié)果更加客觀。研究表明，隨著腦灌注減少，細(xì)胞代謝下降或大腦皮層功能減退時(shí)，腦電波表現(xiàn)為頻率變慢或出現(xiàn)慢波（δ或θ波），而且，皮層機(jī)能越低下，腦波頻率越慢［10］。所以慢波化指數(shù)越高提示局部腦組織缺血越明顯，即局部腦灌注下降越明顯［11-12］。腦電對稱指數(shù)（BSI）是通過計(jì)算機(jī)快速傅里葉轉(zhuǎn)換腦電圖功率頻譜分析所得，其主要代表左右大腦半球功率譜的差異，量化評估兩側(cè)大腦半球在頻率分布和波幅大小方面的差異。其數(shù)值越接近0 代表對稱性越好，越接近1 表示對稱性越差［6］。本研究對MCA 重度狹窄側(cè)各CTP 組的tBSI、sBSI、DTABR進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)3 個(gè)QEEG 參數(shù)均與腦灌注呈負(fù)相關(guān)，隨著血管狹窄側(cè)腦灌注的下降，tBSI、sBSI 值逐漸增大，在各組間兩兩比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示血管狹窄側(cè)腦灌注下降越明顯，與正常側(cè)大腦半球功率譜差異越大，對稱性越差。DTABR 值也隨著腦灌注的下降逐漸增大，在腦梗死前期Ⅰ和腦梗死期比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示血管狹窄側(cè)腦灌注越低，腦電頻率越慢，局部腦組織機(jī)能越差。

血管狹窄后由于側(cè)支循環(huán)形成等差異造成腦灌注不同，血管供應(yīng)區(qū)組織缺血程度不同，提示局部腦電活動可能存在差異。筆者認(rèn)為所有導(dǎo)致缺血機(jī)制的最后通路一定是腦灌注的下降。ALKHACHROUM 等［13］聯(lián)合QEEG 和經(jīng)顱多普勒超聲證實(shí)了硬膜下血腫短暫性腦缺血發(fā)作的低灌流機(jī)制。SCHLEIGER 等［14］在QEEG 監(jiān)測證實(shí)急性缺血性卒中血栓切除術(shù)后，腦灌注恢復(fù)后即刻改善的腦病理生理學(xué)。HAGHIGHI 等［15］也在患有嚴(yán)重抑郁癥的患者研究中，發(fā)現(xiàn)QEEG 與腦灌注之間的關(guān)聯(lián)。其他相關(guān)研究［16-21］也表明QEEG 在監(jiān)測急性或慢性缺血性卒中患者腦功能的改變及預(yù)后評估中有重大的意義及臨床價(jià)值。與本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)的結(jié)論相吻合，進(jìn)一步證實(shí)了QEEG 與腦灌注的相關(guān)性。

臨床上，大多以發(fā)病時(shí)間及血管狹窄進(jìn)行分期，忽略了個(gè)體側(cè)支循環(huán)的差異。MCA 重度狹窄患者發(fā)生腦梗死的風(fēng)險(xiǎn)極高，所以對腦梗死前期的發(fā)現(xiàn)及監(jiān)測意義重大，及早進(jìn)行藥物預(yù)防或介入手術(shù)治療，可避免其向腦梗死期轉(zhuǎn)化，從源頭上減少致殘率及致死率。此外，MCA 重度狹窄患者即使已經(jīng)發(fā)生腦梗死，由于腦灌注的差異，其病情的嚴(yán)重程度及預(yù)后也不同。筆者發(fā)現(xiàn)梗死灶周圍側(cè)支循環(huán)越差，即腦灌注下降越明顯，越容易發(fā)生進(jìn)展性卒中，臨床預(yù)后也越差，致殘率越高。相關(guān)研究表明［22-23］，急性缺血性卒中早期腦電圖可預(yù)測卒中后癲癇的發(fā)生及預(yù)后。所以，筆者認(rèn)為應(yīng)用QEEG 監(jiān)測腦灌注對于判斷患者病情嚴(yán)重程度及預(yù)后也有重要意義。

CTP 作為一種反應(yīng)器官功能的影像學(xué)技術(shù)，是目前反映腦灌注的較可靠工具。CTP 的缺點(diǎn)包括價(jià)格昂貴、輻射劑量和造影劑注射，對腎功能障礙及危重癥患者的應(yīng)用具有一定的局限性。QEEG 的主要優(yōu)點(diǎn)是可重復(fù)性，由于沒有使用造影劑，可以根據(jù)需要重復(fù)多次測量，對急?；颊哌€可床旁實(shí)時(shí)動態(tài)監(jiān)測。低灌注是所有腦缺血機(jī)制的最后通路，筆者認(rèn)為QEEG 在監(jiān)測急危重癥患者腦灌注的變化方面有重要的臨床價(jià)值。

本研究仍存在一定局限性。首先，從單一機(jī)構(gòu)抽取相對較小的樣本量，可能引入樣本偏差；其次是本研究入選病例均為單側(cè)MCA 重度狹窄患者，各組灌注差距較小，而入選腦梗死組患者NIHSS 評分較低，證明腦梗死期組血管狹窄側(cè)仍然存在一定的側(cè)支循環(huán)代償，并非完全沒有灌注；這可能是造成DTABR 在在腦梗死前期Ⅰ期和腦梗死前期Ⅱ期及腦梗死前期Ⅱ期和腦梗死期比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的原因；此外，定量腦電參數(shù)可能會受患者情緒狀態(tài)，前晚睡眠質(zhì)量影響，腦電圖醫(yī)師在與患者溝通中已盡可能減小這些可能干擾腦電活動的因素。最后，本研究以CTP 評估灌注進(jìn)行分組，由于各組間無明確參數(shù)值界定，主要靠肉眼識別光譜差異，可能存在一定主觀性，而且ROI是在CTP 圖像上手動繪制，這種手動測量是誤差的來源。在本研究中，為了減少誤差，兩名醫(yī)師分別對入選患者分組，根據(jù)大腦的解剖結(jié)構(gòu)，ROI 盡可能放置CTP 圖像的相同位置。因此，在某種程度上減少一定的誤差。

綜上所述，QEEG 作為一種無創(chuàng)、客觀的檢查手段，對于指導(dǎo)腦灌注可能具有一定的意義，有助于臨床醫(yī)師及時(shí)發(fā)現(xiàn)腦梗死前期，監(jiān)測MCA 重度狹窄患者腦灌注的改變，從而制定更加有針對性的治療方案，是一種很有前景的工具。