脑电地形图的临床应用
作者：龙健中
单位：广西桂平市人民医院(桂平 537200)
关键词：
右江民族医学院学报/9901122 如何利用现代电子计算机技术去揭示大脑在生理和病理状态下活动的特征和规律，为脑病的早期诊断、治疗及预后评价等提供客观准确依据，是目前生理学家和临床工作者所关心的课题。脑电地形图是一种用于评定脑功能的先进的检查方法。国外学者Lehmanu于1971年利用计算机研制出一台48通道的脑电地形仪。其后Gotman等以比率图显示脑功率值的地形分布，至今脑电地形图检查技术日趋成熟，在临床中被广泛应用。
1 方法和原理
脑电地形图(Brain Electrical Activity Mapping，BEAM)是利用计算机将放大的脑电时域信号模/数转换成数字信号，再经快速傅立叶变换或自回归模型，计算出每个电极处不同频域的功率谱强度，用二维内插方法，计算出在安置电极处的脑电功率谱强度，用不同颜色或数值表示功率谱的强度，并以CT图样的脑切面的平面图或左、右侧视及俯视三维方面形式显示出来[1]。它是以直观的图像方式，按脑投影解剖部位显示脑功能量度化的一种方法。
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2 脑电地形图的出现
将反映脑机能变化的复杂多变的脑电图变成通俗易懂的图像形式，可客观、醒目、准确地显示病变的部位、范围和程度，而且还能随时间的推移做动态观察记录，既经济又简便，临床医师和患者易于接受。脑电地形图应用临床10多年来，受到国内外神经科工作者的重视。
2.1 偏头痛的诊断价值 偏头痛是一种良性慢性疾病，其病因复杂。国内外比较一致的观点认为其发病机理是颅内外血管的舒缩异常和痛阈改变所致。当偏头痛发作时，脑细胞在某种程度上已发生一系列病理生理和生化方面的变化，当脑细胞损害较轻时不发生明显的形态学改变，CT扫描时不能显示病变。但是，电生理学检查常可显示相应的脑机能障碍。1994年林美英[2]等报道108例偏头痛病例中43例BEAM异常，表现为δ、θ或某一频段功率阵发或弥漫性增高。1996年王素珍等报道[3]100例偏头痛患者BEAM异常66例，主要变化为δ或θ功率增高，但大多以θ功率增高为主。
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2.2 在精神分裂症方面的应用 精神分裂症的病因学目前尚无一致的认识。近年有关脑损害的学说认为，精神分裂症具有一些皮质和皮质下异常，这有助于解释脑功能的广泛障碍。徐文炜等报道[4]68例精神分裂症患者BEAM54例异常，异常率为79.4%,BEAM异常的特征为额区δ、θ频域及颞区δ域功率增强，枕区α频域功率减弱，β频域功率普遍减弱。1995年张国印等报道[5]40例精神病患者BEAM的δ、θ频带各区功率值均明显增高，额区、左颞区α功率值降低。有作者报道[6]12例精神病患者目测EEG异常8例，正常4例；而BEAM异常者10例，正常2例，目测EEG正常4例在BEAM均为异常。BEAM检出阳性率高于EEG。
2.3 在癫痫病的诊断价值 癫痫是临床上常见的症候群，病因多、发作类型复杂。有作者报道[7]外伤后抽搐26例，其头颅CT检查正常。而BEAM异常8例，主要改变为相应部位的δ或θ频带平均率谱持续或阵发增高及α频带平均功率谱下降，β频带平均功率改变不明显。马俊玲等报道[8]21例婴儿痉挛症，BEAM异常20例，主要表现为弥漫功平值增高，δ频带占绝对优势，θ频带增高次之，α频带功率值降低。陈兴时报道[9]精神运动性癫痫12例患者BEAM有8例异常，主要表现为θ频域(颞区及额区)只有中—高幅功率频活动及δ频域(额、颞、枕区)中见有中—高功率谱活动。
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2.4 在脑血管病的应用 脑电地形图对脑血管病的早期诊断，脑缺血所致脑损伤的定位，脑机能损伤的程度的评价，疗效的观察、预后评价及科研等都是一个较好的、客观的、无创伤的、经济的、实用的指标。因为脑细胞机能的变化早于形态结构变化，病变轻的如TIA发作，临床上有神经系统机能障碍的表现，而CT检测可能正常，但BEAM常显示异常。长田[10]报告10例TIA患者CT局部脑血流和BEAM变化的对比研究，10例患者CT均属正常，局部脑血流7例正常，而BEAM10例有9例异常。Nagata[11]报道25例TIA患者BEAM与CT、局部脑血流、脑血管造影、血小板凝集试验的对比研究，发现68%的患者BEAM显示一侧异常与临床症状相一致。何国雄等报道[12]，在41例腔隙性脑梗塞的病人中BEAM异常38例，占92.7%；常规EEG异常仅有20例，占48.8%；头颅CT显示病灶25例，占61%。BEAM较EEG、CT的异常阳性率高。腔隙性脑梗塞急性期患者病变侧和病变对侧δ及θ频带平均率值增高。赵向东等报道[13]71例缺血性脑血管病患者的BEAM检查结果，异常率为81.1% ，而EEG的异常率为47.3%。吴雯珠等报道[14]136例中风病人中的71例BEAM检查结果，异常率为97.3%，同步EEG检查异常率为88%，CT异常率为86.7%。在脑血管病康复期患者的BEAM异常率为85%，同步EEG异常率为71%。其BEAM主要表现为局灶δ和θ波功率增高，以θ波的变化更为明显[15]。
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2.5 在痴呆病中的应用 痴呆是老年人的常见病之一。Gueguen[16]对79例早期Alzhimer病患者研究表明，平均主频α/θ比值比脑电图能更准确地把病人和正常人区分开来。丁铭臣等报道[17]28名Alzheimer病和29名多发梗塞性痴呆患者的BEAM表现为δ及θ波功率均呈弥漫性增高，Alzheimer病组以双额区增高为显著，多发梗塞性痴呆组较Alzheimer病组有较多的不对称改变。
2.6 在脑肿瘤的应用 BEAM对大脑肿瘤不仅检出率高，而且能够显示其压迫所至机能障碍的范围和程度。Prier[18]报道39例脑肿瘤患者，其中33例BEAM能精确定位，31例局灶性δ活动与CT相符，并指出白质深部肿瘤局灶性δ活动更为多见。大脑半球肿瘤均以肿瘤所在或其部位的δ频带和θ频带的高密级为特征，定位明确，与手术所见肿瘤部位基本符合。据报道测得BEAM符合率为100%，而EEG为93.3%[19]。另有报道60例大脑半球肿瘤患者，BEAM测定显示其定侧定位率由EEG的88.3%提高到98.3%，且直观性强，主要是局限性δ及θ频带[20]。
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3 展望
尽管当今脑成像技术取得了重大进展，MRI、CT、PET、SPECT、MEC分别从形态学及功能方面反应脑信息，但BEAM以其检查费相对便宜，直观性好，无放射性，非创伤性，灵敏度高等特点，可广泛地在病房、手术室、实验室中，对病人实施简便，有效的脑功能监测，它弥补了MRI、CT常从形态学方面描述脑部疾病之不足，克服了PET、SPECT价值昂贵、具有一定放射性、时间分辨率差的缺点。尽管目前使用二维脑电地形图其空间分辨能力差，观察角度单一，人为的平面圆或椭圆与实际结构相差甚远，但随着脑电地形图三维显示系统的更深入研究，更为先进的脑电描记技术的发明已近在眼前。
参考文献
[1] 王志良，宋竹青，任桂凤?等.临床心电、超声、脑电、脑电地形图、彩色经颅多普勒、脉象诊断手册.北京：中国医药科技出版社，1994：513
, http://www.100md.com [2] 林美英，黄爱华，张朝春，等.偏头痛发作期脑电地形图分析.临床神经病学杂志，1996；29(1)：50
[3] 王素珍，唐俊英，丁铭臣，等.偏头痛患者的定量脑电图.中华神经科杂志，1996；29(1)：50
[4] 徐文炜，陆春英，叶切要，等.慢性精神分裂症一级症状患者脑电地形图的对照研究.中华神经精神科杂志，1994；27(1)：24
[5] 张国印，张湖，杨淑珍.慢性精神分裂症的脑电地形图分析.中华神经科杂志，1995；28(3)：188
[6] 陈沂，刘向，何华.精神分裂症病人的脑电地形图与显著性概率图的研究.北京医科大学学报，1990；(2)：144
[7] 杨子超，葛茂振，杨方林.外伤后“抽搐”脑电地形图研究.中风与神经疾病杂志，1992；9(3)：178
, 百拇医药
[8] 马俊玲，房克威，吕慧英，等.婴儿痉挛的脑电图及脑电地形图分析.中风与神经疾病杂志，1996；13(3)：182
[9] 陈兴时，张明岛，徐琪珍，等.精神运动性癫痫的临床、脑电图及脑电地形图分析.中华精神科杂志，1996；29(2)：112
[10] 长田乾.脑波二次表示与脑循环，第二届二次脑电图研究会讲演集.东京：，1983：93
[11] Nagata K,Yunoki K,Araki G, et al. Topographic electroencephalographic study of transient ischemic attacks. Electroencephalography Clin Neurophysiol,1984;58:291
[12] 何国雄，钱采韵，刘海棠，等.腔隙性脑梗塞脑电地形图、脑电图及CT的比较研究.中国神经精神疾病杂志，1995；11(1)：30
, 百拇医药
[13] 赵向东，张美莲，周冰玲.脑电地形图在缺血性脑血管病中的诊断价值.江苏医药，1993；19(9)：491
[14] 吴雯珠，许虹，党雷，等.中风病人的短潜伏期体感诱发电位与脑电地形图、脑电图检查结果对比分析.脑与神经疾病杂志，1996；4(1)：29
[15] 周秀珍，季晓林，黄声榕，等.脑血管病恢复期患者的脑电地形图观察.临床神经学杂志，1995；8(1)：51
[16] Gueguen B, Derouesne C, Bourdel MC, et al. EEG value for the prediction of the evolution of Alzheimer's type dementia. Neurophysiol Clin, 1991; 21(5-6):389
[17] 丁铭臣，张新卿.Alzheimer病与多发性梗塞痴呆的脑电地形图研究.中华医学杂志，1990；70(8)：435
, 百拇医药
[18] Prier S,Benoit C,Redondo A. Results of EEG mapping in brain tumors,Comparison with imaging methods. Rev Electroencephalography Neurophysiol Glin,1986;16(3):257
[19] 陈江.大脑半球肿瘤病人的脑电形图.脑电图学与神经精神疾病杂志，1988；4(3)：129
[20] 吴逊.第二次全国脑电图与临床神经生理学术会议论文综述.脑电图学与神经精神疾病杂志，1990；6(2)：95
(1998-02-05收稿)
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单位：广西桂平市人民医院(桂平 537200)
关键词：
右江民族医学院学报/9901122 如何利用现代电子计算机技术去揭示大脑在生理和病理状态下活动的特征和规律，为脑病的早期诊断、治疗及预后评价等提供客观准确依据，是目前生理学家和临床工作者所关心的课题。脑电地形图是一种用于评定脑功能的先进的检查方法。国外学者Lehmanu于1971年利用计算机研制出一台48通道的脑电地形仪。其后Gotman等以比率图显示脑功率值的地形分布，至今脑电地形图检查技术日趋成熟，在临床中被广泛应用。
1 方法和原理
脑电地形图(Brain Electrical Activity Mapping，BEAM)是利用计算机将放大的脑电时域信号模/数转换成数字信号，再经快速傅立叶变换或自回归模型，计算出每个电极处不同频域的功率谱强度，用二维内插方法，计算出在安置电极处的脑电功率谱强度，用不同颜色或数值表示功率谱的强度，并以CT图样的脑切面的平面图或左、右侧视及俯视三维方面形式显示出来[1]。它是以直观的图像方式，按脑投影解剖部位显示脑功能量度化的一种方法。
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2 脑电地形图的出现
将反映脑机能变化的复杂多变的脑电图变成通俗易懂的图像形式，可客观、醒目、准确地显示病变的部位、范围和程度，而且还能随时间的推移做动态观察记录，既经济又简便，临床医师和患者易于接受。脑电地形图应用临床10多年来，受到国内外神经科工作者的重视。
2.1 偏头痛的诊断价值 偏头痛是一种良性慢性疾病，其病因复杂。国内外比较一致的观点认为其发病机理是颅内外血管的舒缩异常和痛阈改变所致。当偏头痛发作时，脑细胞在某种程度上已发生一系列病理生理和生化方面的变化，当脑细胞损害较轻时不发生明显的形态学改变，CT扫描时不能显示病变。但是，电生理学检查常可显示相应的脑机能障碍。1994年林美英[2]等报道108例偏头痛病例中43例BEAM异常，表现为δ、θ或某一频段功率阵发或弥漫性增高。1996年王素珍等报道[3]100例偏头痛患者BEAM异常66例，主要变化为δ或θ功率增高，但大多以θ功率增高为主。
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2.2 在精神分裂症方面的应用 精神分裂症的病因学目前尚无一致的认识。近年有关脑损害的学说认为，精神分裂症具有一些皮质和皮质下异常，这有助于解释脑功能的广泛障碍。徐文炜等报道[4]68例精神分裂症患者BEAM54例异常，异常率为79.4%,BEAM异常的特征为额区δ、θ频域及颞区δ域功率增强，枕区α频域功率减弱，β频域功率普遍减弱。1995年张国印等报道[5]40例精神病患者BEAM的δ、θ频带各区功率值均明显增高，额区、左颞区α功率值降低。有作者报道[6]12例精神病患者目测EEG异常8例，正常4例；而BEAM异常者10例，正常2例，目测EEG正常4例在BEAM均为异常。BEAM检出阳性率高于EEG。
2.3 在癫痫病的诊断价值 癫痫是临床上常见的症候群，病因多、发作类型复杂。有作者报道[7]外伤后抽搐26例，其头颅CT检查正常。而BEAM异常8例，主要改变为相应部位的δ或θ频带平均率谱持续或阵发增高及α频带平均功率谱下降，β频带平均功率改变不明显。马俊玲等报道[8]21例婴儿痉挛症，BEAM异常20例，主要表现为弥漫功平值增高，δ频带占绝对优势，θ频带增高次之，α频带功率值降低。陈兴时报道[9]精神运动性癫痫12例患者BEAM有8例异常，主要表现为θ频域(颞区及额区)只有中—高幅功率频活动及δ频域(额、颞、枕区)中见有中—高功率谱活动。
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2.4 在脑血管病的应用 脑电地形图对脑血管病的早期诊断，脑缺血所致脑损伤的定位，脑机能损伤的程度的评价，疗效的观察、预后评价及科研等都是一个较好的、客观的、无创伤的、经济的、实用的指标。因为脑细胞机能的变化早于形态结构变化，病变轻的如TIA发作，临床上有神经系统机能障碍的表现，而CT检测可能正常，但BEAM常显示异常。长田[10]报告10例TIA患者CT局部脑血流和BEAM变化的对比研究，10例患者CT均属正常，局部脑血流7例正常，而BEAM10例有9例异常。Nagata[11]报道25例TIA患者BEAM与CT、局部脑血流、脑血管造影、血小板凝集试验的对比研究，发现68%的患者BEAM显示一侧异常与临床症状相一致。何国雄等报道[12]，在41例腔隙性脑梗塞的病人中BEAM异常38例，占92.7%；常规EEG异常仅有20例，占48.8%；头颅CT显示病灶25例，占61%。BEAM较EEG、CT的异常阳性率高。腔隙性脑梗塞急性期患者病变侧和病变对侧δ及θ频带平均率值增高。赵向东等报道[13]71例缺血性脑血管病患者的BEAM检查结果，异常率为81.1% ，而EEG的异常率为47.3%。吴雯珠等报道[14]136例中风病人中的71例BEAM检查结果，异常率为97.3%，同步EEG检查异常率为88%，CT异常率为86.7%。在脑血管病康复期患者的BEAM异常率为85%，同步EEG异常率为71%。其BEAM主要表现为局灶δ和θ波功率增高，以θ波的变化更为明显[15]。
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2.5 在痴呆病中的应用 痴呆是老年人的常见病之一。Gueguen[16]对79例早期Alzhimer病患者研究表明，平均主频α/θ比值比脑电图能更准确地把病人和正常人区分开来。丁铭臣等报道[17]28名Alzheimer病和29名多发梗塞性痴呆患者的BEAM表现为δ及θ波功率均呈弥漫性增高，Alzheimer病组以双额区增高为显著，多发梗塞性痴呆组较Alzheimer病组有较多的不对称改变。
2.6 在脑肿瘤的应用 BEAM对大脑肿瘤不仅检出率高，而且能够显示其压迫所至机能障碍的范围和程度。Prier[18]报道39例脑肿瘤患者，其中33例BEAM能精确定位，31例局灶性δ活动与CT相符，并指出白质深部肿瘤局灶性δ活动更为多见。大脑半球肿瘤均以肿瘤所在或其部位的δ频带和θ频带的高密级为特征，定位明确，与手术所见肿瘤部位基本符合。据报道测得BEAM符合率为100%，而EEG为93.3%[19]。另有报道60例大脑半球肿瘤患者，BEAM测定显示其定侧定位率由EEG的88.3%提高到98.3%，且直观性强，主要是局限性δ及θ频带[20]。
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3 展望
尽管当今脑成像技术取得了重大进展，MRI、CT、PET、SPECT、MEC分别从形态学及功能方面反应脑信息，但BEAM以其检查费相对便宜，直观性好，无放射性，非创伤性，灵敏度高等特点，可广泛地在病房、手术室、实验室中，对病人实施简便，有效的脑功能监测，它弥补了MRI、CT常从形态学方面描述脑部疾病之不足，克服了PET、SPECT价值昂贵、具有一定放射性、时间分辨率差的缺点。尽管目前使用二维脑电地形图其空间分辨能力差，观察角度单一，人为的平面圆或椭圆与实际结构相差甚远，但随着脑电地形图三维显示系统的更深入研究，更为先进的脑电描记技术的发明已近在眼前。
参考文献
[1] 王志良，宋竹青，任桂凤?等.临床心电、超声、脑电、脑电地形图、彩色经颅多普勒、脉象诊断手册.北京：中国医药科技出版社，1994：513
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[3] 王素珍，唐俊英，丁铭臣，等.偏头痛患者的定量脑电图.中华神经科杂志，1996；29(1)：50
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