意識障礙與腦電圖

山東省棗莊市市中區人民醫院 魯在清

在臨床上，發生意識障礙的原因有很多，而且常見。在引起意識障礙疾患的鑒別診斷上，進行詳細問診，準確掌握意識障礙的程度，并且密切觀察意識障礙的伴隨癥狀和體征是非常重要的。

一、意識障礙的分類

所謂意識障礙，即是指關于正確理解事物、以及對周圍刺激的適當反應受到損害的狀態。研究認為，意識的構成有“清晰度”“范圍”和“內容”三個要素，但一般是指其中的“清晰度”降低便稱為意識障礙。而意識范圍的減弱（意識縮窄）包括催眠、意識混濁、昏迷、暈厥等。以意識內容改變為主，則是指譫妄、朦朧及精神錯亂等。

覺醒的關鍵在于腦干網狀結構調節系統，被認為由腦干網狀結構的上行性激活系統與丘腦下部調節系統所組成。網狀結構上行性激活系統接受所有感覺刺激的輸入，即認為疼痛或呼喚刺激通過網狀結構上行性激活系統能夠提高覺醒度。另外，關于認知功能，可以說存在于大腦皮質整體。通常在意識障礙時被認為有上述的一方或兩方受到損害，但即使沒有腦器質性疾患，假如有全身性疾患也可能有上述兩者的損害。因此，一般在見到意識障礙時，應該考慮涉及到腦干、大腦皮質、全身性疾患三個方面。

在廣義上，從意識清晰到昏迷之間各種不同程度的意識障礙都可以稱為意識渾濁。而狹義的意識障礙，是指以一般性感知覺清晰度（意識水平）降低為基本特征。在臨床上一般按照意識清晰度作如下的分類。

(1)嗜睡（somnolence）：是指不給予刺激即處于睡眠狀態，給予刺激便清醒，能夠說出名字、正確回答簡單問話的反應狀態。嗜睡屬于最輕度的意識障礙。

(2)意識混濁（clouding）：對環境的知覺模糊，注意難以集中，反應遲鈍，判斷容易發生錯誤，可以有定向障礙。

(3)昏睡（stupor）：指處于睡眠樣狀態，對疼痛刺激做用手推開等有目的動作，大聲呼喚僅獲得簡單無意義的應答。

(4)昏迷（coma）：若僅對強烈刺激有逃避反射、防御反應，為淺昏迷；如果對呼喚姓名、使勁拉、掐機體完全沒有反應，瞳孔反射減弱甚至消失，則稱為深昏迷。

再者，還有譫妄、精神錯亂等可作為輕癥意識障礙的變異型看待［1］。

此外，近些年對急性腦損傷（特別是腦外傷）后意識障礙，建議采用量表測評，例如格拉斯哥昏迷評分法（glasgow coma scale，GCS）進行判斷，如表1所示。這也是在世界上被廣泛應用的一般性評價標準，該法是通過對患者進行言語、動作和眼球運動功能的觀察評分，由E、V、M大項目中各相應小項的得分合計來表示。按照該法評分最高為15分，最低為3分，得分越低則表示意識障礙程度越嚴重，所以GCS評分可作為急性腦損害性昏迷的預后評估指標，但也有對例如遷延性昏迷等不能夠正確評價的弱點。

表1 格拉斯哥昏迷評分法（GCS）

一般認為，大腦皮質廣泛損傷和（或）腦干網狀結構損害是造成意識障礙的主要原因，而意識障礙也能夠導致機體發生一系列生理學改變和代謝紊亂，將進一步加重腦損害。另一方面，對于昏迷患者，通常強調做連續腦電圖描記或動態腦電圖監測，最好采用同時記錄包括眼球運動、下頜肌電圖等的多導生理描記法［2］。

二、意識障礙的腦電圖特征

意識障礙由多種原因引起，但終歸是腦機能全面降低的結果，所以在腦電圖上既有共同之處，也可以見到某些差異。關于意識障礙的程度與腦電圖變化，可見到某種程度的相關性（表2）。或者說，在發生意識障礙時，腦電圖常顯示帶有某種特征性的波形，因此正確判定這些特征性波形具有重要意義。一般認為意識障礙的腦電圖所見，可以列舉下述的幾種類型，但不包括癲癇發作時伴隨意識障礙的腦電圖特征。

1.慢波化改變

這被認為是與意識障礙的基本型即意識混濁相對應的腦電圖變化。最典型者是各種麻醉時的腦電圖變化，即隨著意識混濁的加深，α波的頻率慢化，α波消失，θ波、δ波出現，由于平坦期插入的爆發-抑制波形出現，以至最終出現平坦化圖型。觀察還發現，慢波周期的延長，與意識混濁的程度基本上成平行關系，即意識混濁越嚴重，慢波的周期便越長。

一般來說，以δ波昏迷（δ-coma）這種波型的腦電圖最常見，而且腦電圖所見與意識障礙的程度相關。這被認為是在腦血管障礙、腦炎、代謝障礙，以及中毒、缺氧時對腦干網狀結構的直接損害，或者占位性病變時顱內壓增高導致繼發性網狀結構機能異常所引起的。在意識障礙時，額或額-中央部占優勢出現以θ波為主（無調節性，對刺激不出現反應）的腦電圖所見，考慮是由于丘腦或腦干網狀結構受損傷而出現的，這被稱為θ波昏迷（θ-coma）。

2.α昏迷

是指在昏迷時腦電圖顯示與正常成人覺醒狀態相類似的α波或以α波占優勢為特征，亦稱為α樣昏迷（alpha-like coma）。此種圖型與正常覺醒腦電圖的不同之處，關鍵是對各種覺醒刺激（如被動睜眼）不出現α波阻滯現象。研究發現，引起α昏迷的疾患，主要見于缺氧性腦病（例如心跳驟停，其中以心肌梗死最多見）、腦干損害（橋腦與中腦交界特別是橋腦被蓋上部梗死、外傷）、以及藥物中毒等。

其腦電圖特征是，以8～12 Hz α樣頻率占優勢，振幅較低為15～40 μV。多數報告在缺氧性腦病α樣波廣泛性出現、而且有前頭部占優勢的傾向，頻率較慢（8～9 Hz），幾乎沒有自發性調節或對傳入刺激的反應。由于腦干損害所致者大多后頭部α樣波占優勢，頻率較快（9～12 Hz）。而藥物中毒引起的α昏迷，其腦電圖改變大致與缺氧性腦病時相似，有時振幅較高，頻率較快，或伴有β活動，也有時見到自發調節變化［3］。

另外，α昏迷腦電圖大多見于昏迷初期（1～ 4 d），以后將移行為δ波昏迷等異常圖型。一般認為除藥物中毒者外，預后不良者較多見。

表2 意識障礙的程度與腦電圖的關系

3.β昏迷

這是指在昏迷狀態，腦電圖全部導聯持續出現低振幅快波為特征，可見于椎-基底動脈閉塞、低位腦干出血等。其發生機制可能是，由于腦干延髓內存在降低上行性網狀結構激活系統機能的結構，當低位腦干受損害或其作用在橋腦部位受阻時即可出現昏迷，而腦電圖顯示β波或去同步化波型。此外，β昏迷也可見于藥物中毒，例如大劑量巴比妥、地西泮類藥物可引起意識障礙，同時腦電圖上顯示廣泛性β波，以前頭部振幅最高。

4.紡錘波昏迷

在昏迷狀態腦電圖顯示與自然睡眠時相似的紡錘波，這被稱為紡錘波昏迷（spindle coma）。腦電圖顯示廣泛性12～14 Hz紡錘波，大致呈持續性或爆發性出現，以中央-頂部占優勢，常伴有頂尖波。若給予覺醒刺激時紡錘波可消失，但患者不引起覺醒，背景腦電圖的慢波化仍持續存在。

紡錘波昏迷多見于腦外傷（主要涉及腦干部位）急性期，少數見于非器質性損害，此型昏迷一般預后較好。另外，也有人提出昏迷預后的嚴重程度依次為：α昏迷≥δ波昏迷＞β昏迷≥睡眠紡錘波昏迷［1］。

三、意識障礙的特殊類型

有一些狀態與昏迷相似，但是在確診昏迷時，首先通過鑒別診斷排除昏迷以外的可能性。例如，閉鎖綜合征、無動性緘默、緊張癥性模糊等。

1.閉鎖綜合征

閉鎖綜合征亦被稱為假性昏迷（pseudocoma）、橋腦腹側綜合征（ventral pontine syndrome）等。這是指患者意識清晰，能夠認識外界，但由于橋腦底部兩側損害而發生四肢癱瘓、假性球麻痹、兩側面神經及外展神經麻痹，造成不能夠表達個人意愿的狀態。由于患者的手足動作和言語表達喪失，但動眼神經正常，所以，此時僅能利用眼球上下運動和眨眼與人簡單交流。大多數因橋腦底部兩側性梗死引起，其他有中腦腹側兩側性梗死、橋腦腫瘤或出血等原因。此外，重癥肌無力、Guillain-Barre綜合征、肌萎縮性側索硬化癥等也可見到類似閉鎖綜合征的現象。

此時的腦電圖大致正常，與真正昏迷的腦電圖明顯不同。但倘若繼發廣泛的腦損害而缺少正常α節律時，則與昏迷腦電圖難以區別。

2.去皮質綜合征

去皮質綜合征以往也被稱為遷延性昏迷。這是指由于大腦皮質廣泛損害而致大腦皮質機能減退或喪失的狀態，臨床可見肌張力亢進、去皮質強直姿勢。患者有眼球活動，而軀體完全不動，不能言語，但是睡眠與覺醒周期仍然保持。一般認為遷延性昏迷持續3個月以上時，則被視為植物狀態（vegetative state）。

植物狀態是指患者喪失認知機能，不能意識周圍環境，但保持著非認知機能和睡眠覺醒周期；患者有自主呼吸，有自發動作或對刺激產生反應而睜眼，但不能說話或遵從指令。植物狀態極少有恢復，病因常見交通事故腦外傷、缺氧及腦血管障礙等多種。

植物狀態的腦電圖大多見到廣泛性慢波甚至平坦波型。

3.腦死亡

所謂腦死亡（brain death）是指包括腦干在內的全部腦機能不可逆性低下至不可能恢復階段的狀態。或者說，腦死亡是指生命維持所需要的腦干機能發生不可逆性停止的狀態。目前大多數國家把強調大腦和腦干機能低下的“全腦死”作為腦死亡，而在英國采用僅有腦干機能低下為條件的“腦干死”。作為腦死亡判定的前提條件包括：① 深昏迷；② 原有疾患已確診，沒有恢復的希望。腦死亡判定與器官移植沒有關系，需要由2名以上有腦死亡判定經驗的醫師做出診斷。

腦死亡判定標準包括：(1)深昏迷（GCS 3分）；(2)瞳孔固定，兩側4 mm以上；(3)腦干反射（包括對光反射、角膜反射、睫脊反射、頭眼反射、前庭反射、咽反射、咳嗽反射等）消失，需除外失明、鼓膜或眼球損傷等；(4)平坦腦電圖（即使給予刺激，也至少4個導聯描記30 min以上呈平坦波型）；(5)自主呼吸消失。

平坦波型或稱無腦電活動（electrocerebral inactivity），又稱為腦電靜息。在做這樣的判定時通常需要遵循特殊的技術要求，國際臨床神經電生理聯盟也曾發表“昏迷患者-無反應狀態”的電生理學監測標準（1996）。這可概括為腦電圖記錄應該由熟練的技術員或醫師實施，腦電圖判讀也需有經驗的醫師進行；儀器噪音應低于2 μV；除通常的儀器校正標準外，靈敏度增加至2 μV/mm或50 μV/20 mm，頭皮電極間阻抗需低于10 kΩ而大于100 Ω；至少在頭皮上安放8個記錄電極，耳垂參考電極導聯和電極間長距離的雙極導聯兩種方式記錄，盡可能識別和消除各種干擾偽差［4］；需要至少進行30 min連續腦電圖記錄，在間隔6 h后以同樣條件進行記錄［2］。

此外，也有必要采用反映腦干機能的腦干誘發電位對腦死亡判定。例如腦干聽覺誘發電位（BAEP）的各波均消失、短潛伏期體感誘發電位（SEP）的N13或N20之后的波形消失，可作為判定腦死亡的參考依據。因此，必須主張在軀體檢查的基礎上做出綜合的分析判斷，才能夠提高腦死亡診斷的可靠性。