過度換氣誘發(fā)試驗對兒童腦電圖的影響：文獻綜述

殷全喜 李虎 韓淑娟

菏澤市第三人民醫(yī)院神經(jīng)電生理室 山東省菏澤市 274031

腦電圖（electroencephalography，EEG)是經(jīng)頭皮電極采集與記錄的局部神經(jīng)元自發(fā)性、節(jié)律性的電活動。由于癲癇發(fā)作具有多種形式且發(fā)作時間無法預(yù)測，常規(guī)EEG常常記錄不到異常電活動。所以，有必要做一些誘發(fā)試驗來提高異常活動和癲癇樣放電的檢出率。過度換氣（hyperventilation, HV）誘發(fā)試驗，可以提高常規(guī)腦電圖的陽性率和癲癇樣放電率，是一種比較安全、實用的生理性腦電圖誘發(fā)方法。兒童大腦尚在發(fā)育階段，對HV很敏感，閱圖的結(jié)果很有可能發(fā)生誤判，本文將HV誘發(fā)試驗對腦電圖的影響綜述如下。

生理基礎(chǔ)及禁忌癥

持續(xù)過度換氣使體內(nèi)二氧化碳排出量增加，被試者出現(xiàn)低碳酸血癥及輕度呼吸性堿中毒，從而引起反射性腦血管收縮，導(dǎo)致腦血流量減少，氧和葡萄糖供應(yīng)減少，腦神經(jīng)細胞功能下降。低碳酸血癥使血漿游離鈣濃度降低，可有口干、四肢麻木、頭暈，甚至手足搐搦等癥狀。而神經(jīng)元在缺氧、低鈣等因素的影響下興奮性增高，驚厥閾值降低，癲癇患者容易引起癲癇樣放電甚至臨床發(fā)作［1-4］。

急性腦卒中、近期顱內(nèi)出血、大血管嚴重狹窄、煙霧病、顱內(nèi)壓增高、嚴重心肺疾病、鐮狀細胞病、臨床情況危重的患者及年老體弱者不應(yīng)采用過度換氣誘發(fā)試驗［1-3］。

HV誘發(fā)試驗方法

1.常規(guī)方法 囑被檢者坐位或站立位，閉目狀態(tài)下連續(xù) 3 min 深呼吸，而且要求在深呼吸時盡力呼氣，呼吸頻率20～25次/min，換氣量為正常的5～6倍。小兒患者不合作時可以逗引吹紙條或者吹風車，對高度懷疑癲癇的患者，如果3 min未能獲得陽性結(jié)果，可以適當延長至5 min。過度換氣停止后還應(yīng)至少記錄 3 min，或繼續(xù)記錄直到異常腦電活動恢復(fù)至過度換氣前的基線水平為止。若考慮HV誘發(fā)試驗不達標，則可在間隔5 min 以后再重復(fù)進行一次［1-3］。

2.改良方法與效果 陳雪濤等［5］在空軍招飛選拔過程中將兩種過度換氣誘發(fā)方法進行比較研究，HV優(yōu)化方法在既往HV的基礎(chǔ)上，佩戴呼吸阻力器（佩戴口罩或特殊的由飛行員供氧面罩改制的面罩），以增加 HV時的阻力，把呼吸頻率由既往的40次/min提高到60次/min，持續(xù)時間為1 min，起到了加強呼吸肌主動用力，強化HV誘發(fā)效果的作用。HV持續(xù)時間縮短為1 min 后，由于呼吸頻率加快，再輔助全身用力呼吸，在短時間內(nèi)即可建立腦癲癇樣缺氧狀態(tài)，而且由于受檢者能夠堅持，能很好地保持這種狀態(tài)的穩(wěn)定性，直到完成誘發(fā)過程。HV優(yōu)化法在招飛行員的腦電圖檢查中總淘汰率為6%，而既往法為1.4%，優(yōu)化法較既往法提高約4%，表明HV方法優(yōu)化后，顯著提高了選拔效果。趙衛(wèi)明等［6］使用改進型呼吸測定儀，只用鼻孔呼氣CO2濃度設(shè)置合適（2.5%～3.5%），結(jié)果顯示總陽性率可達86%，與患者自行過度呼吸時的陽性率30%和用換氣節(jié)拍器時患者的陽性率52%相比，可以大大提高癲癇患者異常波的檢出率（P＜0.01）。

Arain等［7］對癲癇患者每天進行一次3 min的HV誘發(fā)試驗，所有患者都被要求張口過度換氣3 min，然后觀察5 min，如果癲癇發(fā)作發(fā)生在HV期間或HV完成后3 min內(nèi)，被認為是由HV誘發(fā)的。結(jié)果顯示每天一次的HV誘導(dǎo)癲癇發(fā)作的發(fā)生率幾乎是不做HV誘發(fā)的6倍。HV成功誘發(fā)部分癲癇發(fā)作的平均時間為3 d。而Jonas等［8］對所有患者每天記錄8 h，在腦電圖技術(shù)人員的監(jiān)督下，在EKG監(jiān)測下，每天進行最多一次HV，過度呼吸6 min，閉眼，最低呼吸頻率為20次/min，如果癲癇發(fā)作發(fā)生在HV期間或在HV完成后5 min內(nèi)，則被認為是HV誘發(fā)的，結(jié)果表明誘發(fā)的癲癇發(fā)作率是自發(fā)發(fā)作率的9倍。

HV誘發(fā)試驗的正常和異常反應(yīng)

1.HV誘發(fā)試驗的正常反應(yīng)：過度換氣的正常反應(yīng)為引起雙側(cè)同步的高波幅慢波“建立”（build-up）或慢波反應(yīng)，包括δ波和θ波，同時α波的波幅增高，頻率減慢［1-3］。通常青少年和成人慢波活動在前頭部突出，如額部間斷性節(jié)律性 δ 活動（frontal intermittent rhythmic delta activity，F(xiàn)IRDA），而兒童可在前頭部或后頭部突出，如枕部或枕部間斷性節(jié)律性δ活動（occipital intermittent rhythmic delta activity，OIRDA）。雖然間斷性節(jié)律性δ活動（Intermittent rhythmic delta activity，IRDA）表明有彌漫性腦功能不良，但僅在過度換氣第2～3分鐘出現(xiàn)的IRDA應(yīng)視為正常現(xiàn)象，在IRDA 圖形中偶可混有比較尖的波形，多為背景活動中的高波幅α或β波，不應(yīng)解釋為癲癇樣放電［3-4］。此外，α節(jié)律經(jīng)常僅在過度換氣后首先明確地出現(xiàn)，可能是因為放松作用。有時在一份EEG記錄中，α節(jié)律僅出現(xiàn)在過度換氣早期，可能與患者在此時注意力轉(zhuǎn)移有關(guān)［3-4］。

2.HV 誘發(fā)試驗的異常反應(yīng)［1-4］：(1) 出現(xiàn)棘波、尖波等癲癇樣放電；(2) 出現(xiàn)兩側(cè)明顯不對稱的慢波等；(3) 慢波早期出現(xiàn)和延遲消失，過度換氣開始的最初30 s內(nèi)出現(xiàn)慢波反應(yīng)稱為早期出現(xiàn)（early break），過度換氣停止 30 s后仍有明顯慢波活動稱為延緩反應(yīng)（delay activity）或延遲消失。福山幸夫等［9］認為，正常兒童的慢活動應(yīng)在HV停止后60 s內(nèi)消失。早期出現(xiàn)和延遲消失這兩種情況均屬于非特異性表現(xiàn)，反映腦血管調(diào)節(jié)功能不良，在成人為輕度異常，但在小兒通常沒有明確的臨床意義。

HV慢高化反應(yīng)的分度參考標準及表現(xiàn)形式

1.HV慢高化反應(yīng)的分度參考標準［2］

(1) 輕度慢高化反應(yīng)：①在2 min內(nèi)出現(xiàn)廣泛性、陣發(fā)性或持續(xù)性少至中量75～100 μV慢活動或節(jié)律，且波幅越來越高（≥100 μV），頻率越來越慢；②在2 min后出現(xiàn)≥100 μV慢活動或節(jié)律，且波幅越來越高，頻率越來越慢。(2) 中度慢高化反應(yīng)：①在1 min內(nèi)出現(xiàn)廣泛性、陣發(fā)性或持續(xù)性中至較多量75～100 μV慢活動或節(jié)律，且波幅越來越高（≥150 μV），頻率越來越慢；②在1～2 min內(nèi)出現(xiàn)≥100 μV慢活動或節(jié)律，且波幅越來越高（≥150 μV)，頻率越來越慢；③在2 min后出現(xiàn)100～150 μV慢活動或節(jié)律，且波幅越來越高，頻率越來越慢。(3) 重度慢高化反應(yīng)：①在1 min內(nèi)出現(xiàn)廣泛性、陣發(fā)性或持續(xù)性較多量100～150 μV慢活動或節(jié)律，且波幅越來越高（≥200 μV），頻率越來越慢；②在1～2 min內(nèi)出現(xiàn)≥150 μV慢活動或節(jié)律，且波幅越來越高（≥200 μV），頻率越來越慢；③在2 min后出現(xiàn)150～200 μV慢活動或節(jié)律，且波幅越來越高，頻率越來越慢。

2.HV誘發(fā)試驗陽性表現(xiàn)形式

金曉青等［10］研究癲癇患者的HV陽性表現(xiàn)可分為以下5種形式：①自然描記時陰性轉(zhuǎn)化為陽性（即凈增），年齡越小凈增率越高，主要是因為低碳酸血癥直接作用于腦，或間接通過腦血管收縮引起腦部缺血、缺氧，在患兒身上的效應(yīng)較成人更靈敏、更顯著。②慢波增加，常以兩額區(qū)為著，成人比率較高，但由于此類變化為非癲癇特異性變化，其臨床診斷意義不大。③發(fā)作波增加，以失神小發(fā)作較多見，均呈陣發(fā)性表現(xiàn)。④自然描記時的慢波異常轉(zhuǎn)化為發(fā)作波異常，這種波型的轉(zhuǎn)化為臨床癲癇診斷提供了依據(jù)。⑤自然描記時發(fā)作波異常轉(zhuǎn)化為慢波異常。

HV對腦電圖的影響

1.癲癇樣放電的敏感性

李巍等［11］觀察156例擬診癲癇患者中，安靜狀態(tài)下常規(guī)EEG癇樣放電33%，HV誘發(fā)癇樣放電43%，HV誘發(fā)癲癇樣放電率增加10%。Raybarman等［12］對275份腦電圖分析發(fā)現(xiàn)，只有11.6%的HV顯示癲癇樣放電。Kane等［13］觀察的3 170例疑似癲癇患者中，HV中387例（12.2%）出現(xiàn)癲癇樣放電。金曉青等［10］觀察的921例HV陽性患者中，發(fā)作波占67.3%（620例），比自然描記時凈增409例，占全組病例的24.3%，幾乎1/4的病例是通過HV而獲得EEG診斷依據(jù)的，充分說明HV對提高癲癇EEG診斷的重要價值。EEG對癇癲的診斷與定位雖然有重要價值，但不能確定病因。有癲癇臨床發(fā)作但無癲癇樣活動腦電圖者，即使增加誘發(fā)試驗，做動態(tài)腦電圖、視頻腦電圖檢查，仍有一定比例的假陰性，與癲癇放電灶太小、太深和兒童存在認知功能障礙等有關(guān)。Jonas等［8］研究表明逐漸減少抗癲癇藥物劑量，增加了HV對頑固性癲癇患者癲癇發(fā)作的誘發(fā)作用。接受逐漸減少抗癲癇藥物劑量的患者HV誘發(fā)放電的比例高達69%。

2.HV+ 蝶骨電極

吳國英等［14］研究表明，蝶骨電極加過度換氣與常規(guī)描記比較，癇樣放電檢出率提高到66.0%，比常規(guī)電極提高19.2%，蝶骨電極加過度換氣對提高各型癲癇樣放電檢出率均有非常顯著的意義，尤其對復(fù)雜部分性發(fā)作。付秀軍［15］觀察120例蝶骨電極加做過度換氣視頻腦電圖監(jiān)測，陽性率為87.5%，較正常監(jiān)測的陽性率80%，高出7.5%。白洪蕊等［16］研究結(jié)果顯示，蝶骨電極檢測的復(fù)雜部分性發(fā)作的異常率較常規(guī)描記提高了37.93%，蝶骨電極+HV檢測較常規(guī)電極檢測提高了44.83%，檢測失神發(fā)作的異常率較常規(guī)描記提高了33.33%，蝶骨電極+HV檢測較單純蝶骨電極檢測提高了38.89%。黃莘莘等［17］觀察108例發(fā)作性頭痛患者常規(guī)頭皮電極EEG非特異性異常32 例（29.6%），癇樣放電3例（2.8%），而蝶骨電極加過度換氣非特異性異常49例（45.4%），癇樣放電10例（9.3%），蝶骨電極加過度換氣與常規(guī)頭皮電極比較，其癇樣放電和非特異性異常檢出率分別提高15.8%和6.5%。常規(guī)頭皮電極多反映大腦表淺部位的某些區(qū)域的點活動，而蝶骨電極對大腦顱底部、顳葉內(nèi)側(cè)面及深部病變的探查彌補了常規(guī)電極的不足，蝶骨電極加做HV，可以將HV誘發(fā)的腦顱底部、顳葉內(nèi)側(cè)面異常放電，通過蝶骨電極記錄下來，故更有實用價值。

3.HV 與失神發(fā)作

廖中華［18］觀察53例失神發(fā)作中26例有典型失神癲癇樣放電，即彌漫性、同步的高幅3 Hz棘慢綜合波。金曉青等［10］研究顯示在各年齡組中，失神小發(fā)作的陽性率均較高，其余各型發(fā)作的陽性率亦與年齡有關(guān)，兒童高于成人。葉玲等［19］在對典型與不典型失神發(fā)作兒童的腦電圖及臨床研究中表明，典型失神組72例患兒中進行HV試驗的有68例，其中誘發(fā)發(fā)作60例（88%），不典型失神組患兒年齡較小，能配合做HV試驗的患兒僅有11例，其中4例（36%）誘發(fā)失神發(fā)作，兩組比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。張小莉［20］研究的85例失神癲癇患兒發(fā)作間期和發(fā)作期的腦電圖分別有77例（90.59%）和85例（100.00%）HV誘發(fā)試驗呈陽性（P＜0.05）；HV中分別有26例（30.59%） 和85例（100.00%）出現(xiàn)癇波（P＜0.05）。HV是已知的誘發(fā)兒童失神癲癇發(fā)作的有效方法，但它在其他類型癲癇中引起癲癇發(fā)作的有效性，特別是在標準腦電圖描記期間，仍然存在爭議。Kane等［13］觀察了59例出現(xiàn)臨床廣泛性發(fā)作的病例，其中有54例為失神發(fā)作。HV試驗對誘發(fā)典型失神發(fā)作非常敏感，其原因可能是失神發(fā)作和其伴發(fā)的EEG變化對酸堿平衡變化特別敏感，由HV試驗引發(fā)的呼吸性堿中毒足可以誘發(fā)此類癲癇發(fā)作。

4.HV 與顳葉癲癇

Arain等［7］觀察了54例癲癇患者HV的EEG，其中顳葉癲癇45例，額葉癲癇6例，其他類型癲癇3例。HV誘發(fā)出癲癇發(fā)作的患者均為顳葉癲癇，表明顳葉癲癇發(fā)作比額葉癲癇發(fā)作更容易由HV誘發(fā)，6例額葉癲癇患者中沒有一例誘發(fā)出癲癇發(fā)作，但樣本量太小，不具有統(tǒng)計學意義。Jonas等［8］研究表明，在相同的臨床環(huán)境下，HV對顳葉癲癇發(fā)作具有特定的誘發(fā)作用。范艷華［21］研究表明，HV對失神和精神運動型癲癇最有診斷價值。金曉青等［10］認為HV誘發(fā)的復(fù)雜部分性發(fā)作在青少年中居其他類型之首，但隨著年齡增長其陽性率下降明顯。

5.HV 與煙霧病

煙霧病（moyamoya disease，MMD）是一種慢性血管閉塞性疾病，其特征為雙側(cè)頸內(nèi)動脈末端及大腦中動脈和大腦前動脈起始部進行性狹窄或閉塞，以及顱底軟腦膜及穿通動脈等小血管代償增生形成腦底異常血管網(wǎng)。MMD是兒童常見的腦血管疾病，多為缺血型。異常慢活動在過度換氣中出現(xiàn)，大約50%患兒在過度換氣停止20～60 s后，出現(xiàn)彌漫性、不規(guī)則、極高波幅慢活動，持續(xù)30 s以上，前頭區(qū)最明顯。這種現(xiàn)象稱為慢波“重建”（re-build up）［23-24］。羅小青等［22］觀察了12例MMD患兒，HV誘發(fā)試驗均異常，其中4例出現(xiàn)慢波“重建”。一些作者研究并報道的MMD患兒，HV中出現(xiàn)慢波“建立”，HV后出現(xiàn)“重建”圖像，并明確指出患煙霧病的兒童在做腦電圖檢測時，應(yīng)避免做HV誘發(fā)試驗［13,23-24］。

腦電圖重建現(xiàn)象的機制尚不清楚，但有研究提出了一種可能的機制：HV過程中的電生理積累是基于通氣過度導(dǎo)致的二氧化碳動脈分壓降低和腦灌注降低［24］。氧合血紅蛋白濃度逐漸升高，HV 5～7 min后降低，當氧合血紅蛋白減少，脫氧血紅蛋白增加時，再生成現(xiàn)象發(fā)生。在腦血管反應(yīng)性受到干擾的區(qū)域，HV后區(qū)域腦血流減少。因此，局部腦缺氧和氧代謝紊亂在HV后再生成現(xiàn)象的發(fā)生中起著重要作用。“重建”不僅是缺血缺氧的表現(xiàn)，也是MMD中特有的低氧缺氧的表現(xiàn)。Kaciński等［25］研究指出不僅在MMD的初步診斷中，而且在術(shù)后病例的評估中，HV后腦電圖的評估也是一個非常重要的工具。

6.兒童HV中出現(xiàn)的慢高化反應(yīng)

有研究指出，由于兒童神經(jīng)系統(tǒng)尚未發(fā)育完善，因而過度換氣腦電圖出現(xiàn)慢波是一種正常的生理反應(yīng)現(xiàn)象，年齡越小出現(xiàn)的概率越大，慢波的波幅越高；在小兒 HV 誘發(fā)試驗中，不管其中慢波數(shù)量多少，兒童過度換氣中出現(xiàn)的慢波不應(yīng)視為異常，甚至慢波爆發(fā)均無病理意義，對診斷癲癇的價值不大；對稱性雙側(cè)慢波無論波幅高低、出現(xiàn)早晚、有無節(jié)律，均認為是正常腦電圖，除兒童過度換氣中出現(xiàn)的恒定慢波不對稱現(xiàn)象視為異常外，不能把陣發(fā)性的慢波作為癇樣放電［18,26-28］。而 Raybarman 等［12］研究 275 名兒童在HV期間都沒有引起臨床癲癇發(fā)作。在對兒童全面性癲癇的常規(guī)臨床腦電圖研究中，HV的“誘發(fā)”價值受到了質(zhì)疑。崔彥民［29］指出HV誘發(fā)試驗在小兒癲癇樣放電檢出率中高于成人的機制可能為：(1) 小兒做HV試驗時一般都非常投入，而成人則一般沒有小兒那樣投入，HV效果小兒要明顯優(yōu)于成人；(2) 小兒機體恒定機能不夠完善，腦電圖尚不穩(wěn)定，HV時容易出現(xiàn)慢波的同時更容易出現(xiàn)癲癇樣放電；(3) 小兒癲癇灶周圍神經(jīng)元群異常放電的閾值可能較成人低，更容易誘發(fā)出癲癇樣放電。

小 結(jié)

HV誘發(fā)試驗在嚴控禁忌癥的前提下，在呼吸量達標的情況下，是一種比較安全實用的生理性腦電圖誘發(fā)方法。HV可以提高癲癇樣放電率。兒童比成年人對HV更加敏感，由于兒童在HV中的反應(yīng)較大，判讀時要謹慎，不要誤判。在HV的同時加做蝶骨電極等項目，可以進一步提高EEG癲癇樣放電檢出率。