定量腦電圖趨勢圖在頸內動脈重度狹窄患者腦功能狀態(tài)評估中的應用及其對短期內發(fā)生急性閉塞風險的預測價值(附1例報告)

吉思媱,王巖,陸葉婷,朱翔毅,徐敏,胡小偉

EEG提供連續(xù)、實時、非侵入性的腦功能測量,其在頸動脈內膜切除術期間在梗死發(fā)展之前識別缺血方面具有確定作用[1]。2015年美國臨床神經生理學會發(fā)布的《成人和兒童危重患者連續(xù)腦電圖監(jiān)測共識》建議將連續(xù)EEG作為識別腦缺血的輔助工具,并將定量EEG(QEEG)作為缺血監(jiān)測的一部分[2]。傳統(tǒng)的EEG分析使用目測分析法,該方法對神經電生理學專業(yè)知識要求高,需專業(yè)培訓方能準確判讀,具有較強的主觀性,且數據分析耗費大量人力和時間。QEEG是將原始EEG圖形通過頻域或時域分析,將EEG基本參數(頻率、節(jié)律、波幅和波形等)通過函數模型轉化為量化參數,得到參數變化的趨勢圖。該方法分析結果更加客觀,易于理解,更可以實現床旁實時讀圖,即時指導臨床診療[3]。本研究在影像學檢查基礎上,利用QEEG趨勢圖監(jiān)測并評估1例頸內動脈重度狹窄患者腦缺血閾值狀態(tài)下的腦功能損傷情況,以探討QEEG對頸內動脈重度狹窄患者腦功能狀態(tài)的評估能力和短期內閉塞風險的預測價值。

1 臨床資料

患者,男性,84歲,因“反復頭暈十余年加重2周”于2021年7月5日入院?；颊呤嗄觊g出現反復發(fā)作性頭暈,體位改變可誘發(fā),無其他伴隨癥狀。近2周病情加重,外院頭顱MRI+DWI(2021-6-17)示左側側腦室旁新近腔隙性梗死灶。既往有高血壓病史20年余,正規(guī)服藥。入院查體:血壓151/77 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),心率73次/min,意識清楚,語言流利,對答切題,顱神經(-),右側肢體輕癱試驗(+)。病理征(-),深淺感覺無異常,腦膜刺激征(-),共濟運動(-)。實驗室檢查:EEG(2 h):6～7 Hz的低中波幅θ活動增多,以左側半球顳區(qū)為著(圖1A)。QEEG(30 min):左側半球6～7 Hz的θ頻段的慢波持續(xù)存在,顯著多于右側半球,且相應波幅明顯增高;兩側半球1～4 Hz的δ頻段慢波無明顯差異(圖1B)。頸部血管彩色超聲示左側頸內動脈重度狹窄(圖2A)。頭顱MRI+DWI示左側頂葉及半卵圓中心有新發(fā)腔隙性梗死(圖2B)。7月8日行CTP+CTA(圖2D、2E)示左側頸內動脈重度狹窄,左側中動脈供血區(qū)感興趣區(qū)域腦血流量(CBF)27～28 mL/(100 mL·min)[右側對稱區(qū)域35～36 mL/(100 mL·min)],但CT灌注成像(CTP)各參數偽彩圖顯示兩側半球無明顯差異(圖2D)。初步診斷:(1)腦梗死(小動脈閉塞型);(2)頸內動脈重度狹窄。給予雙抗、調脂等治療。7月9日患者突發(fā)右側肢體無力、言語不能。神經系統(tǒng)體格檢查:神清、混合性失語、伸舌右偏,雙側瞳孔等大等圓,直徑3 mm,對光反射稍遲鈍,雙側眼球活動正常,四肢肌力檢查不能配合,粗測左側肢體肌力Ⅴ級,右側肢體肌力0級,病理征右側(+),余體格檢查不能配合。NIHSS評分13分。復查頭部CTA+CTP(圖2F、2G)示左側大腦半球顯著缺血性低灌注,左側中動脈供血區(qū)感興趣區(qū)域CBF 14～15 mL/(100 mL·min),CTP參數偽彩圖顯示兩側半球對稱區(qū)域明顯差異(圖2F);左側頸內動脈急性閉塞。考慮患者高齡、近期腦梗死,靜脈溶栓和血管內治療風險大,家屬要求保守治療。后行CT平掃(圖2C)示左側大腦半球大面積梗死伴水腫。7月30日出院時,患者神志朦朧,不能言語,留置胃管,左側上下肢肌力Ⅴ級,右上下肢肌力0級。出院后進一步行康復治療,出院10個月后隨訪,mRS評分4分,Barthel指數15分。

圖1 患者EEG檢查結果A:10 s的原始EEG,雙極縱聯(lián),左側半球顳區(qū)為著6～7 Hz的低中波幅的θ活動,較右側增多。B:QEEG趨勢圖顯示,a和a’分別為左、右半球(去除導聯(lián)額極FP1和FP2)節(jié)律性頻譜圖,圖中x軸(橫軸)顯示為30 min(以下x軸均相同),y軸為1～25 Hz頻率分布,色標z軸為功率,單位是波幅與頻率比值(μV/Hz);b和b’分別為左、右半球快速傅立葉轉換(FFT)頻譜圖,y軸為0～20 Hz的頻率分布,色標z軸為功率,單位是波幅平方根與頻率比值(SQRT)(μV/Hz);c和c’分別為左、右半球振幅整合EEG(aEEG),y軸(縱軸)為波幅,藍色曲線代表左半球,紅色曲線代表右半球,重疊部分為粉色;d～g’為FFT的功率譜趨勢圖,d和d’分別為左、右各半球1～4 Hz(深藍),e和e’分別為左、右各半球4～8 Hz(黃色),f和f’分別為左、右各半球8～13 Hz(綠色),g和g’分別為左、右各半球13～20 Hz(淺藍)的頻段功率譜分布,功率譜單位是μV?；颊咦髠?～8 Hz(θ頻段)慢波明顯增加,其次為8～13 Hz,其中8 Hz左右的慢α波數量和波幅亦為左側半球優(yōu)勢。左側半球6～7 Hz的θ頻段的慢波明顯多于右側半球(藍、白、紅色箭頭所示),而且相應的波幅也明顯增高(黑色箭頭所示)。

圖2 左側頸內動脈閉塞前后影像學資料A:頸部彩色多普勒示左側頸內動脈極重度狹窄(直徑狹窄率91.4%,易損斑塊);B:DWI示左側頂葉及半卵圓中心急性腔隙性梗死灶;C:CT平掃示左側頸內動脈急性閉塞致大面積梗死;D:頸內動脈閉塞前CTA示左側頸內動脈起始處及C1段混合斑塊,管腔中-重度狹窄;E:頸內動脈急性閉塞后CTA示左側頸內動脈起始處閉塞;F:頸內動脈閉塞前CTP各參數偽彩圖顯示兩側半球無明顯差異;G:頸內動脈急性閉塞后CTP示供血區(qū)顯著缺血、低灌注(平均通過時間、對比劑峰值時間、達峰時間明顯增加,腦血容量和CBF下降)。

2 討 論

大腦功能通過特定頻率振蕩在EEG上顯示,所有頻率都由網狀激活系統(tǒng)調制。位于第Ⅲ、Ⅴ和Ⅵ層的錐體神經元對低氧條件(例如缺血)極為敏感,從而導致EEG模式異常變化。EEG變化與CBF密切相關(圖3)。當正常CBF下降到大約25～35 mL/(100 mL·min)時,EEG首先失去較快的頻率,然后當CBF下降到17～18 mL/(100 mL·min)時,較慢的頻率逐漸增加,代表了一個關鍵的缺血閾值,在該閾值時神經元可能繼續(xù)失去跨膜梯度,導致細胞死亡,即梗死[4]。以上可以解釋本例患者EEG出現持續(xù)的、較慢頻段的θ活動,提示缺血腦功能損害明顯。第一次CTP檢查時發(fā)現左側中動脈供血區(qū)感興趣區(qū)域CBF 27～28 mL/(100 mL·min),盡管EEG和CTP檢查不同步,仍然提示腦功能接近缺血閾值。一旦腦缺血嚴重至臨床或影像學上變得明顯,多為不可逆[5],既往EEG評估缺血時腦功能的作用可能被忽略,其可以在腦缺血損傷可逆時檢測并指導積極治療腦缺血。QEEG趨勢圖能夠較原始EEG快速、準確、直觀的反映瞬時大腦功能變化,可用于輔助診斷和監(jiān)測病情進展情況,對是否需要進一步選擇個體化的干預治療、預防卒中發(fā)生有一定的價值。QEEG使用數學或統(tǒng)計算法分析和壓縮數小時的傳統(tǒng)多通道原始EEG數據,以在單個屏幕上生成計算機化圖形,創(chuàng)建更簡單和連貫的患者腦功能可視化圖形[6]。本文報道的1例重度頸內動脈狹窄患者CTP偽彩圖尚未出現兩側半球間明顯差異時,QEEG趨勢圖已顯示患側半球持續(xù)的θ活動較健側顯著增多,提示缺血狀態(tài)下的腦功能損害,推測患者此時CBF可能處于缺血與梗死的臨界狀態(tài)?；颊? d即發(fā)生頸內動脈急性閉塞,梗死形成,繼而預后不佳,應屬典型案例。QEEG趨勢圖可能在快速、直觀評估重度頸內動脈狹窄患者的腦功能狀態(tài)和預測梗死發(fā)生方面具有潛在的價值。

圖3 CBF與EEG及病理生理的關系

本例CTP偽彩圖未能快速識別腦灌注下降,如果計算CTP各參數具體值則存在感興趣區(qū)域選擇偏倚,且不能連續(xù)監(jiān)測。連續(xù)EEG床邊采集并生成QEEG數據可以實時反映腦功能狀態(tài)。研究[7]表明,EEG的敏感性高于影像學檢查,QEEG可以快速反映大腦功能和代謝的異常狀態(tài),在腦血流減少導致腦損傷的情況下尤其敏感。頸內動脈重度狹窄患者早期缺血狀態(tài)下的腦功能損傷在QEEG中的表現形式與蛛網膜下腔出血的遲發(fā)性腦缺血類似。目前,TCD、臨床查體和DSA是診斷遲發(fā)性腦缺血的主要方法,但上述方法不敏感,不能連續(xù)使用。因此,遲發(fā)性腦缺血往往沒有被發(fā)現,或者被發(fā)現得太晚,無法進行有效干預。研究[5,8]表明,持續(xù)EEG監(jiān)測可能有助于早期發(fā)現遲發(fā)性腦缺血。目前監(jiān)測腦缺血和腦功能多采用α波/δ波、δ+θ/α+β和α波變異性等量化參數,采取部分導聯(lián),無法克服EEG空間分辨率的不足[5,9]。本例采用標準導聯(lián)(考慮瞬目偽差多,僅排除額極FP1/FP2導聯(lián))節(jié)律性頻譜圖,聯(lián)合振幅aEEG和FFT的頻譜、功率譜趨勢圖顯示,更為快速和直觀。節(jié)律性頻譜圖是Persyst算法專有的定量EEG工具[10],其圖形顯示對EEG頻率和功率信號執(zhí)行分析的輸出值。由于EEG中常見多個頻段的節(jié)律性腦電活動,因此節(jié)律性在四個頻段(1～4 Hz、4～9 Hz、9～16 Hz、16～25 Hz)中計算,并同時顯示在同一個y坐標軸上(1～25 Hz),突出呈現在給定時間段具有最高幅度和節(jié)律性的彩色密度光譜陣列的頻率分量,從而強調某一優(yōu)勢頻段,例如本例左側半球6～7 Hz的θ節(jié)律突出顯示在4～9 Hz頻段范圍內。aEEG通過對原始EEG波幅低變化信號經過濾波、振幅整合和時間壓縮,以半對數形式表現和分析的方法[3],描述EEG在壓縮時間尺度上經過濾波、校正后獲得平滑曲線。本研究aEEG進一步驗證左側半球異常慢波的腦電活動波幅亦明顯高于健側半球。FFT頻譜、功率譜均是應用廣泛的QEEG,本研究不同之處在于分別顯示兩側半球δ、θ、α、β各頻段功率譜,進一步表明左側半球θ頻段腦電活動顯著多于健側半球。

鑒別診斷方面,本例頸內動脈重度狹窄的EEG模式需與頸內動脈系統(tǒng)TIA的EEG變化相鑒別。后者以卒中樣的神經體征和癥狀為特征,發(fā)作間期EEG多為正?；蜉p度非特異性異常,持續(xù)時間多數不超過1 h,發(fā)作時可有同側半球頻率稍減慢,即多數在θ頻段范圍;如發(fā)作持續(xù)時間超過24 h,同側顳區(qū)常出現δ活動。如CT和MRI正常,EEG出現一側半球明顯慢波活動,可能提示局部血流灌注降低[11-12]。本例頸內動脈極重度狹窄出現患側顳區(qū)為著持續(xù)性θ活動,臨床表現和持續(xù)時間均不支持頸內動脈系統(tǒng)TIA的診斷。另外本病需要與正常老年人顳區(qū)慢波相鑒別。正常老年人也可見顳區(qū)慢波、特別是前、中顳區(qū)的局部慢波活動增多,多為3～8 Hz的θ波短陣發(fā)放,在覺醒狀態(tài)下不明顯,多出現于中、老年人思睡期與淺睡期中[13],與本例患者清醒期、持續(xù)的θ頻段的慢波節(jié)律不同。

綜上所述,聯(lián)合神經影像學檢查的QEEG趨勢圖可能有助于早期、快速識別頸內動脈重度狹窄患者缺血狀態(tài)下的腦功能損傷,甚至可能對患者短期內發(fā)生急性動脈閉塞具有潛在的預測價值。但本文為個案報道,需要更大樣本的隊列研究進一步探討QEEG在失代償性頸內動脈重度狹窄中的應用價值。

作者貢獻說明吉思媱負責病例采集、分析及撰寫、修改文章;王巖、陸葉婷、朱翔毅、徐敏進行文章修改;胡小偉提出選題、研究設計、指導文章修改,提供研究經費