脑电图（encephalography-EEG）是最古老的“现代化”神经科检查手段，由Hans Berger在1924发明。尽即使影像技术（CT、MEG、MRI、PET和SPECT）的广泛应用已经戏剧性的改变了我们评估脑结构和功能的能力，EEG对于癫痫和脑病的诊断和评估仍然是不可替代的检查方法。现代计算机技术不仅改变了EEG的记录方式，也改变了数据的储存和分析方式，使EEG的临床应用更为便利和有效，广泛用于癫痫疾病的诊断、分类、药物治疗的评价、预后判断及术前评估等。

EEG检查有助于癫痫的多轴诊断，即判断是否为癫痫发作、癫痫发作类型的癫痫综合征诊断及癫痫可能的病因，能够帮助选择恰当的药物治疗，并且能够帮助判断预后。EEG对于癫痫的诊断价值如下。

（一）EEG对于癫痫发作的分类价值

尽管局灶性发作和全面性发作的症状学各具特征，但是仅从病人和家属描述的病史进行诊断有时并不容易，比如对于以短暂意识障碍为主要症状的发作，EEG表现为局灶性放电则为复杂部分性发作，广泛性放电则为失神或者不典型失神发作典型失神和不典型失神。3Hz放电提示典型失神发作，而慢棘慢综合波（2.5Hz以下）、背景活动异常常与不典型失神发作有关。以“跌倒”为症状的发作，EEG的特征对于确定发作类型尤为重要，如果EEG表现为广泛性的多棘波则可能为肌阵挛发作，广泛性低波幅募集节律则为强直发作。

（二）EEG对于癫痫综合征的诊断价值

1989年国际抗癫痫联盟的综合征分类主要根据电-临床特征进行诊断，多数癫痫综合征在儿童早期表现出特异性的EEG特征，因此已被广泛接受。也有一些癫痫综合征目前仍有争议或者尚未被国际抗癫痫联盟（International League Against Epilepsy，ILAE）分类体系接受，随着影像、遗传和分子生物技术在癫痫领域的广泛应用，癫痫综合征分类体系在不断发展的。根据癫痫的病因不同，主要分为特发性和症状性（或者可能症状性）。

1.特发性全面性癫痫（idiopathic generalised epilepsies，IGE）

IGE的EEG特征包括3～5Hz左右的广泛性棘波/棘慢波或者多棘/多棘慢波、背景活动正常和相对较高的光敏感性。多棘/多棘慢波形式的放电一般与肌阵挛为主要发作形式的IGE关系密切。对于儿童失神癫痫，EEG特征为双侧同步的3Hz棘慢波，如果持续5～10秒，则可能伴随典型失神发作。在发作开始时放电频率稍快，平均为3.5～4.5Hz，结束前稍慢（小于3Hz），发作后背景活动无抑制或者慢波现象。发作间期EEG可正常，或者出现枕区δ节律，并一直持续到失神发作缓解后消失。偶有一次EEG记录中出现全导3Hz棘慢复合波和中央颞区棘慢复合波并存的现象，临床伴有或者不伴有部分性发作。对于失神癫痫，光敏感性相对并不常见（10%左右），如果出现则可能意味着预后不佳。

肌阵挛失神癫痫的发作间期背景活动正常或者轻度异常，可见广泛性棘慢复合波散发或者暴发出现，偶尔可见局灶性或者多灶性放电。发作期表现为类似于失神发作的双侧对称同步的3Hz棘慢复合波节律暴发，棘慢复合波与肢体的肌阵挛动作密切相关，多导电生理记录显示棘波成分与肌阵挛之间的锁时关系。多导电生理记录对于鉴别典型失神发作和肌阵挛失神发作极有帮助。

青少年肌阵挛癫痫（juvenile myoclonicepilepsy-JME）的背景活动正常，发作间期和发作期EEG都可见广泛性的2.5～3.5Hz多棘波/多棘慢复合波暴发，不同点在于发作期的多棘慢复合波是多个棘波（2～20个，通常2～4个）后跟随一个慢波，而发作间期棘波数量通常只有1～3个，部分JME病人有一侧性或者局灶性放电，但是并不固定于一侧。光敏感性见于40%～50%的患者，某些反射机制诱发的发作并不罕见，如阅读或者复杂的心算活动。

2.光敏感性癫痫

光敏感性癫痫通常见于5%的癫痫，一般是特发性全面性癫痫，包括婴儿良性肌阵挛癫痫、儿童失神癫痫、青少年失神癫痫、青少年肌阵挛癫痫、原发性阅读性癫痫等，但是也可以见于进行性肌阵挛癫痫，偶尔见于特发性部分性癫痫，如特发性光敏性枕叶癫痫。发作或者EEG放电与光刺激有关，如间断闪光刺激、图形刺激、长时间注释电视或者电脑屏幕等。光敏感性具有年龄相关性，75%的病人的首次闪光诱发的发作出现于8～20岁之间，女性明显多于男性。随访研究显示光敏感性在多数病人是持续存在的，无年龄限制。

根据EEG放电的分布，有多种形式的光发作反应（photoparoxysmal response-PPR），可只局限于枕区（枕区棘波、尖波和棘慢波），也可为广泛性（规则或者不规则形多棘慢复合波）。目前认为广泛性光发作反应（棘慢综合波）与临床癫痫发作关系密切，有必要进行更深入的研究。识别具有光敏感性的癫痫很重要，可以通过使用特殊的装置（如遮盖优势侧单眼、佩戴有色眼镜或者附加电视防护屏）来避免诱发发作。

3.儿童良性癫痫综合征

伴中央颞区棘波的儿童良性癫痫（良性Rolandic癫痫）的EEG特征是双侧或者单侧中央颞区高波幅局灶性尖波，有小部分病人可能有其他区域或者全面性棘慢波，放电在睡眠期明显增多，背景活动正常。该综合征的特点是尽管临床发作较少，但是发作间期放电频繁。

儿童良性枕叶癫痫的EEG表现多样，早发型（Gastaut型）枕叶癫痫的EEG特征是闭眼时枕区棘慢波暴发（失对焦敏感-fixation off），多灶性放电、Rolandic放电和广泛性放电也比较常见。

4.Landau-Klefner综合征（获得性癫痫性失语）和癫痫伴慢波睡眠期持续性棘慢波（CSWS）：

这两种综合征的EEG特征是睡眠期放电明显增多，甚至棘波指数达85%以上（棘波指数-放电占慢波睡眠时长的百分比）。

5.进行性肌阵挛癫痫（progressive myoclonic epilepsies-PME）

PME具有相对特征性的神经电生理特点：背景活动异常（慢波增多）、不规则的全面性棘慢波放电、光敏感性、巨大的体感诱发电位（Giant SEP），并随认知功能的下降，EEG逐渐恶化。还有一些更为特征性的EEG发现，比如枕区放电多见于lafora病，顶区放电见于唾液酸贮积症，巨大的VEPs（视觉诱发电位）见于晚婴型神经脂褐质沉积症等。

6.伴海马硬化的内侧颞叶癫痫

该综合征EEG表现为发作间期前中颞区的放电，通常与海马硬化侧一致或者主要位于海马硬化侧，发作期表现为特征性的5-7Hz节律活动。

7. 家族性部分性癫痫

家族性颞叶癫痫是一种相对良性的部分性癫痫综合征，仅有20%的病人EEG可发现发作间期局灶性放电。对于病灶可变性家族性部分性癫痫，根据家族中每个病人的EEG放电部位定义是颞叶癫痫或者是颞叶外癫痫。常染色体显性遗传额叶癫痫的发作间期EEG通常正常，发作期EEG对于定位并无帮助。

（三）EEG对于癫痫性脑病的诊断价值

癫痫性脑病：癫痫性脑病是一个近年提出的概念，是指脑功能的进行性异常是由于癫痫性异常所导致，即频繁的癫痫发作和（或）持续大量的癫痫性电活动是导致弥漫性脑损伤或者精神运动发育迟滞或者倒退的主要原因。癫痫性脑病的共同特征是：年龄依赖性起病，多种癫痫发作类型，EEG为严重而持续的癫痫性放电，常伴有精神运动倒退。多数癫痫性脑病的治疗困难，预后不良。目前主要归属于癫痫性脑病的儿童癫痫综合征包括：早期肌阵挛脑病、大田原综合征（Ohtahara）、West综合征、Lennox-Gastaut综合征，Dravet综合征，Landau-Kleffner综合征（LKS）及癫痫伴慢波睡眠期持续性棘慢波（CSWS），EEG特征和发作类型是诊断癫痫性脑病的重要依据。

1.West综合征（婴儿痉挛症）

2个月到1岁起病，发作间期背景活动多数为高度失律，睡眠期的高度失律更明显。近年来随着长程EEG的广泛应用，发现高度失律有多种变异型，包括不对称性、有局灶性异常、高度失律有电压衰减交替出现，类似于暴发抑制图形等形式，痉挛发作为主要发作类型，也可能合并部分性发作，对于这类患儿应注意是否存在局部病变，以尽早进行外科治疗。

2.Lennox-Gastaut综合

3～5岁起病，EEG的特征包括背景活动异常、弥漫性慢棘慢复合波（1.5～2.5Hz），最具特征性的EEG表现为睡眠期棘波或者快波节律（10～20Hz）暴发，强直发作和不典型失神发作为常见的发作类型。

3.Dravet综合征

1岁以内起病，发作具有明显的热敏感性，早期为热性惊厥伴阵挛发作，常为一侧阵挛，1岁以后逐渐出现无热发作，并出现多种发作类型，包括肌阵挛、阵挛、不典型失神及部分性发作。热惊厥期的EEG多数正常，随病情进展，EEG背景活动逐渐恶化，慢波增多，额、中央、顶区可有4～5Hzθ节律阵发，1岁以后可出现广泛性棘慢波、多棘慢波，可能不对称，也可以有局灶性放电，但常为多灶性。

4.Landau-Kleffner综合征

主要表现为获得性失语、癫痫发作和EEG异常。失语出现于3～12岁，主要为言语听觉性失认，癫痫发作见于70%的患儿，但是发作并不频繁，相反EEG的癫痫样放电是该综合征的重要特征，也是争端的必要条件，背景活动正常或者轻度非特异性异常，清醒期的放电主要位于中、后颞区的1.5～2.5Hz棘慢复合波，睡眠期尤其是慢波睡眠期则放电明显增多并且泛化，常为双侧性或者多灶性，常呈持续性出现（即睡眠期电持续状态，ESES），棘波指数可达50%～80%。EEG的放电数量与癫痫发作的频率无相关性，与失语的严重程度没有严格的对应关系，但是多数表现一定相关趋势。ESES的改善与认知功能的好转具有一定的相关性。

（四）EEG对于癫痫持续状态的诊断价值

EEG对于癫痫持续状态的正确诊断和治疗至关重要。对于惊厥性癫痫持续状态，EEG能够帮助确定患者为癫痫发作持续状态还是发作期EEG正常的“假性发作持续状态” ¹ 。另外，EEG监测能够帮助判断惊厥性癫痫持续状态后持续的意识障碍是否由于非惊厥持续状态所导致的 ² 。同时EEG监测对于癫痫持续状态的控制和管理也非常重要，对于难治性癫痫持续状态使用麻醉药物的情况下，需要判断何时达到满意的治疗重点，目前认为EEG出现暴发抑制图形可作为一个标准。EEG对于非惊厥性癫痫持续状态（NCSE）的诊断更为重要。NCSE的诊断极具挑战性，可能包括多种情况，临床表现多样，主要表现为意识状态改变，认知功能下降及行为异常，并且病理生理、解剖和病因学基础也各不相同。包括全面性失神癫痫失神状态、新发失神持续状态、简单部分性发作持续状态、复杂部分性发作持续状态、有轻微临床表现的EEG发作持续状态和睡眠中电持续状态等。NCSE的EEG改变包括持续性或者几乎持续性棘慢波放电、简短的局灶性EEG发作、伴有或者不伴有棘波的弥漫性慢活动和周期性或者反复的癫痫样放电。并且给予苯二氮 类的抗惊厥药物可以使EEG放电抑制，同时认知功能和行为异常改善，即可明确NCSE的诊断。对于全面性失神发作持续状态和以往诊断癫痫的复杂部分性发作持续状态的临床诊断并不困难，常常由于不恰当的药物调整或者减停抗癫痫药物所致。但是对于简单部分性发作持续状态的诊断很有难度，因为相当一部分这类患者的EEG无明显变化或者为非特异性变化。另外有些患者为急性脑损伤（如缺氧、感染或者外伤），出现认知或者意识的改变，但是由于其原发病理的存在也可能会造成持续的异常，所以很难判断其认知或者意识的改变是原发病理所导致的，还是持续性的EEG异常所导致。对于癫痫性脑病也存在类似情况。尽管临床的认知衰退被认为与持续性或者频繁的放电有关，但是发作间期和发作期的EEG模式相似，很难据此定义为NCSE。所以对于这些情况，目前需要国际上高度认可的NCSE的EEG诊断标准。

（五）长程EEG监测在癫痫性疾病中的应用

长程视频EEG（VEEG）监测或者动态EEG监测目前在临床上应用广泛，是评估临床和常规EEG检查后仍然诊断困难病人的重要手段。长程视频EEG监测的主要临床应用是：神经系统发作性症状的诊断、鉴别夜发性癫痫和异态睡眠、鉴别心因性非癫痫性发作、确定癫痫发作的特征、对癫痫样放电或者发作频率的定量、癫痫外科术前评估。

对于发作较少或者稀疏的病人，长程VEEG监测具有一定的局限性。有时需要减停抗癫痫药物来增加发作频率，以尽快记录到发作，尤其在术前评估中。但是也有可能因减停抗癫痫药而出现非惯常发作，而造成误定位。长程视频监测记录发作的数据量极大，人工分析极为耗时，因此可应用棘波或者发作自动识别程序，该领域是目前的研究热点，即通过癫痫发作之前数分钟EEG数据的非线性变化来识别及预测发作 ³ ，而预测发作对于未来局部给药或者反馈式神经调控治疗具有重要的意义。但是目前的商用软件的敏感性和特异性仍然有待评估，而临床作用尚不明确。

动态EEG对于某些门诊病人或者同步的视频记录对于临床诊断并非必须的特定情况下具有一定的价值，但由于其不易判断各种干扰或者伪差的来源，容易造成误判，需谨慎解释结果。

（六）EEG及神经电生理技术在癫痫术前评估中的作用

虽然影像技术快速发展，发作间期和发作期EEG仍然是术前评估中至关重要和不可替代的内容，尤其是对于切除性手术的致痫灶定位。EEG在术前评估中的作用包括：①确定病人的发作为癫痫性发作（在癫痫专业病房，大约5%～10%偶有的术前评估病人是PNES或者癫痫合并PNES）；②明确癫痫发作的电临床特征是否与MRI、PET或者神经心理学的结果一致；③推测难治性癫痫的可能的病理学类型，如发育性病理的相对特征性的EEG表现；④识别可能的潜在致痫灶。

对于部分性癫痫，不同部位的癫痫发作具有不同的发作期EEG特征。内侧颞叶癫痫的典型发作期起始图形为局限于前中颞区的5～7Hz节律性活动，大约80%以上的病例出现这种模式。而对于新皮层癫痫的头皮发作期EEG，症状学出现之前的局灶性或者脑区性的低波幅快活动（low-voltage fast-LVF）或者电压抑制（flatten）更具定位意义 ⁴ 。而双侧性或者广泛性放电，或者较低频率的发作期模式则是发作期放电的广泛传导，定位意义有限，更多的见于半球内侧面、底面等远离记录电极部位，或者具有广泛网络连接的脑区起始的发作。对于常表现为过度运动性发作（hypermotor seizures）的额叶癫痫，由于剧烈的运动症状造成大量伪差，使头皮发作期EEG的定位价值极为有限。简单部分性发作由于同步化放电的区域极为局限或者位置较深，头皮EEG发作期改变也可能不明显。

尽管如此，大多数癫痫病人的术前评估仍然能够通过头皮EEG发作间期和发作期的特征及影像学检查进行致痫灶的定位。但是如果EEG、症状学以及影像学的结果不一致则需要侵入性的EEG检查。常用的方法包括硬膜下电极、深部电极以及立体定向EEG（stereoencephalography-SEEG）。

（七）颅内EEG的研究进展

癫痫发作的电生理过程非常复杂，涉及局灶性神经元的放电起源、局部节律募集、通过容积传导效应的扩散以及通过重要网络结点的跳跃式传播等。头皮EEG的空间分辨率低，记录到的是6cm ² 范围的总体信号，是异常放电在较大范围传播以后的结果，常难以准确地反映发作的真正起源，并且不能够有效地记录来自于脑深部结构的发作期放电。另外，多种伪差特别是发作时容易伴有的动作伪差等是头皮EEG难以克服的缺陷。相比之下，颅内电极的具有较高的空间分辨率，可记录<1cm ² 范围内的脑电信号，并且能在异常放电尚未广泛传播之前的早期记录到。而近年新发展的微电极技术甚至可以记录到单个或者数个神经元的放电。并且颅内电极记录避免了头皮和颅骨等介质对脑电信号的衰减，也能够基本免除眼动、肌电以及动作等各种伪差的干扰，因此在定位癫痫源方面，具有显著的优势。但是只有经过非侵袭性手段提供初步假定目标区域的前提下，才可以进行颅内电极植入。因此颅内EEG仅能对有限区域进行记录，如果电极未能覆盖或者仅部分覆盖癫痫源区，则可能导致记录失败或者误导定位。

由于颅内EEG的记录均来自于患者，对正常脑生理性电活动、生理变异性脑电活动以及异常脑电活动的颅内信号识别，仍然缺乏严格的标准。颅内电极所记录到的发作间期癫痫性放电远较头皮电极的记录更为频繁，范围也更为广泛，既可能反映了激惹区范围，也存在受植入电极刺激的影响所致，对于癫痫源的定位价值较低，但如果发现节律性或者几乎持续性的发作间期放电，则提示皮质发育不良的可能性，并且对确定切除范围有重要价值。癫痫发作的颅内脑电变化是颅内电极记录的主要目的。颅内EEG记录到的发作期图形的起始特征、波幅、频率和部位的演变与头皮EEG的发作期图形存在一定差别，目前有多种相对特异的癫痫发作期模式可帮助定位发作起源，如发作间歇期放电的突然消失或者中断，出现重复性棘波节律，局灶或者脑区性电抑制，低波幅的快活动等。上述模式联合或者单独出现，发作起源定位极有价值。

在解释颅内EEG的发作模式时，需要注意谨慎判断EEG改变是发作的起源部位，还是早期传播的结果，还要考虑到监测期间药物调整的对EEG的影响等诸多方面。对于颅内电生理结果的解释必须要有充分的经验，即使是观察到较为经典的放电模式，也可存在误导的可能。

以往的常规脑电图技术只能记录0.5～70Hz（0.5～3Hz的δ活动；4～7Hz的θ活动8～13Hz的α活动；14～30Hz的β活动和30～70Hz的γ活动）范围内的脑电活动，是广泛空间范围内大量神经元（百万级以上）参与放电并且同步化的结果，不能完全反映癫痫发作的脑电生理异常，可能造成定位错误，直接导致手术失败，这也是目前癫痫外科治疗面临的主要困境。由于更慢和更快频率的脑电活动被选择性滤除，由此常规EEG的记录丧失了大量宏观和细微的脑电信息。而近年发展起来的宽频带脑电技术可以记录到从超低频（小于0.1Hz）到超高频（100～600Hz，即HFO）的脑电活动，这些脑电活动更直接的反映了癫痫发作的相关机制，因此定位更准确、具有更好的手术指导意义。

1.超低频率区带的脑电活动（<0.1Hz）

Ikeda等在植入硬膜下电极进行术前评估的难治性局灶癫痫患者中，首先采用长时间常数（TC）脑电信号采集方式，描述了一种几乎同步于常规发作放电的局灶性缓慢脑电活动，称之为发作性直流电漂移（ictal direct current shift，IDS） ⁵ （图 3-7-1、图 3-7-3）。超低频率区带内的 IDS，其生理特征明显区别于神经元放电，很可能反映了神经元对神经胶质细胞作用的结果。尽管神经胶质细胞不具有动作电位特性，但由于局部神经元过度兴奋致使钾离子外移，在局部细胞外液中高浓度钾离子的刺激下，IDS很可能是神经胶质细胞缓慢去极化的场电位。我国学者任连坤在国际上首先报道了一种极低频振荡的脑电活动（very low frequency oscillation，VLFO），在临床癫痫发作前大约8～20分钟左右，局部出现周期为60～90s之间的超慢脑电活动，其形态、波幅、频率以及空间分布随着时间而逐渐演变，并在出现临床癫痫发作后消失 ⁶ 。VLFO反映了癫痫发作前期的大脑皮质兴奋性动态变化，很可能是癫痫发作的前驱脑电指标。

2.超高频率区带的脑电活动（>100Hz）

另外一方面，对超高频率区带（100～600Hz）的脑电活动，即高频振荡（high frequency oscillation，HFO）的发现，也是近年来脑电研究领域的一个突破。Buzsaki等首先在正常大鼠的海马CA1区应用微电极高频率采样，记录到80～200Hz（单个波的时限为12.5～5ms）脑电活动，此频带内的HFO称为涟波（ripple），反映了中间神经元的抑制性突触后电位，其功能可能与生理性的记忆巩固有关 ⁷ 。随后，在颞叶癫痫动物模型的海马和内嗅皮质的记录显示ripple减少，而发作间歇期出现200～500Hz更为高频的HFO，称为快速涟波（fast ripple，FR） ⁸ 。在人类癫痫的研究中，也观察到类似的现象，并且通过常规的硬膜下电极也记录到了ripple和FR ⁹ 。FR与ripple不同，由于其时限仅为2～4ms，是直接记录到的非常局限区域（<1mm ² ）异常点燃的神经元动作电位，出现FR的区域，很可能反映了真正的癫痫发作起源区 ¹⁰ （图3-7-2）。

颅内脑电图通过常规发作期模式，同时结合高频振荡、低频直流电飘移等多种电生理指标，可极大的提高致痫灶定位的准确性（图3-7-4）。

（八）颅内脑电图及其他电生理技术对脑功能的定位

植入颅内电极的另外一个重要目的是脑功能区定位（cortical mapping），以明确致痫区与功能区的关系，从而避免或者减少手术后神经功能缺损的发生。无创性的检查，如PET、fMRI能够通过代谢或者局部血氧水平的变化来描述任务相关的脑功能区，但是也存在空间分辨率或时间分辨率较低，难以分辨原发性或者继发性改变等不足。而颅内电极具有高空间分辨率、时间分辨率以及能够对皮质电活动的近距离直接记录，为定位脑功能提供了独特的信息。经典的皮质电刺激仍然是目前脑功能定位的金标准 ¹¹ ，其他还包括颅内电极记录的躯体感觉诱发电位、视觉诱发电位和听觉诱发电位等。皮质-皮质诱发电位（cortico-cortical evoked potentials-CCEP）作为一种新的技术在2004年首先引入临床，对于了解不同功能脑区的联系以及对于致痫区放电的传播具有价值 ¹² 。临床中最多应用的是运动、感觉以及语言区的定位，而对于既往所认为的脑功能静区（silent area），经过精心的任务设计，也不断有新的发现。针对难治性癫痫患者颅内EEG的临床应用程序，作为一种有创性检查，在经过严格的非侵入性评估后，选择适用的患者，不仅有助于精确定位致痫区癫痫源，为手术治疗的良好效果提供有力的支持，而且由于能够直接观察脑电的各种变化，为脑功能的研究也提供了前所未有的机遇。

总之，尽管随着影像技术的发展，许多神经系统疾病的诊断模式已经发生了巨大的变化，但是脑电图技术在癫痫的多轴诊断、癫痫性脑病和癫痫相关的认知功能改变的评估以及致痫区的精确定位方面，仍然发挥着巨大的、不可替代的作用。

（邵晓秋）

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