脑电图与脑电地形图发展简史
脑电图检查简介
(2) 正常人睡眠时常见的有四种:
峰波(θ波频率), (纺)锤波(12-14Hz), 丘波(δ波频率), K-综合波, 它们出现 在不同的睡眠周期
异常波: 棘波(16-30Hz) 尖波(5-12Hz) 棘-慢波 尖-慢波 懒波
2. 波幅: 用微伏(μν)表示。 低幅 <30μν 中幅 30-100μν 高幅100μν
脑电图和脑电地形图
一. 脑电图(EEG) (一) 定义: 脑电图是通过电极记录下来的脑细胞群自发
性、节律性的电活动。
由于人和动物的脑生物电是一种频率极慢(0.530Hz), 且波幅极低(5-100μV)的微弱电, 必须
经过高倍放大后肉眼才可识别。为此, 人们 发明了一种装置, 它可将这种极其微小的脑生物 电信号进行多级放大并记录下来, 即脑电图机。
5. 两侧波幅差>50%; 6. 出现棘波、尖波等异常波; 7. 出现阵发性、爆发性慢波或快波; 8. 睡眠中, 生理波不对称, 一侧表现为减弱。
儿童:
1. 清醒期:
(1) α波前移, 波幅>150μν; (2) 基本波缺乏节律性
(<同年龄组儿童);
(3) 基本波的波幅双侧不对称; (4) 局限性慢波、懒波; (5) 出现病理波。
(3) 正常生理睡眠波的改变:
纺锤波, 峰波, 快波, K-综合波的一 侧性减弱或消失, 也是懒波的一种;同样 提示脑功能低下。
2. 异常波的出现:
(1) 棘波: 周期<83ms, 多为20-50ms之间(1630Hz), 波幅多在100μν以上, 属快波, 波 形较陡成为棘样 其中<50μν的称为小棘波
脑电图
活动:泛指任何一种连续出现的占优势的 脑波。或者突出于背景活动的脑波连续数 个发放购可以称为活动,如阵发性θ活动, 尖波活动。 节律:指频率或波形大致恒定的脑波连续 出现,但波幅可有变化。
图
暴发:致一组突出于背景,突然出现,突 然终止,并持续一定时间的脑波。其波幅 明显高于背景活动。
图
电极的安装
电极的种类 柱状电极 盘状电极 针电极 特殊电极(蝶骨电极等)
电极位置 活动电极及参考电极
国际10/20系统电极安装法(相 邻电极间距10%或20%)
首先在头皮表面确定两条基线,一条为鼻 根至枕外粗隆的前后连线100%,另一条为 双耳前凹之间的左右连线100%。二者在头 顶的交点为Cz(中央中线)电极的位置。 从鼻根向后10%处为FPz(额极中线),从 FPz向后20%为一个电极的位置,依次为Fz (额中线),Cz(中央中线),Pz(顶中 线)及Oz(枕中线)。Oz与枕外粗隆的间 距为10%。
思睡期慢活动 睡眠期枕区一过性正相尖波 顶尖波 睡眠纺锤 K-综合波 觉醒反应
图
对称性:大脑两半球各对应区域脑电活动 的波形,频率盒波幅大致相同为对称,反 之为不对称。不对称包括背景活动的不对 称或某些特殊波形的不对称,也包括广泛 性不对称或某一局部的左右不对称。
图
脑波出现的方式
脑波的出现方式是相对于背景活动而言的, 所谓背景活动是指在脑电记录中普遍而连 续出现的占优势数量的脑电活动,一般以 清醒安静闭目状态下的背景作为基本背景 活动。
双耳前凹连线距左耳前凹10%处为T3(左中 颞)电极位置,以后向右每20%放置一个电 极,依次为C3(左中央),Cz(中央中线), C4(右中央)和T4(右中颞),T4距右耳 前凹间距10%。 从FPz通过T3至Oz的连线为左颞连线,从 FPz向左10%为FP1(左额极),从FP1向后 每20%放置一个电极,依次为F7(左前颞), T3(左中颞),T5(左后颞),O1(左枕), O1距Oz为10%,右颞连线与此相对应。
脑电图发展史
输出电压(振 幅)
低切频率f 输入 输出
频率
时间常数
脑电图经常使用时间常数 (秒)来描述低切滤波器。 对低切滤波器施加一个直 流电压,该直流电压经过 多少时间才衰减完,该时 间常用时间常数来描述。 一般当衰减的电压值等于 输入电压的37%时的时间称 为时间常数。
低切频率与时间常数的关系
100,000倍 100dB
小 结
脑电信号的产生 记录脑电信号的仪器→脑电图 脑电图的结构 脑电图的主要参数
量子化的位数越高的话 ?
得到的波形越平滑,但保存的数据量越多。 (例如) 使用一个8位的A/D转换器对一个±1[V]的输入信号进行 量子化时,量子化的刻度为输入信号范围2[V]除以28=256. 即输入信号的最大振幅值可分为256等分。详见下图。
量子化的位数越低的话?
保存的数据量越少,但量子化越粗。 例如: 使用一个3位的A/D转换器对一个±1[V]的输入信 号进行量子化时,由于输入信号的最大振幅值只可分为 23=8等分。如下图所示,波形呈现阶梯形,原波形失真。 这种因量子化引起的波形失真被称为「量子化误差」
A/D转换的分辨率
NSD/E分辨率(LSB)为97.45nV,约等于0.1uV。则 输入电压范围约为 65536 X 0.1uV = 6.55mV 。 16bit的A/D转换器最大表示数据为 →对于50uV的脑波信号具有足够大的容许值幅 来表示。
放大器 = 波导数
O2 A1
+ -
无法重新配置导联。
Nch的信号
数字脑电图的差分放大
Fp1
+ -
Fp1的信号
Fp2
脑电显著慨率地形图课件
频率特征
分析脑电信号的频率分布 ,如α波、β波、θ波等, 以反映大脑的不同状态。
幅度特征
测量脑电信号的幅度大小 ,以反映大脑活动的强度 。
相位特征
分析脑电信号的相位信息 ,以揭示大脑活动的协调 性。
03
脑电显著概率地形图的绘制方法
脑电数据的预处理
数据清理
基线校正
去除或修正异常值,如噪声或运动伪 迹。
应用领域
神经科学研究
心理学研究
脑电显著概率地形图是神经科学研究的重 要工具,用于研究大脑活动的生理机制和 神经元之间的相互作用。
心理学家利用脑电显著概率地形图研究人 类认知过程、情绪调节和心理障碍等问题 。
医学诊断和治疗
康复工程
医生可以通过脑电显著概率地形图诊断癫 痫、帕金森病等神经系统疾病,并评估治 疗效果。
康复工程师利用脑电显著概率地形图评估 康复患者的认知功能和康复进展,为制定 康复计划提供依据。
02
脑电信号的采集与处理
脑电信号的采集方法
01
02
03
干电极法
通过在头皮上直接放置电 极来采集脑电信号,具有 较高的时间分辨率。
湿电极法
将电极置于头皮的盐水溶 液中,采集到的信号质量 较高,但时间分辨率较低 。
神经生物学
结合神经生物学的研究成果,深入探讨脑电信号产生的机制。
计算机科学
借鉴计算机科学中的机器学习、深度学习等技术,优化脑电显著概 率地形图的算法。
医学影像学
与医学影像学相结合,实现脑电信号与影像信息的联合分析,提高 疾病诊断的准确性。
THANK YOU
脑电显著概率地形图以颜色或灰度表示不同脑区的电位强度,通常将颜色或灰度 从浅到深表示电位从低到高。
脑电图基础知识
利用先进的电磁成像技术,实现无创、高分辨率的脑电图监测,为临 床诊疗和康复领域提供更安全、舒适的解决方案。
脑电图在神经科学中的应用拓展
神经机制研究
脑电图在神经科学中广泛应用于研究神经机制和认知过程,未来将进一步揭示脑神经活动 的奥秘,为神经科学领域的发展做出重要贡献。
脑疾病诊断
脑电图在脑疾病诊断方面具有重要价值,未来随着脑电图技术的不断创新,其在帕金森病 、阿尔茨海默病等神经退行性疾病的诊断和鉴别诊断中的应用将更加广泛。
目的
脑电图主要用于临床诊断、研究以及监测大脑功能状态。它 可以提供关于大脑在各种生理和病理条件下的功能状态和神 经元活动的信息。
发展历程和应用领域
发展历程
自19世纪末以来,脑电图技术不断发展,从最初的静态脑电图到现在的动态 脑电图,以及多导联、高分辨率的脑电图技术。
应用领域
脑电图广泛应用于临床医学、神经科学、心理学、康复医学等领域。它可以 帮助诊断和治疗许多神经系统疾病,如癫痫、脑炎、痴呆等,同时也是研究 大脑认知和情感等高级功能的重要工具。
THANKS
脑电图可以评估神经康复患者的预后情况,预测康 复治疗效果。
通过脑电图监测,可以了解患者大脑的电活动情 况,判断神经功能恢复的程度和速度,为制定康
复治疗方案提供依据。
神经疾病辅助诊断
一些神经疾病如帕金森病、多发性硬 化等,在临床诊断时需要借助其他辅 助检查手段。
脑电图可以辅助诊断这些神经疾病, 通过观察大脑电活动的变化,为临床 诊断提供参考依据。
06
脑电图未来发展趋势和前景
脑电图技术和设备的创新与进步
01
数字化和自动化程度更高
采用更先进的数字信号处理技术和人工智能算法,提高脑电图记录和
脑肿瘤患者脑电图(EEG)及脑电地形图(BEAM)的特点分析
脑肿瘤患者脑电图(EEG)及脑电地形图(BEAM)的特点分析杨延庆;薛涛【摘要】Objective To compare and analyze the characteristics of electroencephalogram (EEG)and brain electri-cal map (BEAM)in brain tumor patients,so as to lay a theoretical foundation for the follow-up clinical work.Methods 62 cases of patients with brain tumors were received EEG and beam examination who were diagnosed in our hospital from January 2010 to December 2013,analyzed the relationship between brain tumor location and the brain electrical topographic map,and compared the accuracy rate of EEG and beam on positioning tumor.Results There were 4 cases of normal and 58 cases of abnormal results in 62 cases of patients after BEAM analysis .Abnormal results showed there were 22 cases energy value was significantly higher ,theta energy values increased significantly 14 cases,two energy values were also significantly higher 15 cases,alpha energy values were significantly increased 5 cases,beta energy value was significantly higher 2 cases.The localization rate of benign tumor was 71.42%,the malignant tumor was 76.32%, and the metastasis was66.67%.The accuracy of BEAM was significantly higher than that of EEG and was statistically significant (P <0.05).Conclusion The results of BEAM examination are not only positive than EEG,but also has high reference value in the localization and qualitative analysis.%目的:对比脑肿瘤患者脑电图(EEG)及脑电地形图(BEAM)的特点,进行对应分析,以便为后续的临床工作打下理论基础。
脑电波图EEG的介绍
腦電波圖EEG的介紹1.腦波簡介:腦神經細胞的活動,可用神經電生理的方法偵測而得到腦波。
早在1875年,英國利物浦的生理學教授李察卡通首度從兔子的大腦皮質表面紀錄到記錄到一種電波,此電波與呼吸或心跳無關,是一種腦部的生理變化,隨著動物受麻醉或缺氧而破壞,且動物在死亡後消失。
後來他又發現刺激動物的身體能使腦波發生變化,他利用這種變化來研究身體之部位與大腦皮質區的關係,並探討大腦皮質區的功能,成為後來神經診斷學中誘發電位(evoked potential)發展的基礎。
一直到1929年,從李查克通發現腦波以後經過了50多年,一位德國精神科醫師漢斯伯格(Hans Berger),經過多年潛心研究,在人類完整的頭蓋骨上紀錄到相同的電氣活動,這是首次發表人類的腦波記錄,並命名為腦電波圖(electroencephalogram)簡稱EEG,此後腦波即開始被應用在醫學的領域。
腦電波圖指的就是記錄大腦活動時的電波變化。
EEG在臨床上的應用其實已經非常廣泛,它據有經濟、安全、方便的特性。
可以用於篩檢病患,以及昏迷、中風、癲癇、腦炎、和其他腦疾病病人的追蹤檢查。
2.腦波記錄的項目:目前量測腦波記錄可分為兩種,一是腦電波(electroencephalogram, EEG),測量大腦皮質的電流,大腦皮質的電流是發生在細胞外的電流,是由細胞群與其他細胞群之間的電位差形成的。
另一是腦磁波(magnetoencephalographic, MEG),此乃根據法拉第定律─電生磁,當腦神經活化時所產生的電訊號會引發磁場變化,所偵測到訊號的大小即為腦磁波。
台北榮民總醫院整合性腦功能實驗室是利用64個紀錄電極(channels)的腦電波儀進行紀錄腦部微量電流的工作,並經由數位訊號處理及影像處理技術,進行腦波誘發電位(Event-Related Potential, ERP)、腦波律動(Brain Rhythm)及臨床應用研究(Clinical Studies)等。
脑电图学的基本知识
4. 生物及化学因素影响
a.氧气: 低氧或缺氧症时,脑电图无变化->周期 振幅稍变小->振幅增大 波形的不规则性↑-> 振幅明显增大,出现θ,δ波.
b.CO2: 血CO2↓,波幅显著升高,α波变慢->慢 波
c.糖: 血糖 ↓,振幅增大,周期变短.
d.体温: 体温升高使脑皮层细胞代谢增加,节律 增快;与脑无关的疾患引起的发热, 脑电图无明 显改变.
Ⅳ期:不易唤醒,肌张力低下,无眼球活动,心 率,代谢及体温继续下降,生长激素分泌增加
EEG:2Hz或更慢的δ波进一步增加,达50% 以上,有K复合波。
2. REM 睡眠
偶有活动,肌张力低下,出现快速水平性眼 球活动,80%有可回忆的生动梦境,心率比 NREM增加,血压,心率,体温,代谢率增高,脑 血流量增加,呼吸不规则,男性可出现阴茎 勃起,很难唤醒。
4.尖波:时限为80~200ms,波形如 锯齿;其上升支陡峭而下降支略倾斜,像 一个直角三角形。位相可以是正性、负性 或双相形。
临床意义与棘波相似,也是意味着皮层神 经元兴奋性增高,与局限性癫痫、脑血管 病、脑炎以及脑外伤后疤痕形成等疾病有 关。
5。棘慢波综合:是一个棘波和一个慢波组成的复合玻; 棘波时限20 ~ 80ms,慢波时限200 ~ 500ms;波幅 200 ~ 500 V。
经节细胞层(6)梭形或多形细胞层
二.脑波形成的生理基础
----脑电活动是由垂直方向的锥体神经元与它 们的顶树突的突触后电位产生的。
第二章 脑电图的总论
第一节 脑电图的一般性质和分类
一. 脑电图的基本特 征
•周期: 在正弦波现象中把一个波与下 一个波之间的距离用时间表示
•振幅: 由基线到波顶或波底的距离.
关于脑电图的起源
部分 ,即可以分为细胞体 、树突 ( 接受从其他 细胞的输入 )、和轴索 ( 向其他细胞的输 出 ) 。
树 突和 轴索 在发 生 学上 经历 大致 相 同 的过程 ,
所以把两者也统称为神经突起。前一神经细胞 的轴索终末与后一神经细胞的树突之间,在传
递 信息 的部 分所 形 成 的微 小 间隙— —传 达化 学 递 质 的结构 , 被 称 为突触 ( s y n a p s e ) 。 若 在此 时 , 神 经 细胞 有 电信 号 的传 播 ,则 在连 接 神经 细胞
、
大脑皮 质 的结构 与功 能定 位
人 的大脑基 于发育的进化过程 ,其结构和
功 能均 十分 复 杂 。在形 态 方 面 ,大 脑 由左 半球
和右半球构成 ,并且 由被称为胼胝体的神经纤
维在 中间部 位 相连 接 。大 脑 ,又大 致 上 区分 为 叫做 大 脑皮 质 的表 层灰 质 与被 称 为神 经纤 维束 的 白质 。在 功 能方 面 ,大脑 可 以分 为 掌控 人 的
・3 6・
现代电生理学杂志 2 0 1 3 年第 2 O卷第 1 期 J ME P Ma r c h 2 0 1 3,Vo 1 . 2 0, No . 1
.
二 、神经 细胞 的各种 电现 象
对 于 外 侧 ,反 而 也 成 为 + 4 0 m V 的 阳性 ,显 示
神经 细胞 ( 神 经元 )的基本 功 能 ,是 在神 经 细 胞接 受刺 激 时 ,遂 发 生活 动 电位 ,并 且 向 其 他 细胞 传递 信 息 。神经 细胞 主要 区分 为 3 个
和防御反应等 的大脑边缘系统 ( 亦称古皮质 ) 。 再者 ,通常根据大脑表面的沟及裂的标志,将
脑电图基本知识课件
伦理和隐私保护
随着脑电图技术的应用范围不断扩大,如何 保护受试者的隐私和权益,以及如何遵循伦 理规范,是未来需要关注的问题。
THANKS
[ 感谢观看 ]
其他临床应用领域
睡眠障碍
脑电图可以用于睡眠障碍的诊断和治疗,通过观察睡眠过程中的脑部电活动,有助于判断睡眠质量和对睡眠障碍 的治疗效果。
精神疾病
脑电图可以用于精神疾病的辅助诊断,如抑郁症、焦虑症等,通过观察脑部电活动的异常,有助于判断病情严重 程度和治疗效果。
CHAPTER 06
脑电图的未来发展与展望
脑电图的起源与发展
起源
脑电图技术起源于19世纪末,最初 用于研究大脑电活动与行为之间的关 系。
发展
随着科技的不断进步,脑电图技术逐 渐完善,应用范围不断扩大,成为神 经科学领域的重要工具。
脑电图的应用领域
01
02
03
04
癫痫诊断与治疗
脑电图在癫痫诊断中发挥着重 要作用,有助于医生了解癫痫
的类型和病灶位置。
治疗效果评估
脑电图可以监测癫痫患者的病情变化,评估抗癫痫药物的治 疗效果,指导医生调整治疗方案。
脑部疾病的辅助诊断
脑炎
脑电图可以辅助诊断脑炎等感染性疾 病,通过观察脑部电活动的异常,有 助于判断病情严重程度和预后。
脑肿瘤
脑电图可以辅助诊断脑肿瘤,通过观 察脑部电活动的异常,有助于发现肿 瘤位置和大小,为后续治疗提供参考 。
识别异常波形
寻找并记录异常波形,如癫痫样放电 、慢波等。
分析波形特征
对异常波形进行特征分析,如频率、 幅度、持续时间等。
综合分析
结合患者的病史、临床表现和其他检 查结果,对脑电图进行综合分析。
脑电图简介
脑电图简介脑电图是由头皮下引导出的大脑皮层持续节律性自发位的变化所记录的图形,是一种借助电子放大技术,将神经元的自发生物电活动放大100E倍,并将脉冲直流电转变为交流电而记录到的脑电活动,是反映脑功能动态活动的方法,以研究大脑功能有无障碍,具有一定的特异性,并具无创性。
适应症:凡能引起脑电生理改变的疾病都可做脑电图检查。
①病变的诊断:癫痫、脑外伤、占位性病变、脑血管病(缺血性的,出血性的)、颅内感染、老年性痴呆。
②疾病的鉴别:癫痫与精神病(癔病),脑电图(有变化B),脑电图(无变化)。
精神病:器质性(有改变),功能性(无改变)。
对昏迷病人原因的鉴别。
对真盲和假盲(睁闭眼试验波的a波抑制明显)的鉴别。
大脑发育判断。
治疗的观察。
③睡眠研究。
④判断脑死亡的指标。
适应症:主要用于各种癫痫、脑外伤、脑炎、脑肿瘤、颅内出血、脑梗塞精神病、痴呆症、智力障碍、视觉功能障碍、意识障碍、运动功能障碍、语言功能障碍。
注意事项:①.严禁任何金属物品或汤水进入机内,以免造成短路甚至火灾。
②.仪器使用时,严禁拔插任何硬件及期连线,所有对硬件故障的排除都必须在断电情况下进行。
③.仪器使用时,严禁在仪器通风口、散热处罩任何物体。
④.严禁在短时间内反复开、关主机电源。
⑤.严禁自行拆换硬件,严禁拷贝和复制系统软件,因机器硬、软件均加密,凡自行拆换硬件、拷贝和复制软件所造成的损坏机器,丢失文件和数据,后果用户自负。
⑥.严禁拷贝其它软件或游戏到计算机中,防止计算机病毒,做到专机专用,所有软件使用前必须保证无病毒(新盘)。
收费标准:30元每人次。
脑电图机、肌电图
– 描记当中突然出现异常高波幅波,描记 笔偏转受阻,需要将各道增益同时衰减 。
40
时间常数调节器
• 时间常数(τ),用来反映放大器的过
渡特性和低频响应性能的参数。
fH
1
2
1
2RC
• τ取得大时,表明放大器的下限频率越
低,有利于记录慢波:
• τ取得小时,对低频信号衰减作用增强
3、头皮电极电阻抗测量电路
• 作用:便于操作者及时了解头皮电极的接触 状况。电极与头皮的接触好坏,影响着电极 接触电阻的大小。 – 电极—皮肤电阻愈小,引入的交流干扰就 愈小,得到的波形质量就越高越稳定。 – 电极与头皮的接触松动时,电极与头皮的 接触会随病人的呼吸或身体、面部动作而 改变,将导致脑电图的伪差波形 。
– 中枢神经系统在外界刺激下产生的诱发电 信号;
– 具有准周期性; – 反映神经系统的状态和变化。
4
自发脑电波形
脑电波的幅度随频率的增高而降低。
5
几种脑电波
波形分类 频率 α波 8-13 Hz
β波
18-30 Hz
振幅
20-100μV “α棱形”
5-20μV “α波阻断”
出现条件
皮层 意义
清醒、安静、闭眼;头颅枕部 安静
• 通常有8通道或16通道,甚 至更多。
24
16导脑电图机的原理框图
25
脑电图机工作原理
• EEG与ECG的工作原 理基本相同;
• 脑电图机由以下几部 分组成:
– 输入部分、放大部分 、控制部分、记录部 分、传动走纸部分以 及电源部分。
26
项目
信号强度 放大器增益 CMRR 输入阻抗 等效输入噪声 电极 时间常数 定标电压
医学电生理学第三章脑电图
小脑电极可用针灸针,刺入后颅骨外小脑底部,即风池穴以取小脑电极 。
2.针电极:可以订购或自行制作。针电极是前端细小针5cm左右长,后 面焊接导线。针电极最好用蒸汽消毒或平时将针电极放置于75%酒精中。在 相应部位快速针刺至皮下。伪差少 ,方便,但不易消毒。刺痛不易被接受 ,尤其是儿童。操作过程中要注意无菌技术,避免感染。头皮血管丰富在拔 针时应稍加压迫以免出血。目前国际脑电图学会规定最好不用,因为:(1 )局部感染;(2)AIDS病毒等感染;(3)因刺入深度不同故定位不准确; (4)阻抗高。
4.尖慢波综合(sharp and s1ow wave complex)慢波时程 达500-1000 ms。
上述两种综合波,若局限性地出现在皮质某个部位,多为局限 性癫痫,散在性者则多见于长期癫痫大发作而未能控制者;两侧同 步性出现者多为小发作。
痫样放电的形式尚有多种,但基本上是以上尖波、棘波和慢 波的不同节律的组合,脑电图中痫样放电的记录对癫痫的诊断及可 能的癫痫灶的定位有重要价值。
到目前为止脑电生理检测技术已形成了一整套可以彩色
直观显示、自动快速进行频谱及功率谱定量分析、时空定位、 自动打印成像、大容量贮存、无纸描记及24h有线或无线长期 监测、较强的抗干扰装置等完整检测系统,脑电生理检测技 术已进入了一个划时代阶段。
目前临床应用的各种脑电生理检测技术,有脑感觉及运 动(磁、电刺激)诱发电位、事件相关电位、脑电位分布图 (脑电地形图)、显著概率地形图、脑时域地形图、压缩功 率谱阵分析、24h有线或无线长期脑电监测及分析系统、无纸 脑电描记等。
4-脑电图
ERP数据提取过程
EEG 放大 A/D 转 换 叠加 排伪 数滤 总 平 均 测量 绘图
存盘
EOG 模滤
统计
模拟/数字 磁带记录 (离线式)
• • • • •
一、脑电图 二、脑电图波形分类 三、脑电图电极的放置 四、脑电图评价方法 五、诱发试验
• 六、脑电地形图
软件处理
脑电地形图
• 1、过度呼吸诱发试验 • 在闭眼情况下让被试者以每分钟20~25次的速度 作有规则的深呼吸3分钟,或不限时间而只作 100~200次深呼吸。 • 正常表现:а波波幅增高,节律性增强;慢波增强, 随深呼吸的进行,脑波波率渐慢,波幅渐高。在 深呼吸停止后30秒,慢波完全消失。
• 2、睡眠诱发试验 • 睡眠时由于中脑网状结构上行性激化系统机能的 低下,大脑皮层和边缘系脱离了激化系统的控制, 结果形成适宜条件而造成相应的发作波。
• 3、睁闭眼诱发试验 • 在а波出现较好,波幅较高时,令受试者睁眼,持 续5~10后令其闭眼,间隔5~10秒再重复一次。正 常人在睁眼后约0.09~0.17秒的潜伏期后出现а抑 制而被β 节律代替,在闭眼0.09~0.17秒内а节律 又迅速恢复。 • 4、闪光刺激诱发试验 • 强更光线作闪光刺激视网膜引起Байду номын сангаас电图变化。
脑电图的测量与分析
周越
• 一、脑电图
• • • • 二、脑电图波形分类 三、脑电图电极的放置 四、诱发试验 五、脑电地形图
一、脑电图
• 19世纪后期,电测量 和电记录技术的发展, 成为推动当代神经科 学的最大动力之一。
• 德国精神科医生Hans Berger发现人脑存在持续的 电活动,而且可以记录。
临床脑电图的10-20电极系统
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当他最初发表论文的时候,他的成果并未被多数生理学家或神经病学家所承认。其原因之一是因为当时的生理学家着重于研究末梢神经纤维的电活动,而研究中枢神经系统电活动的学者较少。此外,对脑电图特性的认识的不同也是原因之一:在脑不大活动时,即闭眼、安静时出现振幅较大的α波,而睁眼即脑在活动时,α波却被控制,Berger的这种研究结果与当时生理学家的认识,即认为在神经肌肉生理学中电活动与机能在数量上应成平行关系是完全相对立的,因此他所发现的脑电图当时被认为是一种伪差。
在1899年Einthoven发明了性能较好的弦线直流电计以后,心电图的研究有了急速的发展。但心肌收缩时产生的电位可超过1mV,一般不放大亦可驱动弦线直流电计,而脑电活动由于电位很低(50μV左右),如果不放大就不能得到驱动弦线直流电计的足够电流。因此,弦线直流电计被用来研究脑电图是在电子管放大器的技术水平达到实用阶段以后的事情。首先使用弦线直流电计研究脑电活动的是B.B.Д. Hеmинскни(1913)。他指出,刺激狗的坐骨神经时可以记录到皮层活动。H.o. Дьiускни等(1919)用弦线直流电计重复了A.Beck等研究。
。
在这个过程中,脑电图描记技术和记录装置都有了很大的改进。最初,脑电图记录装置没有一定的规格,主要有记纹鼓、电磁示波器、墨水笔记录等,这些只能记录1~2导程的现象。1939年开始出现6导程的墨水笔记录装置,1948年制造出较轻便、有实用价值的8导程脑电图机。现生产的有16、32、64、128等多导程的、性能较好的脑电机,也有小型手提式脑电图机。
二、脑电地形图的产生与发展
脑电地形图(BEAM)是一种集中表达大脑电生理信息的图形技术,作为能比较直观地反映大脑神经活动的图形系统,它的开发始于临床医生对多导EEG信号综合信息的需要。为了减轻临床医生的头脑中建立综合图像的困难,科学家们开始致力于把现代计算机技术和信号处理技术引入神经医学领域,把计算机的高速计算、高质量彩色图、易于操作的屏幕控制结合起来构成了各种节律的脑电地形图。用直观的彩色图像(或灰度差图像)取代了对多道原始EEG数据所包含的空间信息的表达。
训专门从事脑电图的专业人员。60年代末,国产脑电图仪问世,为脑电图普及提供了条件,有关脑电图的书籍也相继出版。如:粟秀初翻译的《实用临床脑电图学》(1955年),张葆樽1959年翻译出版的《临床脑电图学》,刘普和翻译的《脑电图描记法研究技术》(1960年出版)由徐得隆翻译1964年Gastaut.c.c著的《癫痫临床与脑电图关系》,1974年由北京市神经外科研究所内部印刷的《临床脑电图学》,1980年由冯应琨著的《临床脑电图学》,1984年黄远桂著《临床脑电图学》等对脑电图的应用发展均起到了积极的作用。在我国神经病学初建阶段,脑电图为神经科疾病的诊断,尤其是癫痫、脑肿瘤、颅内炎症、脑血管疾患、脑外伤等中枢神经系统疾病的诊断起到了哨兵和初筛的作用。80年代开始由于有了CT扫描,CT扫描对颅内病变的诊断确实有了飞跃的进步,CT扫描仪的引进,有的认为脑电图没有更多应用价值,对脑电图的应用有所冷落,但在CT扫描电子技术发展的推动下,应用电子计算机对脑电图进行二次处理,使脑电与电子计算机结合将机能的变化与形态变化相结合,在美国Duff教授于1976年在进行探讨,在日本,松岗成明和上野照岗提出二维内插的方法处理脑电,同时有了专为处理脑电的脑电地形图仪,并在临床病人中进行实验,肯定了它的应用价值,在国内首先是北京市神经外科研究所对此项技术介绍给国内从事脑电工作的同行,随着电子技术的发展,脑电地形图仪在美国、丹麦、法国、日本等都有专门的仪器出售,在国内也随着电子技术的普及,国产脑电地形图仪的问世,为脑电地形图的普及提供了条件,1987年全国第一届脑电图与临床神经生理学术会议的召开,从此脑电图有了自己的专业组织和定期召开的学术会议,同时创办了临床脑电图杂志和现代电生理学杂志,为脑电及临床神经生理的发展起到了积极的作用,科学家预言,21世纪是脑的世界,脑电图工作将随着科学技术的发展而发展,将为人类的健康做出贡献。
Berger的有关脑电图的研究被Adrian等人所肯定以后,脑电图的研究有了急速的发展,并被推广到全世界范围。德国有A.E.Kornmuller(1934),美国有H.jasper等人开始研究脑电图。特别是1936年F.A.Gibbs,H,Davis和W.G.Lennox等哈佛学派在癫痫小发作患者发现了3Hz棘慢波综合以后,癫痫脑电图的研究工作有了迅速的发展。另一方面,英国的W.G.W alter(1936)根据脑瘤时慢波的出现部位,提出脑瘤的脑电图定位方法,开展了脑电图临床诊断工作
首次发现并精确地描述了人脑电活动的是jena大学精神科教授Hans Berger。他为了解释精神医学的根本问题之一,精神
机能的生物学基础,在1924年开始研究人脑的电活动。他把两根白金针状电极通过头部外伤患者的颅骨缺损部插入大脑皮层,在人脑成功地记录出有规则的电活动。接着证实,这种电活动不需要把电极插入脑内而通过安置在头皮上的电极也同样可以记录到。他首先把正常人在安静、闭眼时主要出现于枕、顶部的10Hz,振幅50μV左右的有规则的波命名为α波。然后发现当被试者在睁眼视物时,α波将消失并出现18~20Hz,20~30μV的波,他把这种快波称为β波。他又把这样的脑电活动总称为脑电图(elektroenkephalogramm)。H.B erger在1924年至1929年间,主要为确认人脑电图的存在而进行了研究,到1929年才发表“关于人脑电图”的论文。此后到1939年之间,以同一标题连续发表了14篇论文,广泛观察和描记了正常人的脑电图以及癫痫、脑瘤和其他精神疾患的脑电图。他认为脑电图的基本所见是:①人脑具有电活动。②这种电活动来自神经细胞。③正常波多少有一些正弦波样的节律,其频率为每秒1~60次,成人则以10Hz为主体。④正常成人在清醒时电活动的最大振幅为100μV,主要振幅为10~50μV。⑤脑电图将受年龄、感觉刺激、疾病、身体的生理学、生化学条件等影响而变化。
1945年在伦敦召开第一届国际脑电图学会。第二届在巴黎(1949)召开时成立了国际脑电图学会联盟(International Federation of EEG Societies)。通过这样的组织开始有了国际间的脑电图和神经生理学的经验交流,并对脑电图描记技术的统一、脑电机规格的确定、脑电图医生和技术员的培训和脑电图术语的统一等,有了一定的贡献。有关脑电图学的国际杂志“脑电图学和临床神经生理学杂志”(The Journal of Electroencepha-lography and Clinical Neurophysiology,简称The EEG Journal)是1949年创刊的。
B.B.Д. Hеmинскни(1925)将狗脑的自发性电活动称为大脑电图(electrocerebrogram),并认为有10~15Hz和20~32Hz两种波。这相当于后来H.Berger(1929)大脑电图中所记载的α波和β波。他还发现在动物因失血而呼吸困难时可以发生0.2~1.2Hz的波,这种波后来被称为慢波、δ波等。他当时就认为及电位自发性振动是皮层神经元活动引起的。他还证明了Kaufmann关于经过不损伤颅骨将生物电导入记录仪器的观察。由此可见,Д.Неминский的研究,为将记录生物电的方法用于人,创造了先决条件。
一、脑电图的发展历史
脑不但是支配人的思维和行为,而且也是控制情绪和植物神经功能的最高中枢。能客观地记录时刻变化的脑机能状态的方法,在脑电图发现以前是没有的。在这以前,要知道中枢神经机能状态的方法只有观察末梢神经对刺激的反应。1791年,L.Galvani发现当肌肉收缩时将有电流的发生,此后,开始认识到脑在活动时亦可能同样有电变化。首先在动物脑记录出电活动的是英国的R.Gaton(1875)。他在家兔、猴的大脑记录到直流电位并认为可能与脑机能有关。同年,俄国B.яЛанилевский用电刺激坐骨神经和用声刺激时记录到狗大脑皮层生物电流。1889年В.φ.Вериго研究了蛙大脑和脊髓的生物电流。他发现,刺激青蛙时在脑内与被刺激肢体相应的部位发现动作电位。后来,波兰的A.Beck(1890)发现用光刺激时,在狗的视觉区皮层可出现较大的电位变动,而如不给光刺激则只有小的电位变动。E.Fleischl.von Marxow(1890)也观察到同样的事实并提出这种电位变动亦可在硬膜上或头颅上记录到。此后,F.Gotch&V.Horseley(1892),A.Beck&H.o.Цыбудский(1892),B.Данидевский(1891),B.E.Дариoнoв(1898),C.A.Tpивус(1900)等亦发表了动物大脑皮层电活动和刺激末梢时的反应,但由于当时受技术上的限制,未能得出可观的成果。
自1979年美
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
国哈佛医大的Frank. Duff 成功地将BEAM技术用于临床以来,BEAM技术得到了迅速发展,已被临床实践证明它是十分有效的。特别是对纯功能性脑疾患比CT、PET、MRI等现代化诊断技术敏感,对解剖学病变也能在一定程序上识别与判断,但在精度和立体定位方面是不能与CT等先进技术相比的。
在国内,解放后脑电图的临床和研究工作有了很大的发展,有关脑电图的报告和数目不断增加。特别是1958年后,国产脑电图机开始进入生产,全国各省市较大医院都建立了脑电图检查室,为广大病员服务。
在国内南京精神病院首先引进脑电图仪,并于1951年对癫痫病人描记出国内第一份脑电图。1955年北京协和医院成立脑电图室,1957年起创办临床脑电图培训班,由冯应琨教授亲自讲学。1958年,北京市宣武医院由日本回国的杨炿林医生专门从事脑电图工作。1962年开始创办脑电图进修班。此后全国各大城市的大医院相继引进脑电图仪和培