解读脑电图结果
該文的醫學專家
最近審查:06.07.2025

脑电图分析在记录过程中以及记录完成后进行。在记录过程中,评估是否存在伪影(网络电流场感应、电极运动的机械伪影、肌电图、心电图等),并采取措施消除这些伪影。评估脑电图的频率和振幅,识别特征图形元素,并确定其空间和时间分布。分析的最终结果是对结果进行生理和病理生理学解释,并根据临床脑电图相关性得出诊断结论。
脑电图(EEG)的主要医学文件是临床脑电图报告,由专家根据“原始”脑电图分析撰写。脑电图报告必须按照一定的规则制定,并包含三部分:
- 主要活动类型和图形元素的描述;
- 描述摘要及其病理生理学解释;
- 将前两部分的结果与临床数据进行相关性分析。脑电图中的基本描述术语是“活动”,它定义了任何波的序列(α活动、尖波活动等)。
- 频率定义为每秒的振荡次数;它被写成相应的数字,以赫兹 (Hz) 表示。该描述提供了被评估活动的平均频率。通常,采集 4-5 个持续 1 秒的脑电图片段,并计算每个片段中的波数。
- 振幅是脑电图 (EEG) 上电位振荡的范围;它是从前一个波的峰值到后一个波的峰值(相位相反)的测量值,以微伏 (μV) 表示。使用校准信号测量振幅。因此,如果对应于 50 μV 电压的校准信号在记录中的高度为 10 mm,那么笔偏转 1 mm 就意味着 5 μV。为了在脑电图描述中表征活动振幅,取其最典型的最大值,并排除异常值。
- 相位决定了过程的当前状态,并指示其变化矢量的方向。一些脑电图现象是通过其包含的相位数量来评估的。单相是指从等电位线向一个方向振荡,然后返回到初始水平;双相是指在一个相位完成后,曲线通过初始水平,向相反方向偏离并返回到等电位线的振荡。多相是指包含三个或更多相位的振荡。狭义上,“多相波”是指一系列a波和慢波(通常为5个)。
成年清醒者的脑电图节律
脑电图中的“节律”是指与大脑特定状态相对应并与某些脑机制相关的特定类型的电活动。描述节律时,应指出其频率(代表大脑特定状态和区域的典型频率)、振幅以及其随大脑功能活动变化而变化的一些特征。
- α(a)节律:频率8-13赫兹,振幅高达100微伏。85-95%的健康成年人会出现这种节律。它最常出现在枕叶区域。α节律在平静放松、清醒、闭目状态下振幅最大。除了与大脑功能状态相关的变化外,在大多数情况下,α节律的振幅还会自发变化,表现为交替性增减,并形成特征性的“纺锤波”,持续时间为2-8秒。随着大脑功能活动水平的提高(例如高度集中注意力、恐惧),α节律的振幅会降低。脑电图上会出现高频低振幅的不规则活动,反映神经元活动的不同步。在短时间、突然的外部刺激(尤其是闪光)下,这种去同步化会急剧发生。如果刺激不是情绪诱发性的,a-节律会相当快地恢复(0.5-2秒内)。这种现象被称为“激活反应”、“定向反应”、“a-节律消退反应”、“去同步化反应”。
- β节律:频率14-40 Hz,振幅高达25 μV。β节律在中央回区域记录最佳,但也延伸至中央回后部和额回。正常情况下,β节律表现非常微弱,大多数情况下振幅为5-15 μV。β节律与躯体感觉和运动皮质机制相关,并对运动激活或触觉刺激产生消退反应。频率为40-70 Hz、振幅为5-7 μV的活动有时被称为Y节律,它没有临床意义。
- Mu 节律:频率 8-13 Hz,振幅高达 50 μV。Mu 节律的参数与正常 A 节律相似,但 Mu 节律在生理特性和形态上与后者不同。Mu 节律在视觉上仅在 Rolandic 区域 5-15% 的受试者中观察到。Mu 节律的振幅(在极少数情况下)会随着运动激活或体感刺激而增加。在常规分析中,Mu 节律无临床意义。
对于清醒的成年人来说,哪些类型的活动是病态的
- θ活动:频率4-7Hz,病理性θ活动幅度>40μV,且大多数情况下超过正常脑节律的幅度,在某些病理情况下达到300μV或更高。
- Delta活动:频率0.5-3Hz,振幅与theta活动相同。
成年清醒个体的脑电图(EEG)中可能存在少量θ和δ振荡,且正常情况下如此,但其振幅不超过α节律的振幅。如果EEG中包含的θ和δ振荡振幅>40 μV,且占总记录时间的15%以上,则被认为是病理性的。
癫痫样活动是癫痫患者脑电图中常见的一种现象。它是由大量神经元中高度同步的阵发性去极化偏移引起的,并伴有动作电位的产生。这导致了高振幅的急性电位,并有相应的名称。
- 尖峰(英文spike-点、峰)是一种尖锐形式的负电位,持续时间小于70毫秒,幅度>50μV(有时高达数百甚至数千μV)。
- 尖峰波与尖峰波的不同之处在于尖峰波的时间会延长:其持续时间为 70-200 毫秒。
- 尖波和棘波可与慢波组合,形成典型的复合波。棘波-慢波是由一个棘波和一个慢波组成的复合波。棘波-慢波复合波的频率为2.5-6 Hz,周期为160-250 ms。尖波-慢波是由一个尖波及其后的一个慢波组成的复合波,周期为500-1300 ms。
尖峰和尖波的一个重要特征是它们的突然出现和消失,并且与背景活动有明显的区分,其振幅超过了背景活动。如果尖峰现象及其相应的参数与背景活动无法清晰区分,则不被称为尖波或尖峰。
所描述的现象的组合由一些附加术语来指定。
- 突发是一个术语,用于描述一组突然开始和停止的波,其频率、形状和/或幅度与背景活动有明显区别。
- 放电是一阵癫痫样活动。
- 癫痫发作模式是指癫痫样活动的释放,通常与临床癫痫发作同时发生。即使患者的意识状态无法通过临床清晰评估,检测到此类现象也被描述为“癫痫发作模式”。
- 低幅失律失常(希腊语:“高幅节律”)是指持续性、普遍性高幅(>150 μV)缓慢超同步活动,伴有尖波、棘波、棘慢波复合波、多棘慢波,以及同步和异步的搏动。这是 West 综合征和 Lennox-Gastaut 综合征的重要诊断特征。
- 周期性复合波是指高振幅的突发性活动,其特征是特定患者具有恒定的波形。识别其最重要的标准是:复合波之间的间隔几乎恒定;在整个记录过程中持续存在(前提是脑功能活动水平恒定);个体内波形的稳定性(刻板性)。它们通常表现为一组高振幅的慢波、尖波,并伴有高振幅、尖锐的δ波或θ波振荡,有时类似于尖慢波的癫痫样复合波。复合波之间的间隔范围为0.5-2秒至数十秒。普遍的双侧同步周期性复合波通常伴有严重的意识障碍,提示严重的脑损伤。如果这些症状并非由药物或毒性因素(例如酒精戒断、过量服用或突然停用精神类药物和催眠类药物、肝病、一氧化碳中毒)引起,则通常由严重的代谢性脑病、缺氧性脑病、朊病毒性脑病或病毒性脑病引起。如果排除中毒或代谢紊乱,周期性脑病综合征的出现通常高度可靠,可提示全脑炎或朊病毒病的诊断。
清醒成人正常脑电图的变体
脑电图(EEG)在整个大脑中基本均匀且对称。皮层的功能和形态异质性决定了不同脑区电活动的特征。脑区各个脑区EEG类型的空间变化是逐渐发生的。
在大多数(85-90%)健康成年人中,当他们在休息时闭上眼睛时,脑电图会记录到枕骨区域存在一个主要的 a 型节律,其振幅最大。
10%-15%的健康受试者的脑电图振幅不超过25 μV,且所有导联均记录到高频低振幅活动。此类脑电图被称为低振幅脑电图。低振幅脑电图提示大脑存在去同步化影响,属于正常现象。
在一些健康受试者中,枕叶区域记录到的并非a节律,而是14-18 Hz、振幅约50 μV的活动。与正常的α节律类似,其振幅在向前方向上逐渐减小。这种活动被称为“快速a变异”。
极少数情况下(0.2%),闭眼脑电图检查时,枕部区域可记录到频率为2.5-6 Hz、振幅为50-80 μV的规则、接近正弦的慢波。这种节律具有α节律的所有其他地形和生理特征,被称为“慢α变异”。它与任何器质性病变无关,被认为是正常与病变之间的界限,可能提示间脑非特异性系统功能障碍。
睡眠-觉醒周期中脑电图的变化
- 主动觉醒(在精神压力、视觉追踪、学习和其他需要增加精神活动的情况下)的特点是神经元活动不同步;低幅度高频活动在脑电图上占主导地位。
- 放松觉醒是指受试者躺在舒适的椅子或床上,肌肉放松,双眼闭合,未进行任何特殊的身体或精神活动的状态。大多数健康成年人在这种状态下,脑电图上会记录到规律的α波节律。
- 睡眠第一阶段相当于困倦状态。脑电图显示α节律消失,出现单个或成组低振幅δ波和θ波以及低振幅高频活动。外界刺激可引起α节律的爆发。该阶段持续1-7分钟。在此阶段结束时,出现振幅小于75 μV的慢速振荡。同时,可能出现“顶尖瞬变电位”,其形式为单个或成组单相浅表负尖波,其最大值位于头顶区域,振幅通常不超过200 μV;这被认为是正常的生理现象。第一阶段还以缓慢的眼球运动为特征。
- 睡眠第二阶段的特征是出现睡眠纺锤波和K波群。睡眠纺锤波是频率为11-15 Hz的突发性活动,主要出现在中央导联。纺锤波持续时间为0.5-3秒,振幅约为50 μV。它们与中脑皮层下机制相关。K波群是一种突发性活动,通常由一个双相高振幅波组成,其初始相位为负相,有时伴有纺锤波。其振幅在头顶区域最大,持续时间不短于0.5秒。K波群可自发出现,也可作为对感觉刺激的反应。在此阶段,还会偶尔观察到多相高振幅慢波的突发性活动。慢眼球运动不明显。
- 睡眠第三阶段:主轴波逐渐消失,振幅大于 75 μV 的 δ 波和 θ 波出现的频率占分析周期的 20% 至 50%。在此阶段,通常难以区分 K 复合波和 δ 波。睡眠主轴波可能完全消失。
- 第四阶段睡眠的特点是频率小于 2 Hz 且大于 75 μV 的波,占据分析时期时间的 50% 以上。
- 在睡眠期间,人偶尔会经历脑电图(EEG)上的不同步阶段,即所谓的快速眼动睡眠。在此期间,会记录到以高频为主的多态性活动。EEG上的这些阶段对应于做梦的体验,肌肉张力下降,眼球快速运动,有时四肢也快速运动。这一睡眠阶段的出现与脑桥水平调节机制的工作有关,其紊乱表明大脑这些部位存在功能障碍,具有重要的诊断意义。
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与年龄相关的脑电图变化
妊娠 24-27 周以内的早产儿的脑电图表现为缓慢的 delta 和 theta 活动爆发,偶尔与尖波结合,持续 2-20 秒,背景为低幅度(高达 20-25 μV)活动。
在妊娠 28-32 周的儿童中,幅度高达 100-150 μV 的 delta 和 theta 活动变得更加规律,尽管它也可能包括爆发性更高幅度的 theta 活动,其间穿插着平坦期。
妊娠32周以上的儿童,脑电图(EEG)开始追踪其功能状态。在安静睡眠中,可观察到间歇性高振幅(高达200 μV及以上)的δ波活动,并伴有θ波振荡和尖波,并与相对低振幅的活动周期交替出现。
对于足月新生儿来说,脑电图可以清楚地区分睁眼的清醒状态(频率为 4-5 Hz,振幅为 50 μV 的不规则活动)、主动睡眠(4-7 Hz 的恒定低振幅活动,叠加更快的低振幅振荡)和安静睡眠,其特征是高振幅 delta 活动爆发与更快的高振幅波主轴相结合,其中穿插着低振幅周期。
在健康的早产儿和足月新生儿中,出生后一个月内安静睡眠期间可观察到交替性活动。新生儿脑电图 (EEG) 包含生理性急性电位,其特征是多灶性、零星发生和发生不规律。其幅度通常不超过 100-110 μV,发生频率平均为每小时 5 次,主要发生在安静睡眠中。额叶导联中相对规律地出现的急性电位,幅度不超过 150 μV,也被认为是正常的。成熟新生儿的正常脑电图特征是对外界刺激出现脑电图平坦化的反应。
成年儿童出生后第一个月,安静睡眠时的交替性脑电图消失;第二个月,出现睡眠纺锤波,在枕骨导联上有组织的主导活动,在3个月大时达到4-7Hz的频率。
在生命的第 4 至 6 个月期间,脑电图上的 θ 波数量逐渐增加,而 δ 波数量逐渐减少,因此到第 6 个月末,脑电图以频率为 5-7 Hz 的节律为主。从生命的第 7 个月到第 12 个月,形成了 α 节律,θ 波和 δ 波的数量逐渐减少。到 12 个月时,可以表征为慢速 α 节律(7-8.5 Hz)的振荡占主导地位。从 1 岁到 7-8 岁,慢速节律逐渐被更快振荡(α 和β 范围)取代的过程仍在继续。8 岁以后,α 节律在脑电图上占主导地位。脑电图的最终形成发生在 16-18 岁。
儿童主导节律频率的极限值
年龄,岁 |
频率,赫兹 |
1 |
>5 |
3 |
>6 |
5 |
>7 |
8 |
>8 |
健康儿童的脑电图可能含有过多的弥漫性慢波、阵发性节律性慢振荡以及癫痫样活动放电,因此从传统的年龄常模评估角度来看,即使是明显健康的21岁以下个体,也只有70-80%的脑电图可归类为“正常”。
从3-4岁到12岁,脑电图上慢波过多的比例增加(从3%增加到16%),然后这一指标下降得相当快。
9-11岁儿童对高振幅慢波形式的过度换气的反应比更小的组更明显。然而,这可能是由于年龄较小的儿童进行测试的准确性较低。
健康人群中某些脑电图变异随年龄变化的表现
活动类型 |
1-15岁 |
16-21岁 |
慢速弥散活动,振幅大于 50 μV,记录时间超过 30% |
14% |
5% |
后导联的缓慢节律性活动 |
25% |
0.5% |
癫痫样活动,节律性慢波爆发 |
15% |
5% |
“正常”脑电图变体 |
68% |
77% |
上文提到的成年人脑电图特征相对稳定,大约持续到50岁左右。从这个时期开始,脑电图频谱会发生变化,表现为α波振幅和相对数量的下降,以及β波和δ波数量的增加。60-70岁后,主导频率趋于下降。在这个年龄段,在视觉分析中可见的θ波和δ波,在几乎健康的个体中也会出现。