从胎儿期至新生儿期,神经系统的发育过程是连续的。即使是足月出生的新生儿,其大脑皮层的发育依然尚未完全成熟。不成熟脑神经元的膜电位不稳定,脑内兴奋性和抑制性神经递质系统的分布和功能不平衡,总体上说,兴奋性氨基酸及其受体的表达超过抑制性神经递质,导致不成熟脑的兴奋性增高,易于出现惊厥症状。
在新生儿期,正常神经元的诱导、增殖和移行过程基本完成,并形成丰富的突触连接。但脑功能的分化成熟尚未完成,已建立初步联系的神经功能网络仍在发育之中。大量的树突、轴突分枝和突触连接在发育过程中将发生选择性的删减和修饰。
此外,新生儿时期髓鞘化过程尚未完成,电活动的传导速度缓慢,导致不同细胞群落的同步化程度低,使皮层的电活动向周围扩散过程缓慢,两半球之间的电活动亦不完全同步。
另一方面,新生儿皮层下的结构和功能已基本发育成熟。由于不成熟的大脑皮层不能有效调控皮层下结构的功能,使新生儿脑电图和行为常常缺乏一致性。
基于以上特点,新生儿时期的脑电图具有与儿童和成年人非常不同的特征,需要有独立的评价方法和判断标准。由于这一时期脑的发育成熟速度非常之快,几乎每相差1~2周左右脑电图即可表现出可以识别的发育进展;但不同个体之间的差异又非常之大,因而很难对每个年龄段的新生儿制定精确的判断标准。
同时,脑电图很容易受到各种内在和外在因素的影响,而新生儿期常有不同程度的一过性的全身性或神经系统问题,直接或间接对脑功能产生影响并反映在脑电图上。
对早产儿来说,临床上几乎找不到没有任何问题的完全正常的早产儿。那么对于新生儿,特别是早产儿来说,什么样的脑电图是完全正常的?异常脑电图对临床诊断和预后又有什么样的意义?这些都是很难简单回答的问题。这使得对新生儿脑电图的判断和解释变得非常困难,即使是相当有经验的儿科脑电图工作者,也常常会遇到这种因难。
大量的临床经验和研究认为对新生儿脑电图的分析和解释应遵循以下原则。
1.准确计算受孕龄
新生儿期是指足月出生后日龄28天(4周)之内。对于早产儿,则从出生至受孕龄44周之内为新生儿期。受孕龄(conceptionalage,CA)为孕龄(gestationalage,GA)加上出生后至脑电图检查时的日龄。新生儿期CA的计算应精确到多少周+多少日,如GA33周+3天出生的早产儿,出生后30天(4周+2天)时接受脑电图检查,其CA为37周+5天。CA是评价脑电成熟水平的基本尺度,如前面所举的例子,患儿虽然已出生30天,但其所能达到的脑电成熟水平还不及GA40周出生l~2天的新生儿,更不能和足月出生30天(CA44周)的小儿用同一个尺度衡量。一般来说,脑电发育的特征主要与CA有关,而与GA、出生后日龄、出生体征及其他生长发育指标没有绝对关系。通常目测分析可区分相差2周左右的脑电图电变化。在胎龄计算不可靠,或患儿因过多的病理问题而无法通过临床方法判断成熟度时,脑电图对新生儿,特别是早产儿可提供较为可靠的成熟度的判断依据。系列脑电图观察比单次脑电图记录能更准确地反映脑电图的成熟发育过程。
2.新生儿脑电图波形的判断
常规脑电图的术语如δ波、α节律、棘波、尖波等也可用于新生儿,但其临床意义和解释可能不尽相同甚至完全不同。如连续的α节律在新生儿的任何状态都是异常现象,而散发的棘波、尖波在早产儿一般为正常现象,多数与惊厥发作无关。此外,由于新生儿神经元活动的同步性差,棘波或尖波常比较宽钝,在波形判断时不完全遵循通常意义上棘波不超过70ms或尖波为70~ms的定义。
另有一些术语专门用于描述新生儿的脑电图特征,如非连续图形、交替性波、δ刷形放电等。这些都属于不成熟的图形,正常情况下在新生儿期之后很少见到。偶可见于婴幼儿,提示脑功能的严重倒退。
对新生儿脑电图的评价主要包括睡眠周期、背景活动、不成熟波形和阵发节律性活动。
从胎儿期至新生儿期,神经系统的发育过程是连续的。即使是足月出生的新生儿,其大脑皮层的发育依然尚未完全成熟。不成熟脑神经元的膜电位不稳定,脑内兴奋性和抑制性神经递质系统的分布和功能不平衡,总体上说,兴奋性氨基酸及其受体的表达超过抑制性神经递质,导致不成熟脑的兴奋性增高,易于出现惊厥症状。在新生儿期,正常神经元的诱导、增殖和移行过程基本完成,并形成丰富的突触连接。但脑功能的分化成熟尚未完成,已建立初步联系的神经功能网络仍在发育之中。大量的树突、轴突分枝和突触连接在发育过程中将发生选择性的删减和修饰。此外,新生儿时期髓鞘化过程尚未完成,电活动的传导速度缓慢,导致不同细胞群落的同步化程度低,使皮层的电活动向周围扩散过程缓慢,两半球之间的电活动亦不完全同步。另一方面,新生儿皮层下的结构和功能已基本发育成熟。由于不成熟的大脑皮层不能有效调控皮层下结构的功能,使新生儿脑电图和行为常常缺乏一致性。
基于以上特点,新生儿时期的脑电图具有与儿童和成年人非常不同的特征,需要有独立的评价方法和判断标准。由于这一时期脑的发育成熟速度非常之快,几乎每相差1~2周左右脑电图即可表现出可以识别的发育进展;但不同个体之间的差异又非常之大,因而很难对每个年龄段的新生儿制定精确的判断标准。同时,脑电图很容易受到各种内在和外在因素的影响,而新生儿期常有不同程度的一过性的全身性或神经系统问题,直接或间接对脑功能产生影响并反映在脑电图上。对早产儿来说,临床上几乎找不到没有任何问题的完全正常的早产儿。那么对于新生儿,特别是早产儿来说,什么样的脑电图是完全正常的?异常脑电图对临床诊断和预后又有什么样的意义?这些都是很难简单回答的问题。这使得对新生儿脑电图的判断和解释变得非常困难,即使是相当有经验的儿科脑电图工作者,也常常会遇到这种因难。
大量的临床经验和研究认为对新生儿脑电图的分析和解释应遵循以下原则。
1.准确计算受孕龄
新生儿期是指足月出生后日龄28天(4周)之内。对于早产儿,则从出生至受孕龄44周之内为新生儿期。受孕龄(conceptionalage,CA)为孕龄(gestationalage,GA)加上出生后至脑电图检查时的日龄。新生儿期CA的计算应精确到多少周+多少日,如GA33周+3天出生的早产儿,出生后30天(4周+2天)时接受脑电图检查,其CA为37周+5天。CA是评价脑电成熟水平的基本尺度,如前面所举的例子,患儿虽然已出生30天,但其所能达到的脑电成熟水平还不及GA40周出生l~2天的新生儿,更不能和足月出生30天(CA44周)的小儿用同一个尺度衡量。一般来说,脑电发育的特征主要与CA有关,而与GA、出生后日龄、出生体征及其他生长发育指标没有绝对关系。通常目测分析可区分相差2周左右的脑电图电变化。在胎龄计算不可靠,或患儿因过多的病理问题而无法通过临床方法判断成熟度时,脑电图对新生儿,特别是早产儿可提供较为可靠的成熟度的判断依据。系列脑电图观察比单次脑电图记录能更准确地反映脑电图的成熟发育过程。
2.新生儿脑电图波形的判断
常规脑电图的术语如δ波、α节律、棘波、尖波等也可用于新生儿,但其临床意义和解释可能不尽相同甚至完全不同。如连续的α节律在新生儿的任何状态都是异常现象,而散发的棘波、尖波在早产儿一般为正常现象,多数与惊厥发作无关。此外,由于新生儿神经元活动的同步性差,棘波或尖波常比较宽钝,在波形判断时不完全遵循通常意义上棘波不超过70ms或尖波为70~ms的定义。
另有一些术语专门用于描述新生儿的脑电图特征,如非连续图形、交替性波、δ刷形放电等。这些都属于不成熟的图形,正常情况下在新生儿期之后很少见到。偶可见于婴幼儿,提示脑功能的严重倒退。
背景活动对新生儿的背景活动应结合记录时的状态和睡眠周期来分析。同时应注意患儿的各种病理状态(如发热、电解质紊乱、血气异常、低血糖等)和药物(苯巴比妥、安定类等)对脑电图背景的影响。背景活动通常从以下几个方面进行分析。
连续性(continuous)
脑电活动在记录过程中始终保持一定的波幅而无明显波动称为连续性,波幅随记录时间而呈周期性变化称为非连续性(discontinuous)。非连续性脑电图包括交替图形和非连续图形。
1.非连续图形(tracediscontinuous,TD)
在有些文献中被描述为暴发-抑制(burst–suppression)。二者的特征很相似,但在早产儿,非连续图形主要强调脑发育的不成熟性,并不一定是病理性情况,而暴发-抑制通常是一种非常严重的脑电图异常。
非连续图形是一种非常不成熟的图形,见于CA28周以下的非常早产儿,表现为在低于10~20μV的低平背景上,间断出现中-高波幅的暴发性波群。两次暴发之间的低平段持续~20s左右;暴发段由不规则慢波和(或)棘、尖波构成,持续1~3s不等,左右半球的暴发可同步或不完全同步。由于小于CA28周的早产儿常伴有各种严重的中枢神经系统和其他系统的并发症,存活者多遗留不同程度的神经后遗症,因此很难判断非连续图形在这一年龄段究竟是一种完全正常的脑电图现象,还是提示预后不良。总体来说暴发间隔时间越长,预后越不好。CA30周时暴发间隔时间不超过8s者多数存活。暴发间隔时间的长度受多种病理因素影响,如缺氧、惊顾发作、镇静剂等。
一般非连续图形消失的时间顺序先后为清醒期、AS期和QS期。如CA34周后仍表现为非连续图形,特别是在清醒状态出现非连续图形是一种严重的背景活动异常,其意义与暴发-抑制相同,见于严重的弥漫性脑损伤。在各种严重病变的临终状态,抑制段持续时间逐渐延长,可达数十秒至数分钟,暴发波逐渐减少,波幅降低。这些情况应与早产儿的非连续图形鉴别。除应密切结合临床情况分析外,系列的脑电图复查随访至为重要。
2.交替图形(tracealternant,TA)
随着CA的增长,非连续图形在CA34周左右逐渐转变为交替性图形。TA图形也是一种不成熟的背景活动,分为高波幅段和低波幅段、其中高波幅段从非连续图形的暴发段演变而来,为高波幅的不规则δ波和θ波,也可有尖波或棘波,持续2~5s;低波幅段从抑制段演变而来,为低-中波幅不规则混合波,持续4~10s,两期交替出现。TA图形正常与否取决于新生儿的CA和状态,一般CA36周后的清醒和活动睡眠期及44周后的安静睡眠期不应再出现TA图形。
3.连续性图形(continuous)
在CA35周左右,清醒期和AS期为持续低-中波幅混合波,以α和θ频带为主。随着发育成熟,在CA40~44周左右,QS期高波幅段逐渐延长,过性尖波减少;低波幅段逐渐缩短,波幅逐渐增高,最终演变为持续性中-高波幅混合波,包括θ、δ和少量α波,但在QS期波幅的高低并不恒定,仍可有一定的起伏变化。
对称性和同步性(symmetryandsynchrony)正常新生儿起自两侧半球相应部位的脑波在波幅和波形上应大致对称,如双侧波幅差持续超过2:1应视为异常。
新生儿双侧半球背景活动的同步性反映了脑波发育的成熟性。同步性指TD和TA图形双侧基本同步出现。如双侧半球高波幅段在出现时间上相差超过1.5-2秒则视为不同步(图25-3)。CA31-32周时,QS期的暴发70%双侧同步,CA33-34周时增加到80%,CA35-36周时为85%,CA37周后%同步出现。
图25-3新生儿双侧半球不同步
男,出生4天,CA=39周+4天。母孕期糖尿病,患儿生后有低血糖,生后3天频繁抽搐,为多灶痉挛性发作。图示发作间期QS期记录,为交替图形,低平段较长(20-30s);暴发段多量尖波,且双侧半球明显不对称,不同步。相应其CA明显成熟延迟(定标1s,μV)
变化性(lability)
正常时背景脑电活动应随状态而变化,足月儿清醒和AS期为连续性图形。QS期为TA图形或中-高波幅连续性波。CA36周以下的早产儿AS期也可为TA图形。如在各种状态下脑电图特征恒定不变则为缺乏变化性,其本身为非特异性异常现象,但常伴有其他异常。
反应性(reactivity)
指外界声、光或躯体感觉刺激引起脑电图的非特异性改变,可表现为弥漫性的电压降低或高波幅活动增多(图25-4)。正常在CA32-33周的早产儿即可引出,一般CA37周的新生儿在各种状态下均应对刺激产生非特异性反应。反应性缺如常见于严重脑损伤昏迷病人或应用大剂量镇静剂时,常伴有背景活动异常和缺乏变化性。
来源:刘晓燕《临床脑电图学》
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