神经科医生必读|IFCN官方指南:脑电图在成人癫痫诊疗中到底该怎么用?

国际临床神经生理学联合会(IFCN)官方在《Clinical Neurophysiology》上正式发布关于《脑电图在成人癫痫诊断和监测中的临床应用》的权威指南(W.O.Tatum团队,2018年)。作为全球神经电生理领域最顶级的纲领性文件之一,该指南基于大量I-IV级循证医学证据明确指出:脑电图并非仅用于被动回答“有无癫痫”,而是贯穿癫痫诊断、发作分型、复发风险评估、抗癫痫药物决策、术前精准定位以及ICU重症监护的全流程管理工具。即便近年来MRI、PET、MEG等影像技术飞速发展,脑电图依然是不可替代的临床“基石”。


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需要特别强调的是,本指南旨在总结现有科学证据、填补临床神经生理学领域的知识空白,并非替代临床医生的个体化判断。为帮助国内同道快速掌握其精髓,英智科技临床支持部现将核心要点按临床诊疗逻辑梳理如下,供大家参考、批评与指正。


01 为什么癫痫患者需要做脑电图?

癫痫是一种慢性、复杂的神经系统疾病,其核心特点是存在反复发生癫痫发作的倾向。作者特别强调:癫痫(epilepsy)和癫痫发作(seizure)不是完全相同的概念。癫痫代表患者存在持续的癫痫易感性;而癫痫发作是由于脑内神经元出现异常、过度、同步化的活动,短暂地产生一系列临床表现。脑电图的价值就在于:它可以在患者没有发作的时候,寻找间歇期癫痫样放电(IEDs);也可以在患者真正发作的时候,记录发作期脑电活动。


02 为什么脑电图能看到癫痫?——从神经网络到癫痫样放电

传统观点认为:癫痫发作主要来自大脑皮层某个局部异常放电;但现代研究逐渐发现:癫痫并不只是“一个点出了问题”,而是异常神经网络之间相互作用的结果。作者提出:癫痫发作涉及广泛的皮层和皮层下网络。局灶性发作可能局限于一个半球,也可能在一个半球内部形成更加广泛的网络;全面性发作则可以迅速动员双侧分布的神经网络。从细胞层面看,癫痫的一个重要基础是:神经元过度兴奋(hyperexcitability)+ 神经元异常同步化(hypersynchrony)。脑电图记录到的信号,并不是单个神经元的动作电位,而主要来自大量皮层锥体细胞突触后电位的总和。当大量神经元在时间和空间上高度同步时,才可能形成能够被头皮电极记录到的明显脑电图信号。


03 脑电图很重要,但不是“万能检查”

脑电图是一种安全、无创、价格相对低廉,而且可以在床旁完成的神经功能检查。标准头皮脑电图通常是临床上最常用的检查方式,一般记录时间约20~30分钟。除此之外,还有:动态脑电图(ambulatory EEG)、视频脑电图监测(video-EEG monitoring,VEM)、长程视频脑电图(long-term video-EEG)、ICU持续脑电图(cEEG)、高密度脑电图、颅内脑电图(iEEG)和术中皮层脑电图(ECoG),不同方法适用于不同临床问题。


但是,标准头皮脑电图最大的问题是:它实际上只能记录大脑皮层大约三分之一的电活动。一些位置较深、较隐蔽的脑区,比如:岛叶、额叶、顶叶深部、颞叶内侧、眶额皮层、半球间裂区域、深部沟回,这些区域的异常放电可能无法很好地传到头皮。因此可能出现:患者明明有癫痫,但头皮脑电图正常。所以头皮脑电图的阴性结果不能否定癫痫诊断。


而成人首次非诱发性癫痫发作后的第一次脑电图,发现IED的灵敏度大约只有:32%~59%。也就是说,很多真正的癫痫患者,第一次脑电图可能是正常的,但如果重复做脑电图3次或以上的持续脑电图,IED检出率可以提高到约80%~90%。如果脑电图中包含:睡眠、睡眠剥夺后睡眠,检出率还会进一步提高。


04 IED是癫痫最重要的脑电图标志之一

典型的癫痫样放电包括:棘波(spike)、尖波(sharp wave)、棘慢复合波(spike-and-wave)以及多棘慢复合波(polyspike-and-wave)。间歇期癫痫样放电(IED)是癫痫脑电图的标志性表现。不同类型的IED可以帮助判断不同的癫痫类型,例如:

1.全面性癫痫的典型表现是:广泛性棘慢复合波(generalized spike-and-wave,GSW)或者:广泛性多棘慢复合波(generalized polyspike-and-wave,GPSW),尤其是约3 Hz或更快的广泛同步棘慢波活动。

2. 失神发作的经典脑电图表现是:约3 Hz的广泛棘慢波。

3. 内侧颞叶癫痫常见:前颞区棘波或尖波。

不过,没有哪一种IED模式可以单独、绝对地对应某一个癫痫综合征。临床上仍然需要结合:发作表现、发作年龄、神经影像、睡眠状态、脑电图背景、其他临床信息共同判断。


05 脑电图激活技术的目的

通过特定生理刺激增加癫痫样放电的出现概率。主要包括:过度换气(HV)、睡眠/睡眠剥夺以及间歇性闪光刺激(IPS)。针对患者个人发作诱因的个体化激活,尤其是遗传性全面性癫痫(GGE),这些方法的价值比较突出。

1. 过度换气:过度换气是最经典的脑电图激活方法之一。至少3分钟,可诱发全面性癫痫,特别是失神发作。有肺部疾病、颅内高压、心脏病禁忌。

2. 睡眠/睡眠剥夺:睡眠是癫痫发作和IED最重要、证据最充分的调节因素之一。非快速眼动睡眠(NREM)可以大幅提高IED检出。

3. 间断闪光刺激:主要用于筛查光敏感性癫痫,约 5% 癫痫患者的脑电图存在光阵发性反应 (PPR)。不过PPR并不等于一定有癫痫,健康人以及某些其他神经系统疾病患者也可以出现光阵发性反应。

4. 患者特异性激活:如果患者的癫痫有特殊诱因,可以“针对性诱发”,例如阅读、计算、游戏等个体化刺激。


06 急诊脑电图:尤其要警惕“看起来没抽,其实大脑还在发作”

急诊脑电图的一个非常重要的用途就是:寻找非惊厥性癫痫发作和非惊厥性癫痫持续状态(NCSE)。也就是说:患者可能已经没有明显的肢体抽搐、强直和阵挛,但是大脑仍然存在持续异常放电。这种情况下,如果单纯依靠肉眼观察患者,可能会漏诊。文章指出,在某项怀疑隐匿性癫痫持续状态的研究中:45%的病例通过急诊脑电图确诊,诊断后,约46.6%的病例修改了治疗方案。所以对于意识障碍、不明原因昏迷、癫痫持续状态治疗后仍无意识恢复、神经重症患者以及脑损伤患者,急诊脑电图/持续脑电图的价值尤其突出。


07 动态脑电图:让患者回家,在真实生活中记录

动态脑电图(ambulatory EEG)的优势非常直观,患者不用一直待在医院,而是可以带着脑电图回家,在正常生活环境中接受长时间记录。它具有几个优点:成本比住院24小时视频脑电图低、对患者限制更少、可以记录患者自然生活中的发作、可以暴露患者日常生活中的诱发因素以及记录时间更长。因此更容易捕捉到偶发的IED和癫痫发作。门诊动态脑电图比住院24小时vEEG便宜约51%~65%。而且随着记录时间增加,发作检出率会明显提高。


传统动态脑电图最大的缺陷是:医生只能看到脑电图,却看不到患者发作时到底发生了什么。而癫痫诊断非常依赖“临床表现+脑电图变化”两者间的对应关系。现在可以通过家庭视频脑电图遥测技术,通过在癫痫分类之外添加视频来扩展动态脑电图的价值,以获得有关非癫痫诊断的信息。


08 长程视频脑电图:诊断困难患者的核心工具

长程视频脑电图(long-term video-EEG)是非常重要的检查之一。它最核心的价值是同时记录患者的临床表现和脑电变化。也就是把:“患者发作时看起来是什么样”和“患者发作时脑电是什么样”放在同一个时间轴上。因此长程视频脑电图特别适用于:鉴别癫痫与非癫痫性发作、判断发作类型、确定癫痫综合征、统计真实发作频率、评估抗癫痫药物效果以及进行癫痫手术前评估。


长程视频脑电图的一个重要价值不是“证明患者有癫痫”,而是证明患者没有癫痫,从而避免长期错误使用抗癫痫药物。这一点非常值得临床医生关注。很多患者长期被当作癫痫治疗,但最终通过长程视频脑电图发现他们其实并没有癫痫。接受长程视频脑电图的患者中大约20%~30%最终被诊断为非癫痫性事件,其中很多是心理性非癫痫性发作(PNES)。另外还包括:晕厥、近晕厥、睡眠障碍、猝倒、发作性运动障碍、短暂性脑缺血发作等。


长程视频脑电图还可以解决一个经常被低估的问题:患者自己不知道自己发作了多少次。特别是:局灶性意识受损发作、夜间发作、颞叶癫痫以及短暂性意识障碍。因此,长程视频脑电图可以客观统计真正的癫痫发作频率。这对评价治疗是否真正有效非常重要。


09 脑电图能不能指导抗癫痫药物治疗?

可以,但不能简单理解为:

“脑电图异常→加药;脑电图正常→停药。”


首先,在第一次非诱发性癫痫发作后:如果脑电图存在IED,未来复发风险增加。因此脑电图可以参与是否开始抗癫痫药物治疗的临床决策。文章引用的一项数据中,存在异常脑电图的患者使用抗癫痫药物后,复发风险可以降低。


对于已经长期无发作、考虑减量或停用抗癫痫药物的患者,脑电图仍然可以提供风险信息。例如,在全面性癫痫患者中,如果停药前脑电图仍然存在GPSW,往往提示停药后复发风险更高。一些患者即使已经4~5年无发作,如果脑电图仍然存在持续异常,停药后仍然可能存在较高复发风险。但同样强调:脑电图不是决定停药与否的唯一依据,还需要综合:癫痫综合征、无发作时间、既往发作情况、药物情况、神经影像和临床风险来共同决定。


10 脑电图在癫痫术前评估中发挥什么作用?

对于药物难治性局灶性癫痫,手术是非常重要的治疗选择。头皮视频脑电图是癫痫术前评估的基础环节之一。术前需要尽可能回答“癫痫发作究竟从哪里开始?”,也就是寻找:癫痫发作起始区(seizure onset zone,SOZ)并进一步推测致痫区(epileptogenic zone,EZ)。

因为头皮脑电图受到空间分辨率限制,所以头皮脑电图在术前定位时“不够完美”。例如:只有20%~30%的没有意识障碍的局灶性发作能够在头皮脑电图上被明确看到。而对于伴意识障碍的局灶性发作,约85%~95%可以看到头皮脑电图变化。也就是说:发作越深、范围越小、位置越隐蔽,头皮脑电图越容易漏掉。


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在术前综合评估中,视频脑电图监测期间记录到的局灶性发作。


11 颞叶癫痫的头皮脑电图监测

颞叶癫痫(TLE)是成人最常见的局灶性癫痫之一。尤其是内侧颞叶癫痫,常见于颞区棘波、颞区慢波以及发作期节律性theta/delta活动。部分患者可以通过头皮脑电图较可靠地判断癫痫起始侧。但是也有一个问题:双侧颞叶棘波并不一定意味着患者真的存在双侧独立癫痫发作区。有些患者虽然头皮脑电图上表现为双侧颞叶异常,真正的发作却主要来自一个颞叶。因此,如果涉及手术,仍可能需要更深入的定位检查。


12 颞外叶癫痫:头皮脑电图更容易“看不准”

对于额叶、顶叶、枕叶等颞叶外癫痫

(ETLE),头皮脑电图的定位能力明显下降。

1. 额叶癫痫:IED可能只出现在40%~60%的脑电图中,还可能:双侧出现、双额出现、中线出现以及假性定位到颞叶,因此容易误判。

2. 顶叶癫痫:头皮脑电图常常不定位或错误定位,真正局限性很好的发作期脑电图只占少数。

3. 枕叶癫痫:虽然头皮脑电图经常异常,但异常位置并不一定就是真正的起始部位。因为癫痫活动可以非常迅速地从枕叶传播到颞叶甚至额叶。

所以越是深部、越是小的癫痫发作区,越不能单纯依赖头皮脑电图来确定手术切除范围。


13 颅内脑电图:当头皮脑电图解决不了问题时怎么办?

如果:临床表现高度提示癫痫、MRI提示病灶、脑电图定位不一致、非侵入性检查结果互相矛盾、怀疑深部癫痫灶、需要精确确定手术切除区域。就可能需要颅内脑电图(iEEG),包括:深度电极、硬膜下网格和条状电极、卵圆孔电极。


但iEEG也不是“越精确越好”,iEEG虽然空间分辨率高,但它有一个非常根本的局限:

它只能记录被电极覆盖的很小一部分脑组织。因此,放电没有出现在电极覆盖区,并不能证明那个脑区没有癫痫活动。所以在做 iEEG之前,必须有一个明确、合理的癫痫起始区假设。

换句话说:iEEG不是“全脑搜索仪”,而是用来验证和细化已经形成的定位假设


14 脑皮层电图:术中脑电可以帮助医生决定切多少

脑皮层电图(ECoG)主要用于癫痫手术患者,它可以直接在脑表面或者深部皮层记录脑电。

主要目的包括:找到术中的癫痫样放电、判断切除范围、观察切除后是否还存在异常放电、

配合功能区定位、有时帮助判断术后预后。

但是在颞叶癫痫手术中,目前证据不足以支持常规使用术中ECoG来决定新皮层切除范围。因为术后残留棘波与最终手术效果之间的关系并不一致。因此ECoG有价值,但不能被理解为:“术中看到哪里有棘波就一定要切哪里。”


15 危重症患者:持续脑电图是全文非常强调的应用场景

文章最后重点讨论危重症中的持续脑电图(cEEG),这是因为ICU患者的癫痫发作经常是非惊厥性的。例如患者可能:昏迷、意识障碍、脑损伤、脑出血、蛛网膜下腔出血、心脏骤停后缺氧、脑外伤或CNS感染。表面上看不到抽搐,但脑内可能一直存在癫痫发作。


ICU中cEEG到底能发现多少癫痫?一项大型研究显示:570名急性危重症成人进行cEEG后,19%检测到癫痫发作,其中56%在开始监测后1小时内出现第一次发作;82%在12小时内发现;88%在24小时内发现;93%在48小时内发现。另一项625例研究发现:癫痫发生率约27%。这说明一个非常重要的问题:如果只做一次20~30分钟 EEG,很可能漏掉危重症患者的非惊厥性癫痫发作。


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心脏骤停后昏迷的幸存者缺氧后,在持续脑电图监测过程中出现的全身性周期性放电。


16 为什么“癫痫持续状态治疗好了,但患者还是不醒”特别需要脑电图?

这是临床上非常典型的场景。患者经过惊厥性癫痫持续状态治疗以后,肢体已经不抽了,但患者仍然意识不恢复。这时不能简单认为是药物镇静所以没醒,还必须考虑是否已经转变成非惊厥性癫痫持续状态。文章引用的数据指出:在控制了惊厥性癫痫持续状态之后,48%的患者仍然存在持续的脑电发作,14%存在NCSE。所以,临床上抽搐停止,并不代表脑电上的癫痫活动停止。这正是cEEG的重要价值。


17 脑电图在癫痫发作检测和预测中的应用

现在的脑电图系统可以:自动识别棘波、自动检测发作、分析脑电图频率、对脑电进行量化、实时监测以及结合 ECG、EMG、运动等信号。但目前的自动癫痫检测系统仍然存在相当数量的假阳性,也就是机器说“发作了”,不一定真的发生了发作。


至于“预测癫痫发作”,一项首次人体研究甚至显示:在部分患者中,可以提前数小时预测癫痫发作,预测时间窗口最长可达到约4小时。但这项技术仍处于早期阶段,存在数据量不足、患者个体差异大、需要长期数据、成本较高和侵入性问题。因此:癫痫发作预测很有前景,但当时还不能作为成熟的常规临床工具。

总结:


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1. 第一次癫痫发作后,如果标准脑电图存在IED,提示未来复发风险较高。

2. 已经控制良好的癫痫患者,在考虑减停抗癫痫药物时,如果脑电图仍存在异常,可能提示停药后复发风险增加。

3. 如果脑电图中发现明确IED,脑电图可以帮助判断癫痫发作属于局灶性还是全面性。

4. 如果长程视频脑电图成功记录到了患者的典型发作,通常可以明确诊断。

5. 视频脑电图是癫痫手术术前评估的重要工具。

6. 持续脑电图对癫痫发作的诊断和定量尤其有价值,特别是在危重症患者中。


特别声明

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引用文献:W.O.Tatum, G.Rubboli, P.W.Kaplan, S.M.Mirsatari, K.Radhakrishnan, D.Gloss,L.O.Caboclo, F.W.Drislane, M.Koutroumanidis, D.L.Schomer, D.Kasteleijn-Nolst Trenite, Mark Cook, S.Beniczky. Clinical utility of EEG in diagnosing and monitoring epilepsy in adults. Clinical Neurophysiology 129(2018)1056–1082, https://doi.org/10.1016/j.clinph.2018.01.019

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