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老年人年龄相关的定量脑电图变化特征

2022-04-27张麟伟郑文静侯春蕾李小璇张向飞

中日友好医院学报 2022年1期
关键词:脑电图前额节律

张麟伟,荣 培,郑文静,侯春蕾,李小璇,张向飞

(中日友好医院 神经科,北京 100029)

随着我国人口老龄化程度日益加深, 预期2050年我国60 岁以上老龄人口将达到4 亿以上,80 岁以上高龄老人将达到1.5 亿[1],与之相伴的老年健康问题已上升为国家的重大战略, 老年人随年龄增长生理机能逐渐降低, 脑电生理也出现了异常, 尤其是定量脑电图分析技术能够更敏感地反映脑功能变化, 对老年疾病的防治具有重要的临床意义, 而且脑电图检查具有无创、 费用低、依从性好的优势,在老年人定期监测方面有很大的价值,越来越受到人们的重视。本研究以定量脑电图分析结果作为评价指标, 探讨老年人脑电图的特点。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2016年1月~2020年6月在中日友好医院神经科行脑电图检查的健康老年人(>60 岁)89 例, 经检查确定无内科及神经科等基础疾病。按照年龄分为2 组:年龄60~79 岁,平均(68.67±5.05)岁的老年人纳入A 组,共45 例,其中男20例、女25 例;年龄>80 岁,平均(85.55±3.78)岁的老年人纳入B 组,共44 例,其中男25 例、女19例。 纳入标准:无器质性病变,无明显的认知功能障碍和精神障碍、近期无服用睡眠相关药物等。本研究经过中日友好医院伦理委员会批准 (2019-163-K112), 研究对象或其家属均已签署知情同意书。

1.2 研究方法

应用日本光电1524K 数字视频脑电图机及定量脑电图量化分析软件对所有研究对象行定量脑电图检查, 在中日友好医院神经科脑电图室完成, 在暗室、 电屏蔽的空间内进行脑电图信号采集。 被试者于餐后、 保持安静闭目平卧于诊疗床上,按照国际10/20 系统标准放置法安放电极,头皮盘状电极固定16 个记录电极 (左前额Fp1、右前额Fp2、左额F3、右额F4、左中央C3、右中央C4、左顶P3、右顶P4、左前颞F7、右前颞F8、左中颞T3、右中颞T4、左后颞T5、右后颞T6、左枕O1、 右枕O2)、1 个接地电极、2 个耳电极 (左耳A1、右耳A2)作为参考电极,脑电膏固定,单级导联记录。 参数设置:低频滤波0.5Hz,采样率200 Hz,高频滤波70Hz,时间参数0.3s,灵敏度10μV/mm,连续记录时间>30min。脑电图记录、定性及半定量分析均由2 位电生理专业人员完成。 记录过程中同时完成睁闭眼、闪光刺激、过度换气诱发实验。脑电图定量分析: 应用日本光电公司QP-160AK软件进行定量分析, 获取4 个频段:δ 频段 (1~3.9Hz)、θ 频段(4~7Hz)、α 频段(8~12.9Hz)、β 频段(13~30Hz)的绝对功率谱,计算出各大脑各部位的相对功率值(DTABR)=(δ+θ)/(α+β)。同时计算大脑各部位的α, θ 频段峰值。 分析参数设置为:低频滤波0.5Hz,高频滤波30Hz,每5s 作为1个计算单位,选取20 个单元,无伪迹脑电图,取平均值,作为观察评估指标进行比较。 Fp1、Fp2、F3、F4、C3、C4、P3、P4、F7、F8、T3、T4、T5、T6、O1、O2的DTABR 值,α、θ 频段的功率值(μV),α、θ 频段均值(Hz),均反映大脑相应频段脑波的改变。

1.3 统计学方法

应用SPSS23.0 软件进行统计学分析,呈正态分布的计量数据用均值±标准差(±s)表示,组间比较采用独立样本t 检验。

2 结果

2.1 脑电图背景活动及视觉诱发试验对比

脑电图背景活动以低至中波幅α 节律为主,波形尚整,调节调幅尚可,少数脑电图可见α 前移或者泛化, 各导联少量中波幅4~7Hz θ 波及其活动,各导联未见明显复形慢波及其活动。双侧脑电活动无明显不对称。 睁-闭眼α 节律抑制反应随着年龄的增大而降低。

2.2 2 组健康老年人定量脑电图分析

表1 示,2 组间在左前额、 右前额、 左额、右额、左中央、右中央、左顶、右顶、左前颞、右前颞、左中颞、右中颞、左后颞、右后颞、左枕、右枕相对功率值DTABR 值均有差异, 差异有统计学意义(P<0.01),提示随年龄增大,DTABR 值增大。

表1 2 组相对功率值DTABR 值比较 (±s)

表1 2 组相对功率值DTABR 值比较 (±s)

组别 FP1 FP2 F3 F4 C3 C4 P3 P4 A 组(n=45) 0.499±0.078 0.489±0.087 0.437±0.077 0.440±0.084 0.417±0.073 0.418±0.073 398±0.076 0.403±0.081 B 组(n=44) 0.592±0.092 0.586±0.094 0.544±0.092 0.526±0.099 0.512±0.090 0.496±0.092 0.496±0.092 0.479±0.087 t 值 5.158 5.066 6.003 4.438 5.423 4.326 5.168 4.212 P 值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

表1 (续)

2.3 2 组健康老年人α、θ 频段绝对功率值比较

2 组α 频段绝对功率值各导联整体趋势相同,均在顶、枕叶及后颞叶位置最高,α 频段在左前额、左额、左中央、左枕、左后颞随着年龄增长而明显下降,有统计学意义(P<0.05),见表2。 2 组θ频段功率值各导联整体趋势相近, 均为从前头部至后头部逐渐降低,θ 频段绝对功率值在左前额、右顶、左后颞随年龄增长而明显下降,有统计学意义(P<0.05),见表3。

表2 2 组α 频段各导联绝对功率值比较 (±s, μV)

表2 2 组α 频段各导联绝对功率值比较 (±s, μV)

组别 FP1 FP2 F3 F4 C3 C4 P3 P4 A 组(n=45) 24.63±9.47 25.47±10.56 26.01±10.48 26.87±11.80 26.42±10.56 27.13±11.54 27.91±10.73 28.82±11.69 B 组(n=44) 20.83±8.45 21.64±9.14 21.98±9.42 23.31±10.44 13.78±7.23 23.70±10.56 24.11±10.91 25.19±11.66 t值 1.994 1.824 1.905 1.504 6.569 1.463 1.653 1.466 P 值 0.049 0.072 0.060 0.136 0.000 0.147 0.102 0.146

表2 (续)

表3 2 组θ 频段各导联绝对功率值比较(±s,μV)

表3 2 组θ 频段各导联绝对功率值比较(±s,μV)

组别 FP1 FP2 F3 F4 C3 C4 P3 P4 A 组(n=45) 10.49±3.07 10.55±3.55 10.08±3.65 10.35±3.51 9.67±3.51 9.83±3.34 9.44±3.25 9.89±3.20 B 组(n=44) 9.12±3.25 9.18±3.27 8.89±3.54 8.99±3.33 8.35±3.62 8.56±3.23 8.33±3.65 8.47±3.10 t 值 2.031 1.885 1.555 1.867 1.750 1.821 1.503 2.114 P 值 0.045 0.063 0.124 0.065 0.084 0.072 0.136 0.037

表3(续)

2.4 2 组健康老年人α、θ 主频段比较

对优势频段峰值进行统计,A 组α 频段峰值在9.3~9.7Hz,B 组α 频段峰值在8.5~9.1Hz,随着年龄的增长,α 频段峰值呈现降低趋势,有统计学意义(P<0.01),见表4。 θ 频段在进入老年期后,2组老年人仅在左枕叶有差异,见表5。

表4 2 组α 主频段各导联频率比较(±s,Hz)

表4 2 组α 主频段各导联频率比较(±s,Hz)

组别 FP1 FP2 F3 F4 C3 C4 P3 P4 A 组(n=45) 9.31±0.64 9.33±0.68 9.32±0.66 9.39±0.70 9.43±0.74 9.46±0.75 9.55±0.91 9.55±0.88 B 组(n=44) 8.68±0.58 8.72±0.66 8.68±0.61 8.72±0.66 8.72±0.66 8.78±0.66 8.71±1.29 8.96±0.66 t 值 4.851 4.265 4.744 4.588 4.751 4.463 3.570 3.543 P 值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 0.001

表4(续)

表5 2 组θ 主频段各导联频率比较(±s,Hz)

表5 2 组θ 主频段各导联频率比较(±s,Hz)

组别 FP1 FP2 F3 F4 C3 C4 P3 P4 A 组(n=45) 5.00±0.52 5.07±0.47 5.08±0.55 5.23±0.45 5.13±0.50 5.15±0.51 5.20±0.46 5.12±0.48 B 组(n=44) 5.10±0.54 5.07±0.60 5.25±0.57 5.22±0.58 5.30±0.55 5.22±0.53 5.29±0.48 5.28±0.57 t 值 0.906 0.015 1.406 0.075 1.556 0.661 0.903 1.44 P 值 0.368 0.988 0.163 0.940 0.123 0.510 0.369 0.154

表5(续)

3 讨论

脑电图是能直接反映大脑皮层功能的诊断工具[2], 其主频分布和各频段的相对功率值是稳定的、可采用的分析指标。定量脑电图的功率和功率比作为量化指标突破了普通脑电波肉眼观察及主观分析的局限性,能够客观、准确地反映出神经功能变化。 正常清醒脑电图的特点是α(8~13Hz)和β(14~25Hz) 频带中存在大量的快速活动,主要由皮层神经元的突触后活动产生,而慢活动δ(0~3Hz) 和θ(4~7Hz)频段,是慢波睡眠和病理状态的标志。 本研究以相对功率值DTABR,α、θ 频段功率值及峰值为观察指标, 通过对不同年龄组健康老年人脑电图量化分析发现, 高龄组老年人全脑DTABR 值均高于低龄组老年人, 这说明脑电基本节律慢化改变是脑功能全面退化的表现,随着年龄的增大, 老年人的脑电图主频段功率值和峰值有降低趋势[3,4],慢波活跃是大脑老化的生理特征, 一定程度上也可能与老年人脑血流灌注下降有关。

另外,我们发现2 组老年人α 优势频段功率值均在顶枕叶最高, 且这一特征并不会随着年龄的增大而改变,与国内相关研究结果一致[5]。 通过定量分析α 节律峰值,发现该值会随着年龄的增大而降低, 视觉分析脑电图可见老年人睁闭眼诱发试验α 节律抑制欠完全,反应性变差,α 节律抑制现象的出现与年龄呈负相关,α 节律频谱增宽,调节功能变差,调幅随年龄增加而减弱[6]。 低龄组老年人全脑α 节律在9.3~9.7Hz, 枕部α 节律约9.7Hz,高龄组老年人全脑α 节律在8.7~9.1Hz,枕部α 节律约9.1Hz, 国内之前有过报道90~99 岁的超高龄老人脑电图α 频段脑波平均频率为8~8.5Hz[7],随着年龄增长,α 频段峰值也在下降[8]。 另外, 本研究也发现2 组老年人的θ 频段功率值各导联整体趋势相近, 均为从前头部至后头部逐渐降低,θ 频段绝对功率值在左前额、右顶、左后颞随年龄增长而明显下降, 这可能也与老年人脑功能衰退相关, 老年人内侧额叶θ 波的增多与其学习能力的减退有关[9]。国内学者以θ 波功率值为研究对象, 认为前额叶的θ 波增多体现了增龄性脑功能衰退而后头部慢波增多更能提示认知功能减退[10]。 同时我们发现进入老年期后,θ 频段峰值相对稳定,保持在5Hz 左右,低龄组与高龄组老年人仅在左枕叶有差异。

但本研究样本量较小,存在一定局限性,今后还需更大的样本量并结合认知量表筛查、 脑血流灌注检测、影像学检查等阐明深层次的机制。

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