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【衛教天地】腦電波的介紹


腦電波的介紹

(Electroencephalography, EEG)

簡介

       人類的大腦進行運作時,構成大腦的神經細胞會不斷放電,科學家運用腦波儀在人類頭皮上測得微弱的電波或磁波變化,此即是腦波測量的原理。腦波的測量是將電極放置於頭皮上,通過醫學腦波儀器將人體腦部產生的微弱生物電放大記錄而得到的曲線圖。

       生理學教授Richard Caton於1875年首度從兔子的大腦皮質表面紀錄到記錄到一腦部的生理變化種電波,他利用這種變化來研究身體之部位與大腦皮質區的關係。而最早的人類第一次的腦波文獻報告是1929年德國生理學家Hans Berger的實驗,他命名為「腦電波圖」(electroencephalogram,簡稱EEG、腦電圖)。

        EEG是在無刺激的狀況下收集腦波,它所測量到的大腦電生理活動,是以毫秒為單位,具有很高的時間分辨率,並且為非侵入性的研究工具。研究者希望藉由腦波和大腦意識的相對應關係,透過測量腦波來推測大腦的狀態。如在醫學領域,研究者會研究憂鬱症、阿茲海默症患者睡眠時的腦波,以進一步研究病理和病因。

 

腦電波原理

 

1. 腦電圖的產生與記錄:腦電圖一般通過頭皮表面電極獲得。頭皮電位產生的機理一般認為是:安靜時,錐體細胞的頂樹突—胞體軸心的整個細胞處於極化狀態;當一個衝動傳人細胞一端時,則引起該端反極化,此時細胞兩端的電位差可產生一個雙極電場系統,電流自一端流向另一端。由於胞漿和細胞外液都含有電解質,故電流同時也會在細胞外通過。利用頭皮電極即可記錄到這種電流活動。事實上頭皮上腦電圖的電位變化是許多這樣的雙極電場綜合而成的。腦電圖並非反映某一神經細胞的電活動,而是記錄電極所代表的大腦某區域許多神經細胞群電活動的總和。

       腦電圖各主要成分的產生可歸納為以下幾點:①慢活動是皮層內許多錐體細胞同時產生的突觸後電位的總和;②α節律可能是由非特異性丘腦核的興奮性和抑制性突觸後電位變化所產生;③快活動是由網狀結構而來的衝動使丘腦非特異性核的節律性放電消除,並使皮層電位成為去同步化而產生。


2. 腦電圖的基本成分:
腦電圖的波形很不規則,其頻率變化範圍每秒約在1~30次之間,通常將此頻率變化分為4個波段:
(1)δ波—頻率為0.5~3次/秒,波幅為20~200微伏,正常成人只有在深睡時才可記錄到這種波。

(2)θ波—頻率為4~7次/秒,波幅約為100~150微伏,成人在困倦時常可記錄到此波。

θ和δ波統稱慢波,清醒的正常人身上一般記錄不到δ波和θ波。

(3)α波—頻率為每秒8~13次,波幅為20~100微伏,α波是正常成人腦電波的基本節律,在清醒並閉眼時出現。

(4)β波—頻率為每秒14~30次,波幅為5~20微伏,安靜閉目時只在額區出現,睜眼或進行思考時出現的範圍較廣,β波的出現一般表示大腦皮層處於興奮狀態。正常兒童的腦電圖與成人不同,新生兒以低幅慢波為主,隨著年齡增大,腦電波頻率逐漸增加。

①α波:頻率8~13Hz,波幅10~100μV。大腦各區均有,但以枕部最明顯。α節律是成人和較大兒童清醒閉目時主要的正常腦電活動,小兒的α波及節律隨年齡增長而逐漸明顯。

②β波:頻率14~30Hz,波幅約5~30/μV以額、顳和中央區較明顯。在精神活動,情緒興奮時增多。約有6%的正常人即使在精神安定和閉目時所記錄的腦電圖仍以β節律為主,稱之為β型腦電圖。

③θ波:頻率4~7Hz,波幅20~40μV。

④δ波:頻率0.5~3Hz,波幅10~20μV。常在額部出現。

θ波和δ波統稱慢波,常見於正常嬰兒至兒童期,以及成人的睡眠期。慢活動增多或出現局灶性慢波有一定的定位診斷價值。

 

腦電波測量

      腦電活動是大腦皮層錐體細胞及其垂直樹突的突觸後電位的總和,並由丘腦中線部位的非特異性核起調節作用來完成的。神經元的電位是中樞神經系統的生理活動的基礎,因此可反映其功能和病理的變化。通過精密的電子儀器,從頭皮上將腦部的電位變化加以放大并記錄下來的一種方法,即腦電圖,是目前最敏感的監測腦功能的方法。
      臨床腦電圖學就是根據記錄曲線變化的波率、波幅、波形、位相、數量、對稱性、反應性、規律性、出現方式及腦波在時間、空間上的分布等主要成份,進行分類、計算與對比分析,做出正常或異常腦電圖的診斷,為臨床診治疾病和科研工作提供客觀依據。隨著科學技術的發展,在常規腦電圖的基礎上,近年又發展了深部腦電圖、定量腦電圖、磁帶記錄腦電圖監測、閉路電視腦電圖和錄像監測等,提高了腦電圖的臨床應用價值和範圍。
      測量腦電波的方式,是在頭上的相對位置連接上電極線,再經由儀器接收並放大腦神經活動的電位變化。為了讓訊號的品質更好,睡眠技術人員會用酒精、磨砂膏稍微清潔一下皮膚(是的沒錯,作檢查還有專人先為我們護膚保養),再把電極用導電膏、紗布(或膠帶)固定在皮膚上。各種訊號都會接到一個訊號盒上。標準的檢查可能會有十幾、二十條不同部位的訊號會被紀錄。

      進行腦電波檢查前,患者應避免服用鎮靜劑、興奮劑以及抗癲癇藥物,檢查前一天應洗頭去除油污。檢查前應進食,以免低血糖影響腦電活動。腦電圖對癲癇、顱內占位性病變、顱腦損傷、腦血管病變、顱內炎症、血管緊張性頭痛、不明原因的暈厥等可提供重要診斷線索。若腦電圖描記結果與臨床表現不符時,可采用過度換氣、自然睡眠、藥物剝奪睡眠、光聲刺激、靜注戊四氮等方法誘發,即所謂誘發試驗。


腦電波臨床應用

      腦電波檢查是重要又安全的檢查來記錄大腦神經細胞所產生的電位變化,藉以判斷大腦功能是否有異常放電或電位異常,作為醫師診斷的依據。亦可用來幫助診斷下列疾病:

1. 確定癲癇的診斷及幫助癲癇的分類。

2.尋找癲癇病灶之位置。

3.器質性腦病變,例如:腦瘤或膿瘍,頭部外傷,顱內血腫等。

4.中樞神經系統感染,例如:腦炎。

5.失智症,例如:庫賈氏病,阿滋海默病。

6.新陳代謝障礙:例如:肝性腦病等。

7.協助精神科醫師排除上述各項疾病,以確定精神分裂,憂鬱症等功能性精神疾病之診斷。

醫師簡介
學經歷
國防醫學院醫學系畢
中華民國醫師高考及格
中華民國神經科專科醫師
中華民國重症專科醫師
三軍總醫院神經科部專科醫師
三軍總醫院基隆分院、澎湖分院神經內科主治醫師
專長
一般神經學、失智症、癲癇、頭痛、腦中風及腦血管疾病診斷與治療、三高控制及代謝症候群防治等。
神經內科 醫師
連銘銅 醫師

醫師代號:1015
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2019/04/22
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