意识障碍与脑电图

山东省枣庄市市中区人民医院 鲁在清

在临床上，发生意识障碍的原因有很多，而且常见。在引起意识障碍疾患的鉴别诊断上，进行详细问诊，准确掌握意识障碍的程度，并且密切观察意识障碍的伴随症状和体征是非常重要的。

一、意识障碍的分类

所谓意识障碍，即是指关于正确理解事物、以及对周围刺激的适当反应受到损害的状态。研究认为，意识的构成有“清晰度”“范围”和“内容”三个要素，但一般是指其中的“清晰度”降低便称为意识障碍。而意识范围的减弱（意识缩窄）包括催眠、意识混浊、昏迷、晕厥等。以意识内容改变为主，则是指谵妄、朦胧及精神错乱等。

觉醒的关键在于脑干网状结构调节系统，被认为由脑干网状结构的上行性激活系统与丘脑下部调节系统所组成。网状结构上行性激活系统接受所有感觉刺激的输入，即认为疼痛或呼唤刺激通过网状结构上行性激活系统能够提高觉醒度。另外，关于认知功能，可以说存在于大脑皮质整体。通常在意识障碍时被认为有上述的一方或两方受到损害，但即使没有脑器质性疾患，假如有全身性疾患也可能有上述两者的损害。因此，一般在见到意识障碍时，应该考虑涉及到脑干、大脑皮质、全身性疾患三个方面。

在广义上，从意识清晰到昏迷之间各种不同程度的意识障碍都可以称为意识浑浊。而狭义的意识障碍，是指以一般性感知觉清晰度（意识水平）降低为基本特征。在临床上一般按照意识清晰度作如下的分类。

(1)嗜睡（somnolence）：是指不给予刺激即处于睡眠状态，给予刺激便清醒，能够说出名字、正确回答简单问话的反应状态。嗜睡属于最轻度的意识障碍。

(2)意识混浊（clouding）：对环境的知觉模糊，注意难以集中，反应迟钝，判断容易发生错误，可以有定向障碍。

(3)昏睡（stupor）：指处于睡眠样状态，对疼痛刺激做用手推开等有目的动作，大声呼唤仅获得简单无意义的应答。

(4)昏迷（coma）：若仅对强烈刺激有逃避反射、防御反应，为浅昏迷；如果对呼唤姓名、使劲拉、掐机体完全没有反应，瞳孔反射减弱甚至消失，则称为深昏迷。

再者，还有谵妄、精神错乱等可作为轻症意识障碍的变异型看待［1］。

此外，近些年对急性脑损伤（特别是脑外伤）后意识障碍，建议采用量表测评，例如格拉斯哥昏迷评分法（glasgow coma scale，GCS）进行判断，如表1所示。这也是在世界上被广泛应用的一般性评价标准，该法是通过对患者进行言语、动作和眼球运动功能的观察评分，由E、V、M大项目中各相应小项的得分合计来表示。按照该法评分最高为15分，最低为3分，得分越低则表示意识障碍程度越严重，所以GCS评分可作为急性脑损害性昏迷的预后评估指标，但也有对例如迁延性昏迷等不能够正确评价的弱点。

表1 格拉斯哥昏迷评分法（GCS）

一般认为，大脑皮质广泛损伤和（或）脑干网状结构损害是造成意识障碍的主要原因，而意识障碍也能够导致机体发生一系列生理学改变和代谢紊乱，将进一步加重脑损害。另一方面，对于昏迷患者，通常强调做连续脑电图描记或动态脑电图监测，最好采用同时记录包括眼球运动、下颌肌电图等的多导生理描记法［2］。

二、意识障碍的脑电图特征

意识障碍由多种原因引起，但终归是脑机能全面降低的结果，所以在脑电图上既有共同之处，也可以见到某些差异。关于意识障碍的程度与脑电图变化，可见到某种程度的相关性（表2）。或者说，在发生意识障碍时，脑电图常显示带有某种特征性的波形，因此正确判定这些特征性波形具有重要意义。一般认为意识障碍的脑电图所见，可以列举下述的几种类型，但不包括癫痫发作时伴随意识障碍的脑电图特征。

1.慢波化改变

这被认为是与意识障碍的基本型即意识混浊相对应的脑电图变化。最典型者是各种麻醉时的脑电图变化，即随着意识混浊的加深，α波的频率慢化，α波消失，θ波、δ波出现，由于平坦期插入的爆发-抑制波形出现，以至最终出现平坦化图型。观察还发现，慢波周期的延长，与意识混浊的程度基本上成平行关系，即意识混浊越严重，慢波的周期便越长。

一般来说，以δ波昏迷（δ-coma）这种波型的脑电图最常见，而且脑电图所见与意识障碍的程度相关。这被认为是在脑血管障碍、脑炎、代谢障碍，以及中毒、缺氧时对脑干网状结构的直接损害，或者占位性病变时颅内压增高导致继发性网状结构机能异常所引起的。在意识障碍时，额或额-中央部占优势出现以θ波为主（无调节性，对刺激不出现反应）的脑电图所见，考虑是由于丘脑或脑干网状结构受损伤而出现的，这被称为θ波昏迷（θ-coma）。

2.α昏迷

是指在昏迷时脑电图显示与正常成人觉醒状态相类似的α波或以α波占优势为特征，亦称为α样昏迷（alpha-like coma）。此种图型与正常觉醒脑电图的不同之处，关键是对各种觉醒刺激（如被动睁眼）不出现α波阻滞现象。研究发现，引起α昏迷的疾患，主要见于缺氧性脑病（例如心跳骤停，其中以心肌梗死最多见）、脑干损害（桥脑与中脑交界特别是桥脑被盖上部梗死、外伤）、以及药物中毒等。

其脑电图特征是，以8～12 Hz α样频率占优势，振幅较低为15～40 μV。多数报告在缺氧性脑病α样波广泛性出现、而且有前头部占优势的倾向，频率较慢（8～9 Hz），几乎没有自发性调节或对传入刺激的反应。由于脑干损害所致者大多后头部α样波占优势，频率较快（9～12 Hz）。而药物中毒引起的α昏迷，其脑电图改变大致与缺氧性脑病时相似，有时振幅较高，频率较快，或伴有β活动，也有时见到自发调节变化［3］。

另外，α昏迷脑电图大多见于昏迷初期（1～ 4 d），以后将移行为δ波昏迷等异常图型。一般认为除药物中毒者外，预后不良者较多见。

表2 意识障碍的程度与脑电图的关系

3.β昏迷

这是指在昏迷状态，脑电图全部导联持续出现低振幅快波为特征，可见于椎-基底动脉闭塞、低位脑干出血等。其发生机制可能是，由于脑干延髓内存在降低上行性网状结构激活系统机能的结构，当低位脑干受损害或其作用在桥脑部位受阻时即可出现昏迷，而脑电图显示β波或去同步化波型。此外，β昏迷也可见于药物中毒，例如大剂量巴比妥、地西泮类药物可引起意识障碍，同时脑电图上显示广泛性β波，以前头部振幅最高。

4.纺锤波昏迷

在昏迷状态脑电图显示与自然睡眠时相似的纺锤波，这被称为纺锤波昏迷（spindle coma）。脑电图显示广泛性12～14 Hz纺锤波，大致呈持续性或爆发性出现，以中央-顶部占优势，常伴有顶尖波。若给予觉醒刺激时纺锤波可消失，但患者不引起觉醒，背景脑电图的慢波化仍持续存在。

纺锤波昏迷多见于脑外伤（主要涉及脑干部位）急性期，少数见于非器质性损害，此型昏迷一般预后较好。另外，也有人提出昏迷预后的严重程度依次为：α昏迷≥δ波昏迷＞β昏迷≥睡眠纺锤波昏迷［1］。

三、意识障碍的特殊类型

有一些状态与昏迷相似，但是在确诊昏迷时，首先通过鉴别诊断排除昏迷以外的可能性。例如，闭锁综合征、无动性缄默、紧张症性模糊等。

1.闭锁综合征

闭锁综合征亦被称为假性昏迷（pseudocoma）、桥脑腹侧综合征（ventral pontine syndrome）等。这是指患者意识清晰，能够认识外界，但由于桥脑底部两侧损害而发生四肢瘫痪、假性球麻痹、两侧面神经及外展神经麻痹，造成不能够表达个人意愿的状态。由于患者的手足动作和言语表达丧失，但动眼神经正常，所以，此时仅能利用眼球上下运动和眨眼与人简单交流。大多数因桥脑底部两侧性梗死引起，其他有中脑腹侧两侧性梗死、桥脑肿瘤或出血等原因。此外，重症肌无力、Guillain-Barre综合征、肌萎缩性侧索硬化症等也可见到类似闭锁综合征的现象。

此时的脑电图大致正常，与真正昏迷的脑电图明显不同。但倘若继发广泛的脑损害而缺少正常α节律时，则与昏迷脑电图难以区别。

2.去皮质综合征

去皮质综合征以往也被称为迁延性昏迷。这是指由于大脑皮质广泛损害而致大脑皮质机能减退或丧失的状态，临床可见肌张力亢进、去皮质强直姿势。患者有眼球活动，而躯体完全不动，不能言语，但是睡眠与觉醒周期仍然保持。一般认为迁延性昏迷持续3个月以上时，则被视为植物状态（vegetative state）。

植物状态是指患者丧失认知机能，不能意识周围环境，但保持着非认知机能和睡眠觉醒周期；患者有自主呼吸，有自发动作或对刺激产生反应而睁眼，但不能说话或遵从指令。植物状态极少有恢复，病因常见交通事故脑外伤、缺氧及脑血管障碍等多种。

植物状态的脑电图大多见到广泛性慢波甚至平坦波型。

3.脑死亡

所谓脑死亡（brain death）是指包括脑干在内的全部脑机能不可逆性低下至不可能恢复阶段的状态。或者说，脑死亡是指生命维持所需要的脑干机能发生不可逆性停止的状态。目前大多数国家把强调大脑和脑干机能低下的“全脑死”作为脑死亡，而在英国采用仅有脑干机能低下为条件的“脑干死”。作为脑死亡判定的前提条件包括：① 深昏迷；② 原有疾患已确诊，没有恢复的希望。脑死亡判定与器官移植没有关系，需要由2名以上有脑死亡判定经验的医师做出诊断。

脑死亡判定标准包括：(1)深昏迷（GCS 3分）；(2)瞳孔固定，两侧4 mm以上；(3)脑干反射（包括对光反射、角膜反射、睫脊反射、头眼反射、前庭反射、咽反射、咳嗽反射等）消失，需除外失明、鼓膜或眼球损伤等；(4)平坦脑电图（即使给予刺激，也至少4个导联描记30 min以上呈平坦波型）；(5)自主呼吸消失。

平坦波型或称无脑电活动（electrocerebral inactivity），又称为脑电静息。在做这样的判定时通常需要遵循特殊的技术要求，国际临床神经电生理联盟也曾发表“昏迷患者-无反应状态”的电生理学监测标准（1996）。这可概括为脑电图记录应该由熟练的技术员或医师实施，脑电图判读也需有经验的医师进行；仪器噪音应低于2 μV；除通常的仪器校正标准外，灵敏度增加至2 μV/mm或50 μV/20 mm，头皮电极间阻抗需低于10 kΩ而大于100 Ω；至少在头皮上安放8个记录电极，耳垂参考电极导联和电极间长距离的双极导联两种方式记录，尽可能识别和消除各种干扰伪差［4］；需要至少进行30 min连续脑电图记录，在间隔6 h后以同样条件进行记录［2］。

此外，也有必要采用反映脑干机能的脑干诱发电位对脑死亡判定。例如脑干听觉诱发电位（BAEP）的各波均消失、短潜伏期体感诱发电位（SEP）的N13或N20之后的波形消失，可作为判定脑死亡的参考依据。因此，必须主张在躯体检查的基础上做出综合的分析判断，才能够提高脑死亡诊断的可靠性。