实用临床电生理学（续）

刘青蕊 黄宝晨 孙吉林

第三章 脑磁图

三、脑磁图原理

大脑皮质主要由神经元、神经胶质细胞及神经纤维构成。胶质细胞的作用主要为支撑结构，维持离子浓度和输送营养物质。神经元由胞体、突起和终末三部分组成。胞体包括细胞核和核周的细胞质，是细胞代谢的中心，也能接受刺激。根据突起形态结构和功能的差异分为树突和轴突。树突1个至多个，呈树状分支，接受刺激，将兴奋传向胞体。轴突一般只有1个，细长且分支少，将兴奋由胞体传出，突起的终末分布于外周器官，形成神经末梢，感受体内、外的刺激或支配效应器的活动。神经元之间的联系是靠突触完成的。突触由突触前膜、突触间隙及突触后膜三部分构成。突触前膜内有很多小的囊泡，其内有特异性递质。神经冲动到达突触前膜后，囊泡内的递质释放入突触间隙，并作用于突触后膜的特殊受体，突触后膜某些离子通道开放，膜电位发生变化，产生突触后电位（图3-5） 。

图3-5 突触后电位及颅外磁场

突触后电位分为兴奋性突触后电位和抑制性突触后电位，兴奋性突触后电位使膜出现去极化，抑制性突触后电位使膜出现超极化。

脑电活动主要有三个来源：① 跨膜电流；② 细胞内电流；③ 细胞外容积电流。每一个电流均产生其相关的磁场，脑磁图所测量的磁场反映了所有电流磁场的叠加。跨膜电流不产生可探测的磁信号，原因是细胞膜内外的电流大小相等，方向相反，所产生的磁场相互抵消。细胞外容积电流在球形导体内所产生的磁场在球形导体外为零，而头颅的内表面近似一个球形导体。根据物理学公式推导出在一个容积导体内放射状方向的电流源在容积导体外产生的磁场为零，因此脑磁图对放射状方向的树突活动为一个盲区。轴突的电活动也产生磁场，然而，动作电位时空范围有限，所有轴突同步产生电流是不现实的。因此，只有细胞内电流的正切成分才能产生可探测的磁场。突触后电位即为细胞内电流，将突触后电位看作一个电流偶极子，脑磁场测量实际上是测量的突触后电位中与脑表面呈正切方向的电流所产生的磁场，当然很少的树突表现为纯粹的放射状或单纯的正切状。任意一个电流矢量均可分解为放射状成分及正切成分。脑磁图选择性测量正切成分。

由于大脑皮层的锥体细胞尖树突平行排列；当有同步电活动时可以形成等电流偶极，从而在头皮外产生可测量的磁信号。由单个的神经元活动时产生的磁场很微弱，在单位面积脑皮质中数千个锥体细胞几乎同时产生神经冲动，从而产生集合电流，产生与电流方向正切的脑磁场，当105个细胞同步活动时产生的电流强度约为10纳安培（nA），磁场强度约为0.1pT。脑磁图主要的探测设备为超导量子干涉仪（SQUID），从物理学角度讲，SQUID测量原理涉及许多高等数学及电子学公式，比较复杂，本章只简单介绍其原理。

SQUID器件是用薄膜技术和微电子技术制备的，具有1～2个弱连结或约瑟夫森结的微型超导器件，弱连结即超导体之间很细小的颈缩或点接触，当通过结区的电流小于结区的临界电流Ic时，结区电压为零；当电流大于临界电流Ic时，则结区的超导状态被破坏，形成常电导，可产生电压。当外加直流偏置电流后，两个结点的超导状态先后被破坏，产生常电导。只要在超导环的附近外部加上一个微弱的磁场，由其产生的环流I随着磁场强度周期性地在-I（即逆时针方向）与+I（即顺时针方向）之间变化，那么在环的两个结区都有电压产生，这个电压经数百kHz的低频放大，经振荡器将信号取出。SQUID就是一个磁通一电压转换元件，必须处于液氦条件下工作，以保持低温超导，它并不能直接作为检测线圈使用，必须另有检测线圈去检测脑磁信号，将此生物磁信号有关的磁通量耦合到与SQUID相连的输入线圈中去。检测线圈可通过各种连结方式以去除或相互抵消周围均匀和不均匀梯度场对脑磁信号的影响（图3-6）。

图3-6 Squid弱连接

四、脑磁图的特点及与EEG、PET及fMRI的比较

（一）脑磁图的特点

脑磁图特点主要为：① 磁场不受头皮软组织、颅骨等结构的影响。② 检测发生源的误差可小于数毫米，有良好的空间分辨率。③MEG直接测量脑的电生理活动而且可实时记录神经生理学变化，为毫秒级记录，因此MEG具有良好的时间分辨率。④ 探测器不与头皮直接接触，对人体无侵害，检测方便。虽然MEG具有上述特点，但也存在某些不足，首先，MEG设备价格昂贵，每天消耗液氦十几升；其次，由MEG设备所获得的资料需要大量的时间进行分析。

（二）脑磁图与EEG、PET及fMRI的比较

EEG测量的是神经元兴奋时所产生的容积电流，属于细胞外电流；MEG测量的是神经元突触后电位所产生的磁场，为细胞内电流。MEG只对正切于头颅骨表面的电流所产生的磁场敏感，而对于半径方向的电流产生的磁场不敏感。因此MEG所测量的磁场是由位于沟裂内的脑回所产生的，MEG对大脑凸面脑回电流所产生的磁场不敏感。EEG的敏感区域恰与之相反，二者可以相互补充。MEG记录的磁棘波滞后于EEG产生的电棘波，可能是兴奋的放射状皮质源扩散至脑沟或脑裂周围脑回的缘故。电流在穿过脑脊液、颅骨、皮下组织及头皮时明显衰减，并且因各部位不同的电传导性、电流方向发生偏转，因此导致EEG定位误差较大；而磁场不受头皮软组织、颅骨等结构的影响，因此MEG检测发生源的误差可小于数毫米，有良好的空间分辨率。

在外科癫痫灶切除之前，深部电极监控癫痫波被认为是癫痫灶定位的金标准。但是，深部电极为创伤性检查，并且一些病人不易忍受。Wheless等人将MEG与视频脑电图(videoelectroencephalogram，VEEG)比较后认为，MEG定位的精确程度仅次于颅内VEEG，发作间期MEG对癫痫灶定位与外科确定的部位高度一致。结果认为MEG对癫痫病人的病灶定位是非常有用的，并提出了MEG取代颅内EEG的可能性，对一些病人可指导置人颅内电极。Sutherling等人比较了MEG与EEG对部分性癫痫患者源定位，认为MEG和EEG结合对癫痫灶定位具有实质性贡献。MEG可对EEG进行有益的补充。MEG定位比EEG简单。由于MEG不受颅骨的影响，MEG也比EEG更加敏感。Lnoue等人比较了功能性磁共振（functional magentic resonance imaging，fMRl）和MEG对脑肿瘤患者中央沟定位的准确性及所受的限制，他们比较了12例健康受试者及11例患有中央沟附近肿瘤的患者，进行fMRI时让患者重复性伸开手掌及握拳并记录脑兴奋区，离兴奋区最近的脑沟被定义为中央沟；体感诱发磁场通过全头型122通道生物磁仪测量，刺激双侧腕部正中神经后得到N20m，中央沟被定义为离N20m最近的脑沟。健康受试者所有半球及10例病人非肿瘤侧半球fMRI和MEG定位一致。病人中9例（82%）肿瘤侧fMRI和MEG定位一致，2例不一致，其中一例手术后结果显示fMRI和MEG一致。另外一例静脉MRA显示一条大的皮质静脉位于fMRI的皮质激活区，认为不一致的原因可能是因为肿瘤压迫初级体感皮质周围的脑组织，导致静脉血流变化造成。结合fMRI和MEG可对颅内肿瘤患者受影响的脑功能精确评价。与MEG比较，MRI噪音极大，刺激的传输、生理信号的记录和被测反应的记录都很困难。

Lamusuo首次比较了MEG与PET对癫痫灶定位结果，认为结合这两种技术可以提供癫痫灶的精确位置，并且减少了手术时间。

五、脑磁图临床应用

目前脑磁图在临床上主要应用于两个方面：对癫痫病患者进行癫痫灶定位和对神经外科病人颅脑手术前进行脑重要功能区定位。

（一）脑磁图在癫痫中的应用

癫痫是由多种病因引起的慢性脑部疾患，以脑部神经元过度放电所致的突然、反复和短暂的中枢神经系统功能失常为特征。根据所侵犯神经元的部位及放电扩散范围，可表现为运动、感觉、意识、行为、自主神经功能等不同障碍或兼而有之。对难治性癫痫患者来讲，局部手术切除癫痫灶或进行伽玛刀放射治疗为有效的治疗手段。成功的外科手术结果为癫痫发作消失并且不造成其他的神经功能障碍。为了达到这一目标，必须做到以下两点：① 术前精确地对癫痫灶定位；② 术前对脑重要的功能区进行精确定位，以免手术切除癫痫灶时损伤脑的重要功能区造成功能障碍。

1.癫痫病人脑磁图检查前的准备工作

在对癫痫病人进行MEG检查前，必须进行一定的准备工作，根据我们的工作经验，应作如下工作。

(1)对患者解释MEG检查过程，详细询问病史，如患者白天癫痫发作还是晚上睡眠中发作。如患者白天发作则不必要要求患者口服水合氯醛，如患者易于睡前或醒后发作，则要求患者按千克体重口服水合氯醛，目的是为了记录过程中容易记录到棘波。

(2)检查前头一天晚上要求患者洗头，主要 目的是为了去除过多的油脂，以便于减小EEG电极与头皮间的电阻，从而获得良好的EEG信号。

(3)病人更衣，除去所有带有磁性的金属饰物(如皮带扣等)。

(4)如患者有不能摘下的义齿，要用消磁仪进行消磁处理；目的是减少资料采集时金属造成的伪影。

(5)安置EEG、EOG及ECG电极。安置EEG的目的是在记录MEG资料的同时，同步记录EEG活动，以便于与MEG进行比较，安置EOG的目的是在记录及分析过程中消除眨眼及运动眼球的伪影。在放置电极之前用酒精棉球清洁皮肤，将少量导电膏涂于电极上，目的是减少电阻。在病人双侧前额及双顶部安置4个检测线圈，使设备能探测到头的位置。将双侧耳前点及鼻点(鼻根处)经头位置指示器输入计算机,建立头的坐标，两侧耳前点之差不大于5 mm （图3-7）。

图3-7 头坐标

上述工作结束后，即可进入磁屏蔽室进行MEG检查。

2.脑磁图对原发性癫痫（隐匿性癫痫）的诊断

隐匿性癫痫CT及磁共振等检查无异常发现，因此，脑磁图定位检查尤其重要。脑磁图可以对MRI无形态学改变的癫痫患者进行癫痫灶精确定位。脑磁图检查时在原始波图像上可以见到散在或阵发性棘波、棘慢波，将其叠加到磁共振图像上形成磁源性影像，可以明确癫痫灶的位置（图3-8，图3-9，图3-10）。

3.脑磁图对继发性癫痫的诊断

继发性癫痫约占癫痫病人总数的23%～39%，许多脑实质病变可引起癫痫发作。

(1)脑肿瘤 付鹏等对1866例颅内占位性病变统计，520例（27.9%）伴有癫痫发作，其 中以额叶病变最高（95例），其次为颞叶（77例），额顶叶（61例），顶叶（49例），额颞叶（38例），颞顶叶（33例），枕叶（25例），颅底及脑深部占（87例），小脑后颅窝（55例）。磁源性影像可以明显脑肿瘤与癫痫灶的立体关系（图3-11）。

(2)脑灰质异位 脑皮质发育不良与儿童和青少年癫痫发作有密切关系。脑灰质异位是脑皮质发育不良的一种形式。CT可见室管膜下或半卵圆中心灰质样结节或团块影，大小不一，密度与脑灰质一致。癫痫是灰质异位最常见的症状，病灶小一般症状轻，可有顽固性癫痫发作，病灶大者常有精神呆滞，癫痫发作。常伴有脑裂畸形或巨脑回。丁国成总结了18例脑神经元移行异常，其中脑灰质异位3例，全部有反复的癫痫发作。临床上治疗脑灰质异位症以药物控制癫痫为首选，但对于顽固性癫痫发作，以手术切除异位灰质效果较理想。磁源性影像可以明显灰质异位的部位、癫痫灶与灰质异位的立体关系（图3-12）。

(3)脑裂畸形与脑穿通畸形囊肿 脑穿通畸形是一种与脑室相连的或被薄层组织与脑室相隔的脑缺损，囊腔与脑室相通或不相通，可分为先天性或继发性，可伴有颅裂、小脑畸形、胼胝体发育不良、神经元异位等。脑裂畸形与脑穿通畸形的主要临床表现为瘫痪及癫痫。其基本CT表现是横贯大脑半球的裂隙，裂隙外端的软脑膜与内端的室管膜通过裂隙相连续，形成所谓的软脑膜-室管膜缝。丁国成总结18例脑神经元移行异常，其中11例脑裂畸形，双侧脑裂畸形常伴有癫痫发作。磁源性影像可以明确显示脑裂畸形，可以清晰地显示癫痫灶与脑裂畸形及脑穿通畸形囊肿的位置关系（图3-13，图3-14）。

图3-8 MRI脑磁图

图3-9 MRI脑磁图

图3-10 癫痫

图3-11 脑肿瘤与癫痫灶的立体关系

图3-12 灰质异位

图3-13 脑裂畸形MSI

图3-14 脑穿通畸形囊肿

(4)结节性硬化 是一种遗传性疾病，临床表现有三个主要症状，即面部皮脂腺瘤、癫痫和智力低下。CT为室管膜下多发或单发结节状钙化影或未钙化的结节并向脑室内突入，大脑小脑均可发生。典型的肿瘤是室管膜下星形细胞瘤常位于门氏孔附近。硬化结节MRI TI WL钙化部分呈低信号，非钙化部分呈中等信号。磁源性影像可以明确硬化结节或钙化与癫痫灶的位置关系。

(5)病毒性脑炎与癫痫 病毒性脑炎常伴发癫痫，张玲如等收入了67例病毒性脑炎，有癫痫发作42例，占62.69%。癫痫发作是因为在各种脑炎和脑膜炎的急性期，皮质静脉或动脉血栓形成、脑水肿、病原体的毒素和代谢产物的聚集，均能通过有关机制影响神经细胞膜的稳定性而成为致癫痫因素；细胞的坏死、炎性细胞的浸润等病理变化能影响神经细胞的通透性和正常功能，产生异常放电而引起癫痫发作。不仅在急性期，而且在恢复期及后遗症期均可引起发作。发作形式多为大发作，也可为局灶性发作。CT可表现为低密度，MRI可见异常信号，病灶以颞叶额叶多见。MSI可明显癫痫灶的位置及脑炎的形态改变。

(6)脑外伤与癫痫 癫痫是颅脑外伤后的并发症之一。据统计外伤后癫痫的发病率为4%～10%。

癫痫是颅外伤后的严重并发症之一。外伤后两周为癫痫发作高风险期，尤以24 h内为最多。根据癫痫初发时间的不同，以两周为界，常将其分为早期、晚期癫痫。CT、MR[均可以发现颅脑外伤后明显的形态学改变，但是对微小的皮层脑软化灶，CT及MRI仍不能提供诊断。磁源性影像可以明确脑外伤后明显的形态学改变及癫痫灶位置，可以明确软化灶与癫痫灶的位置关系（图3-15）。

图3-15 额叶脑软化灶癫痫灶（圆点处）位于软化灶后方

(7)动静脉畸形与癫痫 脑动静脉畸形为脑血管畸形中最常见的一种。约40%的AVM同时合并癫痫，主要发作类型为局灶性、精神运动性和全身性发作。MSI可以明确AVM与癫痫灶的关系（图3-16）。

图3-16 右额叶动静脉畸形伽玛刀术后，MSI显示癫痫灶位于病灶后方

(8)海绵状血管瘤与癫痫 在CT、MRI应用以前，海绵状血管瘤被认为是少见病，随着CT、MRI的应用，CA检出率明显增多，在中枢神经系统血管畸形中，CA约占25%，CA发生在大脑半球占77%～90%，病灶主要位于皮质下区，脑内病灶常见的临床症状为癫痫发作。典型的CA在CT表现为高密度，病灶中心可见斑片状钙化，增强扫描呈轻度中度强化，MRI表现为病灶在T2WI呈不均匀信号，病灶周围因含铁血黄素沉积呈环状低信号。MSI可以明确CA的位置、大小、周围结构关系及癫痫灶的位置（图3-17，图3-18）。

图3-17 海绵状血管瘤

图3-18 海绵状血管瘤

(9)海马硬化与癫痫 海马硬化是内侧性颞叶癫痫最常见的致癫痫性病变，也是难治性癫痫的常见原因之一。目前公认颞叶癫痫是外科手术治疗的最佳适应症，国内外报告手术有效率达83.7%～91.9%，其中50%～70%可达到癫痫发作消失，手术成败的关键是对癫痫灶的精确定位。

颞叶癫痫多有颞叶皮质的病变，主要表现为海马硬化，病变常累及下托及海马旁回，又称颞叶内侧硬化，组织学表现为神经元的减少，树突及轴突等结构异常以及反应性胶质细胞增生。当前海马硬化的影像学诊断标准是：①海马T2WI高信号；②海马萎缩。但是并非所有的海马硬化患者在MRI上都显示异常信号。周健等通过磁共振波谱（magnetic resource spectroscopy，MRS）对颞叶癫痫进行定侧，由于神经细胞的固缩和胶质细胞增生，导致NAA/CR+CH比值下降，PET表现为发作间期颞叶低代谢。上述方法时间分辨率差，只反映脑的代谢情况，脑磁图作为一种较新的无创伤性脑功能检测设备，具有毫秒级的时间分辨率及毫米级的空间分辨率，越来越多地应用于癫痫灶定位。MSI是将脑磁图所获得的脑电磁生理信息叠加到磁共振所获得的脑解剖结构资料上，可以实时地反映脑神经元的电磁变化。但是由于颞叶位置低并且位于颞叶内侧，即便是全头型生物磁仪，传感器距离海马远，因此海马产生的神经活动容易受表浅皮层神经活动的影响。另外，由于海马解剖结构呈螺旋形，所产生的突触后电位互相抵消，导致信号更弱，从而不容易探测到（图3-19）。

(10)脑软化灶与癫痫 外伤、血液循环障碍、感染、手术等多种原因均可引起脑组织液化坏死，导致脑软化灶形成，随着时间的推移，形成瘢痕、邻近脑室扩张、邻近脑沟加深加宽，临床上常表现为癫痫发作。MSI可明确软化灶的位置、大小，亦可明显软化灶与癫痫灶的位置关系（图3-20，图3-21）。

(11)脑囊虫病与癫痫 癫痫发作是脑囊虫病最主要的临床症状，也是一部分病人唯一的临床症状。谢淑萍等人对3125例脑囊虫病进行了回顾分析，其中2106例（67.4%）有癫痫发作。其中15～45岁1114例，占61.3%；脑电图检查有棘波或局灶性异常波者769例（占36.5%）；没有局灶波而显示广泛中度异常的患者398例，占18.9%；脑电图异常的患者1167例，占55.4%。引起癫痫发作的形式与寄生部位有密切关系。CT、MRI可以明确脑囊虫病的诊断，MSI可明显癫痫灶的位置与囊虫的位置关系。

(12)钙化与癫痫 谭启富等人对CT扫描证实钙化病灶的癫痫病人26例，头颅CT扫描均在局部呈现点状或斑片状或条状大小不等的等、高密度钙化灶，最大者3cm×3cm。钙化灶位于颞叶者18例（多位于颞叶内侧区域），左、右侧颞叶各占9例，位于额叶8例。经手术治疗效果满意，其中术后病理：血管畸形12例，肿瘤8例，其他6例，因此，虽然CT检查有脑实质钙化的癫痫病人还应进一步应用MRI及脑电图或脑磁图检查，为进一步明确病变性质及确定癫痫灶提供更多的信息。脑磁图可以明确癫痫灶的位置，并可以明显癫痫灶与钙化的位置关系。

图3-19 海马硬化

图3-20 脑软化灶

图3-21 脑软化灶

（二）脑磁图在脑功能区定位中的应用

脑的重要功能区主要有体感皮质、运动皮质、听觉皮质、视觉皮质及语言皮质等。对于准备进行癫痫灶切除及颅内肿瘤切除的患者来讲，术前对上述脑的重要功能区进行精确定位具有重要意义，可以指导神经外科医师在尽可能减少术后神经功能障碍的基础上最大范围地切除病灶，提高患者术后生活质量。

1.初级体感皮质区功能定位

(1)对受试者的要求及刺激方法 受试者进入磁屏蔽室内，安静地坐于置有传感器的头盔下方，头位于头盔的中央区。所有受试者均接受双侧前臂腕部经皮肤正中神经电刺激，固定电流脉冲 0.3 ms，刺激间期（interstimulus interval，ISl）可以选用0.5～5 s之间。脉冲电流强度因个体耐受力不同而异，以不产生疼痛感觉并达到手指肌肉运动阈值为限。受试者在实验中保持清醒状态并且忽略刺激，不需要计数及运动反应。

(2)电刺激正中神经后的正常体感皮质反应刺激双侧腕部正中神经后初级体感皮质反应峰值主要为M20（电刺激腕部正中神经后20 ms左右出现的体感诱发磁场），M35（电刺激腕部正中神经后35 ms左右出现的体感诱发磁场），将同一受试者M20波峰及M35波峰的等电流偶极与MRI叠加得到MSI，即可明确显示手区初级体感皮质在左、右侧半球的位置（图3-22）。MSI明确地显示出脑体感皮质与肿瘤的立体关系（图3-23），为临床医师最大范围地切除肿瘤并尽可能保留肿瘤周围重要功能区提供帮助。

2.运动皮质功能区定位

(1)对患者的要求及方法 给予受试者视觉或听觉刺激，要求受试者看到左侧刺激或听到左耳刺激时运动左手食指，看到右侧刺激或听到右耳刺激时运动右手食指；或者要求受试者自我节律地运动左右手食指，要求运动节律尽量一致。在检测过程中严禁腕部、上肢及除食指以外的其余四指肌肉收缩；给予视觉刺激后，要求受试者凝视前方，尽量不要眨眼及转动眼球，以免眨眼及眼球运动干扰脑运动皮质兴奋所产生的信号。检测过程中头保持不动。

图3-22 体感皮质反应MSI

图3-23 颅内肿瘤体感定位

(2)正常的食指运动反应 给予受试者视觉刺激后运动相应侧的食指，可见一个最高的波峰，潜伏期为正值，将其峰值等电流偶极（ECD）叠加到MRI上，位于中央后回；选择最高波峰之前潜伏期为负值的较小的波峰，将其峰值ECD叠加到MRI，上位于中央前回。最高波峰产生的原因是食指接触按键时导致食指感觉传入中央后回兴奋所致，在运动食指前首先是中央前回兴奋，再将指令传递给食指所致（图3-24）。

3.听觉皮质功能区定位

(1)对患者的要求及刺激方法 给予受试者双耳纯音刺激，声音频率2k Hz，强度90dBSPL，声音持续时间为8 ms，刺激间隔为1 s。

(2)正常听觉刺激反应波 给予受试者各种场音刺激，可诱导出听觉磁反应，以给予双耳纯音刺激为多，给予90 dB、2k Hz纯音刺激，诱导出的主要磁反应波分别为M50（给予受试者声音刺激后，约50 ms左右出现的波峰。以下类推）及M100、M150及M200，其中最高波峰潜伏期为M100。将M50、M100叠加到MRI，其ECD位置均在双侧颞横回，为初级听觉皮质的位置。同一受试者M50波峰ECD位置与相应半球的M100波峰ECD位置极为接近，同一健康受试者左、右侧初级听觉皮质位置明显不对称（图3-25）。

图3-24 食指运动反应

图3-25 正常听觉刺激

4.视觉皮质功能区定位

(1)对受试者的要求及刺激方法 受试者取坐位，头颅与仪器底部的盔形容器底部紧贴并固定。一般只采用单眼测试，用黑色不透光布遮盖非测试眼。测试眼与屏幕中心的红色固视点处于同一水平，嘱患者只观察红色固视点，测试屏幕距眼角膜1.1 m。所有受试者均给予相应视野黑白棋盘格翻转刺激，翻转时间频率为1 Hz（翻转间隔为0.5 s）。屏幕上白格的平均亮度为70 cd/m2，黑白对比度约为90%。

(2)正常受试者的视觉反应波 通过测试不同条件下（如不同格大小、不同翻转频率、不同亮度及对比度时）所有受试者对不同大小格刺激的反应，均可在枕区各通道上引起较为明显的NPN型复合波。这种NPN型复合波分别是一个负向波M75、一个正向波M100和一个负向波M145组成。其中高大的正向波M100的峰值潜伏期位于较小范围的时间段内，并总保持相对固定的波形。由叠加后的MRI图像可知，对半侧视野的黑白棋盘格翻转图形刺激的皮质反应均出现在刺激野对侧的大脑半球，且位于相应枕区的距状裂底部后方，相当于楔舌回和舌回的区域（图3-26）。

5.语言皮质区定位

语言功能区个体间存在明显差异，而且少数人语言区并不一定在Wernicke区。要获得有价值的语言区的信息，需要分析每个个体的脑活动而不是分析每组受试者平均的脑活动。因此，对每位脑肿瘤及癫痫灶等病变接近脑语言区的患者来讲，脑外科手术前确定语言皮质相当重要。

(1)语言区定位对受试者的要求及刺激方法受试者进入磁屏蔽室内，安静地坐于放置有传感器的头盔下方，头位于头盔的中央区。受试者在实验中保持清醒状态，检查过程中头不能移动。可以对受试者用视觉语言刺激或是听觉语言刺激，刺激方法多种多样。孙吉林等人所用的听觉语言刺激方法是受试者双侧外耳道塞入耳塞，声音由耳塞传入。首先给予受试者50次纯音刺激，频率为2k Hz，强度为80 dB(声压级），刺激间期为2.5 s；然后给予受试者双耳150对词义相关及不相关的汉字（相关的汉字如“黑—白”不相关的汉字如“水—书”）刺激，刺激强度为80 dB声压级。要求受试者听到一对汉字后对词义是否相关进行判断。所有汉字由母语为汉语的人发出。每对汉字的间隔时间为2.5 s；最后再次给予受试者50次纯音刺激，频率为2k Hz，强度为80 dB（声压级），刺激间期为2.5 s。 MEG记录时间为刺激前750 ms至刺激后1250 ms。数据采集计算机对采集的数据分别按照纯音、词义相关成对汉字及不相关成对汉字产生的反应进行叠加。

图3-26 视觉皮质功能区定位

(2)正常受试者对语言刺激的反应 孙吉林等人对9例健康受试者通过上述刺激方法进行语言区定位，同一受试者同侧半球对词义相关的汉字及不相关的汉字的反应波近似。1例左利手受试者右侧半球在300～600 ms有第三个明显高的波峰，而左侧半球无此波峰。说明该受试者语言区位于右侧半球。其MSI显示语言区位于右侧Wernicke区。2例右利手受试者双侧半球出现明显的300～600 ms磁反应波。提示这两名受试者语言区位于双侧半球。其MSI显示语言区位于Wernicke区。6例右利手受试者双侧半球均诱导出潜伏期300～600ms的反应波，但左侧半球波幅明显高于右侧半球。这6例受试者的MSI显示，其语言区定位于左侧半球颞上回后部及颞中回后部，即Wernicke区（图3-27）。

图3-27 听觉性语言反应

（三）脑磁图在脑梗死中的应用

Wiskstrom等对15例急性期单侧中风（出现症状1～15天内），且中风部位位于大脑中动脉供血区域的运动感觉皮质附近和/或皮质下结构的病人进行正中神经电刺激诱发体感磁场观察，结果为神经活动的峰值在N20m，P35m，P60m（当体感诱发磁场在刺激后20 ms、35 ms及60 ms出现了最大峰值，记为N20m，P35m，P60m，N为负，P为正）。体感诱发场的波峰应用等电流偶极（equivalent current dipole，ECD）进行评价，其位置与强度与相同年龄组比较，4例单纯的运动中风病人还存在对称的体感诱发场，4个单纯感觉中风患者中的1例患者，7例局部麻痹患者中的5例患者体感诱发场明显减弱或消失。除了1例患者以外，其余患者均伴有异常的体感诱发场，缺乏两点辨别觉。认为初级感觉皮层（primary somatosensory cortex，PSC）的体感诱发场N20m、P35m和P60m的波峰与皮肤的感觉能力相关。Stippich等人使用多通道生物磁仪对6例患有暂时性缺血发作（transient ischemi attack，TIA）及2例患有短暂性完全性遗忘（transient globala mnesia，TGA）的患者进行了测量，对局灶性病理区域的自发神经磁活动进行定位并进行量化。TIA和TGA的局灶性慢波活动分别位于有症状的对侧半球的感觉运动皮质、双侧颞叶内侧及颞叶底部皮质。TIA及TGA在症状消失后3天至11天内依然有慢波存在，即TIA发作后，神经元功能的恢复慢于临床症状的恢复。认为MEG对监控TIA及TGA后有症状的对侧半球的感觉运动皮质及双侧颞叶的病理性神经磁慢波是有益的。Makela等人对7例丘脑梗死患者用全头型122通道生物磁仪记录听觉诱发磁场及自发的皮质活动，并与健康对照组比较。结果显示，丘脑核非特异性病变可扰乱人脑大片皮质区域的节律，认为单侧局部丘脑病变可引起广泛的双侧大脑皮质的电生理活动的改变，丘脑中风可以改变远离病变部位的皮质功能。吕佩源等人通过脑磁图对脑梗死患者的听觉诱发磁场进行了研究，通过对15例急性脑梗死患者发病后3～4周进行听觉诱发磁场检查，同时以9例志愿者作为对照，脑梗死患者M100潜伏期明显延长，患者患侧听觉诱发磁场反应强度与健侧相比明显减小，结果表明，MEG可灵敏地检测出急性脑梗死患者听觉皮层中枢功能损伤，并能够客观地评价听觉中枢的功能状态。

（四）脑磁图在脑外伤中的应用

轻度头外伤病人常显示明显的神经心理异常，但缺少传统的神经放射学检查或EEG正常。Lewine等人对轻度头外伤病人进行了MEG检查，分四个组由MRI、MSI、及EEG进行评价。结果认为，MSI对震荡存在症状的病人脑的异常的显示比EEG和MRI要高。过度异常的低频活动的出现对患有脑外伤后震荡后症状的病人提供了客观的证据，并且与症状的恢复有良好的对应关系。1wasak等人用MEG对13例车祸后严重头外伤后昏迷的幸存者进行体感诱发磁场的测量，并与年龄相同的14例健康受试者的体感诱发场进行比较。与正常受试者相比，病人N20m峰潜伏期延长，P30m、N45m变短，N20m及P30m偶极矩变小，N45m及P60m偶极矩增大。结论认为，广泛性颅脑损伤导致体感输入的减少及延迟，并导致体感皮质的补偿性放大。

（五）脑磁图在Alzheimer病、多发性硬化等其他精神、神经疾病中的应用

用MEG对Alzheimer病进行早期诊断，可使疾病在早期阶段得到及时治疗，延缓症状加重。Berendse等应用61通道MEG分析Alzheimer病的早期的脑皮质活动。相对于健康对照组的额中央区，Alzheimer病人绝对低频磁频率明显并且广泛增高，高频率值在枕颞区明显下降。病人组对睁眼及心理任务时的磁反应减少。Kassubek等对8例多发性硬化病人由MEG对脑异常的电磁活动进行定位，发现局灶性异常活动位于病灶附近，而在对照组没有发现异常的脑电磁活动。结果认为，皮质下病变在病灶附近产生异常的皮质神经元活动。Fehr等人用MEG观察了精神分裂症患者慢波的源分布及患者临床症状与低频活动源的关系，结果显示，精神分裂症患者与健康对照组比较，慢波活动明显增多。在额颞叶及枕部区域局灶性慢波活动两组间明显不同，慢波活动与症状有关。结论认为，精神分裂症患者慢波活动与正常对照组相比，前者的慢波活动在不同的区域明显超过后者，局灶性簇状慢波可能与精神病特征有关。

（孙吉林 吴育锦 王宝山）

第四章 脑象图学

八十多年来，脑波判读的方法及其应用，基本上被局限在神经解剖、神经生理学和神经病理学的范畴之内。分析尽管越来越细，但一直是定域地、孤立地、不相关地进行着。除去以85%的可信度诊断脑部疾病外，对于其他方面几乎是空白。为了寻找在脑波判读中所不断产生的、变动不居的、丰富多彩的大脑高级功能，及其生理上的实在性、物理上的可表述性和实践中的可操作性，特依据脑功能区域定位原则和大脑电化学原理，在临床脑电图研究与应用的基础上，根据混沌动力学的原理建立了数学模型，利用数码成像技术，接收人脑电波并将其绘制成直观的物理几何图形，以显示人类大脑的智能特征、智力特征、情绪特征、个性特征、思维品质特征，以及能力潜在的优势、脑部疾病、心理性疾病，成功地设计了一种脑象图（elctroencephalonquadrantgram，EEQG）检测技术。

（未完待续）