定量脑电图预测神经精神疾病疗效的研究进展

任延燕，王振

定量脑电图(QEEG)是用标准化和可重复的数学算法分析脑电图，将普通脑电图记录到的大脑神经元电活动信号定量、直观的呈现，可清晰显示脑电活动的演变过程，便于操作者研究和学习。QEEG在神经科和精神科临床被广泛使用，国内外学者对其预测药物治疗效果，判断疾病恢复情况等应用做了大量研究[1-3]。本文总结了定量脑电图在神经精神科领域的评估预后的临床研究，以探索其预测疗效的可靠性，从而为疾病提供最优的治疗方案。

1 定量脑电图预测神经疾病的治疗疗效

许多神经科的疾病常伴有意识障碍，各种检查十分不便且不能连续监测，脑电图可在床旁操作，且对脑组织的血流和代谢敏感，结合数学分析方法，在评估神经疾病病情进展和预测疗效方面具有不可替代的价值。

1.1 癫痫 癫痫是大脑神经元异常放电引起的短暂脑功能障性疾病，发作形式多样。目前该病的主要的治疗方法是抗癫痫药物(AED)治疗，但疗效不一，且缺乏有效的生物学指标评估有效性。Ouyang等[4]发现6个关键脑电图特征，可作为区分抗癫痫药物是否有效的标志，如有效组中RelPowα-avg-AVG,RelPowα-snr-AVG值较无效组增加，有效组中 DecorrTime_st-d_AVG显著降低。这种QEEG特征评估准确率高，该方法可为AED治疗疗效的评估和预测提供依据，临床医生在疾病早期可调整治疗方案。但该研究采集的数据均来自儿童，共纳入20人，样本量的限制可能导致结果的假阳性。此外，AED在不同脑区引起不同的化学反应，用电生理研究与采集的脑电信号结合，也许能为预测疗效增加理论依据。

1.2 亨廷顿病(HD) HD是一种常染色体显性遗传神经退行性疾病，表现为舞蹈样动作，随病情进展，逐渐丧失言语、运动和思考等能力。有文献报道[5]QEEG可在认知和运动功能障碍发生前检测到大脑皮质神经元功能紊乱，这为患者在疾病早期治疗、延缓病情进展速度提供了帮助。同样，Reymond团队[6]发现HD早期皮质纹状体环路即有多种神经递质的异常改变，是否这些电生理学改变和QEEG能相互佐证有待进一步研究。

1.3 帕金森病(PD) 帕金森病起病隐匿，进展缓慢，以运动功能、认知功能障碍和精神症状为主要表现。认知功能障碍在帕金森病中较常见，且保护认知功能可提高PD的生活质量和预后，各种神经保护类药物在认知功能障碍发生早期使用方可达到控制和延缓疾病进展的效果，因此早期发现认知功能损害是改善预后的重要前提。国外学者[7]研究发现PD初的脑电图低背景频率比高背景频率组有大于13倍的几率患痴呆(P<0.001)，除背景频率外，θ频段功率也可能有预测价值，其他如δ频段、β频段活动增加可能与认知下降有关，对此许多研究还在探索中[8-9]。近年来，研究[10]还发现尾状核QEEG和单光子发射计算机断层成像术(SPECT)预测认知功能障碍准确率几乎相同，均在80%以上，而QEEG安全无创，价格较SPECT低，有望成为提供PD有价值的预后信息的工具。

2 QEEG预测精神疾病治疗疗效

QEEG在精神疾病应用也逐渐增多，包括药物治疗、各种物理治疗和电休克治疗的疗效预测。

2.1 精神分裂症 精神分裂症是一组病因未明，具有认知、思维、情感、行为等多方面精神活动的显著异常的重性精神障碍。电休克(ECT)治疗可模拟癫痫发作，研究已证实是精神分裂症和抑郁症的有效治疗手段[11-12]。

对ECT治疗精神分裂症疗效预测的研究较少，1996年，Folkerts等[13]首次发现ECT治疗期间在模拟癫痫发作中期的脑电图改变和症状的改善存在关联。此后许多研究相继发现两者的联系，Abhishekh等[14]深入研究发现，在第1次ECT治疗癫痫发作期间脑电图达到最大分形维数(FD)预示着6次治疗后，用简明精神评定量表(BPRS)评估症状明显改善，而第2次或第3次治疗达到最大FD则治疗效果较差。关于精神分裂症药物治疗的QEEG研究仍处于起步和探索阶段，MacCrimmon等[15]首次观察到口服氯氮平患者全脑θ和δ波功率增加，β3功率降低等改变，这些改变进一步确定了QEEG预测疗效的可能性。

2.2 抑郁障碍(MDD) 抑郁障碍以一次或多次抑郁发作为主要表现，至少持续2周，特征是情绪低落、快感缺失，几乎对所有活动失去兴趣。抑郁障碍致残率、复发率高[16]，给患者家庭和政府造成经济负担。药物和ECT治疗缓解率和治愈率低，因此找到有效的预测的手段，可及时调整治疗，对有不良预后风险的个体从一开始就进行更深入的干预。

Wagner等[17]进行meta分析发现三环类抗抑郁药在治疗前两周内症状改善提示预后良好，而5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRI)类预测效能则较低。症状改善程度用汉密尔顿抑郁量表(HAMD)和蒙哥马利-斯伯格抑郁量表(MADRS)得分下降大于20%、25%或30%来评价，该指标在各个研究中标准不同，且易受其他因素影响，难以作为标准化预测指标推广。而已有研究[18]证实QEEG在不同脑区记录到不同波形的改变可能和患者对药物的反应性相关，相较量表评分的预测方法，QEEG更加客观、在预测疗效方面具有优势。Arns等[19]对此进行了深入研究，将3组分别口服艾司西酞普兰、舍曲林和文拉法辛的重性抑郁患者共667例与336名健康对照进行对比，发现3组进行治疗的患者前扣带皮质吻侧部和前额部脑电图θ波降低者对药物的反应性较好。Spronk团队[20]则发现θ波增高的患者症状改善更明显，这可能与患者服药的种类不同有关。

对药物治疗无效的抑郁障碍患者，临床常用ECT治疗。Stubbeman等[21]提出在ECT治疗前QEEG的某些特征可以用来预测治疗的反应性。Cordance值是个体某些脑区θ波和对应脑区β波功率值的比值，该团队发现治疗前大脑中央区域，尤其是前扣带回测量的Cordance值越高，治疗效果越好，而其他区域未见此相关性。

同样，大脑中央区域的Cordance值也被尝试用于预测重复经颅磁刺激治疗(rTMS)抑郁症的疗效。Hunter等[22]对招募的18例抑郁症患者进行rTMS治疗，主要针对背外侧前额叶皮质(DLPFC)区域进行刺激,治疗第1周末进行QEEG测量，结果显示大脑中央区Cordance值增加者，6周治疗症状改善明显，而前额叶(PFC)等区域的Cordance值变化与疗效无关。

除rTMS外，物理治疗中经颅直流电刺激治疗(tDCS)被认为是安全无创、具有应用前景的治疗重性抑郁的治疗方法。Al-Kaysi等[23]对入组的10例重性抑郁患者在tDCS治疗前进行QEEG测量，结果显示用FC4-AF8通道能正确预测8例的心情改善情况(准确率76%，P=0.034)，虽然该研究仅纳入10例，但QEEG的预测效能不容忽视，尽早识别对tDCS治疗有效的患者，可避免治疗延误，节省医疗资源。

2.3 双相障碍 双相障碍是指既有躁狂发作或轻躁狂发作，又有抑郁发作的一类疾病。躁狂发作时主要使用锂盐和丙戊酸盐等心境稳定剂和抗精神病药治疗。Bares等[24]招募了20例双相障碍的住院患者，在口服药物治疗第一周末测量脑电图记录前额叶Cordance值，治疗4周结束时，8例治疗有效和12例无效患者中的2例Cordance值下降明显(P=0.02)，因此前额叶皮质电活动的变化与随后症状的变化有关，这提示脑电图可能是早期发现抗抑郁干预措施是否有效的实用工具。Wozniak等[25]首次将抑郁障碍和双相抑郁患者的脑电图作对比，发现双相障碍患者θ波和β波较抑郁障碍患者明显增加，此外也发现脑电图预测两者进行rTMS治疗的疗效均有较高的准确率，治疗效果好的抑郁障碍患者在双侧的后顶叶、下顶叶和左侧的背外侧前额叶β波频率较高，而双相障碍治疗反应性好的患者δ波的活动更集中。未来的研究可以从双相障碍的不同症状维度的制作不同预测模型，辅助临床诊疗，另外，上述研究治疗时间较短，如进行长程动态随访可评估预测远期疗效的准确率。

2.4 强迫症 强迫症是以强迫思维和强迫行为为主要表现的疾病，其特点是一些毫无意义、甚至违背自己意愿的冲动想法反复出现在患者的日常生活中，给患者带来痛苦，甚至影响工作和学习生活。目前强迫症的治疗主要使用SSRI类药物。Hansen等[26]记录了20例口服帕罗西汀12周的强迫症患者的脑电图，发现前额叶和后颞叶α波增强者，治疗效果好，耶鲁-布朗强迫症状量表(Y-BOCS)评分下降大于50%以上，这一发现与该团队此前进行的PET研究[27]结果一致。但是否基线脑电图可预测SSRI治疗强迫症的疗效尚缺乏系统研究，且未见QEEG用于强迫症的疗效相关研究。

2.5 注意缺陷多动障碍(ADHD)

ADHD表现为与年龄和发育水平不相称的注意力不集中、活动过度和冲动，常伴有学习困难和环境适应不良。常用的治疗药物大致可分为中枢兴奋剂和非中枢兴奋剂。Ogrim等[28]研究寻找能预测中枢兴奋剂治疗疗效的方法，发现治疗有效的患者大脑皮质和后部θ波增加，而无效者枕后部α波活动明显增加，说明θ波的增加是治疗有效的标志，可以用于预测药物治疗疗效。而另一项研究探索治疗前θ波与β波的比率(Theta/Beta Ratio，TBR)和α峰频率(Alpha Peak Frequency，APF)预测患者对药物的反应性的能力，对纳入的336例ADHD患儿进行脑电监测，但并未发现治疗有效和无效两组TBR和APF有明显差异。目前QEEG用于ADHD预测疗效的研究还处于起步和探索阶段，其预测的准确率需进一步随访研究。

3 总结

同样的治疗方法对同一神经精神科疾病常有不同的治疗转归。而治疗方案的选择尚缺乏精准的生物学指标，如能建立可早期检测的疗效预测技术，对临床具有重大的指导意义。QEEG操作简单，可重复性强，能无创地反映脑功能，作为早期预测疗效工具值得推广。在对药物治疗评估疗效方面QEEG应用较多，但研究例数较少，需进一步优化研究设计。QEEG对ECT疗效预测的研究较少，是一个值得探讨的方向。此外，QEEG如能结合电生理学和神经影像学及动物实验也可进一步加深对神经精神疾病的理解，更好地为患者提供个体化有效的治疗。