腦電圖中的縱向雙極導聯

什麼是縱向雙極導聯？

縱向雙極導聯將相鄰的電極成對連接，形成一條從顱骨前方延伸到後方的線，這條線遵循所謂的旁矢狀面（一條與大腦中線縫幾乎平行的頭皮帶）。典型的左側鏈可能會將 Fp1 連接到 F3，然後 F3 連接到 C3，接著 C3 連接到 P3，最後 P3 連接到 O1，每對電極代表一個記錄通道。

其呈現的視覺結果是一條窄的、垂直的活動「條帶」，追蹤大腦的長軸而非其寬度。這是刻意設計的。因為每個通道與其上方的通道共享一個電極，與其下方的通道也共享一個電極，因此沿著該前後線傳導的信號將在通道之間呈現出向下移動的鏈接模式，一個接一個通道地顯現。

這種設計旨在更輕鬆地觀察單個電氣事件在旁矢狀皮層擴散時的過程。旁矢狀皮層是沿著大腦半球間裂（分隔兩個大腦半球的深溝）兩側延伸的大腦組織帶。

縱向雙極導聯是如何根據 10-20 系統構建的

這些鏈本身源自國際 10-20 系統，這是幾乎所有臨床 EEG 記錄中使用的標準化頭皮電極位置圖。

電極名稱結合了代表大腦區域的字母（Fp 代表額極，F 代表額，C 代表中央，P 代表頂，O 代表枕）以及指示大腦半球和與中線距離的數字或字母。單數位於左側，雙數位於右側，「z」則標記中線本身。

根據這張地圖，通常會構建三條旁矢狀鏈：一條沿著左半球向下，一條沿著右半球向下，另一條沿著中線穿過 Fz、Cz 和 Pz。一條真正的旁矢狀鏈從額極區域直穿額葉、中央和頂葉電極到達枕極，例如左側的 Fp1 到 F3 到 C3 到 P3 到 O1。在常規臨床實踐中，技術人員有時會改用穿過 F7 和 T3 的更偏向外側的鏈。

為什麼臨床醫生偏愛縱向雙極導聯

這種 EEG 導聯之所以受歡迎，其背後的推論基於通常教授的兩個主張：

1. 第一個主張是解剖學對齊。 由於縱向鏈與大腦半球間裂和旁矢狀凸面平行，因此該導聯被認為可以追踪沿著同一個前後平面產生或擴散的放電，例如源自內側額葉或頂葉區域的癲癇樣活動。如果放電沿著一條線傳導，那麼沿著同一條線構建的導聯應該能清楚地顯示它。

2. 第二個主張涉及伪跡減少。 由於縱向鏈中的電極與頭部側面的顳肌距離，比從左到右穿過顳葉區域的橫向鏈更遠，因此支持者認為縱向導聯從咬牙或面部緊張中收集到的肌肉相關噪聲較少。

旁矢狀鏈中的常見伪跡

判讀任何腦電圖軌跡都需要將大腦信號與伪跡區分開來。伪跡是由肌肉、眼睛和設備而非神經元產生的噪聲。縱向雙極鏈會產生一組可識別的伪跡模式：

• 眨眼：Fp1-F3 和 Fp2-F4 出現巨大的向下偏轉，向後逐漸減弱

• 垂直眼動：在相同的額葉配對處出現相位反轉

• 水平眼動：在省略 F7/F8 的鏈中基本不存在

• 額肌緊張：快速、鋸齒狀的噪聲，集中在 Fp1-F3 和 Fp2-F4

• 出汗或電極接觸不良：緩慢的基線漂移，可能模擬 delta 波變慢

眨眼會在 Fp1-F3 和 Fp2-F4 通道（最靠近眼睛的配對）產生巨大的向下偏轉，並且隨著向後移動沿著鏈條逐漸縮小。垂直眼動（例如向上或向下看）往往會在這些相同的額葉配對處產生相位反轉，這意味著波形在相鄰通道之間會翻轉方向。

當導聯中包含 F7 或 F8 電極時，水平眼動會在這兩個電極處產生正向或負向的偏轉。但是，省略了這些外側位置的純旁矢狀鏈基本上可以免受這種特定伪跡的干擾。

因皺眉或面部整體緊繃引起的額肌緊張，表現為快速、鋸齒狀的噪聲，在額葉配對（同樣是 Fp1-F3 和 Fp2-F4）中最為明顯。

一種更微妙且在臨床上更危險的伪跡是普遍出汗或電極接觸不良，這會在基線中產生緩慢漂移的擺動，可能模擬 delta 波變慢（一種與腦病或其他大腦功能障礙相關的真實慢波模式）。這種特殊的伪跡直接關係到接下來討論的證據，因為將基線漂移誤認為是真正的變慢，正是當在時間壓力下解讀通道減少的記錄時會出現的典型誤讀錯誤。

髮際線腦電圖研究：在壓力下測試導聯

研究人員對一種名為「髮際線腦電圖 (hairline EEG)」的快速篩查方法進行了調查，旨在測試為了速度和便利性而放置在髮際線附近的減少電極陣列是否能可靠地捕捉到非驚厥性癲癇持續狀態 (NCSE)。NCSE 是一種持續的癲癇活動狀態，缺乏典型癲癇發作的明顯抽搐，只能通過腦電圖進行確診。由於 NCSE 在危重患者中很常見，且完整的腦電圖設置需要時間，因此更快的篩查方法具有實質的臨床吸引力。

研究人員收集了 120 個腦電圖樣本（混合了正常記錄和各種異常模式），並將每個樣本重新格式化為三個獨立的六通道導聯，以模擬髮際線記錄。

• 導聯 A 是縱向雙極導聯，僅覆蓋有限的旁矢狀鏈。

• 導聯 B 使用了耳極參考設置，以與每個電極同側的耳朵作為參照。

• 導聯 C 使用了相同的參考方法，但以對側的耳朵作為參照。

隨後，五位接受過培訓的神經生理學家對這三個版本進行了解讀，並將他們的判讀結果與相同記錄的原版完整導聯解讀進行了對比。

縱向雙極導聯在研究中的表現

在測試的三個減少導聯中，縱向雙極版本的表現最好，正確解讀了 71% 的樣本。這與同側耳參考導聯的 70.5% 相當接近，且兩者的表現都優於對側耳參考導聯（後者僅達到 65%）。

然而，總體準確性掩蓋了取決於讀者試圖識別何種模式的重要差異。

正確識別正常腦電圖的敏感性很高，達到 91%，這意味著該導聯非常擅長確認何時沒有異常存在。而對癲癇發作的敏感性則急劇下降，僅達到 72%，癲癇活動經常被誤認為是更令人放心的模式，例如正常軌跡或泛化性變慢。

最弱的結果出現在週期性偏側化癲癇樣放電 (PLEDs) 上，這是一種局限於大腦一側的重複性尖波模式，通常預示著顯著的潛在病理學。在此，敏感性降至僅 54%，這意味著將近一半的此類放電未被檢測到。

該研究的作者直接指出了其啟示：基於減少的縱向雙極導聯的髮際線腦電圖在檢測癲癇發作方面的敏感性較低，他們明確建議不要採用髮際線腦電圖作為 NCSE 的快速篩查工具。換句話說，更快速設置的吸引力並不能轉化為其旨在捕捉的疾病的診斷可靠性。

• 正常腦電圖敏感性：91%（可靠識別）

• 癲癇發作敏感性：72%（經常被誤讀為正常或泛化性變慢）

• PLEDs 敏感性：54%（幾乎漏掉了一半）

• 結論：減少的縱向雙極陣列不適合用於 NCSE 的快速篩查

完整的縱向導聯能表現得更好嗎？

人們很容易將這一發現推廣到所有縱向雙極導聯，但該研究專門檢測的是減少的六通道髮際線版本，而不是標準臨床腦電圖中使用的完整 10-20 縱向設置。

儘管如此，這裡發現的對癲癇發作的低敏感性確實凸顯了一個更廣泛的結構性問題：任何有限通道的縱向導聯，無論其理論上的解剖學優勢如何，都存在相同的脆弱性。電極越少意味著覆蓋範圍越小，而覆蓋範圍越小則意味著發生在記錄條帶之外的放電未被發現的機率更高。

如何判讀縱向雙極軌跡

如果您正在熟悉這種導聯，以下幾個習慣可以降低誤讀的風險：

• 自上而下掃描每條旁矢狀鏈，尋找相位反轉，即波形在一個通道中向上，而在共享同一個電極的相鄰通道中向下。這種模式指向放電的大致來源，因為共享的電極很可能最接近異常活動產生的位置。

• 對減少通道縱向雙極記錄上看似正常的軌跡保持謹慎，而非確信。髮際線研究發現，癲癇發作經常被誤讀為正常，這意味著在有限的導聯上沒有明顯的異常並不能排除真實的癲癇發作活動。

• 在得出「無癲癇樣活動」的結論之前，先確認具體的導聯和電極覆蓋範圍。研究中由接受過培訓的神經生理學家達到的 71% 的總體正確解讀率表明，即使是經驗豐富的讀者也可能會被不完整的通道覆蓋所誤導。

關於縱向雙極導聯的底線

縱向雙極導聯將電極組織成旁矢狀、前後向的鏈條，至今仍是整個臨床神經科學和神經生理學培訓中所教授的基礎工具。其對旁矢狀放電更好的測量以及減少來自顳肌伪跡的干擾，都基於合理的解剖學邏輯。

參考文獻

1. Kolls, B. J., & Husain, A. M. (2007). Assessment of hairline EEG as a screening tool for nonconvulsive status epilepticus. Epilepsia, 48(5), 959-965. https://doi.org/10.1111/j.1528-1167.2007.01078.x

常見問題

什麼是腦電圖中的縱向雙極導聯？

縱向雙極導聯將相鄰的電極成對連接，沿著旁矢狀面形成從頭部前方延伸到後方的鏈條。每個通道顯示兩個相鄰電極之間的電壓差，從而更容易追蹤電活動如何沿著大腦長軸移動。

縱向雙極導聯是如何根據 10-20 系統構建的？

它使用標準的 10-20 電極位置來形成三條鏈：左側、右側和中線。例如，左側鏈通常將 Fp1 連接到 F3，然後 F3 連接到 C3，C3 連接到 P3，P3 連接到 O1，從而創建一系列雙極配對。

為什麼臨床醫生偏愛縱向雙極導聯？

這些鏈條與旁矢狀皮層一致，因此被認為可以清楚地顯示沿前後傳播的放電。此外，電極距離顳肌較遠，與左右向導聯相比，這可能會減少與肌肉相關的伪跡。

縱向雙極鏈中會出現哪些常见伪跡？

眨眼會在額葉配對處產生巨大的向下偏轉，而垂直眼動則可以在那裡創建相位反轉。額肌緊張在相同的通道中表現為快速、鋸齒狀的噪聲，而電極接觸不良則可能導致模擬病理性變慢的緩慢基線漂移。

讀者應該如何對待縱向雙極腦電圖軌跡？

掃描每條鏈以尋找相位反轉（即波形在共享同一個電極的相鄰通道之間翻轉方向），因為這指向了可能的來源。對於減少通道導聯上看似正常的軌跡，解讀時應保持謹慎，因為當覆蓋範圍不完整時，可能會漏掉癲癇發作。