诱发电位测试

信号平均化如何从背景脑活动中提取感觉反应

由单一刺激诱发的电反应通常小于持续的、自发的 EEG 节律。在 raw recording 上，一次点击诱发的波形可能完全看不见，埋没在与其无关的脑活动、muscle artifacts 和记录噪声的海洋中。1947年由 Dawson 提出的这一突破，是应用信号平均化来将锁时于刺激的反应与所有其他活动分离开来。

该概念包括使用重复呈现（通常达数百次）的刺激（例如，棋盘格图案、音调、轻微的电脉冲）。因为大脑对该刺激的反应发生在每次呈现后固定的时间，而背景 EEG 则随机波动，因此将所有锁时于刺激的片段相加将增强一致的反应，而随机噪声则逐渐相互抵消。

其结果是一个干净的波形，具有特征性的波峰和波谷，每个波峰和波谷都由其极性（正或负）和刺激后的大致毫秒时间来标记。

放置在头皮、脊柱或其他沿着相关感觉通路标准化位置的表面 electrodes placed at standardized positions 会拾取这些电压变化。确切的 electrode montage 和刺激参数（多少次刺激、以何种速率、以何种强度）遵循特定临床培训中标准的、针对特定感觉通路的常规方案。

该过程完全是非侵入性的。没有针头穿透皮肤，不注射造影剂，患者通常安静地坐着或静卧。recorded waveforms 通过观察神经系统反应的速度以及反应的强健程度来进行解读。

为什么进行诱发电位测试？

当有关感觉通路传导的客观信息可以为神经系统评估提供补充时，就会进行诱发电位测试。该研究可以检测出仅凭症状无法发现的传导时间差异或波形异常，但它不是一个独立的诊断工具。它的价值在于将功能测量与病史、神经系统检查、影像学、实验室发现以及其他相关研究相结合。

该测试可能会被要求用于调查无法解释的感觉或视觉症状、评估疑似的通路障碍，或建立功能基线。它也有助于在随访已知神经系统疾病时进行监测。异常反应的含义取决于特定的通路、测试方案以及该发现是否具有可重复性。

诱发电位测试的临床应用

evoked potentials 的临床价值通常取决于以下四个基本能力：

1. 在病史或神经系统检查不明确时，证实感觉传导异常

2. 揭示感觉系统的亚临床受累，包括“静息性”病变

3. 帮助确定疾病的解剖分布，并提供对其病理生理学的 Insight

4. 随着时间的推移监测患者神经系统状况的变化

首先，该测试旨在在病史或神经系统检查不明确时，帮助证实感觉传导异常。患者可能会报告模糊的麻木感或视觉变化，但常规检查却未发现明确的异常。在这种情况下，显示感觉通路传导明显延迟的诱发电位可以提供功能障碍的客观证据，从而使诊断向神经系统病因倾斜。

其次，诱发电位旨在帮助证实感觉系统的亚临床受累。这些是尚未产生明显症状的通路中断。一篇由 review by Walsh et al. 撰写的综述特别强调了以下情况：中枢神经系统某一区域的体征或症状已经提示了脱髓鞘病变，此时该测试旨在发现另一个感觉系统中未被怀疑的病变。这种检测临床上静息性损害的能力是该测试在多灶性疾病中应用的一个关键概念依据。

第三，据称该测试有助于确定疾病过程的解剖分布，并对其病理生理学提供一些 Insight。如果 visual evoked potential 延迟而 somatosensory response 保持正常，则功能障碍在解剖上具有选择性，指向视觉通路而非弥漫性病变。跨多个感觉系统的异常模式可以帮助临床医生勾画出疾病活动的部位，并推断例如主要问题是脱髓鞘、轴突丢失还是两者兼有。

第四，该测试旨在帮助随着时间的推移监测患者神经系统状况的变化。通过定期重复相同的诱发电位测试，临床医生可以潜在地追踪传导是恶化、稳定还是改善。这种纵向应用在波动性疾病或评估治疗效果中尤为相关。

波形解读：潜伏期和振幅

一旦平均化计算机给出了干净的波形，两个主要指标将指导解读：潜伏期和振幅。

潜伏期是指从刺激到反应中特定波峰的时间。它通常以毫秒为单位进行测量。在 neuroscience 教学中，潜伏期延长被认为表明神经传导减慢，这通常是因为轴突周围的髓鞘绝缘受损。健康、髓鞘发育良好的纤维传导冲动迅速。然而，当髓鞘被脱髓鞘过程剥离时，信号传递变慢，波峰出现得更晚。

另一方面，振幅反映了反应的强度，通常是波峰与前一个波谷之间的电压差。振幅降低表明同时放电的神经纤维较少，或者信号同步性较差。轴突丢失、传导阻滞或严重的去同步化均可降低振幅。

诱发电位常用的神经系统评估疾病

在日常神经科工作中，特定的临床情景与诱发电位测试密切相关：

1. 脱髓鞘疾病

2. 脊髓损伤

3. 术中监测

脱髓鞘疾病

在临床实践中，诱发电位旨在通过证实空间多发性病变来支持多灶性脱髓鞘疾病的诊断，与 MRI 发现相辅相成。

脊髓损伤

评估脊髓外伤后感觉通路的完整性是诱发电位测试被广泛引用的一个应用。特别是体感诱发电位，用于评估肢体信号是否能通过脊髓到达大脑。

术中监测

外科医生和神经生理学家经常在手术室使用诱发电位，在可能使脊髓或大脑面临风险的手术过程中追踪感觉通路功能，旨在在发生永久性损害之前捕捉到受损的早期迹象。

诱发电位测试的常见类型

诱发电位测试根据所刺激和记录的感觉系统进行分类。每种方法都遵循相同的广泛原理，即提供可重复的输入、捕获由此产生的电反应，并分析其时间和形状。但是，设备和解读方法有所不同。临床上常讨论的三种形式是视觉诱发电位、脑干听觉诱发反应和体感诱发电位。

测试的选择取决于所评估的神经系统问题。视觉研究追踪从眼睛向视觉皮层传递的信号，听觉研究追踪通过听觉系统和脑干传递的与声音相关的活动，而体感研究则追踪从周围神经向脊髓和大脑传递的冲动。这些测试可以单独使用，也可以作为更广泛神经生理学评估的互补部分。

视觉诱发电位 (VEP)

视觉诱发电位记录大脑对视觉刺激的电反应。患者可以观看不断变化的图案显示或其他标准化的视觉目标，同时由头皮电极记录反应。由此产生的波形反映了沿着从眼睛向大脑延伸的视觉通路的活动，临床医生会检查潜伏期和振幅等特征。

当视觉症状或检查发现对视路功能提出疑问时，VEP 的发现可能很有用。该研究不以与视力表检查相同的方式测量视力，也不能取代眼科或神经系统评估。测试方案各不相同，解读时会考虑是否可靠地获得了反应，以及两侧之间是否存在差异。

脑干听觉诱发反应 (BAER)

脑干听觉诱发反应，在某些环境下也称为听觉脑干反应，记录了通过耳机给予短暂声音后的电活动。该反应包含与通过听觉神经和脑干通路传导相关的锁时波形组分。由于该反应是客观测量的，因此在难以获得或解读行为听力反应时，该方法可能会很有用。

BAER 的解读高度集中在波形波峰的存在、时间以及相互关系上。传导性听力问题、刺激设置、记录质量和其他临床因素都可能影响结果。出于这个原因，描记图是在具体背景下进行考虑的，而不是作为关于听力或神经健康的孤立结论。

体感诱发电位 (SSEP)

体感诱发电位是在刺激周围感觉神经（通常在手臂或腿部）后记录的。电极可以捕获通路上几个点的活动，包括周围神经、脊髓区域和头皮。这种安排有助于临床医生评估感觉冲动如何向大脑传递，以及传导是否出现延迟或中断。

主要的测量指标通常是潜伏期、振幅、波形形态以及在重复试验中反应的一致性。以下对比总结了主要测试类型的通路重点，并不意味着任何单一研究都能提供完整的神经系统评估。

SSEP 的结果可能会受到刺激部位、周围神经功能、体温、技术条件和背景电噪声的影响。因此，必须结合临床背景以及在适当情况下结合其他测试来进行解读。关于体感诱发电位的重点描述提供了有关周围神经刺激、通路记录以及将潜伏期和振幅结合解读之重要性的额外背景信息。

结论

诱发电位测试最深层的价值在于它能够将看不见的 neurological dysfunction 转化为可衡量的证据。通过反复呈现受控刺激并对锁时反应进行平均化，临床医生可以观察感觉信号在通路中的传递速度和强度是否正常。这种检测静息性病变和细微传导延迟的能力，使其在神经病学中占有独特地位，旨在问题表现为症状之前将其捕捉到。

所描述的四种临床能力——显示异常传导、揭示亚临床损害、勾画疾病分布以及追踪随时间的变化——都基于相同的概念基础。然而，其证据库仍然较小。

实际的启示是，该测试最好作为仔细询问病史和体格检查的补充，而不是一个独立的答案。它的真正力量在于为临床医生提供一个关于神经系统目前如何传导信号的辅助、非侵入性读取手段。

参考文献

1. Walsh, P., Kane, N., & Butler, S. (2005). The clinical role of evoked potentials. Journal of neurology, neurosurgery & psychiatry, 76(suppl 2), ii16-ii22. https://doi.org/10.1136/jnnp.2005.068130

常见问题

什么是诱发电位测试？

诱发电位测试记录神经系统在对闪光、点击或轻微脉冲等受控刺激做出反应时产生的微小电信号。它是非侵入性的，并使用信号平均化将这些微小反应从大脑持续的背景活动中提取出来。

信号平均化是如何工作的？

刺激会被呈现多次，大脑对该刺激的反应发生在每次呈现后固定的时间，而背景 EEG 则随机波动。将锁时于刺激的片段相加，可以增强一致的反应并消除随机噪声，从而产生干净的波形。

该测试可以提供什么信息？

该测试追踪感觉信号从周围进入中枢神经系统的旅程。它可以捕捉到标准神经系统检查可能会漏掉的细微传导延迟和静息性病变。

诱发电位测试的主要临床用途是什么？

在病史或检查不明确时证实传导异常、揭示亚临床静息性病变、帮助确定解剖分布和病理生理学，以及随着时间的推移监测神经系统状况。

潜伏期和振幅意味着什么？

潜伏期是指从刺激到特定波峰的时间；潜伏期延长表明神经传导减慢，通常由髓鞘损伤引起。振幅反映了反应的强度，振幅降低表明放电的纤维较少或信号同步性差。