脑电图中的纵向双极导联

什么是纵向双极导联？

纵向双极导联将相邻的电极成对连接成一条线，从颅骨的前部延伸到后部，沿着所谓的矢状旁面，这是一条大致与大脑中线缝平行的头皮带。典型的左侧链可能将 Fp1 连接到 F3，然后将 F3 连接到 C3，再将 C3 连接到 P3，最后将 P3 连接到 O1，每对电极代表一个记录通道。

其视觉结果是一条狭窄的、垂直的活动“条带”，追踪大脑的长轴而非宽度。这是刻意设计的。因为每个通道都与上方的通道共享一个电极，并与下方的通道共享一个电极，沿着该前至后线传导的信号将在页面上呈现为向下移动的关联图案，通​​道接通道。

这种设计旨在更容易观察单一电事件在矢状旁皮质上的扩散，矢状旁皮质是沿着大脑半球间裂（分离两个大脑半球的深沟）两侧延伸的大脑皮质带。

纵向双极导联是如何从 10-20 系统构建的

这些链本身来自国际 10-20 系统，这是几乎所有临床 EEG 记录中使用的头皮电极位置的标准地图。

电极名称将代表大脑区域的字母（Fp 代表额极，F 代表额叶，C 代表中央区，P 代表顶叶，O 代表枕叶）与表示半球以及距中线距离的数字或字母相结合。单数位于左侧，双数位于右侧，而“z”表示中线本身。

根据这张地图，通常会构建三条矢状旁链：一条延伸到左半球，一条延伸到右半球，一条沿着中线穿过 Fz、Cz 和 Pz。一条真正的矢状旁链从额极区一直延伸，穿过额叶、中央区和顶叶电极到达枕极，例如左侧的 Fp1 到 F3 到 C3 到 P3 到 O1。在常规临床实践中，技术人员有时会使用穿过 F7 和 T3 的更外侧的链来代替。

为什么临床医生青睐纵向双极导联

这种 EEG 导联受欢迎背后的原因基于通常讲授的两种主张：

1. 第一种主张是解剖学对齐。 因为纵向链与半球间裂和矢状旁凸面平行，所以该导联被认为可以追踪源自或沿着该相同前后平面扩散的放电，例如源自内侧额叶或顶叶区域的痫样放电。如果放电沿着一条线传导，那么沿着该相同线路构建的导联应该能清晰地显示它。

2. 第二种主张涉及伪迹减少。 与穿过颞部从左到右延伸的横向链相比，纵向链中的电极距离头部侧面的颞肌更远，因此支持者认为，纵向导联在咬紧牙关或面部紧张时采集到的与肌肉相关的噪音较少。

矢状旁链中的常见伪迹

阅读任何脑电图波形都需要区分大脑信号与伪迹，即将肌肉、眼睛和设备而非神经元产生的噪音区分开来。纵向双极链会产生一组可识别的伪迹模式：

• 眨眼：在 Fp1–F3 和 Fp2–F4 处出现巨大的向下偏转，并向后方递减

• 垂直眼动：在相同的额叶对处出现位相倒置

• 水平眼动：在省略 F7/F8 的链中基本不存在

• 额肌紧张：集中在 Fp1–F3 和 Fp2–F4 的快速、锯齿状噪声

• 出汗或电极接触不良：慢速基线漂移，可能模拟慢波 delta 减慢

眨眼会在最靠近眼睛的电极对 Fp1–F3 和 Fp2–F4 通道产生巨大的向下偏转，并且这种偏转在沿着链向后移动时会变小。垂直眼动（如向上或向下看）往往会在这些相同的额叶对处产生位相倒置，这意味着波形在相邻通道之间翻转方向。

当导联中包含 F7 或 F8 电极时，水平眼动会产生集中在这些电极处的正向或负向偏转，但省略这些外侧位置的纯矢状旁链基本上不受这种特殊伪迹的影响。

由于皱眉或面部整体紧张引起的额肌紧张会表现为快速、锯齿状的噪声，在额叶对 Fp1–F3 和 Fp2–F4 处最为明显。

一种更微妙且在临床上更危险的伪迹是全身出汗或电极接触不良，这会导致基线出现缓慢的漂移摆动，可能模拟 delta 减慢（这是一种与脑病或其他脑功能障碍相关的真实慢波模式）。这种特定的伪迹直接关系到接下来讨论的证据，因为将基线漂移误认为是真正的减慢，正是在时间压力下对减少通道记录进行解读时容易出现的读错误差。

发际线脑电图研究：在压力下测试导联

研究人员在调查一种名为“发际线脑电图”的快速筛查方法时，着手测试为了速度和便利而放置在发际线附近的减少电极阵列能否可靠地捕获非惊厥性癫痫持续状态（NCSE）。NCSE 是一种持续的癫痫发作活动，缺乏典型癫痫发作的明显惊厥，只能通过脑电图来确认。由于 NCSE 在危重患者中很常见，而且完整的脑电图设置需要时间，因此更快速的筛查方法具有真正的临床吸引力。

研究人员准备了 120 个脑电图样本（包括正常记录和各种异常模式的混合），并将每个样本重新格式化为三个独立的六通道导联，旨在模拟发际线记录。

• 导联 A 是一种仅覆盖有限矢状旁链的纵向双极导联。

• 导联 B 使用了耳极参考设置，以与每个电极同侧的耳朵作为参考。

• 导联 C 使用相同的参考方法，但以对侧耳朵作为参考。

随后，五位经过专业培训的神经生理学家对这三种版本进行了合理解读，并将他们的解读结果与相同记录的原始完整导联解读进行了对比。

纵向双极导联在研究中的表现如何

在测试的三种减少导联中，纵向双极版本的表现最好，有 71% 的样本得到了正确解读。这与同侧耳参考导联的 70.5% 非常接近，且两者均优于对侧耳参考导联（后者仅达到 65%）。

但总体的准确率隐藏了重要的差异，这取决于阅读者试图识​​别何种模式。

正确识别正常脑电图的敏感性很高，达到 91%，这意味着该导联在确认未出现异常时非常有效。对于癫痫发作，敏感性急剧下降，仅达到 72%，癫痫发作活动经常被误认为是更令人放心的模式，例如正常波形或弥漫性减慢。

最弱的结果出现在周期性偏侧化痫样放电（PLEDs）上，这是一种局限于大脑一侧的重复性尖波模式，通常预示着重大的潜在病变。在这里，敏感性降至仅有 54%，这意味着将近一半的此类放电未被检测到。

该研究的作者直接指出了其含义：基于减少的纵向双极导联的发际线脑电图对检测癫痫发作的敏感性较低，他们明确建议不要追求将发际线脑电图作为 NCSE 的快速筛查工具。换句话说，更快速设置的吸引力并未转化为对其旨在捕获之疾病的诊断可靠性。

• 正常脑电图敏感性：91%（可靠识别）

• 癫痫发作敏感性：72%（经常被误读为正常或弥漫性减慢）

• PLEDs 敏感性：54%（几乎漏掉了一半）

• 结论：减少的纵向双极阵列不适用于 NCSE 的快速筛查

完整的纵向导联会表现得更好吗？

很容易将这一发现推广到作为一类的纵向双极导联。但是，该研究特意检验的是一个减少的六通道发际线版本，而不是标准临床脑电图中使用之完整的 10-20 纵向设置。

尽管如此，此处发现的对癫痫发作的低敏感性确实突显了更广泛的结构性问题：任何通道受限的纵向导联，无论其在理论上有什么解剖学优势，都面临着相同的脆弱性。更少的电极意味着更少的覆盖范围，而更少的覆盖范围意味着记录在条带之外发生的放电不被发现的可能性更高。

如何阅读纵向双极波形图

如果您正在建立对这种导联的熟悉度，以下几个习惯可以降低误读的风险：

• 自上而下扫描每条矢状旁链，寻找位相倒置，即在一个通道中波形向上，而在共享同一个电极的相邻通道中波形向下。这种模式指向放电的大致来源，因为共享电极可能最接近异常活动的发源处。

• 对减少的纵向双极记录上看似正常的波形要保持谨慎，而不是确定。发际线研究发现，癫痫发作经常被误读为正常，这意味着在有限的导联上没有明显的异常并不能排除真实的癫痫发作活动。

• 在得出“无痫样放电”的结论之前，请确认具体的导联和电极覆盖。研究中由经过培训的神经生理学家实现的 71% 整体正确解读率表明，即使是经验丰富的阅读者也可能会被不完整的通道覆盖所误导。

纵向双极导联的总结

纵向双极导联将电极组织成矢状旁的、前至后的链，并且仍然是贯穿整个临床神经科学和神经生理学培训中讲授的奠基性工具。它对矢状旁放电的更好测量，以及减少颞肌伪迹产生的干扰，均基于合理的解剖学逻辑。

参考文献

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

常见问题解答

脑电图中的纵向双极导联是什么？

纵向双极导联将相邻的电极成对，沿着矢状旁面形成从头部前部延伸到后部的链。每个通道显示两个相邻电极之间的电压差，从而更容易追踪电活动如何沿着大脑长轴移动。

纵向双极导联是如何从 10-20 系统构建的？

它使用标准的 10-20 电极位置形成三条链：左侧、右侧和中线。例如，左侧链通常连接 Fp1 到 F3，然后将 F3 连接到 C3，C3 连接到 P3，P3 连接到 O1，从而创建一系列双极对。

为什么临床医生青睐纵向双极导联？

这些链与矢状旁皮质对齐，因此人们认为，沿着前后扩散的放电可以清晰地展现出来。其电极也距离颞肌较远，这与左右横向导联相比，可能会减少与肌肉相关的伪迹。

纵向双极链中会出现哪些常见伪迹？

眨眼会在额叶对处产生巨大的向下偏转，而垂直眼动可以在该处创建位相倒置。额肌紧张在相同的通道中表现为快速、锯齿状的噪声，而电极接触不良会引起缓慢的基线漂移，模拟出病理性的减慢。

阅读者应该如何面对一条纵向双极脑电图波形图？

扫描每条链以寻找位相倒置（即波形在共享电极的相邻通道之间翻转方向），因为这指向了可能的波形来源。对减少的导联上看似正常的波形应该谨慎解读，因为当覆盖不完整时可能会漏掉癫痫发作。