睡眠紡錘波的異常改變：文獻綜述

菏澤市第三人民醫院 殷全喜 謝頌世 韓志娟

睡眠紡錘波減弱或消失，在提示腦功能障礙的同時，經CT或MRI證實往往伴隨著器質性改變；極度紡錘波多和智力低下、精神發育遲滯、癲癇等相關聯；在較重顱腦外傷、植物狀態等昏迷患者，紡錘波的出現對患者病情的轉歸，對臨床預后有積極的提示意義；在紡錘波昏迷患者，給予刺激出現Ｋ-綜合波等反應時，表明腦電覺醒度增加，提示預后相對良好。本文對此綜述如下。

生理性睡眠紡錘波

1.定義 睡眠紡錘波以中央區、頂部優勢，左右兩側基本對稱并大致同步出現，有時可見調幅現象，波幅＜100 μV，一般不超過150 μV，不持續出現，兩側大致對稱。給予聲音、痛覺等刺激時，出現K-綜合反應或紡錘波可消失。睡眠紡錘波最早第7周左右可以出現，出生2個月后未出現，為腦電活動發育輕度延遲，3個月還沒有出現為異常。

2.生理性紡錘波的發生機制 睡眠紡錘波在丘腦的后外側腹側核形成，通過投射系統投射到大腦皮層，由紡錘波對稱性維持機構控制左右兩個發生區，以保持紡錘波的對稱性；另外，從其他系統內紡錘波發生區輸入興奮性刺激和抑制性刺激，其作用是維待紡錘波的均衡性和限制紡錘波的持續性，被稱為紡錘波持續限制機構。因此，正常的生理性紡錘波對稱性出現，需要紡錘波出現機構、對稱性維持機構和持續限制機構等三者的功能均正常［1］。

睡眠紡錘波分型［1］

1.對稱性紡錘波 紡錘波以中央區、頂部優勢，左右兩側基本對稱，并大致同步出現，有時可見調幅現象，波幅＜100 μV，一般不大于150μV，不持續出現。

2.不完全性交替性紡錘波（推薦使用：紡錘波波幅交替優勢） 凡大于2歲的小兒，在10 s內的某一瞬間，在對稱部位中一側性紡錘波減弱；而在另一瞬間在對稱部位中另一側紡錘波減弱。

3.完全性交替性紡錘波（推薦使用：紡錘波交替消失） 凡大于2歲的小兒，在10 s內的某一瞬間，在對稱部位中一側性紡錘波消失；而在另一瞬間，在對稱部位中另一側紡錘波消失。

4.不完全懶惰性紡錘波（推薦使用：一側性紡錘波恒定減弱） 在對稱部位中，一側紡錘波波幅或頻率恒定地低于另一側，雙側波幅差＞50%，或頻率差 ＞2 Hz［2］。

5.完全性懶惰性紡錘波（推薦使用：一側性紡錘波恒定消失） 在對稱部位中，一側性紡錘波消失。只要不是恒定地在一側缺失，應視為正常［3］。

6.完全性缺失性紡錘波 在睡眠腦電圖中未見紡錘波出現者。腦電圖睡眠描記20 min以上，如無紡錘波時再通過聲響及皮膚刺激的反應來排除紡錘波的假性缺失［2］。

7.極度紡錘波 焦明德等［1］認為紡錘波呈現高波幅化（平均波幅＞100μV），周江堡等［4］認為極度紡錘波波幅＞200 μV；極度紡錘波分布廣泛：前額、額區、中央區，甚至顳枕區可見，極度紡錘波持續時間3～5 s，極度紡錘波頻率范圍較廣，可達6～18 Hz。極度紡錘波的波幅一般很高，有時頻率較正常紡錘波稍慢，一個簡易識別這種波形的方法，就是紡錘波的持續時間超過一張腦電圖記錄紙（大于10 s）時，即可視為極度紡錘［5］。

8.延長性紡錘波 凡大于2歲的小兒，紡錘波的持續時間大于2 s者，但是波幅＜100μV，即為延長性紡錘波。

9.紡錘波昏迷 紡錘波昏迷是指腦電圖顯示睡眠紡錘波及不規則的β波、少量的θ波，臨床上呈昏迷者［6］。給予聲音、痛覺等刺激時，紡錘波可短暫減弱，部分患者呈漣波、頂尖波等改變，但患者仍處于昏迷狀態［7］。

對稱性紡錘波、紡錘波波幅交替優勢、紡錘波交替消失、延長性紡錘波等屬于正常范疇。

一側性紡錘波恒定減弱、一側性紡錘波恒定消失、完全性缺失性紡錘波、極度紡錘波、紡錘波昏迷等屬于異常范疇。

異常紡錘波的臨床意義

1.紡錘波不對稱的定位意義 戴琴和劉乃河［8］觀察的25例兒童睡眠紡錘波不對稱的腦電圖分別為腦炎、腦萎縮、腦出血、腦挫傷患者，紡錘波波幅降低的部位與CT提示的病變部位基本一致。有2例腦炎患者CT提示額區局灶性低密度改變，而腦電圖則是同側額、中央、頂區紡睡波波幅明顯低于對側，腦電圖異常范圍大于CT異常范圍。紡錘波波幅一側性或局灶性明顯降低與紡錘波一側性或局灶性缺失有同樣的意義，均能提示腦內存在器質性的病變。由于上述腦內病損，致使皮層細胞大量軟化，壞死或皮層細胞數目的減少，腦細胞電活動的同步化程度降低，使紡錘波波幅下降，正常紡錘波出現的部位一般是額中央、頂區，所以，紡錘波異常對發現上述部位的病變，有一定的意義，戴琴和劉乃河［8］的研究結果也證實了這一點。

2.睡眠紡錘波的恢復與預后 戴琴和劉乃河［8］觀察發現，腦電圖表現為單純的紡錘波不對稱的患兒，紡錘波恢復快（恢復標準是雙側紡錘波波幅基本對稱），合并背景腦電活動異常的病例多為腦萎縮、腦炎、腦出血等患者，這些病例腦實質病變較重，腦功能損害程度亦較重，紡錘波恢復慢或無恢復，臨床預后較差。所以紡錘波波幅的不對稱，結合背景腦電活動的情況，對評估腦部疾患的轉歸和臨床預后有一定的意義。周江堡等［4］研究發現急性彌漫性腦病比慢性腦病紡錘波缺失更常見，在隨訪中發現，慢性腦病變患兒缺失的紡錘波無一例恢復，而急性腦病變者大多隨臨床癥狀好轉而重現，甚至在異常慢波背景消失之前即已恢復正常，持續不恢復者多存在腦內持久器質性損害，提示紡錘波的恢復對評估急性腦病變的轉歸有一定意義。

3.睡眠紡錘波與疾病的關系

(1)腦癱、癲癇、智能低下：李倩等［9］觀察的智力低下患兒睡眠紡錘波異常率96%，智力評分均在70以下，且臨床上都具有典型智能障礙患兒所特有的表現，充分表明睡眠紡錘波的形成與智能發育有明顯的相關性。李珂娟等［10］觀察指出，腦性癱瘓者中合并智能低下紡錘波以極度紡錘波和雙側缺失多見。耿梅等［11］指出極度紡錘波可以作為臨床觀察智能低下兒童的指征之一，一旦發現極度紡錘波的存在，應充分了解腦部病變的復雜性、多灶性及腦功能障礙程度，有助于其預后，對明確病變性質有著重要意義。劉敏和石靖［12］研究顯示極度紡錘波在癲癇、腦癱、熱性驚厥、抽動癥等多種疾病中出現率無明顯差異，表明極度紡錘波的出現似無病因學方面的意義，屬于非特異性腦電現象。但是耿梅等［11］研究顯示在39例兒童中，智力低下者極度睡眠紡錘波出現率為43.5%，與對照組比較差異有統計學意義，提示極度紡錘波與智力低下密切相關。耿梅等［13］研究發現，一側半球睡眠紡錘波缺失的癲癇患兒，并非都有明顯的臨床定位體征，但CT檢查卻證實睡眠紡錘波缺失側有顱內病變可能，提示單側紡錘波缺失時，不論臨床有無定位體征均有進一步檢查的必要性。腦電圖是腦細胞功能最直接的反映，癲癇腦電圖發現睡眠紡錘波缺失者易伴智力低下。臨床上任何類型的癲癇發作都是對腦功能的一種損傷，對睡眠紡錘波也有一定影響。張慶松和袁啟香［14］觀察的呈極度紡錘波腦電圖的患兒32例，其中智力低下和適應行為缺陷者分別占62.50%，腦性癱瘓占31.25%，而癲癇發生率占50.00%，較對照組（腦電圖正常紡錘波）差異均有統計學意義（P＜0.05），表明極度紡錘波腦電圖與智力低下和適應行為缺陷、腦性癱瘓、癲癇發作密切相關。結果提示，凡有小兒極度紡錘波腦電圖，應作智力和行為評定，凡有腦性癱瘓，癲癇、智力低下和行為缺陷者，也應行睡眠和清醒腦電圖全過程檢查。這對社會文化型智力低下和邊緣型智力低下的診斷和鑒別診斷都具有參考意義。

(2)精神分裂癥：邊云等［15］對精神分裂癥患者的睡眠研究分析顯示無論用藥與否，紡錘波密度與健康對照組相比均明顯減少，差異具有統計學意義（P＜0.001）。提示Ⅱ期睡眠紡錘波密度減少可能是精神分裂癥特征性改變。

(3)顱腦創傷：Sorrentino等［16］研究表明，顱內壓持續超過22 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）將顯著增加患者的病死率和預后不良率。吳翔等［17］研究觀察了50例顱腦創傷患者，并對睡眠紡錘波和顱內壓的關系進行了統計學分析，結果表明紡錘波出現時，患者的顱內壓基線水平明顯下降（由24.08 mmHg下降至18.70 mmHg），即顱內壓低于22 mmHg 可能是顱腦創傷患者預后改善的原因之一。研究還發現，在紡錘波消失后，顱內壓可再次升高，但仍有低于紡錘波出現前的趨勢，且顱內壓持續低于22 mmHg，這對顱腦創傷患者的預后改善亦有積極作用。紡錘波的出現與顱腦創傷患者預后改善相關的另一個原因，可能是腦順應性的改善和顱內代償空間的增加。在紡錘波出現時，脈搏波的波幅值顯著下降，這反映了在紡錘波出現時腦順應性的改善。并且發現此波與患者的預后呈現正相關關系。通過對紡錘波出現前、后以及試驗組（出現紡錘波）與對照組（未出現紡錘波）的各項參數對比分析后發現，紡錘波出現時，包括顱內壓值、腦順應性、腦代償空間在內的生理參數均呈現明顯改善，這可能導致患者最終預后的提高，但其具體機制尚有待于進一步研究。

(4)植物狀態患者：景蕓蕓等［18］觀察研究的28例植物狀態患者中，意識恢復11例，未恢復l7例。腦電圖上出現睡眠紡錘波者12例，其中9例意識恢復；未出現紡錘波者16例，其中2例恢復意識。腦電圖有紡錘波的患者意識恢復率高于無紡錘波者，差異有統計學意義（P＜0.01）。有紡錘波但意識未恢復的，分別是外傷后、大面積燒傷導致心臟停跳、一氧化碳中毒等患者。睡眠紡錘波與患者意識恢復之間有一定的相關性，可較準確預測植物狀態患者的意識恢復能力，可作為臨床評估植物狀態患者意識恢復能力的輔助方法。

(5)紡錘波昏迷：盧潔［7］觀察的8例紡錘波昏迷結果顯示，監測時給予患者針刺等感覺刺激時有5例紡錘波短暫減弱，且有頂尖波出現，臨床好轉出院，3例則始終以紡錘波及不規則的β波為主，無睡眠NREM-REM周期、無頂尖波出現，臨床均死亡。表明無頂尖波出現，紡錘波持續存在者預后較差。張華等［19］觀察發現，若對患者給予刺激時紡錘波暫時消失，或出現K綜合波，表明腦電圖上的覺醒度增加，雖然臨床無行為覺醒表現，但提示預后相對良好。如各種睡眠圖形恢復對外界刺激的反應，則表明病情有所恢復。如昏迷進一步加深，則紡錘波等睡眠圖形出現頻率變慢，波形畸變，數量減少。腦電圖監測有助于評估昏迷患者的病情及預后。

異常紡錘波的發生機制

1.過度紡錘波和延長性紡錘波 屬于紡錘波的出現過剩，是由于鈁錘波持續限制機構的功能低下所致，主要是丘腦的腹側前核、外側腹側核，后外側腹側核以及基底神經節的尾狀核等紡錘波抑制系統的功能低下造成的；此外，紡錘波對稱性維持機構的存在也很重要，通過此機構將一側發生區的過?；顒觽飨驅葘ΨQ部位，結果造成兩側發生區都出現過?；顒?。此時，活動水平高的一方發生區決定著兩半球的節律［1］。

2.完全性缺失性紡錘波和一側性紡錘波消失屬于紡錘波的出現低下，是由于紡錘波的出現機構功能低下所致，主要是丘腦的外側核、丘腦-皮質系的功能低下以及在皮層投射區的廣泛性損害造成的［1］。

3.紡錘波交替消失 屬于紡錘波的對稱性缺失，是由于紡錘波對稱性維持機構的功能低下所致，主要是丘腦的背內側核、腹內側核、內側下核等功能低下造成的。此外，不完全性懶惰性紡錘波和不完全性交替性紡錘波屬于生理性紡錘波還是屬于異常性紡錘波，主要取決于其持續性和恒定性，具有持續性或恒定性者，則接近于完全性懶惰性紡錘波和完全性交替性紡錘波，可視為異常性紡錘波；相反，若無持續性或恒定性時，接近于對稱性紡錘波［1］。

4.精神分裂癥患者紡錘波密度減少的機制尚不明確，可能涉及丘腦抑制通路的去極化反應和/或丘腦皮質系統的影響。Halassa等［20］認為r-氨基丁酸（GABA）與高度聯系的丘腦網狀系統是紡錘波產生的觸發點。紡錘波同步化受到神經皮質反饋的調節，去皮質后會導致異步紡錘波，所以丘腦活動的失同步可以終止紡錘波［21］。

5.紡錘波昏迷發生的機理可能為丘腦下部或中腦腦干損害引起上行網狀激活系統受損，導致蘭斑核內部的去甲腎上腺素受損，不能維持腦電覺醒狀態［22］。

小 結

1.一側睡眠紡錘波減弱或消失，在提示腦功能障礙的同時，減弱或消失側往往伴隨著器質性改變。

2.極度紡錘波多見于智力低下、精神發育遲滯、癲癇等。

3.在較重的腦部病變，如：腦炎、腦出血、顱腦外傷、植物狀態等昏迷患者，紡錘波的出現對患者病情的轉歸，對臨床預后有積極的提示意義。

4.紡錘波昏迷患者，給予刺激出現Ｋ-綜合波或高幅陣發性慢波，表明腦電覺醒度增加，臨床雖無行為覺醒，但提示預后相對良好。

5.當發現紡錘波的異常改變時，一定要做進一步檢查，如CT、MRI等。