当前位置: 首页 > 期刊 > 《中华物理医学与康复杂志》 > 1999年第3期
编号:10246978
额叶、颞叶肿瘤事件相关电位P3的研究
http://www.100md.com 《中华物理医学与康复杂志》 1999年第3期
     作者:许春伶 谭郁玲 赵旭 侯东亮

    单位:许春伶 100050 北京友谊医院神经内科;谭郁玲 北京神经外科研究所;赵旭 国防科工委514医院脑电图室;侯东亮 新疆哈密地区医院

    关键词:许春伶;谭郁玲;赵旭;侯东亮

    中华物理医学与康复杂志990308 【摘 要】 目的 研究额叶、颞叶肿瘤患者事件相关电位P3各项参数的变化特点, 探讨P3的发生源。方法 采用视觉分辨刺激序列测查P3,选取额叶、颞叶肿瘤占位患者各15例。结果 颞叶肿瘤占位患者P3潜伏期、地形图等参数变化明显, 而额叶则无明显变化。结论 由此推断颞叶皮层对P3的发生有重要贡献。通过分析P3潜伏期、波幅、面积及地形图各项参数,认为P3潜伏期、地形图可以较好地反映脑内处理器激活的时间和程度,以及P3与各脑叶的关系,是研究P3的可靠的、客观的参数。

    【中图号】
, http://www.100md.com
    Study of P3 wave in frontal and temporal lobe tumor

    XU Chunling,TAN Yuling,ZHAO Xu,et al.

    Department of Neurology,Beijing Friendship Hospital,Beijing 100050

    【Abstract】 Objective To observe the feature of P3 in the patients with frontal and temporal lobe tumor and investigate the sources of P3.Methods Visual discrimination stimulus paradigm was used to explore the change of P3 wave in 15 patients with either frontal or temporal lobe tumor.Results The frontal lobe tumor had no effect on P3,while the temporal lobe tumor induced distinct change in P3 latency and topography.Conclusion The temporal lobe contributes to the generation of P3.By analyzing P3 latency,amplitude,area and topography,P3 latency and topography are subjective and reliable indexes to reflect the action of brain and the relationship of P3 wave with different brain regions.
, 百拇医药
    【Key words】 Brain neoplasms Evokes potentials Cognition disorders

    事件相关电位P3是反映大脑高级认知过程的内源性成分,被称为认知电位,它不受刺激的物理特性的影响,可以将认知心理过程通过电信号表达出来[1,2]。近30 年来,作为评定各种疾病(尤其脑病)认知功能障碍的指标,在临床和基础方面, 得到了广泛的研究。目前在P3研究中对于P3的脑内发生源尚存争议,我们欲通过研究额叶、颞叶占位患者P3的变化,对P3的发生源做一初步探讨。在P3测量方面, 我们同时观察了P3的潜伏期、波幅及P3面积,并采用多导记录的方式,观察了P3地形图的变化, 从多个侧面对P3进行了研究,并且对各参数的可靠性及意义作了初步探讨。现将结果报告如下。

    1 资 料 和 方 法

    1.1 一般资料
, 百拇医药
    选取额叶、颞叶肿瘤占位患者各15例,年龄18~60岁,无意识障碍, 无失语或明显的视觉障碍。伴有偏瘫者,要求肌力在IV级以上。无高血压、糖尿病等疾病,行P3检查前,未服用任何药物(表1)。选取正常健康对照15例,年龄、性别及文化程度与患者组相匹配(P>0.05)。

    表1 额叶、颞叶肿瘤占位患者的一般资料 组别

    例数

    性别

    (男/女)

    年龄

    (岁)

    文化程度

    (初等/中等/高等.人)
, 百拇医药
    肿瘤性质

    (例)

    肿瘤大小

    (cm2)

    位置

    (左侧/右侧.例)

    病程

    额叶

    15

    9/16

    26~59

    平均39.5

, http://www.100md.com     6/5/4

    胶质瘤15

    9~149

    8/7

    1月~14年

    颞叶

    15

    11/4

    19~59

    平均41.1

    4/7/4

    胶质瘤10

    脑膜瘤 3
, http://www.100md.com
    囊肿 2

    15~172

    7/8

    1月~8年

    1.2 方法

    使用国防科工委514医院和507所联合研制开发的事件相关电位测试系统进行P3测试,采用视觉分辨刺激序列,靶刺激、非靶刺激、新奇刺激出现概率分别为15%、70%和15%,图像呈现时间为300 ms,间隔时间2 s。采用多导记录方式,按国标10~20系统安放电极,记录F3、Fz、F4、C3、Cz、C4、P3、Pz、P4、O1、O2、T3、T4、T5、T6等15导脑电信号及左侧眼动电位(EOG)。以FPz点接地,双耳垂连线作参考。头皮电阻小于5 kΩ。系统滤波范围为0.5~30 Hz,靶刺激共叠加50 次, 采样速度为200 Hz, 分析时间共1 300 ms包括刺激发生前分析时间100 ms。受试者首先接受练习, 掌握测试方法后进行正式检查。每例重复测试2次,以按键的方式对靶刺激进行反应, 按键错误次数大于5次(>10%)者资料作废,取2次Cz导的P3平均值进行分析处理。P3 峰潜伏期测量从刺激开始到P3峰最高点之间的时间。当P3出现双峰时,取波峰最高处的值为P3的潜伏期, 当两个波峰等高时,取P3 波上升支和下降支二者延长线的交点作为测量潜伏期的标志点。P3波幅测量由基线到峰点的垂直距离,若P3分裂为双峰, 以最高点的值作为P3波幅值。P3面积的计算方法是:
, 百拇医药
    P3地形图可反映P3产生到终止的时间历程,最大的分布部位,脑区激活范围。全部数据均采用SPSS统计软件进行统计处理。各项以正常对照组的均值加减两倍的标准差(s)为正常值范围。

    2 结 果

    2.1 事件相关电位P3的变化

    额叶、颞叶占位P3潜伏期较对照组潜伏期延长,但仅颞叶占位P3潜伏期较对照组差异有显著性(P<0.05)。额叶、颞叶分别有4例、6例P3潜伏期异常,P3 潜伏期的异常率为26.67%和40%。两组P3波幅较对照组减低,面积较对照组减小,但与对照组比差异均无显著性。P3波幅的异常率为6.1%和13.3%,额叶、颞叶组中无1例P3面积异常。额叶、颞叶组P3潜伏期、波幅和面积在不同年龄、文化程度、病程、肿瘤大小及良恶性肿瘤患者之间差异无显著性(表2)。

    表2 额叶、颞叶占位患者靶刺激P3与对照组比较(±s) 组别
, http://www.100md.com
    例数

    P3

    潜伏期(ms)

    波辐(μV)

    面积

    额叶组

    15

    424.33±73.31

    14.38±6.67

    371.92±186.31

    颞叶组

    15

    425.33±54.36*
, http://www.100md.com
    12.09±7.49

    351.97±154.22

    对照组

    15

    383.33±26.90

    17.29±6.05

    425.83±168.22

    注:经t检验,与对照组比较*P<0.05

    2.2 P3地形图的变化

    从正常对照组P3地形图中可以看出,P3持续的时间历程为370~415 ms,在400 ms左右有高波幅,主要分布于中央顶区偏右侧,在P3的时间过程中,额区、颞区、中央顶区激活明显(图1,4)。额叶组地形图与对照组比较,表现为顶区P3波幅降低,P3潜伏期略延长,额区及顶中央区激活范围较对照组略减小(图2,5)。颞叶地形图除表现为P3波幅降低,潜伏期延长外,主要表现为脑区激活范围减小,其中额区、颞区(尤其左颞) 激活不明显,中央顶区激活范围缩小(图3,6)。
, 百拇医药
    图1 正常对照组P3图形

    图2 额叶组与正常组P3图形

    图3 颞叶组与正常组P3图形

    a 区段示P3活动及能量变化 b 区段示P3峰值能量

    图4 正常对照组P3地形图
, 百拇医药
    a 区段示P3活动及能量变化 b 区段示P3峰值能量

    图5 额叶肿瘤占位组P3地形图

    图6 颞叶肿瘤占位组P3地形图

    3 讨 论

    3.1 P3发生源的探讨

    P3成分到底是由哪一脑区产生的?人们用多种方式对P3的发生源进行了研究。通过脑内植入电极的方式,记录脑内P3样波,分析其与头皮记录的P3波的关系; 根据头皮记录的P3波的分布特点来推测P3的发生源;用脑磁图(MEG)记录内源性成份的磁场分布;观察不同脑区受损后,头皮记录P3的变化特点;动物实验研究。不同侧面的研究, 虽然为探讨P3的发生源提供了大量的信息,但目前P3发生源尚无定论,仍是事件相关电位研究中的一个关键问题。目前对于P3发生源主要有以下三种观点:①P3的发生源在间脑;②在海马及颞叶中部;③在大脑皮层。
, 百拇医药
    研究不同脑区受损伤后头皮记录P3的变化特点,是探讨P3发生源的一个重要方法,本文从这一方面出发,着重研究了额叶、颞叶肿瘤占位患者的P3变化特点。实验结果显示,额叶损伤患者,P3潜伏期和波幅与对照组比较,无统计学差异,地形图仅表现为中央区激活范围略缩小,与对照组的差异不明显。可见额叶损伤, 没有明显改变靶刺激P3的各项参数,这与Knight的研究结果相一致[3]。在注意分辨任务中,额区与注意力的集中有关,这点通过正电子发射断层扫描(PET)被证实[4]。新奇刺激P3a 产生于非预期的、新奇的、意外的刺激,而其在额区最明显,说明额区在感觉分辨任务中负责集中注意力,这与额区损伤后P3a受损相一致[5]。由此可见, 额叶损伤不影响靶刺激P3(即P3b)成分,因此,推测额区不是头皮记录P3的主要发生源。

    颞叶占位,P3潜伏期明显延长(P<0.05),P3波幅降低(P>0.05), 地形图显示颞叶组皮层P3在顶、中央区激活范围明显缩小,前额区无明显的激活。因为P3潜伏期可能反映了处理器激活的时间,而地形图可以反映脑区处理器激活的数量和程度及P3 与各脑叶的关系[6],由此可见,颞叶损伤患者其头皮P3 处理器激活的程度和时间均受影响。最近的研究认为,头皮P3主要由顶叶及颞-顶联合区决定[7,8],以上P3的变化可能是颞叶占位影响了颞-顶联合区的功能或使其纤维联系发生障碍。P3 并非是脑内某一特定的结构决定的,而是多起源的,P3可能代表着与认知功能有关、分布广泛而又功能上紧密联系的大脑皮层的同步系列活动。目前尚不能肯定颞叶占位到底影响了P3发生的哪 一个环节,但是通过本实验的研究结果,可以提出颞叶皮层对于P3 的发生有重要贡献。
, http://www.100md.com
    3.2 P3各测量参数的比较

    3.2.1 P3潜伏期

    P3潜伏期是反映大脑认知功能变化的重要指标,研究认为P3 潜伏期反映了对刺激进行判断、记忆提取、比较和识别的过程,与刺激评估有关[9],P3潜伏期的延长,反映了各种脑病所致的认知功能的障碍。从本实验的结果中可以看出,三组中P3潜伏期的标准差小,变异范围较小,潜伏期比较稳定。因各家采用的实验方法不同,P3潜伏期对于认知障碍的检出率在13%~80%之间[10],本文中额叶、颞叶组P3潜伏期的异常率分别为26.67%和40%,是较可靠的评价指标。

    3.2.2 P3波幅

    P3波幅可能代表着用来处理刺激和任务信息的贮存记忆的激活[6],波幅的降低, 可能反映了大脑P3处理器激活程度的降低,输入信息的减少。Johson( 1986) 提出的P3波幅的三元公式(the triarchic model)[11],发现P3波幅受心理因素等的影响大,故变异范围较大。本实验中,额、颞两组P3波幅皆比对照组降低,以颞叶占位明显,但与对照组的差异均无显著性(P>0.05)。与对照组相比,额叶仅有1例P3波幅异常(1/15),颞叶有2例(2/15)。从本实验的结果及其它作者的研究来看,目前尚不能把P3波幅作为反映认知功能障碍的肯定性评价指标。
, 百拇医药
    3.2.3 P3面积

    本实验中测量了P3曲线下的面积,在额叶、颞叶组P3面积虽比对照组减小,但差异无显著性。由结果可以看出P3面积的标准差较大,变异范围大,在额叶、颞叶两组中无1例P3面积异常。因此其应用价值和意义尚有待进一步研究证明。

    3.2.4 P3的地形图

    观察P3的地形图,可以分析如下项目[12]:①P3的最主要头皮分布区域及P3波的幅度变化;②在P3的时间历程内,不同脑区的激活情况;③P3潜伏期的大致范围。本文分析了正常对照组、额叶、颞叶占位组的P3地形图变化,从结果可以看出,地形图除了能显示P3潜伏期及波幅的变化之外,可以形象地显示出在P3 发生到终止的时间历程内,各脑区的激活情况,而这一点是其它测量参数所无法做到的。颞叶占位的地形图显示有明显的额区、左侧颞区、中央顶区电活动的不足,脑功能的降低。
, 百拇医药
    因此,P3潜伏期及地形图的变化,可以为研究大脑的认知功能提供重要的信息, 较好地反应脑内处理器激活的时间和程度,其中P3地形图更能形象地反映P3 与各脑叶之间的关系,是研究P3的可靠的测量指标。而P3波幅、面积受心理因素等影响较大,变异范围大,尚需进一步研究如何控制各影响因素,以便获得可靠的结果。

    参 考 文 献

    1 sutton S,Tueting P,Zubin J,et al.Information delivery and the sensory evoked potential. Science,1967,155:1436-9.

    2 Meador KJ,Hammond EJ,Loring DW.et al.Cognitive evoked potentials,and disorders of recent memory.Neurology,1987,37:526-529.
, 百拇医药
    3 Knight RT.Neurol mechanisms of event-related potentials: evidence from human lesion studies.in:Rohrbaugh,JW,Parasuraman,R, Johmson, R eds.Event-related brain potentials:bassic issues and applications. NewYork:Oxford University Press,1990.3-18.

    4 Posner MI,Petersen SE.The attention system of the human brain.Annual Review of Neuroscience,1990,13:25-42.

    5 Knight RT. Decreased response to novel stimuli after Prefrontal lesions in man.Electroencephalogr Clin Neurophasiol,1984,59:9-20.
, 百拇医药
    6 Johnson R.On the neural generators of the P300 component of the event-related potential.Psychophysiology,1993,30:90-97.

    7 Halgren E,Baudena P,Clarke JM,et al.Intracerebral potentials to rare target and distractor auditory and visual stimuli: I. superior temporal plane and parietal lobe.Electroencephalogr Clin Neurophasiol, 1995, 94:191-220.

    8 Halgen E,Baudena P,Clarke JM,et al.Intracerebral potentials to rare target and distractor auditoy and visual stimuli.II.medial, lateral and posterior temporal lobe.Electroencephalogr Clin Neurophasiol, 1995, 94:229-250.
, http://www.100md.com
    9 Mccarthy G,Donchin E.A metric for thought: a comparison of P300 latency and reaction time.Science,1981,211:77-79.

    10 Prefferbaum A,Ford JM,Kraemer HC.Clinical utility of long latency"cognitive"event-related potential(P3):the cons.Electroencephalogr Clin Neurophasiol,1990,76:6-12.

    11 Johson R.A troarchic model of auditory evoked responses recorded from the human scalp.Electroencephalogr Clin Neurophasiol,1986,23:367-384.

    12 刘名顺,闫宝云,董全胜,等.主编.实用脑电地形图学彩色图谱.天津:天津科学技术出版社,1994.

    (收稿 1998-08-25 修回 1999-05-25), http://www.100md.com