正常睡眠脑电图

更新日期:2018年5月15日
  • 作者:Selim R Benbadis, MD;主编:Helmi L Lutsep医学博士更多…
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概述

概述

20世纪30年代中期,卢米斯对睡眠的各个阶段进行了最早的详细描述。20世纪50年代初,阿瑟林斯基和克莱特曼发现了快速眼动(REM)睡眠 [1.].睡眠通常分为两大类:非快速眼动(NREM)睡眠和快速眼动睡眠。根据脑电图的变化,将NREM分为4个阶段(第一阶段、第二阶段、第三阶段、第四阶段)。NREM和REM交替出现,每个周期约90-100分钟,共4-6个周期。一般来说,在健康的年轻人中,非快速眼动睡眠占睡眠时间的75-90%(第一阶段占3-5%,第二阶段占50-60%,第三和第四阶段占10-20%)。快速眼动睡眠占睡眠时间的10-25%。

根据美国国家睡眠基金会(National Sleep Foundation)的数据,新生儿的适当睡眠时间在14至17小时之间,睡眠周期约为60分钟(50%非快速眼动,50%快速眼动,通过3-4小时的互喂交替进行);在儿童时期,这一数字下降到平均10小时。建议婴儿的睡眠时间为12至15小时,幼儿为11至14小时,学龄前儿童为10至13小时,学龄儿童为9至11小时。对于青少年来说,8 - 10小时是合适的,年轻人和成人是7 - 9小时,老年人是7 - 8小时。 [2.]

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我睡觉的舞台

第一阶段睡眠也被称为困倦或早睡,是睡眠的第一或最早阶段。典型的脑电图波形如下图所示。

从清醒状态转变的最早迹象 此处示出了从觉醒到阶段睡眠(嗜睡)的最早表明(嗜睡),通常由(1)滴从α活性的组合和(2)缓慢滚动眼球运动组成。
舞台上的缓慢滚动(横向)眼球运动 在我睡觉的阶段缓慢滚动(横向)眼睛运动。与较快的侧眼运动相同,在F7和F8电极上最好地看到慢的慢性阳性,该角膜阳性表示凝视的一侧。
在这种横向蒙太奇上,典型的顶点夏普T. 在这个横向蒙太奇中,可以看到典型的顶点锐利瞬变。与K络合物相比,这些络合物窄(短)且焦点更集中,在中线(Cz和较小程度的Fz)具有最大的负性。在睡眠的第一和第二阶段可以看到这些症状。
顶点波是典型的聚焦尖锐瞬态波 顶点波是焦点瞬态,通常最好在横向蒙太孔(通过中线)上看到,如果它不包括中线通道(FZ-CZ-PZ),则会错过这种纵向双极蒙太奇。在睡眠阶段I和II中看到顶点波。
睡眠的正性枕骨锐闪(POST) 在两个枕区均可见正枕叶睡眠锐瞬变(post),其典型特征包含在其名称中。它们还具有典型的“反向检查标记”形态,并经常出现在连续几秒钟的运行中,如下所示。

波形描述

困倦的特征如下:

  • 缓慢滚动眼球运动(srem): srem通常是在脑电图上看到的嗜睡的第一个证据。困倦的srem通常是水平的,但也可能是垂直的或斜的,它们的分布与一般的眼球运动相似(见图)脑电伪影).然而,它们是缓慢的(即,通常0.25-0.5 Hz)。srem在第二阶段和深度睡眠阶段消失。

  • 节律衰减(退出):阿尔法活动的退出通常与SREM同时发生或在SREM附近发生。阿尔法节律逐渐变得较慢,不突出,支离破碎。

  • 中枢或额中枢θ波活动

  • 增强的Beta活动

  • 阳性剧性休眠瞬变(帖子):职位开始在4年龄的健康人中发生,达到15岁以上的相当常见,持续35岁,并开始消失50岁。帖子在脑电图中非常常见,并且据说白天在夜间睡眠期间更常见。帖子的大多数特征都包含在他们的名字中。它们在枕骨上具有正的最大值,在早期睡眠(阶段I和II)中发生急剧性。它们的形态被认为是“反向复选标记”,并且它们的幅度为50-100μV。它们通常发生在4-5 Hz的运行中,并且是双同步的,尽管它们可能是不对称的。它们在阶段II睡眠中持续存在,但通常在后续阶段消失。

  • 顶点尖瞬变:也称为顶点波或V波,这些瞬变几乎是普遍的。虽然它们通常与K络合物组合在一起,但严格来说,顶点锐瞬变与K络合物是不同的。与K络合物一样,顶点波在顶点处最大(电极的中心中线位置[Cz]),因此,根据蒙太奇,它们可以在两侧看到,通常是对称的。其振幅为50-150µV。他们可以轮廓鲜明,并发生在重复运行,特别是在儿童。它们在第二阶段睡眠中持续存在,但通常在随后的阶段消失。与K络合物不同,顶点波更窄、更聚焦,其本身并不定义第二阶段。

  • 睡前超同步:睡前超同步(吉布斯和吉布斯于1950年首次提出) [3.])是3个月至13岁儿童睡意的常见变异。这被描述为高电压(高达350µV)正弦波的阵发性爆发(3- 5hz),最大程度地表达于前额叶中央区域,在困倦期间大脑活动振幅下降后停止。

临床相关性

正常睡眠模式的重要性是他们不应该误认为是病理尖锐的波浪。几个正常阶段I模式可容易地误认为是癫痫锋利的波浪或尖峰,包括顶点尖锐的瞬变,柱,甚至是alpha节奏的片段,因为它掉了出来。

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第二阶段睡眠

阶段II是在正常的睡眠期间主要的睡眠阶段。建立阶段II睡眠的独特和主要的EEG标准是睡眠主轴或K络合物的外观。睡眠主轴的存在是必要的并且足以定义阶段II睡眠。阶段II睡眠的另一个特征发现是K复合物的外观,但由于K络合物通常与主轴相关联,因此主轴是阶段II睡眠的限定特征。除了缓慢的滚动眼球运动外,在阶段II睡眠中我持续描述的所有模式。这里描述的波形的代表性示例在下面的图像中示出。

这是一个K复形,通常是一个高振幅 这示出了K复合物,通常是具有覆盖主轴的高幅度长持续时间双相波形。这是横向蒙太奇,其显示在中线的典型最大值(在相位逆转“)。
典型的睡眠主轴,短暂的打蜡和 典型的睡眠纺锤波活动在额中央区域的15赫兹活动达到最大值。注意与之相关的慢(θ波)活动,这也是第二阶段睡眠的特征。
顶点尖锐的瞬态。这种横向蒙太奇I 顶点尖锐的瞬态。该横向蒙太奇示出了中线的最大消极性(在负相逆转)。该位置与K复合物的位置类似,但这些是较短的(较窄的)和更局部化的。
K络合物,具有其典型特征:高- K复合体,具有典型特征:振幅高、分布广、范围宽、双相慢瞬变、主轴超驰。在纵向蒙太奇(左),K复合体似乎是广义的。然而,横向拼接清楚地表明最大值(相位反转)在中线(Fz和Cz)。
锭子的混合物(即,Bicentral短寿命 可以看到纺锤波(即双中心短暂的14赫兹有节奏的脉冲)和正的枕部剧烈短暂睡眠(post)的混合物。post发生在I期,但纺锤体的出现是II期的“诊断”。
正的枕骨锐瞬态的混合物 可以看到睡眠(柱子)和主轴(柱子)和主轴的阳性剧性急性瞬变的混合物。

波形描述

睡眠主轴通常首先出现在6-8周龄的婴儿中,并且是双侧异步的。这些变得良好的锭子,并且随着个人2年龄的时间而平静地同步。睡眠主轴的频率为12-16Hz(通常为14Hz),并且在中央区域(顶点)中最大化,尽管它们偶尔占主导地位。它们发生在唤醒和繁殖的心尖(Fusiform)节律活动的短暂爆发中。幅度通常为20-100μV。极端主轴(由Gibbs和Gibbs描述)是异常的高压(100-400μV),延长(> 20秒)主轴位于正面区域。

K复合物(最初通过遮光机描述)是高振幅(>100μV),宽(> 200ms),双色和瞬态,并且通常与睡眠主轴相关联。位置是概要的,中线具有典型的最大值(电极中线放置电极[CZ]或电极的正面中线放置[FZ])。它们自发地发生,并被引发为唤醒反应。它们可能在睡眠期间与血压波动有关。

临床相关性

第二阶段睡眠的特征,纺锤体和K复合物,通常容易识别,比第一阶段睡眠的模式更不容易被过度解释或误解。

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第三和第四阶段睡眠

第三和第四阶段睡眠通常被归为“慢波睡眠”或“三角睡眠”。在常规脑电图中通常看不到慢波睡眠(SWS),因为记录时间太短。然而,在长时间(>24小时)的脑电图监测中可以看到。SWS EEG的代表性示例如下图所示。

慢波睡眠,主要是三角洲活动, 慢波睡眠,主要是三角洲活动,特别是在上半场。
慢波睡眠,主要是三角洲活动。 慢波睡眠,主要是三角洲活动。

20-29岁的男性睡眠时间占总睡眠时间的21%,40-49岁的男性睡眠时间占总睡眠时间的8%,60-69岁的男性睡眠时间占总睡眠时间的2%。 [4.]值得注意的是,老年人的睡眠只包括少量的深度睡眠(几乎没有第四阶段睡眠和第三阶段睡眠不足)。他们的总睡眠时间约为6.5小时。

SWS的特征是相对的身体不动,尽管在SWS末端的肌电图(EMG)上可能记录到身体运动伪影。

波形描述

SWS,或称δ睡眠,顾名思义,其特征是δ活动。这是典型的普遍性和多态性或半节律性。根据多导睡眠描记术中严格的睡眠分期标准,SWS的定义是在超过20%的时间内出现这种δ活动,并且通常应用至少75µV的振幅标准。

第三阶段和第四阶段睡眠之间的区别只是一个与δ活动量有关的定量区别。第三阶段由占时间20-50%的三角洲活动定义,而在第四阶段,三角洲活动占时间的50%以上。睡眠纺锤波和钾复合体可能在第三阶段持续存在,甚至在第四阶段有一定程度的持续存在,但并不显著。

临床相关性

如已经提到的,在常规EEG期间通常没有看到SWS,这太简要了录制。但是,在长期EEG监测期间看到它。SWS的一个重要临床方面是某些寄生虫在这个阶段发生明确,并且必须与癫痫发作区别不同。这些慢波睡眠寄生虫包括混乱的唤醒器,夜惊(pavor夜行),以及梦游(梦游病)。

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REM睡眠

REM睡眠通常在常规EEG上没有看出,因为REM睡眠(100分钟)的正常延迟远远超出了常规EEG录制的持续时间(大约20-30分钟)。在常规EEG期间REM睡眠的外观被称为睡眠术语(SOREMP),被认为是异常。虽然在常规EEG上未观察到,但在延长(> 24小时)脑电图监测期间通常会看到REM睡眠。这里描述的波形的代表性示例可以在下面的图像中看到。

快速眼球运动睡眠快速(扫视)眼 快速眼动睡眠即快速眼动(跳)。虽然肌肉“弛缓”不能在没有专用肌电通道的情况下被证实,但可以肯定的是,在“安静”记录下,肌电伪影是不存在的。而且,没有显示清醒状态的阿尔法节律。
典型的快速眼跳运动 典型的快速眼动睡眠的眼跳运动,侧直肌“刺突”出现在侧展眼运动之前。
除了快速的眼睛运动,这种快速的眼睛 除了快速眼动,这种快速眼动睡眠记录的特点是短暂的片段阿尔法节律(前半段)和中央锯齿波(后半段)。
这是锯齿波的一个很好的例子 这是在快速眼球运动睡眠中看到的锯齿波的一个很好的例子及其“缺口”形态。
这是锯齿波的一个很好的例子 这是在快速眼动睡眠中看到的锯齿波及其“凹口”形态的一个很好的例子,最好在Cz-Pz(最后一个)通道中看到。
这也说明了锯的典型外观 这说明了多导睡眠图(PSG)显示器上锯齿波的典型外观,相当于1厘米/秒。

波形描述

根据多导睡眠描记术严格的睡眠分期标准,REM睡眠被定义为(1)快速眼球运动,(2)肌肉弛缓,(3)脑电图去同步(与慢波睡眠相比)。因此,3个定义特征中有2个不是脑电波,理论上需要监测眼球运动(眼电图[EOG])和肌张力(肌电图[EMG])。幸运的是,肌肉活动和眼球运动可以通过脑电图进行评估;因此,快速眼动睡眠通常不难识别。除了已经提到的3种特征,“锯齿波”也出现在快速眼动睡眠中。

  • EEG Desynchronization:EEG背景活动从慢波睡眠(阶段III或IV)中看到的那样更快,电压活动(θ和β),类似于醒来。锯齿波是一种特殊类型的中央θ活性,具有类似于锯的叶片的缺口形态,并且通常发生靠近快速眼球运动(即,相位的REM)。它们只是很少明确可识别。

  • 快速眼球运动:这是眼跳,主要水平,并发生在重复的爆发。

尽管缺乏专用的肌电图通道,但作为REM睡眠特征的肌肉弛缓通常很明显,与清醒时相比,它是一种“安静”的肌肉伪影。

临床相关性

REM睡眠的持续时间随着每个循环逐渐增加,并且倾向于将睡眠时间晚期占优势。在睡眠状态后,REM太久的发生,被称为SOREMP,被认为是病态的。然而,新生儿和婴儿更快地进入REM,并在REM中花费更高比例的睡眠(在大多数物种中,这是真实的,并支持REM睡眠参与脑发展的理论)。

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患者教育

有关优秀的患者教育资源,请参阅EmedicineHealth的患者教育文章睡眠:了解基本知识脑电图(EEG)

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