在人的头皮表面，我们可以记录到两大类脑电活动，即自发性节律脑电图和与一定刺激相关的脑诱发电位。脑电的监测对脑功能的评判有重要意义。
一、脑电图（electroencephalography，EEG）
脑电图显示的是脑细胞群自发而有节律的生物电活动，是皮质椎体细胞群及其树突突触后电位的总和。单个神经元的电兴奋讯号很弱，但同一部位的神经元同步活动时，头皮电极即可测出，故从头皮检出的脑电讯号是该电极附近脑组织电活动的综合，当局部脑组织受损或功能受抑制时，放置于该区头皮的电极能查出异常的脑电活动。EEG是了解脑的功能状态和辅助诊断脑部疾病的一种常用方法。
（一）电极的安放
床旁监护仪中的脑电监测插件是简易型的，一般只有3线或5线导联电极与监护仪相连接。电极有针型和纽扣型两种。针型直接刺入皮内，可在头皮任意处安置，记录不同部位的脑电活动。纽扣型电极对患者无损伤，但电极只能贴在发际外，或者需要剔除局部头发后安放。一般可将电极置于双侧额及颞部，无关电极安置在下颌或胸前。也可根据需要将电极安置在记录脑电活动的任意部位，无关电极安置在同侧耳垂处。
（二）脑电波的记录
脑电图波在荧光屏上的曲线是移动的。有的监护仪可让该曲线暂停，并打上标尺进行测量。而有的监护仪则需用打印机将曲线打印下来，进行分析。在进行脑电监测时，应尽量避免其他电器对监护仪的干扰，必要时可暂时关闭其他电器（如降温毯、冰帽、输液泵、呼吸机等）。
（三）脑电波频率的分类及临床意义
根据脑电波的不同频率可将其分为以下6种（图16－4）。
1．α波 频率为7．5～13波／s。波幅一般不超过100μV，平均为25～75μV，且周期性地出现纺锤波升降现象，称α波的调幅现象，每一周期持续0．5～3s。α波主要见于正常人的顶、枕部，睁眼时受光线刺激，α波可被抑制。
2．中快波 频率为14～17波／s，波幅一般较低，其意义目前尚不甚明了。
3．β波 频率为18～30波／s，波幅一般低于50μV，平均为25μV。β波主要见于正常人的额、颞部和α波调幅周期的间隙期。情绪紧张、激动和服用巴比妥类药物时，β波即有所增加。如果脑电图出现局灶性的β波减少或消失，常提示该处脑部有器质性损害。
图16－4 脑电波频率的分类
4．γ波 频率大于31波／s，波幅一般小于25μV（低波幅）。可见于正常人的额部和中央部等处，其意义尚不甚明了。
5．θ波 频率为3．5～7波／s，波幅一般在25～50μV。可见于正常青少年、正常成年人的颞部（数量一般应较少）及浅睡时。明显而又持续地出现高幅波（100μV以上）的θ波，常系脑部器质性损害的一种病理性表现。
6．δ波 频率为0．5～3波／s，波幅一般均低于75μV，可见于正常的青少年和深睡时的成年人。脑部有毁坏性病变时，可在病灶部位出现高幅波的δ波。
临床上习惯地将中快波、β波和γ波统称为快波，为脑部兴奋过程的一种反映。δ波和θ波统称为慢波，为脑神经组织功能受抑制及其代谢过程减低的表现，如系脑毁坏性损害引起，病情越重其频度越慢，这在神经外科手术患者中是很常见的。脑死亡患者的脑电图可呈直线。
（四）脑电波波形的分类及临床意义
根据脑电波的不同形状可将其分为以下5种（图16－5）。
1．正弦波 系一种光滑、规则而又重复出现的波形，如脑电波中的α波等，为正常的脑电波形。
2．棘波 波的上升和下降甚快，波顶尖如麦芒，波长一般在20～60ms。此类波又有单相、双相，阴性（向上）和阳性（向下）棘波之分。主要见于癫癎和部分颅脑损伤及肿瘤等患者，其波幅有时可高达数百微伏。
3．尖波 为类似棘波的一种波形。其波的上升快如棘波，而下降则较缓慢。波长较棘波为长，一般为60～120ms。此类波形多见于癫癎和颅脑损伤等患者。
4．棘慢波综合波 由棘波和慢波相互组合而成的一种特殊波形，即在一个慢波（一般为δ波）的前面或后面，或在一个慢波的上升支或下降支上出现一个或多个棘波。此类波形主要见于癫癎小发作或极少数的脑瘤患者。
5．三相波 为先向上后向下再向上呈三相偏转的脑电波。可见于部分肝性昏迷患者。根据此类脑波的增多或减少，可作为判断病情预后的参考。如果患者一侧脑电图与另一侧不同，或出现有意义的波形时，应使用标准脑电图仪做正规脑电图记录。
（五）脑电图的计算机处理
图16－5 脑电波形状的分类
随着计算机技术的发展，脑电监测手段正逐步完善、发展和普及。普通脑电图波型复杂，受观察者主观因素的限制，很难准确、迅速地定量分析，也不可能对脑电进行连续地监测。定量脑电图（quantitative electroencephalogram，qEEG）使脑电分析量化、实时、直观，适用于危重病人的连续监测。
1．脑电功率谱分析（power spectral analysis，PSA） PSA的基本原理是用数字化处理和复杂的数学模型（傅立叶换算），将错综复杂的非标准脑电波转换为不同振幅的标准正弦波，使波形的分析简化，然后计算各频率的电压强弱，在坐标上以直方图的形式显示脑电的功率谱。PSA可对脑电波的频率和波幅进行自动分析，但缺点是对波型不能识别。
2．双频谱分析（bispectral index analysis，BIA） BIA是在功率谱的基础上，既测定EEG的线性成分（频率和功率），又分析成分波之间的非线性关系（位相和谐波），把能代表不同镇静水平的各种脑电信号挑选出来，进行标准化和数字化处理，最后转化为一种简单的量化指标，即双频谱指数。BIA是目前以脑电来判断镇静水平和监测麻醉深度的最为准确的一种方法。
3．脑电地形图（brain electrical activity mapping，BEAM） 脑电信号的处理方法与功率谱分析相同，再用二维差值运算方法推算出未安装电极头皮部位的功率值。将脑电信号转换成一种定量和定位的脑波图像，其图像类似二维平面的CT，把脑功能变化和形态定位综合为通俗易懂的图形。
（六）影响脑电图的因素
1．个体差异 脑电图的个体差异较大，尤其是处于发育阶段的小儿，个体差异则更大，即使在同一条件下进行脑电记录，不同正常个体的脑电图图形，也不尽相同。
2．氧供情况 缺氧早期通过外周化学感受器激活上行网状激活系统，而产生脑电图的兴奋波形，如持续缺氧，则由于脑细胞缺氧加重，出现波幅降低，频率变慢，最后呈等电位。当高浓度吸氧时，脑电图在一般情况下改变不大，但如高压（如4个大气压）吸氧，吸入10～15min，则可出现弥散性的大慢波。
3．CO2的影响 如过度通气使CO2下降，发生呼吸性碱中毒，可致使脑电波频率变慢，波幅增高，与服用大量碱性药物的变化相似。轻度CO2升高，可使脑电活动增强，频率增快，波幅下降。任何原因引起CO2潴留，甚至出现CO2麻醉时，脑电活动即减弱。
4．脑血流变化的影响 随着脑组织的血流改变，脑电图可出现如下情况：①轻度充血时，波幅降低，频率加快；②轻度缺血时，波幅增高，频率稍减慢；③中度缺血时，波幅增高，频率明显减慢；④血行中断时，则脑电波消失；⑤各种原因引起的脑血流减少，脑缺氧，尤其当血氧饱和度低于65%时，则出现慢波；⑥血压急剧下降，脑血流供血不足而发生意识障碍时，则迅速出现大慢波。
5．血糖变化 当血糖浓度降至2．8～3．92mmol／L时，脑电图以慢波节律为主；若降至2．8mmol／L以下时，频率明显变慢，波幅升高；血糖降至1．96mmol／L以下时，临床可出现昏迷，脑电波活动明显受抑制，如发生低血糖性痉挛，脑电图上可出现低波幅活动及间发癫癎波型。但如血糖值高于14mmol／L可引起脑电波的快波化和周期缩短。
6．基础代谢 基础代谢升高时α波频率增快，波幅升高。反之，α波频率减慢，波幅降低。降温麻醉时，基础代谢降低，体温降至32℃左右，脑电变化尚不明显；降低至28．5℃以下，脑电波逐渐变慢。
7．麻醉 浅麻醉时，频率增加，波幅变化不大；麻醉加深，频率变慢，波幅增高；较深麻醉时，脑电出现突发性抑制，最后呈等电位。
（七）脑电图监测的临床应用
1．脑缺血（氧）的监测 EEG主要由皮质锥体细胞产生，缺血、缺氧对这些细胞有相对特异的损伤性，所以EEG对脑缺血（氧）十分敏感。缺氧早期，出现短暂的EEG快波，当脑血流降到20～25ml／（100g·min）阈值时，EEG波幅降低，频率变慢，最后呈等电位线。在大脑皮质发生不可逆损害之前，EEG已变成等电位线，此时，需注意仍有治疗脑损伤的时机。
2．昏迷病人的监测 EEG是昏迷病人脑功能监测的重要指标，可判断病情及预后。昏迷时EEG常表现为δ波，若恢复到θ波或α波，提示病情改善；反之，若病情恶化，δ波逐渐转为平坦波型。
3．病灶定位 国标10／20标准电极安置使头皮电极与脑的解剖分布建立了联系。当脑组织有局灶性病变时，相应的头皮电极可出现异常的脑电波。
4．麻醉及手术中应用 不同麻醉深度有不同的EEG，据此可协助判断麻醉深浅，但不同全麻药引起EEG改变并不完全相同。体外循环深低温麻醉，控制性降压期间，EEG监测可提高脑保护的安全性。
5．诊断及预后评估 EEG对癫癎的诊断具有特异性，而且在急性脑梗死、颅内血肿、颅内感染、脑肿瘤、脑外伤和代谢性昏迷病人中，癫癎样放电发生率高，预后差。
如上所述，脑电图有其临床使用价值，但影响EEG的因素很多，包括物理、生理和药物等因素。但EEG本身也有局限性，需与临床表现、实验室检查综合起来进行判断。
二、诱发电位
普通脑电图所记录的是自发脑电活动。当神经系统受到外在刺激时，冲动经特殊的神经通路，逐级上传到皮质。中枢神经系统在感受这种外在或内在刺激过程中产生的生物电活动的变化称为诱发电位（evoked poential，EP）。通过观察及分析诱发电位的变化，可了解各种感觉通路及皮质各代表区甚至整个皮质的功能状态。
1．诱发电位分类 根据刺激形式的不同，临床常用诱发电位有3种：
（1）体感诱发电位（somatosensory evoked potential，SEP）：在躯体感觉系统的任一点给予适当的刺激，较短的时间内在该特定系统上的任何部位均可检出诱发电位。
（2）听觉诱发电位（auditory evoked potential，AEP）：由声音刺激经听神经到脑干逐级传入皮质听觉中枢所产生。由于其主要反映脑干听神经路径的电位活动，故又称为脑干诱发电位（brainstem auditory evoked potential，BAEP）。
（3）视觉诱发电位（visual evoked potential，VEP）：在闭合的眼睑上，用强闪光刺激后于枕部头皮记录到。可作为视觉传导功能的指标。
2．临床应用
（1）脊髓功能监测：脊髓或脊柱手术中都可能损伤脊髓或神经根，SEP监测可防止发生永久性神经损伤。
（2）颅后窝手术监测：听神经瘤摘除术中BAEP改变发生在肿瘤分离、切除过程中，如BAEP波消失，术后听力丧失者甚多。小脑脑桥角手术，牵拉手术野可使BAEP发生变化，术毕如BAEP恢复正常，术后听力均能保存，所以监测BAEP对防止听神经损伤有重要意义。
（3）视神经功能监测：垂体瘤手术、眶内手术时，VEP是视神经功能监测的有用指标，但由于特异性较差，目前应用较少。
诱发电位还可用于麻醉深度的监测，脑损伤程度的估计等。由于诱发电位监测设备昂贵，操作繁琐，临床广泛应用仍受到限制，但它仍是目前监测神经系统功能的最佳方法和发展方向。
三、脑电监测的注意点
1．安置电极前，应先将局部头皮油脂擦洗干净。使电极与头皮接触牢靠，避免因电阻增大而影响波幅显示的准确性。
2．避免外界电器干扰。有些电器如心电图仪、呼吸机、空气压缩机、理疗仪等，在使用时发出的电磁波会对脑电监护仪造成干扰，故在记录脑电图时应暂停使用。
3．颅脑手术后左右半球的脑电图是不对称的，应将电极安放在需特别关注的部位，同时应防止对切口的污染。
4．出现脑电波异常，如癫癎的棘慢波，脑死亡时的低平波等，必须用标准12导联脑电图机准确记录并测量，为临床判断提供标准依据。
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