常规和睡眠EEG记录的最低技术标准

导读

本文就常规(“标准”)和睡眠脑电图(EEG)记录的最低技术标准提出了建议。国际临床神经生理学联合会(IFCN)和国际抗癫痫联盟(ILAE)联合工作组根据癫痫指南工作组为癫痫相关临床实践指南建议的方法制定了这些标准。本文使用系统综述和元分析的首选报告项目(PRISMA)声明来评估已发表的证据。采用推荐、评估、发展和评价分级(GRADE)方法对睡眠诱导方法的证据质量进行评估。使用诊断准确性研究质量评估工具(QUADAS-2)来评估技术和方法学研究中的偏倚风险。在缺乏高质量已发表证据的情况下，本研究使用改进的德尔菲技术来达成专家共识。GRADE系统用于制定建议。证据质量为低或中等。本文为常规和睡眠EEG记录的最低技术标准制定了16项基于共识的建议。这些建议包括以下几个方面：指征、技术标准、记录时长、睡眠诱导和激发方法。

前言

非侵入性脑电图(EEG)仍然是分析癫痫和某些脑功能障碍中电生理脑活动的一种重要方法。虽然癫痫的实际定义是临床的，但头皮EEG不仅在癫痫的诊断中具有重要作用，而且在疾病演变随访以及癫痫综合征的分类中也具有重要作用。

国际抗癫痫联盟(ILAE)神经生理学工作组最近讨论了将EEG作为癫痫综合征分类的临床工具的使用。关于全球EEG服务资源的多样性，他们将EEG记录分为两个水平：基础和高级。具有激活程序的常规EEG对应于基础水平，睡眠诱导用于高级记录水平。癫痫样放电受睡眠调节，在非快速眼动(NREM)睡眠中的频率高于清醒状态。大多数临床研究表明，与标准EEG相比，睡眠EEG具有更高的诊断价值，但也有少数研究对睡眠EEG的实用性提出了质疑。EEG对癫痫样放电的敏感性随着重复记录而增加，如果重复脑电图，建议在第二轮进行睡眠EEG检查。在一些患者(尤其是儿童)中，常规的清醒记录可能被伪影所掩盖，以至于几乎看不到未受干扰的EEG数据，在这种情况下，建议使用睡眠EEG。

建立和维持技术标准的目的是确保高质量的实验室研究。最低标准是一套可供各国随时调整并适用于医疗保健系统任何级别实验室的建议。包括美国临床神经生理学会、加拿大临床神经生理学会、法国临床神经生理学会和法国抗癫痫联盟在内的几个学会最近都发布了EEG记录标准的最新国家建议。由于缺乏基于系统综述和国际专家工作的EEG记录最低技术标准，这阻碍了良好临床实践全球标准的制定。

国际临床神经生理学联合会(IFCN)和ILAE认为有必要建立一个联合工作组，根据这些标准确定EEG的最低记录标准。ILAE指南工作组批准了基于ILAE推荐的临床实践指南制定方法的工作方案。该方案遵循系统综述和元分析首选报告项目(PRISMA)声明。这篇IFCN-ILAE联合论文的目的是就记录常规和睡眠EEG的最低技术标准提出建议。

方法

IFCN和ILAE各自任命了联合工作组的成员。IFCN-ILAE工作组由10名专家组成，包括癫痫亚专科的成人和儿童神经科学家，以及临床神经生理学家。成员来自世界卫生组织(WHO)六个区域中的四个区域。IFCN-ILAE工作组已获得ILAE工作组的批准。为了实现总体目标，IFCN-ILAE工作组定义了五个问题，由五个小组审查，每个小组包含两到三名工作组成员(表1)。在适当的情况下，使用患者/人群、干预、比较和结果(PICO)陈述来组织临床问题。

表1

检索策略

根据PRISMA指南设计文献检索。本研究对1990年至2019年2月~12月期间PubMed和Embase数据库中的英文文献进行了检索。附录S2提供了PubMed的完整检索策略和最后一次访问该数据库的日期。

研究选择、数据提取和结果综合

针对五个临床问题分别定义了具体的纳入标准。新生儿脑电图、急诊脑电图、重症监护监测、长期癫痫监测等研究不在本指南范围内。本指南包括以下内容：①研究非急诊脑电图在诊断或患者随访中的效用。检索随机对照试验，但也包括在使用适当的对照组和随访测量的情况下评估EEG有效性的研究。②研究涉及记录电极阵列和蒙太奇、电极阻抗、同步视频、采样率和频段、辅助设备、显示设置、数据存储和EEG数据格式。③比较不同长度EEG记录的结局，并将EEG异常作为主要结局指标，将成本效益作为次要结局指标。④比较睡眠剥夺(24小时或部分)下的EEG研究、没有睡眠剥夺的EEG研究，比较睡眠剥夺与药物睡眠诱导的研究，比较不同药物睡眠诱导下的EEG研究，以及以睡眠时间为结局的研究。次要结局包括睡眠诱导的不良反应和成本效益比。⑤研究涉及睡眠以外的激活效用，并将癫痫样异常、癫痫发作和心因性非癫痫发作作为结局。次要结局包括不良反应。

至少有两名子组成员独立审查了标题和摘要，以确定可能符合条件的研究文章。对所选文章的参考文献进行筛选，以寻找可能符合条件的研究。文章全文由两名独立审稿人审查。针对每个临床问题独立设计数据提取。

单项研究的质量评估和结果综合

本文使用GRADE方法对药物和非药物干预性睡眠诱导研究的偏倚风险进行评估。在其他(非干预性)研究中，采用诊断准确性研究质量评估工具(QUADAS-2)来评估偏倚风险，该工具是为初级诊断准确性研究开发的，更好地针对技术和方法学EEG研究中涉及的潜在研究局限性，尽管不是诊断准确性研究。偏倚风险评估由两名评审员进行，他们通过讨论解决了可能存在的分歧。此外，本指南将研究分为元分析、系统综述、随机对照试验(RCTs)和观察性研究，包括诊断准确性研究、病例系列研究和指南。观察性研究被进一步分类，在缺乏高水平证据的情况下，使用预定义的标准来评估反映偏倚风险的证据。由于研究的异质性较大，无法进行元分析，但结果综合是定性的。

推荐方法

本文使用GRADE方法评估了睡眠诱导方法和EEG记录期间睡眠时间的总体质量，并通过偏倚风险和单个研究的分类和类别评估了其他临床问题的结局。由于证据的总体质量较低，采用改进的德尔菲法制定各子组的建议。改进的德尔菲程序包括一系列匿名回答的书面问卷，然后就每个临床问题进行公开的共识讨论。这一过程一直持续到至少三分之二的IFCN-ILAE工作组成员达成一致意见。每个小组有一名成员设计德尔菲问题，对文献进行支持性分析，不回答书面问题，但分析结果并主持以视频会议形式组织的共识讨论。根据ILAE制定临床实践指南对推荐意见的强度进行评级。

结果

常规和睡眠EEG的指征

本研究通过数据库检索找到了121篇文献和6篇其他来源的文献。删除重复文献后，对剩下的99篇文章进行摘要筛选。14篇全文文献纳入定性综合，其中包括3篇指南。11项研究均未符合纳入标准。排除原因是缺乏适当的研究设计和方法来研究常规和睡眠EEG的指征。筛选后的研究描述了特定疾病的EEG结果，显示了EEG效用的间接证据。然而，如果将系统综述的范围扩大到在搜索词中包括特定疾病，则会使这项工作变得冗长且不那么客观。PRISMA图表见附录S4A。先前基于共识的成人和儿童EEG记录和报告最佳实践指南包括EEG的一般适应症。他们都强调“临床疑似癫痫”是EEG研究的主要指征。最近发表的临床研究总结确定了EEG在癫痫发作和诊断以及癫痫监测中的价值。他们讨论了发作间期癫痫样放电的敏感性和特异性，常规和睡眠EEG在癫痫类型诊断和分类中的价值，以及EEG在抗癫痫药物停用决策中的作用。关于常规和睡眠EEG指征的证据质量很低。通过改进的德尔菲技术，本研究工作对常规和睡眠EEG的指征达成了共识，不推荐在非急诊情况下预约记录EEG指征(表2)。

表2.预约记录非急诊EEG的指征。

技术标准

通过检索找到了18篇文献和14篇其他来源的文献。删除重复文献后，对剩下的30篇文献进行摘要筛选，其中10篇全文文献纳入定性综合。PRISMA图表见附录S4B。其中四篇文章是指南，六篇是III类观察性研究。个别研究的偏倚风险较低。然而，低质量的观察性研究和异质性降低了证据的质量。在之前的EEG记录指南中，技术标准均基于专家意见，未进行系统评价或科学研究的质量评定。本文认为，关于EEG技术标准的证据质量较低。本指南的建议是有条件的，通过改进的德尔菲讨论达成共识。表3总结了技术标准的条件性推荐。皮肤安全性超出了本文的研究范围，请读者参考之前发表的建议(ASET，2016a，2016b)。

表3.记录常规和睡眠EEG的最低技术标准概述。

①电极和蒙太奇

对于常规EEG，建议使用金或银/氯化银电极，分别涂上脑电膏或凝胶。脑电帽的使用越来越普遍，如果电极阻抗经检查并符合标准，使用脑电帽也是可行的。目前不推荐使用干电极EEG系统，因为它们与运动和汗液伪迹增加有关，而缓解这一情况的方法(自动伪迹去除)的有效性还有待深入研究。磁共振成像(MRI)-在某些情况下可接受兼容电极和针状电极。建议使用25个电极IFCN蒙太奇，即在10-20系统的基础上增加6个颞下电极，并使用10-10电极命名法，因为有证据表明它提高了检测发作期和发作间期癫痫样放电的能力。

应该使用一个心电图(ECG)通道。如果怀疑有临床意义的运动事件，建议记录至少两个肌电图(EMG)通道。两个EMG通道(如果电极放置在双侧肢体上)可提供与EEG相关的身体运动客观测量值，并有助于识别基本的运动性发作症状，以及区分强直和失张力发作。强烈建议使用至少一台摄像机常规录制同步视频，以记录癫痫发作的表现和可能的伪迹来源。视频录制在所有疑似癫痫患者或临床事件中是必不可少的。在难以区分眼动伪迹和脑电慢波的情况下，可以放置两根眼电图(EOG)导联，这些导联应根据IFCN和美国睡眠医学学会的建议放置：一个放在右眼外眦(外眼角)上方1cm，一个放在左眼外眦下方1cm。

②电极阻抗

除了视觉信号质量控制外，建议在每次EEG记录开始时检查头皮电极阻抗。阻抗低于100Ω是不可接受的，因为它通常表明通过头皮上的盐桥分流。为了减少干扰的影响并获得低于5kΩ的头皮电极阻抗，仍然需要摩擦皮肤，但在一小部分情况下不建议这样做。有证据表明，10kΩ或更高的头皮电极阻抗是可以接受的，因为现代EEG放大器具有相对较高的输入阻抗。这些研究仅测量了EEG信号振幅、60Hz伪迹的振幅以及解析不同阻抗电极之间的诱发电位的能力。目前专家认为在不同阻抗电极上的EEG信号质量的研究还很缺乏。阻抗较高的电极更容易受到汗液、运动和电极故障伪迹的影响。此外，允许阻抗值高达10kΩ会增加电极阵列阻抗之间出现明显不平衡的可能性。不平衡的阻抗可能会损害EEG放大器在一对电极上抑制相同电位而放大不同电位的能力(共模抑制)。因此，建议阻抗值低于5kΩ，阻抗值＜10kΩ被认为是可以接受的。

③记录和查看设置

对于目前临床实践中的常规EEG，超过100Hz的频率不被认为具有临床意义。随着盲源信号分离的商业伪迹减少系统的使用增加，这种情况将来可能会改变，如果给定具有更高信号频率成分的EEG信号，这种系统可能会更好地工作。Nyquist定理规定，最高可测量频率是采样率的一半。例如，在256Hz的采样率下，可以解析的最高频率为128Hz。实际上，由于相位校准，有必要以至少2.5倍于信号最高频率分量的速率对信号进行离散采样。因此，基于专家经验和临床相关EEG信号的频率成分，建议的最小采样率为256Hz。

为了便于可视化(显示)，建议低通(高频)滤波器设置为70Hz，建议高通(低频)滤波器设置为0.5Hz。建议显示分辨率设置为7μV/mm，但对于儿童群体，建议设置为10μV/mm。建议允许EEG审查者独立更改通道增益，调整时间分辨率，显示某个时间点的电压图，在审查期间添加和更改注释，应用陷波(notch)滤波器，并根据需要调整低通和高通滤波器。

④数据存储和导出

建议将整个EEG记录以及时间同步视频进行存档(无论是整个记录还是临床相关事件的视频，最好留有备份)。需要确保良好的数据安全策略。建议用户使用CSV或EDF格式导出EEG数据。IFCN正在与医学数字影像通信(DICOM)合作，为EEG数据的存储和交换创建一种现代格式，该格式将在未来几年内可用。

记录时长

数据库检索产生了156篇文献，另有19篇文献来自其他来源。删除重复项后，对152篇摘要进行筛选。对其中41篇全文文献进行了评估。共有12篇文献纳入定性分析，其中3篇为EEG记录指南。PRISMA图表见附录S4C。本文确定了九篇符合条件的原始研究论文，其中有两篇I类和七篇II-III类观察性研究。只有两项II类研究评估了睡眠EEG的最佳持续时间。所有研究均纳入了具有高偏倚风险的QUADAS-2领域。大多数研究存在较高的参考标准偏倚风险。

此前，国际抗癫痫联盟(ILAE)、美国临床神经生理学会(ACNS)和加拿大临床神经生理学家学会(CSCN)的共识指南建议，常规EEG至少记录20分钟，睡眠EEG至少记录30分钟。一项针对儿童和成人的I类研究发现，与25分钟的常规EEG相比，15分钟的常规EEG对癫痫样或非癫痫样异常的敏感性为94.1%(CI：88.7-97.4%)，特异性为99.3%(CI：97.5-99.9%)。当仅考虑癫痫样异常时，15分钟EEG的敏感性增加(97.1%，CI：92.6-99.2%)。该研究估计15分钟的常规EEG是经济有效的，但记录程序也必须严格以包括激活。一项针对儿童的II类研究发现，在2.36%(CI：0.63-4.09%)的EEG研究中，将常规EEG的记录时间从20分钟减少到15分钟可能会遗漏癫痫样异常。在三级癫痫中心进行的最大II类回顾性研究发现，记录时长少于20分钟，其诊断率会显著降低。但在成人患者中，20分钟和30分钟常规EEG检查的诊断率或30分钟和60分钟睡眠EEG检查的诊断率无显著差异。

关于常规和睡眠EEG最佳持续时间的证据质量较低。因此，本指南的建议是有前提条件的。经改进的德尔菲法讨论后一致建议常规EEG的记录时长为20分钟，睡眠EEG的记录时长为30分钟，不包括准备工作(表3)。

睡眠诱导方法

数据库检索产生了360篇文献，另有20篇文献来自其他来源。删除重复项后，共筛选出259条记录。对69篇全文文献进行纳入评估。有17篇研究符合纳入标准，其中3篇为指南。PRISMA图表见附录S4D。除一项研究外，其他所有研究都评估了18岁以下儿童和年轻人睡眠诱导的疗效。之前的EEG记录指南不建议对成人使用特定的睡眠诱导方法，但建议儿童采用自然睡眠，如果入睡失败，可采用部分性睡眠剥夺或褪黑素。

本文的结论是，部分性睡眠剥夺在儿童和年轻人EEG记录中诱导睡眠的有效性证据质量中等。但由于研究的局限性、研究数量少和样本量小造成的不精确以及不良反应等原因，药物睡眠诱导方法的研究效果较差。本文建议将部分性睡眠剥夺作为能够配合睡眠剥夺的成人和12岁及以上儿童的主要睡眠诱导方法(表3)。睡眠剥夺是一种可行的方法，表4显示了建议的部分性睡眠剥夺方案。然而，要注意的是，目前还没有研究评估任何年龄组部分或完全睡眠剥夺的安全性。睡眠不足也可能对孩子和家庭造成重大影响。

表4.建议在晨间进行睡眠EEG研究的部分性睡眠剥夺方案。

褪黑素或睡眠剥夺被认为是12岁以下儿童的主要睡眠诱导方法(表3)。如果睡眠剥夺或褪黑素无法诱导睡眠，那么将两种方法联合可能更有效。本文还建议将褪黑素作为不能配合部分性睡眠剥夺的儿童和成人的主要睡眠诱导方法。建议在EEG记录开始前30~60分钟给予1~3mg褪黑素。如果没有褪黑素，当部分性睡眠剥夺无法获得睡眠并确保患者安全时，可以使用水合氯醛。

激发方法

数据库检索产生了3483条记录，另有13篇文献来自其他来源。删除重复项后，筛选了3049篇摘要。对128篇全文文献进行了纳入评估。最后，共纳入42篇原始研究和4篇指南。PRISMA图表见附录S4E。18项观察性研究评估了过度换气的使用，24项间歇性光刺激(IPS)，9项研究将其他激发方法与过度换气、IPS或睡眠进行了比较。部分研究调查了几种激发方法。由于指标和参考检验的局限性，所有研究均存在较高的偏倚风险。

本文的结论是，尽管研究存在一定的局限性，但过度换气引起癫痫样放电的证据质量为中等，但光刺激和其他类型刺激的证据质量较低。本文的条件建议是通过改进的德尔菲讨论制定的。激发方法的概述如表3所示。本文建议，除非有禁忌证，否则过度换气、光刺激(包括睁眼和闭眼的基线记录)是常规或睡眠EEG的一部分。要求患者眨眼、闭眼和睁眼数秒可记录伪迹，可以评估后显性节律，同时也是检测闭眼敏感性的一种方法。建议调整激发方法，并使用其他简单的刺激方法，例如，突然的噪音，或大声朗读一篇困难的文本，当它们已知会引起癫痫发作时。应事先告知患者和照护者激活的潜在益处和不良反应，患者有权知道拒绝激活的可能性。

EEG技术人员需要对患者的安全和记录质量负责，在记录过程中，应对患者进行持续监测。在癫痫发作期间，建议采用标准化方法对患者进行检查。本文建议使用简化版的ILAE指南和英国国家指南对癫痫患者进行长程视频EEG检查(表5)。对于超过3~4s的广泛性棘波放电期间的潜在失神发作的检测，本文建议使用由ILAE神经生理学工作组提出的方法：“EEG在癫痫综合征诊断和分类中的作用：临床实践的工具。”当广泛性放电开始时，EEG技术人员给出简单的命令或词语，并在失神发作的时间内继续。监测患者的自发反应，并在放电结束后询问他们被告知的内容。

表5.在常规和睡眠EEG中对癫痫患者进行测试的方案。

在成人中，本文建议在过度换气前进行IPS，间隔至少3分钟。然而，如果转诊诊断为遗传性广泛性癫痫，由于癫痫发作的可能性增加，建议在记录结束时进行激活。IPS通常会提高警觉水平并降低睡眠概率；而过度换气具有相反的效果。因此，对于儿童，本文建议在睡眠EEG开始时进行过度换气，在睡眠结束时进行IPS。

结论

常规和睡眠EEG在癫痫的临床诊断中具有重要作用，并可提供脑功能障碍的实时证据。然而，常规和睡眠EEG记录标准的证据总体质量较低，这是一个重要的限制。本文是继最近发布的“住院患者长期视频脑电图监测的最低标准：国际抗癫痫联盟和国际临床神经生理学联合会的临床实践指南”之后的第二份IFCN-ILAE联合EEG指南。最低标准总结了基于系统综述的现有证据，并提供了首个基于专家共识的全球EEG记录标准(表6)。尽管这些建议是有条件的，但它们为新的EEG实验室提供了可行的国际标准。未来还需要进行进一步的开发和诊断准确性研究，以及针对常规和睡眠EEG的成本-效益研究。

表6.常规和睡眠EEG记录的最低标准总结。

原文：Routine and sleep EEG: Minimum recording standards of the International Federation of Clinical Neurophysiology and the International League Against Epilepsy.

https://doi.org/10.1016/j.clinph.2023.01.002