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飛松省三 九州大学医学研究院 脳研臨床神経生理 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定

脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

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Page 1: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

飛松省三

九州大学医学研究院

脳研臨床神経生理

脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定

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Input 1 – Input 2

この波の極性はどれが正しいか?

A. 陽性

B. 陰性

C. 陽性 もしくは 陰性

D. 上記のいずれでもない

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-120 mV

-40 mV

0 mV

+80 mV

Fp1(G1)

A1(G2)

Fp2

A2

出力

出力

-80 mV

-80 mV

-40 mV

0 mV

-120 mV

Fp2

Fp1

+40 mV

-120 mV

出力

出力

-80 mV

Fp1-Fp2

i

E

r

r

i

iR R

i R iR

アナログ脳波計 vs. デジタル脳波計

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垂直方向 水平方向 斜め方向 A B C

電流双極子の向きと電位分布

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耳朶の活性化

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-End of chain現象による最大電位-

双極導出による局在決定法

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双極導出による局在決定法

-位相逆転-

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双極導出

-位相逆転による電位の極性決定-

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脳波の極性と局在の決定

-縦と横の双極導出を使う-

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脳波極性の決定法

An introduction to the basic concepts of polarity and

localization. J Clin Neurophysiol, 2: 45-61, 1985.

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図1-7: 脳波トポマップ

3 mV

step

6 mV

step

ソフトによる脳波トポマップ 視察による脳波トポマップ

電位マップの作成

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A、B、Cの電位分布で、陰性最大電位はどこか?

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脳波所見を説明しなさい

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1. 基準電極導出のみでは誤判読のもと

2. 双極導出を使いこなそう

3. 電位マップを頭で考えよう

Take Home Message

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飛松省三

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脳研臨床神経生理

脳波のピットフォール ②賦活法

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1) 安静閉眼時に得られる情報のみでは、てんかん発作波

や局在性徐波などの異常を検出できないことがある。

2) 安静時脳波には異常がなくても、過呼吸、光刺激、睡眠

により潜在的な異常が誘発される。これを脳波の賦活

(activation)という。

3) 賦活法には入らないが、開閉眼や音・痛み刺激などで、

脳波の変化を観察することも大事である。

賦活法の意義

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1) 1分間に20回程度の過呼吸を3分程度行う。過呼吸に

伴い動脈中の二酸化炭素分圧が低下し、呼吸性ア

ルカロシースが生じる。

2) 脳血管が収縮し可逆的な脳虚血が生じて、脳波変化

が起こるとされている。

3) 高振幅の徐波が前頭部優位に全般性に出現し、この

徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8

〜12歳)で顕著に認められる。

4) 徐波化しても大体1分以内に元の背景活動に戻る。

それを超したら、何らかの機能的異常が疑われる。

5) 成人では小児ほどビルドアップは目立たない。

過呼吸 (hyperventilation)

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過呼吸前 過呼吸30秒 過呼吸2分 過呼吸後50秒

C3-O1

Fp1-C3

Fp2-C4

C4-O2

C3-T3

C4-T4

T3-Fp1

T4-Fp2

O1-T3

O2-T4

C3-F7

C4-F8

1 sec

50 mV

Current practice of clinical electroencephalography. Klass DW,

Daly D (eds), Raven Press, New York, 1979.

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Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

T6-A2

1 秒

50 µV

ウトウト (過呼吸2分30秒後) 覚醒 (過呼吸2分30秒後)

覚醒度に注意

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欠神発作

m

5歳6ヶ月、女児、過呼吸1分半

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モヤモヤ病のRe-build up 過呼吸中止後4分30秒

m

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1) 閉眼した被験者の眼前20〜30cmの位置から1〜30 Hzの

ストロボスコープを10秒間点滅させる。

2) 通常は後頭部のα波抑制が起こる。

3) 点滅する周波数と一致あるいはそれと調和関係にある周

波数の脳波が賦活されることがある。これを光駆動反応

(photic driving response)という。

4) 光駆動反応は健常人にも観察される生理的反応(視覚誘

発反応)であり、明らかな左右差がなければ正常である。

5) 一側で光駆動が欠如する場合は、その半球の機能異常

が示唆される。

6) 光駆動反応が観察されなくても異常ではないが、その場

合、優位律動が抑制されなければならない。

光刺激(photic stimulation)

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Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

T6-A2

1 sec

50 μV 12 Hz

光駆動反応

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光突発反応 40歳、女性

m

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Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

T6-A2

1 秒

50 µV

ウトウト (光刺激 12 Hz) 覚醒 (光刺激 12 Hz)

覚醒度に注意

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AD, 74歳

光刺激 12Hz

Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

Fz-A2

Pz-A2

Cz-A2

T6-A2

1 秒

50 μV

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MCI, 84歳

光刺激 12Hz

Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

Fz-A2

Pz-A2

Cz-A2

T6-A2

1 秒

50 μV

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Digimon

脳への外乱

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F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

O1-A1

O2-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

T6—A2

1 sec

50 µV

P3-A1

P4-A2

青/赤

白/黒

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

O1-A1

O2-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

T6—A2

P3-A1

P4-A2

3 Hz 6 Hz 8.6 Hz 10 Hz 12 Hz

光感受性は時間周波数に依存する

Tobimatsu S et al. Chromatic sensitive epilepsy - A variant

of photosensitive epilepsy. Ann Neurol 45:790-793, 1999

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Noodle

Pot Noodle事件(1993年)

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London

ロンドンオリンピック事件(2007年)

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1) 軽睡眠期には覚醒時にみられない突発波が賦

活されやすくなる。

2) 覚醒脳波で突発波が記録できない時は、睡眠脳

波を必ず取る。

3) 自然睡眠(断眠)と薬物による誘発睡眠とがある。

4) 自然睡眠が望ましいが、実際には薬物を使用す

ることが多く、トリクロリールやペントバルビター

ルが用いられる。

睡眠 (sleep deprivation)

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軽睡眠中の突発波

m

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1. 賦活法の原理とその臨床的意義を再確

認しよう

2. 認知症では脳の反応性に目を向けよう

3. 身近に潜む脳の危険に注意しよう

Take Home Message

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飛松省三

九州大学医学研究院

脳研臨床神経生理

脳波のピットフォール ③アーチファクトの判別

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アーチファクト: 生体外由来

1) 交流障害(ハム)の原因

• 電磁誘導、静電誘導、漏れ電流

• 混入経路: 蛍光灯、他の電気機器の併用、脳波計・ベッド

アースの取り方やアース線の断線、ベッドの位置や絶縁など。

2) 電極・記録装置の問題

• 電極の動揺(装着不良、老朽化)やリード線の揺れ、電極の分

圧電圧、光刺激パルスの混入、増幅器の内部雑音

3) 環境因子

• レスピレータや点滴、輸液ポンプ、被検者頭部付近での人の

動きなど

• 心臓ペースメーカーや金属義歯など

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1) 心電図や脈波、筋電図、眼球運動(上下運動、左右運

動、瞬き、眼瞼けいれん)、発汗(温熱性、精神性)

2) 体動や呼吸運動、不随意運動、しゃっくり、いびき、咳

など

3) 脳波計のチャネルに余裕があれば、垂直・水平方向

の眼球運動、心電図をモニターする。

アーチファクト: 生体由来

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脳波 vs. アーチファクトの鑑別

1) 電極由来の場合、明らかにそうであると分かる場合

と、脳波と間違い易いアーチファクトがある。

2) 簡単な見分け方として、

・脳波は広がりをもった電位分布を示す(2個以上の

電極で記録される)。

・電極のアーチファクトは広がりがなく1個の電極で

説明できる。

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交流雑音の原因と対策

m

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Marella S: https://www.slideshare.net/SudhakarMarella/eeg-artifacts-15175461

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Marella S: https://www.slideshare.net/SudhakarMarella/eeg-artifacts-15175461

Page 42: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

Marella S: https://www.slideshare.net/SudhakarMarella/eeg-artifacts-15175461

Page 43: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

Marella S: https://www.slideshare.net/SudhakarMarella/eeg-artifacts-15175461

Page 44: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

Marella S: https://www.slideshare.net/SudhakarMarella/eeg-artifacts-15175461

Page 45: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

筋電図

m

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Blume WT, https://www.cnsfederation.org/uploads/content/cscn/documents/2009_polarity--

-artifacts-blume.pdf

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Photomyogenic response

Moccia et al. Epileptic Disord, 16: 84-87, 2014

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Marella S: https://www.slideshare.net/SudhakarMarella/eeg-artifacts-15175461

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Marella S: https://www.slideshare.net/SudhakarMarella/eeg-artifacts-15175461

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Marella S: https://www.slideshare.net/SudhakarMarella/eeg-artifacts-15175461

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Marella S: https://www.slideshare.net/SudhakarMarella/eeg-artifacts-15175461

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発汗の原因と対策

m

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電極ポップの原因と対策

m

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電極インピーダンスの重要性

Blume WT, https://www.cnsfederation.org/uploads/content/cscn/documents/2009_polarity---

artifacts-blume.pdf

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技師さんへ 1.電極インピーダンスは10 kΩ以下 2.電極インピーダンスの不揃いは禁物 3.電極接触不良を避ける

Take Home Message

判読医へ 1. 脳波は広がりをもった電位分布を示す (2個以上の電極で記録される) 2. 電極のアーチファクトは広がりがなく 1個の電極で説明できる 3. 電極ポップに注意する

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飛松省三

九州大学医学研究院

脳研臨床神経生理

脳波のピットフォール ④優位律動の見方とその意義

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脳波は種々の生理的状態により変動する。

安静閉眼時に背景活動として後頭部優位に出現するα波も、年

齢、覚醒・意識状態、開閉眼、精神集中、血糖値、発熱、薬物など

により変化する。

脳波記録時の患者の状態を考慮して診断する必要がある。

脳波診断: 正常脳波の特徴を理解する

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1) 閉眼状態で左右対称性のα波(10 Hz前後、30〜50 µV)が後頭

部優位(優位律動 posterior dominant rhythm)に出現する。

2) 優位律動は開眼、光、音、痛み刺激、精神活動により減衰し

(α減衰、αブロック)、睡眠期にも減少・消失する。

3) 左右対称部位でのα波の振幅差は50%以内、周波数差は1 Hz

以内である。

4) 低振幅β波(10〜20 µV)を前頭部優位に認める。

5) てんかん発作波や徐波などの異常波形を認めない。

6) 正常特殊型として数%に低振幅速波パターンがある。

覚醒・安静時の成人脳波所見

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1) 優位律動は、脳の基本的統合度を表す指標。 2) 脳波判読は優位律動に始まり、優位律動に終わる。 3) 覚醒度により優位律動は変化するので、ウトウト状態ではない、

最も覚醒度の高い時点で、優位律動を評価する。 4) 年齢により周波数が変化する。 ・高齢者(65歳以上): 優位律動の周波数が加齢と共に遅くなり、8〜 9 Hzとなる。 ・15〜25歳では、ほぼ成人と同じ9〜11 Hzのα波となるが、若年者 後頭部徐波posterior slow waves of youthや、徐アルファ異型律 動slow α variantsがみられる。

後頭部優位律動は脳波の基本

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Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

T6-A2

1 秒

50 µV

開眼 音

ウトウト ウトウト 覚醒

最も覚醒度が高いところで判定

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Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

T6-A2

1 秒

50 µV

α波の開眼抑制 ミュー波

開眼 手を握る

αブロッキングとミュー波

Page 63: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

優位律動の分布

Page 64: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

AD, 74歳 α波分布

Fp1-F3

Fp2-F4

F3-C3

F4-C4

C3-P3

C4-P4

P3-O1

P4-O2

Fp1-F7

Fp2-F8

F7-T3

F8-T4

T3-T5

T4-T6

T5-O1

T6-O2

Fz-Cz

Cz-Pz

1 秒

50 µV

Page 65: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

優位律動の左右差

1 sec

75 m V

Fp1-A1

Fp2-A2

C3-A1

C4-A2

T3-A1

T4-A2

O1-A1

O2-A2

Page 66: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

1 sec

70 m V 閉眼 開眼

Fp1-F7

Fp2-F8

F7-T3

F8-T4

T3-T5

T4-T6

T5-O1

T6-O2

優位律動の反応性

Page 67: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

アルツハイマー病

開眼

Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

T6-A2

1 秒

50 µV

レビー小体病

開眼

認知症では反応性が低下する

Page 68: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

MCI, 84歳

開眼

Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

Fz-A2

Pz-A2

Cz-A2

T6-A2

1 秒

50 µV

Page 69: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

AD, 74歳

開眼

Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

Fz-A2

Pz-A2

Cz-A2

T6-A2

1 秒

50 µV

Page 70: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

【症例】 72歳,男性 【主訴】 意識障害,けいれん発作 【経過】 ○年12月7日 頭痛,意識障害で某病院脳神経外科に入院 左慢性硬膜下血腫と診断,血腫洗浄ドレナージ術施行 血腫は非流動性で吸引困難 12月13日 軽快退院 12月21日 CTで血腫軽度増大も症状増悪なく経過観察 12月23日 自宅駐車場で倒れているところを発見され救急搬送 意識障害,感覚性失語,間代性痙攣 前回と同部位より再度血腫洗浄ドレナージ術施行 ドレーンからの排液なく,失語持続.けいれんも頻発 12月26日 デパケン,イーケプラ開始 12月27日 2箇所穿頭し血腫洗浄ドレナージ術施行 血腫腔内に無数の隔壁を認めた 12月28日 脳波検査施行中,JCS-300 左急性硬膜下血腫出現,緊急開頭血腫除去術施行

Page 71: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

12月26日

Fp1-F3

Fp2-F4

F3-C3

F4-C4

C3-P3

C4-P3

P3-O1

P4-O2

Fp1-F7

Fp2-F8

F7-T3

F8-T4

T3-T5

T4-T6

T5-O1

T6-O2

1 s

50 mV

左:優位律動抑制 右:9Hz a, 開眼に対して反応性+

Page 72: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

12月28日

Fp1-F3

Fp2-F4

F3-C3

F4-C4

C3-P3

C4-P3

P3-O1

P4-O2

Fp1-F7

Fp2-F8

F7-T3

F8-T4

T3-T5

T4-T6

T5-O1

T6-O2

1 s

50 mV

左:脳波抑制 右:低振幅β, 刺激に対して反応性(-)

β昏睡

Page 73: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

1. 後頭部優位律動は脳波の基本

周波数、左右差、分布、反応性をチェックしよう

2. 覚醒度が最も高い所で判定する

3. 認知症では優位律動の反応性が低下する

Take Home Message

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飛松省三

九州大学医学研究院

脳研臨床神経生理

脳波のピットフォール ⑤徐波の見方とその意義

Page 75: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

非突発性異常脳波(徐波) の病態生理

間欠性 vs 持続性

Page 76: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

熱凝固による大脳皮質病変作成後の脳波所見

熱凝固による大脳白質病変作成後の脳波所見

Gloor P et al: Brain lesions that produce delta

waves in the EEG. Neurology, 27:326-333, 1977

多形性デルタ

活動の抑制(徐波ー)

Page 77: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

T6-A2

1 sec

50 µV

開眼

覚醒

Fp1-F3

Fp2-F4

F3-C3

F4-C4

C3-P3

C4-P4

P3-O1

P4-O2

Fp1-F7

Fp2-F8

F7-T3

F8-T4

T3-T5

T4-T6

T5-O1

T6-O2

光刺激 6 Hz

開眼刺激 閃光刺激

Persistent polymorphous delta activity, PPDA 持続性多形性デルタ活動 脳局在病変

Page 78: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

1 sec

50 mV

Fp1-F3

Fp2-F4

F3-C3

F4-C4

C3-P3

C4-P4

P3-O1

P4-O2

Fp1-F7

Fp2-F8

F7-T3

F8-T4

T3-T5

T4-T6

T5-O1

T6-O2

Fz-Cz

Cz-Pz

Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

T6-A2

Fz-A2

Cz-A2

Pz-A2

F7-Fp1

Fp1-Fp2

Fp2-F8

F7-F3

F3-Fz

Fz-F4

F4-F8

A1-T3

T3-C3

C3-Cz

Cz-C4

C4-T4

T4-A2

T5-P3

P3-Pz

Pz-P4

P4-T6

T5-O1

O2-T6

O1-O2

PPDA

Page 79: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

局所性徐波

持続的 圧排効果 ,深部病変

間欠的 圧排効果±,深部病変±

反応性

非反応性局所性徐波 中-高度病変(4cm以上),圧排効果

反応性局所性徐波 小病変,深部障害±,圧排効果±

優位律動

同側の優位律動異常 深部病変+,圧排効果+

同側の優位律動正常 小病変,深部障害±,圧排効果±

局所性/片側性脳波所見と急性半球性(脳卒中)病変との関連

圧排効果:占拠性病変による正中偏位ないし脳室の偏位と変形

深部病変:大脳基底核ないし視床障害

n=54

脳波所見 重要な関連がある解剖学的所見

Schaul N: Pathogenesis and significance of abnormal nonepileptiform

rhythms in the EEG. J Clin Neurophysiol, 7:229-248, 1990.

Page 80: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

Frontal intermittent rhythmic delta activity (FIRDA) 前頭部間欠性律動性デルタ活動: 成人, びまん性脳症

Gloor P et al: Brain lesions that produce delta waves

in the EEG. Neurology, 27:326-333, 1977

Page 81: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

1 秒

50 µV

AD, 74歳 FIRDA

Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

Fz-A2

Pz-A2

Cz-A2

T6-A2

Page 82: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

脳症 感染 22%

薬剤性 19%

てんかん 13.8%

局所病変 13%

無酸素性 8.3%

変性疾患 5.5%

代謝性 2.7%

器質的病変 脳腫瘍 13.8%

脳深部出血 11.1%

虚血性脳卒中 11.1%

硬膜下血腫 5.5%

クモ膜下出血 2.7%

動静脈奇形 2.7%

進行性多巣性白質脳症 2.7%

後方可逆性白質脳症 2.7%

健常人 過呼吸時 5.5%

Accolla EA et al. Clinical correlates of frontal intermittent rhythmic

delta activity (FIRDA). Clin Neurophysiol, 122: 27–31, 2011.

FIRDAが出現した臨床病態とその相対的頻度

Page 83: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

Reiher J et al. Temporal intermittent rhythmic delta activity (TIRDA)

in the diagnosis of complex partial epilepsy: Sensitivity, specificity

and predictive value. Can J Neurol Sci, 16:398-401, 1989.

Temporal intermittent rhythmic delta activity (TIRDA) 同側の側頭葉てんかんとの関連あり

Page 84: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

Riviello JJ et al. The epileptiform significance of intermittent rhythmic

delta activity in childhood. J Child Neurol, 7:156-160, 1992.

Occipital intermittent rhythmic delta activity (OIRDA) 小児、てんかんとの関連が深い

Page 85: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

徐波の病態生理

覚醒 vs 睡眠 成人 vs 小児

Page 86: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

66歳 男性

Fp1-F3

Fp2-F4

F3-C3

F4-C4

C3-P3

C4-P4

Fp1-F7

Fp2-F8

F7-T3

F8-T4

T3-T5

T4-T6

T5-O1

T6-O2

P3-O1

P4-O2

Fz-Cz

Cz-Pz

1 秒 50 μV

Page 87: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

46歳 男性

Fp1-F3

Fp2-F4

F3-C3

F4-C4

C3-P3

C4-P4

Fp1-F7

Fp2-F8

F7-T3

F8-T4

T3-T5

T4-T6

T5-O1

T6-O2

P3-O1

P4-O2

Fz-Cz

Cz-Pz

1 秒 50 μV

Page 88: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

46歳 男性

Fp1-F3

Fp2-F4

F3-C3

F4-C4

C3-P3

C4-P4

Fp1-F7

Fp2-F8

F7-T3

F8-T4

T3-T5

T4-T6

T5-O1

T6-O2

P3-O1

P4-O2

Fz-Cz

Cz-Pz

1 秒 50 μV

Page 89: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

Mizrahi EM. Avoiding the Pitfalls of EEG Interpretation in Childhood

Epilepsy. Epilepsia, 37(Suppl. I): S41-S511, 1996.

若年者後頭部徐波

Page 90: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

Azzam R, Bhatt AB. Mimickers of generalized spike and

Wave discharges. Neurodiagn J, 54:156–162, 2014.

過呼吸中の過同期

Page 91: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

Azzam R, Bhatt AB. Mimickers of Generalized Spike and

Wave Discharges. Neurodiagn J, 54:156–162, 2014.

Mitten波

Page 92: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

Mizrahi EM. Avoiding the Pitfalls of EEG Interpretation in Childhood

Epilepsy. Epilepsia, 37(Suppl. I): S41-S511, 1996.

Hypnagogic hypersynchrony

Page 93: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

Mizrahi EM. Avoiding the Pitfalls of EEG Interpretation in Childhood

Epilepsy. Epilepsia, 37(Suppl. I): S41-S511, 1996.

Repetitive vertex sharp transients

Page 94: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

Mizrahi EM. Avoiding the Pitfalls of EEG Interpretation in Childhood

Epilepsy. Epilepsia, 37(Suppl. I): S41-S511, 1996.

Excessive frontal dominant spindles

Page 95: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

Zadra A, Montplaisir J. Diorders of arousal. Sleep walking. In: The Parasmonias

and Other Sleep-Related Movement Disorders, ed. M. J. Thorpy and G. Plazzi.

Cambridge University Press, Cambridge University Press, 2010

Postarousal hypersynchrony

Page 96: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

1. 徐波は間欠性か持続性か見極める

2. 徐波は覚醒か軽睡眠か判断して評価する

3. PPDAは器質性病変を示唆

4. 3つのIRDAの臨床的意義は異なる

5. 小児脳波は覚醒度の影響が大きい

Take Home Message

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飛松省三

九州大学医学研究院

脳研臨床神経生理

脳波のピットフォール ⑥てんかんと脳波

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棘徐波複合の変動性

1)非対称性の波形(上行脚が下行脚より急峻) 2)背景活動とは異なる周波数と振幅 3) 2相性ないし3相性の波形 4)後に徐波が続く 5)背景活動の乱れ

Frost JD Jr. Automatic recognition and characterization of epleptiform

discharges in the human EEG. J Clin Neurophysiol, 2:231-249, 1985.

Page 99: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

突発性異常波と非突発性異常波の模式図

飛松省三. 特集号 てんかん. 脳波判読のピットフォール. 臨床検査, 63:124-131, 2019.

Page 100: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

正常亜型

Santoshkumar B et al. Prevalence of benign epileptiform

variants. Clin Neuropysiol, 120:856-861, 2009

SSS Wicket 14 & 6 Hz陽性棘波

Phantom RMTD SREDA

Page 101: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

A B C

過剰判読の脳波例

Benbadis SR, Tatum WO: Overinterpretation of EEGs and

misdiagnosis of epilepsy. J Clin Neurophysiol, 20:42-44, 2003.

Page 102: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

Misdiagnosis is a major public health issue. However, it is

impossible to eliminate diagnostic error from the treatment

decision-making process. Neurologic conditions, such as

stroke, multiple sclerosis, and epilepsy, are at risk for

missed, delayed, and wrong diagnoses. For patients with

seizures, up to 30% referred to epilepsy monitoring units are

ultimately discovered to have an alternate diagnosis. A

significant number of patients identified with psychogenic

nonepileptic events have had at least one EEG that was

misinterpreted as abnormal. Seizure-related histories are

sometimes nebulous and incomplete. Therefore, over-

reliance on the EEG may occur to help exclude a diagnosis,

support a diagnosis, or render treatment for epilepsy. While

a misinterpreted EEG is a well-known problem in epilepsy

management, some electrographic patterns are difficult to

discern even in expert hands. An interictal spike is the

hallmark of epilepsy, yet it has been referred to as an “EEG

chameleon” because it is often incompletely evident.

Therefore, definitive statements regarding the epileptic

origin of a “spell” are possible only when seizures are

recorded on the EEG. Without recording a seizure, the EEG

is only supportive when diagnosing epilepsy. However, the

supportive nature of an interictal EEG is only valid if clear

interictal epileptiform discharges (IED) are encountered.

When overidentified IED are reported, the misinterpretation

of the EEG often goes unchallenged until ictal recordings

are performed.

Page 103: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

棘波・鋭波の評価指針 (Maulsby, 1971年)

1. 複数の疑う理由が無い限り、棘波様に見える波はすべてアーチファクト

である。

2. 大脳皮質由来の棘波・鋭波は、頭皮上に電場を形成し、近接する2電

極以上に認められる。

3. 臨床的意義の高い棘波・鋭波の極性は、通常表面陰性である。

4. 臨床的意義の高い棘波・鋭波の多くは、その後に徐波や徐波成分のシ

リーズ形成がある。徐波が無いときは、アーチファクトや生理的背景律

動の突然の変化を考える。

5. 生理的背景律動の突然の振幅変化や背景活動に重畳する種々の成

分として論理的に説明できる棘波・鋭波のイベントは無視する。

6. 生理的な棘波・鋭波があり、特に睡眠中に顕著である。判読者は、それ

に完璧に習熟していなければならない。患者の年齢、意識状態、頭皮

上の位置、波形、波形パターンの知識から疑いを持ち、それらの異常を

識別できなければならない。

Maulsby RL. Some guidelines for assessment of spikes and sharp

waves in EEG tracings.Am J EEG Technol 11:3-16, 1971

Page 104: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

健康人における脳波異常

Royal Air Force Study (1962-1991)

•13,658名の男性(17-25歳): 69例(0.5%)に発作波 •43例をfollow-up: 1例にてんかん •健康例で異常脳波を認めた場合: 他の研究結果を加味すると2-3%に てんかんを発症

Gregory RP et al: Electroencephalogram epileptiform abnormalities in

candidates for aircrew training. Electroenceph clin Neurophysiol 86:75-77, 1993

Page 105: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

てんかん診断における脳波の有用性

•3,000人のてんかん患者(Binnie,1994) •過呼吸,光刺激を含む30分の覚醒脳波を 3回記録

•常に発作波: 33% •時に発作波: 53% •全く発作波なし: 14% 睡眠脳波で発作波: 6% (8%は正常)

Page 106: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

1回目のけいれん発作における脳波の有用性

•157例の患者 来院時に覚醒脳波,正常なら次に 睡眠脳波を取り,未治療で経過観察

•突発性異常波+: 83%の再発率 •非突発性異常+: 41%の再発率 •正常脳波: 12%の再発率 ↓ Wait and SeeだがEEG異常があるなら 治療をすべき。

van Donselaar CA et al. Value of the electroencephalogram in adult patients

with untreated idiopathic first seizures. Arch Neurol, 49: 231-237, 1992

Page 107: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

全般てんかん

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焦点てんかん

Fp1-A1�

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F3-A1�

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C3-A1�

C4-A2�

P3-A1�

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O1-A1�

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T4-A2�

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50 �V�m�

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Fz-Cz�

Cz-Pz�

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5-6 Hz generalized, fronto-central predominant, θrhythm

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Take Home Message

1. てんかんの確定診断を受けた患者でも、1回目

の脳波検査での異常は50%以下

2. 安易にてんかん型鋭一過波としない

3. 目を皿のようにして脳波を眺めて、異常を見つ

けようとするのは、過剰判読の原因

4. 過剰判読は過小判読より危険

5. 脳波の誤判断を避けるには、臨床情報なしで判

読する

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飛松省三

九州大学医学研究院

脳研臨床神経生理

脳波のピットフォール ⑦正常亜型

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棘徐波複合の変動性

1) 非対称性の波形(上行脚が下行脚より急峻) 2) 背景活動とは異なる周波数と振幅 3) 2相性ないし3相性の波形 4) 後に徐波が続く 5) 背景活動の乱れ

Frost JD Jr. Automatic recognition and characterization of epleptiform

discharges in the human EEG. J Clin Neurophysiol, 2:231-249, 1985.

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突発性異常波と非突発性異常波の模式図

飛松省三. 特集号 てんかん. 脳波判読のピットフォール. 臨床検査, 63:124-131, 2019.

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1.若年者後頭部徐波 Posterior slow wave of youth 2.Slow a variant 3.Mu リズム 4.後頭部陽性鋭一過波: POSTS Positive occipital sharp

transients of sleep

異常波と間違い易い正常波形

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Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

T6-A2

若年者後頭部徐波

1 秒

50 µV 開眼

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Slow a variant

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Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

T6-A2

1 秒

50 µV

α波の開眼抑制 ミュー波

開眼 手を握る

Mu rhythms

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POSTS

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Vertex Sharp Transients

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1. 小鋭棘波: small sharp spikes, SSS 2. 14&6 Hz陽性棘波: 14 & 6 Hz positive spikes 3. 6 Hz棘徐波: 6 Hz spike and wave, phantom spike and wave 4. 律動性中側頭部放電 (精神運動発作異型) rhythmic mid-temporal discharges (RMTD) psychomotor variant 5. ブリーチリズム: breach rhythm 6. 成人潜在性律動性脳波発射: Subclinical

rhythmic electrographic (theta) discharges of adults, SREDA)

7. ウィケット棘波: wicket spikes

正常亜型 (normal varinats) Non-epileptogenic epileptiform discharges

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正常亜型

Santoshkumar B et al. Prevalence of benign epileptiform

variants. Clin Neuropysiol, 120:856-861, 2009

SSS Wicket 14 & 6 Hz陽性棘波

Phantom RMTD SREDA

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Small Sharp Spikes (SSS)

1 sec

50 m V

C3-A1

C4-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

T6-A2

Fp1-F3

Fp2-F8

F7-T3

F8-T4

T3-T5

T4-T6

T5-O1

T6-O2 1 sec

50 m V

A B

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14 & 6 Hz Positive Spikes

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

T5-A1

T6-A2

1 sec

50 m V

A B

Page 130: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

1sec

50 µV

Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

T6-A2

WHAM FOLD

6 Hz Spike and Wave (Phantom spike)

Page 131: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

Rhythmic Mid-temporal Discharges (Psychomotor variant)

1 sec

50 m V

Fp1-F7

Fp2-F8

F7-T3

F8-T4

T3-T5

T4-T6

T5-O1

T6-O2

Page 132: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

Wicket Spikes

Fp1-F7

Fp2-F8

F7-T3

F8-T4

T3-T5

T4-T6

T5-O1

T6-O2

1 sec

50 m V

Fp1-T1

Fp2-T2

T1-T3

T2-T4

T3-T5

T4-T6

T5-O1

T6-O2

Page 133: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

Subclinical Rhythmic Electrographic (theta) Discharges of Adults (SREDA)

T3-Fp1

C3-P3

P3-O1

1 sec

50 m V

T4-Fp2

Fp1-F3

Fp2-F4

C4-P4

P4-O2

開始

(連続記録)

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Breach Rhythm

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著者 (出版年) 患者数 研究期間

(年)

脳波記録時の患者の

状態

SSS

(%)

WS

(%)

14 & 6 Hz

PS (%)

Phantom

(%)

RMTD

(%)

SREDA

(%)

Gibbs ら (1963)

50,000 不明 覚醒, ウトウト, 睡眠 ‐ ‐ ‐ ‐ 0.5 ‐

Lombroso ら (1966) 155名のコントロール

(13-15 歳)

不明 覚醒, 睡眠 ‐ ‐ 58 ‐ ‐ ‐

White at al. (1977) 599 2 24 時間断眠,

鼻咽頭電極

20 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐

Reiher & Lebel (1977)

4458 6 覚醒, 睡眠 ‐ 0.8 ‐ ‐ ‐ ‐

Hughes (1980)

61,467 30 覚醒, ウトウト, 睡眠 ‐ ‐ ‐ 2.5 ‐ ‐

Westmorelamd &

Klass (1977)

108 16 覚醒, 睡眠 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 0.04

Radhakrishnan ら

(1999)

1778 2 覚醒, ウトウト, 睡眠 8.16 0.96 5.68 2.76 0.79 ‐

Santoshkumear ら

(2009)

35,249 35 覚醒, ウトウト, 睡眠 1.9 0.04 0.52 1.02 0.12 0.07

SSS: Small sharp spikes, WS: Wicket spikes, 14 & 6 Hz PS: 14 & 6 Hz positive spikes, Phantom: 6 Hz spike-and-waves,

RMTD: rhythmic mid-temporal discharges, SREDA: subclinical rhythmic electrographic discharge of adults.

Santoshkumar B et al. Prevalence of benign epileptiform

variants. Clin Neuropysiol, 120:856-861, 2009

正常亜型の頻度

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1. 正常亜型は覚醒か睡眠か見極める 2. 疑わしきは罰せず

Take Home Message

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飛松省三

九州大学医学研究院

脳研臨床神経生理

⑧意識障害と脳波

脳波のピットフォール

Page 138: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

A: von Economo C. J Nerv Ment Dis. 1930;71:249-59.

B, C, D: Parvizi J, Damasio AR. Brain. 2003;126:1524-36.

網様体賦活系の概念の変遷 B

C D

A 嗜眠性脳炎

古典的な 中脳網様体

新しい網様体賦活系の概念図 網様体諸核脳幹長軸像

遷延性不眠 遷延性過眠

飛松省三、宮内 哲: 脳波. 網様体-古くて新しいシステム. Clinical Neuroscience, 35(6): 701-706, 2017.

Page 139: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

グレード1 (正常もしくはほとんど正常): 背景活動はα波から構成される。散在性のθ波が混入する こともある。 グレード2 (軽度異常): 背景活動はθ波から構成され、それにα波やδ波が混じる。 グレード3 (中等度異常): 背景活動は持続性の多形性δ波から構成され、それより速い周波数成分はほとんどみられない。脳波は変動性を示し、疼痛刺激に対して反応性がある。 グレード4 (重度異常): 比較的低振幅(100 µV以下)のδ波が主体で、あらゆる刺激に反応しない。群発・抑制交代パターンを呈することもある。 グレード5 (最高度異常): ほぼ平坦か電気的無活動記録。

Markand ON. Electroencephalography in diffuse encephalopathies. J Clin Neurophysiol, 1: 357-407, 1984.

脳波による意識障害の重症度評価

Page 140: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

軽度脳症

軽い脳挫傷で入院し、全快して退院 (21歳男性)。9 Hzのα波が後頭部優位だが、前頭部にまで波及 (diffuseα)。θ波も散見される。外的刺激により、背景活動は抑制された。

Synek VM: Prognostically important EEG coma patterns in diffuse anoxic and traumatic encephalopathies in adults. J Clin Neurophysiol, 5: 161-174, 1988.

1秒 50μV

Fp1-F3

F3-C3

C3-P3

P3-O1

Fp2-F4

F4-C4

C4-P4

P4-O2

Page 141: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

中等度脳症

変動脳波パターンで、高振幅δ活動と低振幅不規則θ、α活動が交互に出現する。

Markand ON. Electroencephalography in diffuse encephalopathies. J Clin Neurophysiol, 1: 357-407, 1984.

Page 142: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

中等度脳症

心停止による低酸素脳症の症例 (55歳男性)。4〜5 Hzのθが全般性に出現し、αとδが少量混じる。このパターンは刺激により減衰。昏迷状態だが、刺激で覚醒する状態。翌日、全快して退院。

Synek VM: Prognostically important EEG coma patterns in diffuse anoxic and traumatic encephalopathies in adults. J Clin Neurophysiol, 5: 161-174, 1988.

Fp1-F3

F3-C3

C3-P3

P3-O1

Fp2-F4

F4-C4

C4-P4

P4-O2

1秒 50μV

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奇異性覚醒反応

55例の脳波において、聴覚ないし触覚刺激あるいは両方を与えると、遷延するδ活動を認めた。このまれなパターンはウトウト状態から深昏睡状態で見られ、覚醒した患者では認められなかった。種々の病態で見られたが、頭部外傷が多かった。この脳波現象は5週以内に消失し、半数の患者は予後良好であった。

Schwartz MS, Scott DF. Pathological stimulus-related slow wave arousal

response in the EEG. Acta Neurol Scand, 57:300-304, 1978.

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Fp1-F3

F3-C3

C3-P3

P3-O1

Fp2-F4

F4-C4

C4-P4

P4-O2

交通事故による重度脳挫傷の症例(18歳男性)。 びまん性δ波が主体で、低振幅のθ、β波も少量混じる。あらゆる刺激に反応しない。数時間後に死亡。

重度脳症の脳波

Synek VM: Prognostically important EEG coma patterns in diffuse anoxic and traumatic encephalopathies in adults. J Clin Neurophysiol, 5: 161-174, 1988.

1秒 50μV

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α昏睡

Westmoreland BF, Klass DW, Sharbrough FW, Reagan TJ. Alpha-coma.

Electroencephalographic, clinical, pathologic, and etiologic correlations. Arch

Neurol, 32:713-718, 1975.

“α昏睡”とは、臨床的昏睡状態とα活動優位の正常覚醒脳波に似ている脳波パターンとの共存状態を指す。13例の臨床像、脳波と病理所見を再検討した。病態像から患者は2群に分けられた: 8例は脳幹卒中で、他は心肺停止によるびまん性低酸素脳症であった。前者の脳波では、α活動は後方よりで波形が変動し、反応性も変化した(左)。また、この脳波所見は持続した。後者の脳波では、α活動は一過性であり、反応性に乏しかった(右)。両群とも生命予後は不良であった。

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β昏睡

Carroll WM, Mastaglia FL. Alpha and beta coma in drug intoxication

uncomplicated by cerebral hypoxia. Electroenceph clin

Neurophysiol,46:95-105, 1979.

低酸素状態のない薬物中毒による4例の昏睡ないし昏迷患者を報告した。3例はアルコール離脱症状の治療のため、クロメチアゾールを投与され、1例は自殺目的でニトラゼパムの大量服薬をした。3例は“α昏睡”の基準を満たし、クロメチアゾールの1例は“β昏睡”(低周波数β)を呈し、刺激に無反応であった。全例、生命予後は良好で、後遺症もなかった。薬物中毒による“α昏睡”、“β昏睡”は予後良好であると言える。

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θ昏睡

予後不良の2例の昏睡患者において、5 Hzの無反応性のθ活動が優位であった。1例目は、重症脳挫傷によるテントヘルニアで、このパターンは電気的脳無活動となり、死亡した。2例目は急性呼吸不全による無酸素状態のエピソードがあり、2日後に死亡した。2回の脳波とも律動性の5〜6 Hzの活動が前方優位で認められた。無反応性のθ活動は、悪性の“α昏睡”の亜型と考えられた。

Synek VM, Synek BJ. Theta pattern coma, a variant of alpha pattern

coma. Clin Electroencephalogr, 15:116-121, 1984.

Page 148: 脳波のピットフォール ①脳波の極性と局在の決定...徐波化のことをビルドアップ(build-up)という。小児(8 〜12歳)で顕著に認められる。

紡錘波昏睡

Hansotia P, Gottschalk G, Green P, Zais D. Spindle coma: Incidence,

clinicopathologic correlates, and prognostic value. Neurology,31:83-87, 1981.

370例の昏睡患者を臨床的、脳波学的に検討した。5.7%に、“紡錘波昏睡”を認めた。“紡錘波昏睡”は、頭部外傷、非外傷性頭蓋内出血、無酸素脳症、他の原因で起こった。意識レベル、瞳孔反応、眼球運動、呼吸パターン、筋トーヌスは、この脳波パターンの出現や予後と関係がなかった。剖検時、視床中心正中核、吻側脳幹に病変をしばしば認めたが、特徴的な病変部位はなかった。また、昏睡時の睡眠紡錘波は、予後とは無関係であった。

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α、β、θ、紡錘波昏睡の病因と予後

Sutter R & Kaplan PW. Electroencephalographic patterns in coma:

When things slow down. Epileotologia, 29:201-9, 2012.

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群発・抑制 (Burst Suppression)

Kuroiwa Y, Celesia GG. Clinical significance of periodic EEG

patterns. Arch Neurol, 37:15–20, 1980.

ヒトで初めてburst-suppressionが記録されたのは、前頭葉白質切截術時での硬膜外記録による脳波である (Henry CE, Scoville WB. Suppression-burst activity from isolated cerebral cortex in man. Electroencephalogr Clin Neurophysiol, 4:1–22, 1952)。急性に皮質と視床の連絡が切断されるとBSが出現する。

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大脳電気的無活動 Electrocerebral inactivity

Kimura J, Gerber HW, McCromick F. Significance in establishing

death in patients maintained on mechanical respirators. Arch Intern

Med, 121:511-517, 1968.

ECIを初めて記録したのは、Jouvetで (Diagnostic electro-sous-cortico-graphique de la mort du systeme nerveaux central au cours de certains comas.Electroenceph Clin Neurophysiol, 11: 805-808, 1959)、ECIの4例(頭部外傷)を報告している。

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Periodic lateralized epileptiform discharges (PLEDs)

33例でPLEDsが記録された。鋭波が周期的に1秒間隔で出現し、その間は無活動であった。29例にてんかん発作があり、7例は持続部分てんかん、18例は焦点性運動発作、4例は精神発作、4例は臨床的にてんかんの徴候はなかった。病因は、13例が脳梗塞、7例が最近の梗塞ないし焦点性てんかん、3例が焦点性てんかん、8例が転移性脳腫瘍もしくは神経膠芽腫、肺炎球菌性髄膜炎が1例、ワクチン接種後脳脊髄炎が1例であった。24例には尿毒症、電解質異常、酸塩基平衡異常、肝障害(18例)があった。多くの症例は経過は良好で、数日から数週で軽快した

Chatrian GE, Shaw C-M, Leefman H. The significance of periodic lateralized

epileptiform discharges in EEG: An electrographic, clinical and pathological

study. Electroenceph clin Neurophysiol, 17:177–193, 1964.

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PLEDsとヘルペス脳炎

Upton A, Gumpert J. Electroencephalography in diagnosis of

herpes-simplex encephalitis. Lancet,1:650-652, 1970.

ヘルペス脳炎における脳波所見をレビューした。2病日から15病日の間に周期性パターンを呈した6例を検討した。広汎性の背景活動の徐波化に対して、急速に周期性パターンが出現し、臨床症状の改善なしに消退した。この所見は、ヘルペス脳炎の診断になると示唆された。

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Bilateral periodic lateralized epileptiform discharges (BIPLEDs)

de la Paz D, Brenner RP. Bilateral independent periodic lateralized

epileptiform discharges. Clinical significance. Arch Neurol, 38: 713–715, 1981.

Bilateral independent periodic lateralized epileptiform discharges (BIPLEDs)を認めた18例をレビューし、また、PLEDsを呈した45例と比較した。PLEDsの主因は最近の脳卒中(33%)であったが、BIPLEDsは無酸素脳症(28%)と中枢神経感染症(28%)であった。局在性の神経脱落症状、焦点性てんかんとCT局所病変がPLEDsではしばしば見られたが、BIPLEDsでは昏睡状態(72% vs 24%)であった。死亡率もBIPLEDsが高かかった。

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Periodic synchronous discharge

Jones DP, Nevin S. Rapidly progressive cerebral degeneration with mental disorder, focal disturbances and myoclonic epilepsy. J Neurol Neurosurg Psychiatry 17:148–59, 1954.

ミオクローヌスてんかんと進行する意識障害を主徴とする2例(60代)において、臨床的、脳波学的、病理学的検討を行った。脳波は、両側半球に反復性の鋭波が出現し、病理所見との対応を考察した。2例とも発症後、15週以内に死亡した。大脳皮質の海綿状変性と、皮質ニューロンの消失、グリアの増成、大脳基底核の急性軟化を認めた。

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SSPEの脳波

5例の亜急性進行性脳炎(SSPE)の脳波を報告した。全例ともこの病態の診断に特異的な所見を示した。この致死的疾患の脳波の特徴は、正常律動活動が進行性に消失し、高振幅徐波が出現し、次第に周期性となり8秒くらいの間隔となる。不随意運動が起こるときは、この徐波活動のエピソードを伴う。

Cobb W, Hill D: Electroencephalogram in subacute progressive

encephalitis. Brain, 73:392-404, 1950.

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周期性脳波パターンの特徴と病因

Brenner RB, Schaul N. Periodic EEG paterns: classification, clinical

correlation, and pathoshyiology. J Clin Neurophysiol, 7:249-267, 1990.

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三相波

Bickford RG, Butt HR. Hepatic coma: The electroencephalographic

pattern. J Clin Invest, 34:790-799, 1955.

種々の病期の肝性脳症12例において、昏睡が悪化するにつれ、θ波主体の背景活動→三相波(両側同期性で陽性波が主)→びまん性不規則δ活動となった。一方、肝硬変と診断されたが精神機能の変化はない8例は、脳波所見は異常なかった。θ活動期では中等度の昏迷状態だったが、三相波期やδ期では、半昏睡ないし昏睡状態であった。三相波は伝導障害によるものかもしれない。また、肝性脳症の診断やその程度に脳波は役立つと考えられた。

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三相波の特徴

Bickford RG, Butt HR. Hepatic coma: The electroencephalographic

pattern. J Clin Invest, 34:790-799, 1955.

BickfordとButtは、三相波の脳波学的特徴を検討し、前頭部の波形が後頭部の波形より速い (時間差)ことを見つけた(A〜I)。三相波は、前頭部優位にみられ、前後方向の縦の双極導出で記録された三相波は、前方の波形が後方の波形より早く出現し、あたかも波形が前後方向に伝播するように見える。後頭部の波形は、前頭部のそれに比べて25〜140 ms遅くなっている。これは、前頭部から後頭部への進行波(travelling wave)と考えたシュミレーション(J)の結果と一致した。そのため、同期に必要な視床皮質回路の伝導障害ではないかと彼らは考えた。この時間差は重要で、もし全般性てんかん放電なら、時間差がなく同期して記録される。三相波をてんかん放電と間違う事もあるので、波形の同期性や陽性が高いかどうか注意しなければならない。

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1.意識障害の重症度評価をしよう

2.外的刺激に対する反応性を必ずチェックしよう

3.昏睡時の特徴的な脳波パターンに習熟しよう

Take Home Message

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飛松省三

九州大学医学研究院

脳研臨床神経生理

脳波のピットフォール ⑨変性疾患と脳波

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McKeith IG et al;Diagnosis and management of dementia with Lewy bodies. Fourth consensus report of the DLB Consortium. Neurology. 2017;89:88-100.

レビー小体型認知症(DLB)の臨床診断基準改定版(2017)

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Grand Total EEG (GTE)

Score

Lee et al: Clinical Neurophysiology, 126:1735-1737, 2015

脳波はADとDLBとの鑑別に有用

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MCI, 84歳

開眼

Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

Fz-A2

Pz-A2

Cz-A2

T6-A2

1 秒

50 µV

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AD, 74歳

開眼

Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

Fz-A2

Pz-A2

Cz-A2

T6-A2

1 秒

50 µV

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AD, 74歳 α波分布

Fp1-F3

Fp2-F4

F3-C3

F4-C4

C3-P3

C4-P4

P3-O1

P4-O2

Fp1-F7

Fp2-F8

F7-T3

F8-T4

T3-T5

T4-T6

T5-O1

T6-O2

Fz-Cz

Cz-Pz

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AD, 74歳 FIRDA

Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

Fz-A2

Pz-A2

Cz-A2

T6-A2

1 秒

50 μV

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Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

T6-A2

1 秒

50 µV

DLBの脳波

開眼

背景活動の著明な徐波化 優位律動の反応性低下 Score 2 on reactivity Score 3 on diffuse slow-wave activity

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アルツハイマー病 (AD)

開眼

Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

T6-A2

1 秒

50 µV

レビー小体型認知症 (DLB)

開眼

認知症:反応性の減弱

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AD

光刺激 (6 Hz) 1 秒

50 µV

Fp1-A1

Fp2-A2

F3-A1

F4-A2

C3-A1

C4-A2

P3-A1

P4-A2

O1-A1

O2-A2

F7-A1

F8-A2

T3-A1

T4-A2

T5-A1

T6-A2

DLB

光刺激 (6 Hz)

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CBD

右前側頭部の萎縮

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PSP

中脳萎縮

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1.脳波は変性疾患の補助診断として有用

2.認知症やパーキンソン症候群の鑑別に威力を発揮

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