脑细胞自发性、节律性电活动所产生与临近部位5-微伏的电位差，通过精密仪器放大-万倍并以清晰曲线描记出来的波形称脑电图；而将记录电极直接放置于开颅手术患者的大脑皮质表面描记出的脑电图称为皮质脑电图。把人类的脑电图结合生理和临床的资料加以研究与解释，并辅助临床诊断的科学就称为临床脑电图学。
脑电图是一种无创监测大脑电信号的方法，从它发现并应用于临床已经有近年的历史，对于癫痫的诊断和癫痫灶的定位具有不可替代的价值。随着科学技术的发作，脑电图已经从最初的普通脑电图发展到长程视频脑电图以及立体定向脑电图等，极大促进了癫痫外科的进步。
脑电图的历史
年英国外科医师卡顿对动物暴露脑组织进行了电流记录，将电极直接插入猴的颅内以检测脑内电流活动情况。年Einthoven发明了灵敏度良好的弦线电流计，而真正开始研究中枢神经系统的电性质，则是在使用了真空管放大器之后。年PraviczNeminski使用弦线电流计研究脑电活动，通过刺激犬的坐骨神经在皮质上可记录到电活动。最早对脑电图进行深入研究的是德国医师HansBerger，将两个连着电线的金属片，一片放在病人的前额，一片放在病人后枕部，通过弦线电流计来测量脑电；从年7月6日第一次成功探测到人脑部电流，到年4月第一篇关于脑电波的论文发表，Berger坚持实验了将近5年；他用5年的时间严格论证了这种特征性的电流不是从心脏的神经上传来的，也不是皮肤表面的神经传来的，更不是从别的什么地方传来的，它来自大脑；Berger把自己发现的测量方法称为脑电图（electroencephalogram，EEG），更重要的是Berger从上千张图里发现了一个规律，人在清醒状态并且闭眼的时候，从后脑的枕部测得的电流呈现出一种周期性的起伏，每秒钟大约8-12次，一旦睁开眼睛，这种节律就消失了，代之以更快的起伏，每秒钟大约13-30次，他把这两种频率分别命名为阿尔法（α）和贝塔（β）节律。后继的研究者们证实了贝格尔的发现是可重复的，他们使用最先进、最灵敏的仪器在实验室里对普通人展开测量，但是不论用什么设备，只要脑功能正常的人都可以得到“闭眼”的阿尔法波和“睁眼”的贝塔波；兴奋的人们争相建立自己的脑电图研究室，把贝格尔誉为“脑电图之父”，把他的发现誉为“里程碑”。
年Penfield建立蒙特利尔神经科学研究中心（MNI），与Jasper创建了脑电图与神经生理实验室。年Foester和Altenburger发表了有关皮质脑电图的首篇文章。年Penfield和Jasper开始利用长时程硬膜外植入电极定位癫痫发作起始区。年Bancaud和Talalrach推广了立体定向脑电图（stereotactic-electroencephalography，SEEG）技术，提出解剖-电-临床概念，在欧洲广为流行，近年来有关SEEG的研究和应用在美国等国也得到了重视。
脑电图的类型
1.普通头皮脑电图：一般约半小时至1小时左右，主要用于观察发作间期的脑电特征。
2.动态脑电图：又称为脑电holter，受检者在日常生活环境中佩带使用，完成24小时全部脑电活动记录，随后由电脑对记录数据进行处理，优点是患者可以进行日常活动，缺点是没有视频资料；多用于癫痫的诊断。
3.长程视频脑电图：除了观察发作间期脑电图特征外，可以观察到患者的睡眠脑电图特征，有时可以捕获到患者的临床发作，对明确癫痫的种类、指导用药、术前评估都有重要作用；多用于明确发作类型和术前评估。
4.颅内电极脑电图：根据需要，有些外科手术治疗前应记录颅内电极脑电图（intracranialEEG，invasiveEEG）,根据颅内电极植入技术的不同，颅内电极脑电图分为术前（硬膜下电极脑电图、立体定向脑电图）和术中脑电图两种。
①硬膜下和深部电极脑电图（subduralanddepthelectrodeEEG）：根据临床发作时症状及头皮脑电图提供的线索确定范围，通过开颅或钻孔的方法将条状、栅状电极或深部电极植入颅内硬膜下脑表面或脑深部，并应用视频脑电图仪记录大脑皮质表面或深部皮质结构发作间期和发作期的脑电图，对致痫灶进行精确定位；
②立体定向脑电图（SEEG）：通过立体定向技术将不同规格的电极精确置入颅内深部结构并记录其电活动；
③术中脑电图（intra-operationEEG）：当术前检查确定致痫区后，为进一步确定切除范围，可在手术中大脑皮质暴露后，应用条形、栅格状或深部电极短程记录局部皮质或深部结构的脑电图。
正常成人清醒脑电图
正常人在安静状态下闭眼时的脑电图表现是由后部的α节律和前部的β节律组成，少量θ波散在，基本上没有δ波，两半球相应区的平均周期差不超过10%（频率差不超过2次/秒），振幅差不超过50%；α波的波幅最大不超过微伏，对睁闭眼有抑制反应；β波的波幅不超过50微伏，深呼吸诱发试验无病理波出现。
癫痫发作的脑电图特征
（一）癫痫发作时发作起始的脑电图特点：
1.频率突然变化，出现新的节律性波形，可为α频段或较为更快或更慢的波形，节律性波可具有或不具有棘波的特征，波幅逐渐增高、频率逐渐减慢，随后可出现棘波成分。
2.波幅突然降低，发作开始为突然局灶或广泛性去同步化电活动即电压衰弱，在电压衰弱前发作间期放电可突然停止或明显增多数秒，随着发作图形的演变、波幅逐渐增高，频率逐渐减慢，随后可出现显著的节律性活动。一些强直发作、痉挛发作及局灶性发作均可出现电压衰减图形。
3.波幅突然增高，发作初期波幅突然增高，如失神发作的双侧对称同步3Hz棘慢波节律性暴发。
（二）癫痫的脑电图的显著特点是出现痫样放电，其形式有：
1.散发棘波、尖波，均为刺激性病灶放电；
2.棘-慢波、尖-慢波，3Hz棘-慢波是癫痫小发作特有脑电图改变，尖-慢波表示深部存在较广泛的癫痫原病灶；
3.棘波群、多棘波可见于癫痫大发作或肌阵挛性发作；
4.多棘-慢波见于肌阵挛性发作和婴儿痉挛症；
5.高度失率见于婴儿痉挛症；
6.阵发性或爆发性节律放电，在原有脑电图背景上出现阵发性高波幅节律，可表现为高波幅δ节律、θ节律、α节律或β节律，也即任何频率的突然放电都可视为癫痫样放电，但对癫痫诊断价值不如前几种形式意义大。
癫痫的脑电图有助于癫痫的诊断、分类及定位、定性；有助于癫痫与其它发作性疾病的鉴别如发作性睡病、晕厥、偏头痛、低血糖、手足搐搦症、癔病及诈病等；有助于指导癫痫的治疗；有助于预后估计。
脑电图在癫痫诊疗方面的新进展
（一）高频振荡（HFOs）：是指脑电图记录中频率在30Hz之上的场电位，其与正常或异常脑功能联系紧密；通常分为生理性高频震荡和病理性高频震荡。手术清除致痫区是当前治疗难治性局灶性癫痫的主要手段，术前、术中准确定位致痫区是取得术后良好结果的关键所在，术后结果评价亦是外科癫痫手术的重点，高频震荡可在术前和术中定位致痫区、术后效果评价中起重要作用。高频震荡对癫痫发生区（SOZ）的指向作用比病理损害改变更紧密。采用常规EEG定位、MRI定位与极高频震荡定位SOZ进行比较，极高频震荡在定位SOZ方面优势明显。高频震荡在癫痫发作间期、发作前和发作时的不同表现，可在癫痫发作的预测、癫痫药物控制的评价、癫痫易感性的评价等方面有重要的指导作用。脑电高频震荡与癫痫联系密切，可作为一个良好的癫痫标志应用于临床，在癫痫诊治和疗效评价中可有重要的指导作用。
（二）EEG-fMRI：是将EEG和fMRI两种技术相结合，在脑电图监测发现异常脑电活动的既定时间内记录功能性核磁共振的影像学信号改变，这一技术的核心之一是血氧水平依赖的功能磁共振成像（BOLD-fMRI）。大量的动物实验和前期的临床试验研究表明EEG-fMRI联合技术分析癫痫患者发作间期或者发作期异常放电对应的血流代谢变化，能够比较准确地定位癫痫起源位置和范围。EEG-fMR技术是非侵袭性的记录癫痫活动相关的血流代谢改变，在40%-80%的成人局灶性癫痫患者中，EEG-fMRI能够发现明显的局灶的BOLD信号的改变，而这些局灶的BOLD信号改变中的50%-%同手术后证实的癫痫起源灶相吻合；所以，EEG-fMRI能够提供其他检查所不能够提供的关于癫痫起源范围和癫痫异常放电扩散路劲的信息。有研究证实即使对于影像学没有结构性改变的癫痫患者，EEG-fMRI也能够发现相对应的局灶性BOLD信号改变。通过立体定向脑电图（SEEG）也进一步证实了EEG-fMRI对癫痫灶起源和传播路径定位的准确性。EEG-fMRI技术具有EEG的时间分辨率高和MRI的空间分辨率高的优点；同时这种技术对设备的要求不高，成本较低，技术较容易掌握。目前EEG-fMRI技术中最主要的问题是在检测过程中出现的脑电和核磁图像的伪迹问题，患者的心跳、呼吸、核磁扫描的噪声、患者的运动以及电极数据传输光导纤维的微小移动都会对脑电图以及MRI信号产生很大的干扰，尤其是在血流丰富的部分（比如丘脑等结构），伪差更加明显。另外，EEG-fMRI技术目前还没有统一的标准,比如关于fMRI信号计算的数学模型并不统一，不同的研究中心使用不同的软件计算模型。此外，头皮脑电记录的是皮质表面的脑电活动,而BOLD反应的是整体的脑血流代谢改变,它们并不完全是一一对应；因此EEG对应的fMRI信号改变可能并不是简单反映皮质的血流变化，结果解释起来要复杂许多。
（三）立体定向脑电图（SEEG）：是一项有创检查技术，其形成于上世纪50年代的法国SaintAnne医院。年Bancaud和Talairach基于SEEG技术，提出了致痫灶的定位应以临床症状-脑电生理-脑内解剖结构为理论依据的临床思路，成为当前许多国家开展SEEG时所遵循的判定方法和理论基础，其基础是以临床表现为依据，按发生顺序逐步分析癫痫发作时临床症状与脑内放电之间的关系、累及的解剖部位。在定位致痫灶的过程中，SEEG遵循的方法是：①对癫痫发作期的整个临床表现过程进行分析分类；②将每次发作与已知的典型的临床发作形式进行比较；③将每次发作与涉及到的解剖结构进行联系（如植物神经系统、情感系统和感觉系统等）；④研究癫痫发作表现与最早发生的脑内癫痫样放电之间的相同与不同点；⑤鉴别颞叶癫痫还是颞叶以外起源的癫痫；⑥研究癫痫症候群与脑电释放之间的不同点。SEEG适应症：①MRI阴性患者，发作间期或发作期脑电图与临床症状部分或者完全不吻合时；②MRI阳性患者，发作间期或发作期脑电图、临床症状和致痫灶范围波及到病灶以外的区域；③MRI阴性或阳性，癫痫发作表现与发作期EEG的放电侧别不符，或发作期EEG显示迅速波及对侧半球时；④MRI、发作期EEG和发作期表现证实致痫灶涉及到功能区时，为制定手术方案、定位功能区部位和评估手术风险时；⑤MRI显示病变范围广泛、涉及一侧或双侧半球时，发作期EEG和临床表现存在多个潜在的致痫灶可能或涉及到双侧半球时。SEEG的不足与展望：①由于要制定个体化的放置方案，每例患者需接受立体定向脑血管造影，这在很多癫痫中心都不作为常规检查；②脑血管造影结合MRI进行影像融合，相对比较复杂，学习曲线较长；③因电极垂直放置脑内，记录到的脑皮质放电面积相对较小；④电极植入数量较多（平均10条左右），医疗费用较高。但是，SEEG已经形成了一整套理论体系和操作原则，丰富了定位难治性癫痫致痫灶的手段，保证了每一位患者都能得到个体化的定位和手术治疗，提高了手术的疗效。
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