体表胃电图的记录分析及在航天医学中的应用
作者：古华光
单位：航天医学工程研究所，北京 100094
关键词：胃电图；记录；分析；应用；航天医学
航天医学与医学工程990116
摘要：为介绍体表胃电图在航天医学尤其是在运动病研究中的应用，综述了胃电产生的生理基础、体表胃电的记录、胃电分析和在航天医学中的应用，重点介绍在运动病研究中的应用。体表胃电图的多个指标与运动病恶心综合症有关。胃电图用来研究运动病恶心综合症是可行的。
中图分类号：R852 文献标识码：A 文章编号：1002-0837(1999)01-0067-05
Recording and Analysis of EGG and Its Application in Space Medicine
, 百拇医药
GU Hua-guang
(Institute of Space Medico-Engineering,Beijing 100094,China)
Abstract：To demonstrate the use of EGG in space medicine,especially in motion sickness,biological basis，recording，analysis of EGG used in space medicine，especially in motion sickness studies，were introduced.Several parameters of EGG were related to nausea in motion sickness.It is suggested that EGG can be used in studying nausea symptoms of motion sickness.
, 百拇医药
Key words：electrogastrogram;recording;analysis;application;space medicine
自1922年Alvarez[1]报道从病人的腹壁上记录到胃电活动以后的70多年来，人们对胃电图进行了大量研究，但由于胃电图信噪比较低难以得到好的效果而发展缓慢。60～70年代一些研究者在浆膜下缝埋电极，记录胃电活动；或经口插管将电极送入胃内，经粘膜吸引法进行人体的胃肌电活动研究。80年代发展了无创伤、非侵入性体表电极的记录胃电的研究，并克服胃电信号微弱，容易受干扰等问题，使体表胃电(又称为胃电图，electrogastrography,EGG)研究迅速发展[2,3]；近年来，记录胃电图的可靠性有所提高，证实了胃电活动与胃运动的关系，即胃电能反映胃的运动功能；不断改进完善EGG分析方法，EGG分析指标趋于多样化，尤其是与电子计算机分析的结合，使这种无创、容易被接受的记录分析技术得到应用，已经应用于临床和航空航天医学的研究中。
, 百拇医药
胃电记录的生理基础
胃平滑肌细胞存在着静息膜电位，膜外电位为0 mV，膜内的电位为-55 mV，由K+的跨膜活动或Na-K泵形成，并有慢波电位和动作电位。慢波电位是指在静息膜电位的基础上产生的自动去极化，是胃电活动的基本节律，对于人来说，慢波的频率是3次/min(3cpm)。动作电位又称峰电位，动作电位重叠在慢波上，通常在受到刺激后出现，能触发胃平滑肌的收缩[4]。胃电的起搏点位于胃体大弯上部，以逐渐增加的速率和强度向远端传播，可通过浆膜或浆粘膜记录胃电活动。体表胃电图记录是将胃电活动经腹壁上的电极，通过超低频放大和滤波后记录下来。
许多有关体表胃电图与浆膜或浆粘膜同步记录胃电活动的研究已证实，从体表能准确记录胃电活动。Hamilton[5]应用粘膜吸附电极和体表电极同步记录16名健康志愿者的胃肌电活动并用功率谱分析时，发现两种方法记录到的胃电功率谱一致，并且波形相似。Abell等[6]应用磁力固定粘膜电极，并同步进行体表电极记录胃电活动，经频谱分析，发现无论进食状态或在进餐后，无论胃节律异常是否存在，两种记录方法所描记的胃电活动有很好的时间一致性。Familoni等[7]在6名术后病人中同时经体表和浆膜电极记录胃电活动，结果显示：慢波和节律异常均可以从EGG中观察到。Riezzo等[8]证实了EGG的可重复性，他们在8名健康者中进行研究，每位志愿者在不同的3 d分别记录1 h的空腹体表胃电，结果显示3次记录的胃电的频率和功率没有明显差别，说明胃电信号在时间过程中是稳定的。周吕等采用胃内肌电的直接记录(浆膜法和腔内粘膜法)与体表胃电图的对比研究，证明体表胃电图能准确反应胃的运动功能。综上所述，体表胃电图能反应胃的电活动。
, 百拇医药
许多研究已显示，正常人正常状态下胃电主频3 cpm，在就餐、接受刺激后或其它因素影响时胃电参数可能会发生变化。Chen[10]观察到餐后收缩强度增加伴有胃电波幅和主频增高，在消化II和III期胃电波幅和功率均比I期更强。Chiloiro等[11]观察到胃排空和胃电功率有相关关系。Geldef等[12]和Chen等[13]发现不同形状和营养成份的食物对胃电活动有影响。Stern等[14]发现精神、神经因素可影响胃电活动。以上研究表明：体表胃电可以作为研究胃电生理和胃运动功能的方法。
体表胃电的记录
由于体表胃电信号很弱，幅度几十到几百μV，信噪比低，并且易受腹部运动和其它器官电信号(如小肠电活动9～12 cpm、心电活动、呼吸)的干扰，难以得到满意的记录，也就很难对胃电信号作出解释和分析,因此EGG的记录技术在相当长的时间内是困扰其研究发展的主要因素。对于记录胃电图来说，性能良好的记录设备是最好的保证。随着科技的发展，性能良好(如抗干扰能力强、能检测微弱信号、有良好的低频响应的放大和滤波及便携式等)的胃电图仪的出现，胃电的研究得到了发展。但电极的定位、贴电极的部位的皮肤处理和保持被试者腹部的相对稳定也将是十分重要的环节。
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电极的定位 电极的部位力求与胃实际部位相对应，以提高信噪比。但各公司和厂家的胃电电极安置位置不一。目前有人主张用X线、B超或参考胃核素排空的影像学帮助定位。如Chen等[15]用B超对50名健康志愿者进行胃的定位，结果显示胃窦最可能的位置是剑突与脐边线的中点右侧1～3 cm。国内的WCDF胃肠电记录仪应用单电极，将参考电极置放在前臂或耳垂上均比放在腹壁上更能稳定的记录到胃电活动。巴福森等[16]用视觉诱发运动病观察胃电图的实验用WDJ-2型微电脑胃肠电检测仪记录胃电，电极采用双电极，一个脐上方10 cm偏右3 cm,另一电极在脐上方6cm偏右3 cm处，参考电极置于左手弯内侧。而Stern[17]在他的胃电研究中也用双极电极，上电极置于肚脐上10 cm,左6 cm;下电极肚脐上6 cm,左2 cm；中电极在上6 cm,左5 cm;而普通参考电极在腹中线肚脐上4 cm。Synectics Medical的便携式EGG Hoter胃电记录应用双电极，一个电极位于脐与剑突连线的中点，另一个电极左侧锁骨中线肋骨下缘1cm处，参考电极位于与两个电极成等边三角形的位置上[18,19]。
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皮肤准备 应仔细清洁贴电极部位的皮肤，去除油脂，以减少皮肤阻抗，再用生理盐水棉球或导电糊涂在电极上。可用万用表测量阻抗以决定皮肤是否处理好。
被试者的安静 记录时务必注意，被试者应保持安静，若条件不允许，应尽量保持腹部不运动。同时应注意保持环境安静。对于如Synectics Medical的便携式EGG Holter，记录过程中还应该将电极导线固定，使干扰因素尽可能小。在运动病研究中，被试者往往需要随设备(如转椅、秋千)运动，记录可能会受影响，因此在分析处理胃电图时应对照原始胃电图，将引入的干扰略过不分析。
记录时采样频率 胃电信号是低频信号，采样频率可为1 Hz、2 Hz及4 Hz,瑞典Synectics Medical公司的质携胃电图仪可以1 Hz采样频率记录24 h胃电。
EGG的分析
EGG分析方法
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早期分析胃电图是用视觉分析，即肉眼观察和手工测量，因而分析的数据的数量少，分析参数少，对于节律异常信号较难分析，分析效果差，在计算机和数字信号处理发展日新月异的今天，这种方法不能适应胃电研究的需要，尤其是对记录时间较长的EGG。目前采用较多的方法是用计算机对EGG信号进行时域的如幅度等指标的统计分析和频域的功率谱分析，而功率谱分析时可采用静态谱分析[17]，也可采用运行谱分析[18～21]，或称分段交叠功率谱分析，一般采用运行谱分析，谱分析一般采用快速傅立叶变换。目前主要应用频率分析。
交叠分段功率谱分析
胃电进行谱分析时通常将频率分为4段，胃动过缓(0.00～2.40 cpm),慢波(2.40～3.70 cpm),胃动过速(3.70～10.00 cpm)和十二指肠和呼吸(10.00～15.00 cpm)。正常人正常状态的胃电主频率位于慢波段。
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Synectics Medical的Electro GastroGram软件(Ver 6.30)的算法如下：对于要分析的胃电数据进行交叠分段，每段取4 min 16 s(256个)的数据，相邻段交叠3 min 16 s的数据，对每段功率谱分析，得出一条谱线，直至该段数据结束。对每条谱线求主频(DF)和主功率(DP),求所有主频的平均，得出主频变异系数(DFIC,主频标准差/主频平均值×100%);求所有主功率的平均，得出主功率变异系数(DFIC,主功率标准差/主功率平均值×100%)。统计出主频属于上述四个频段的百分比。对上述所有谱进行平均，得出一条谱，求该谱的主频和主功率，作为该段时间内的主频和主功率，称为间期主频(PDF)，也就是本文中的主频。计算该谱4个频段的功率值及占总功率的百分比，其中主要是慢波和胃动过速的百分比[20]。而Stern[21]的运行谱分析为交叠192个数据， 分析参数只有主频。
频域分析参数 (1)主频率(Dominant Frequency，DF)，它反应了胃慢波的频率，正常慢波范围2.4～3.7 cpm。从较多的研究看来，主频率是一个重复性良好，相对稳定的指标。(2)与主频率相对应的主功率(Dominant Power,DP)，已证实相应的胃电活动功率的变化能反应胃收缩强度。(3)慢波功率及百分数：频率属于慢波的功率及占总功率的百分数。(4)胃动过速波功率及百分数：频率属于慢波的功率及占总功率的百分数。对于分段功率谱分析，还有如下指标：①主频百分数:主频率位于各频段的百分数。②主频变异系数(DFIC)和主功率变异系数(DPIC)，能反应胃电频率和功率的波动程度。如此众多的指标为我们研究胃电图打下了良好的基础。在上述指标中，绝对值参数个体差异较大，而百分数相对稳定，因此在胃电图分析处理时，往往采用百分数与绝对值结合使用。
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胃电在航天医学研究中的应用
在航天中，由于失重等航天因素的作用，航天员的消化功能发生明显变化，表现在航天员的体重下降，食欲降低，味觉和嗅觉敏感性降低，尤其是空间运动病发生时，出现胃不适、恶心以致呕吐;在地面模拟失重或模拟运动病实验研究中,也存在类似的问题。因此，胃电图的研究应用于航天医学中,对于了解胃运动功能的规律，保障航天员的良好消化功能状态；对于研究运动病恶心症状和植物神经的均衡性，有重要意义。
24 h胃电图动态特征的研究
胃电图具有昼夜节律。裴静琛等[22]用Synectics Medical的便携式EGG Holter记录了15名志愿者的24 h胃电；被试者安静平卧，进餐时间控制在15 min内；严格控制进餐和睡觉时间。对胃电进行分析，24 h胃电的某些参数(如主功率、主频百分数)有明显的节律性，20:00值最大；主功率4:00～6:00最低，有显著性差异；主频百分数2:00～6:00最低，有显著性差异。该节律与睡眠-觉醒的节律相对应，也符合昼夜节律的变化。早、中、晚三餐胃电主频变化不明显。说明正常人的胃电主频率是较为稳定的。这种节律性是人适应睡眠-觉醒节律时脑、神经及激素的变化调节引起的。
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胃电图在头低位卧床研究中的应用
头低位卧床中胃电图的某些有明显变化。裴静琛等[18]观察15名男性被试者在头低位21 d-6°卧床条件下的胃电图。用Synectics Medical的便携式EGG Holter测定进餐前后的胃电图，分析结果表明卧床8 d以后胃电图胃动过缓的百分数明显增加，胃动过缓节律百分数餐前与餐后有显著差异，胃动过缓节律的动力学系数显著降低，胃电胃动过缓节律增多，这提示21d头低位卧床模拟失重因素明显影响胃运动功能。
胃电图在运动病研究中应用
空间运动病是航天医学中尚待解决的医学问题之一。目前，载人航天中运动病发生率高达40%～70%，影响航天员身心健康和工作效率[23]。恶心综合症是运动病一系列植物性神经反应的基本症状，恶心综合症与胃电图的关系又如何呢？早期的关于运动病与胃功能的研究表明:运动病时胃收缩能力降低和胃电频率的升高。Wolf(1943)[24]指出：被试者在运动诱发出恶心之前和过程中胃收缩降低。McDonough等(1944)[25]指出:运动装置诱发运动病实验中，80%的被试者出现胃收缩降低。Thompson等[26](1982)证实了迷路刺激可以引起胃窦收缩减弱和延迟标准食物的胃排空。You等[27](1978)和Telander等[28](1980)发现突发恶心和呕吐以及胃停滞的病人，可以从粘膜和浆膜电极记录到5～8 cpm的胃电。由此提示运动病恶心症状可能会表现在胃电图的变化上。
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近期随记录技术和分析方法的完善，又对不同方式诱发运动病的胃电图进行了大量研究，得出了大量有意义的结果。
出现胃动过速 Stern等[17](1985)观察了21名被试者和转筒视动刺激诱发运动病的体表胃电图。14名产生运动病症状，胃电频率由正常的3 cpm上移至5～8 cpm，7名无运动病症状中的6人，其3 cpm的节律没有发生变化。由此揭示运动病发作时可能会出现胃动过速现象。Stern(1987)[21]在改进了胃电分析方法，采用了运行谱分析后，又进行转筒诱发运动病实验。Stern发现15名被试者 中10名被试者出现运动病症状，胃电谱分析出现胃动过速，Stern将胃动过速定义为4～9 cpm；没有出现运动病症状的5名被试者保持3 cpm。巴福森等[16]观察了10名健康被试者的视觉诱发运动病时胃电图的变化。视觉刺激采用黑白条相间的转筒以60°/s的速度绕被试者逆时针旋转，用WDJ-2型微电脑胃肠电检测仪记录胃电。胃电分析由286微机完成，分析参数有频率、幅度和总谱量。结果发现：10名被试者中，8名被试者出现了胃部不适，胃电频率从正常的3 cpm，上移至胃动过速(4～9 cpm)。胃电幅值也有一定变化。古华光等[20]用平行秋千诱发运动病，以重度恶心作为实验结束指标，观察了32名男性被试者的胃电图，用Synectics Medical的便携式EGG Hoter记录胃电并用计算机进行分析，结果发现20名被试者胃电间期主频由3 cpm上移至胃动过速(4～10 cpm)，并且秋千刺激前后有显著性差异。
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胃电主频的变化程度与刺激的严重程度有关 古华光等[20]发现秋千刺激后重度恶心组与中度恶心组的主频显著高于轻度恶心组，并且主频以胃动过速为主的人数有显著性增加。田广庆等[19]的转椅实验发现胃电主频没有显著变化。这说明胃电主频是一个较稳定的指标，轻度的刺激不足以引起胃电主频有显著的变化。而裴静琛等[18，22]没有发现主频的显著变化，也是因为负荷太低。
胃电功率百分数的变化 功率百分数可能是比胃电主频更敏感的一个指标。田广庆等[19]用Synectics Medical的便携式EGG Hoter记录81名男性飞行员转椅Coriolis(科里奥利)加速度刺激前庭时的胃电图，同时记录症状并用Graybiel评分法对症状打分。被试者随机分为A、B两组，分别为37人和44人。结果发现：A、B两组被试者胃动过速功率值的百分数，3 cpm功率值的百分数显著降低。古华光等[20]发现胃动过速功率百分数在秋千刺激后有显著增加，3 cpm波段功率百分数在秋千刺激后有显著降低。
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胃电指标的变化要先于症状的变化 Stern等[17，21]中均发现胃电频率的变化要比运动病症状早1～2 min左右出现。
主频不稳定系数的增加 田广庆等[19]发现转椅刺激前后主频不稳定系数有显著增加。古华光等[20]发现主频不稳定系数在秋千刺激后有显著增加。这说明运动病期间不仅仅出现胃动过速，而且胃电主频的波动范围也增加。
其它发现 Stern[29]又以胃电图的变化和症状变化为指标进一步研究了视动刺激诱发运动病症状的适应性。结果发现，进行适应性训练后，症状发生率和胃电图的变化都有所降低。Stern认为：飞行前进行视-前庭刺激训练可能会降低运动病的发生率。巴福森等[16]观察到胃电幅值也有一定变化。这都需要进一步研究。
胃电图应用于运动病研究已取得一定的结果，胃电图可以作为评价运动病恶心综合症的一种辅助性客观指标，但尚需进一步研究。
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自90年代以来，胃电图已成为基础和临床医学研究的热门，随着胃电记录、分析、研究的发展，胃电图在航天医学中的研究也会进一步深入。
(致谢：本文成文过程中，得到裴静琛、姜世忠和童伯伦教授的指导，在此表示感谢。)
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收稿日期：1998-03-05, 百拇医药
单位：航天医学工程研究所，北京 100094
关键词：胃电图；记录；分析；应用；航天医学
航天医学与医学工程990116
摘要：为介绍体表胃电图在航天医学尤其是在运动病研究中的应用，综述了胃电产生的生理基础、体表胃电的记录、胃电分析和在航天医学中的应用，重点介绍在运动病研究中的应用。体表胃电图的多个指标与运动病恶心综合症有关。胃电图用来研究运动病恶心综合症是可行的。
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许多有关体表胃电图与浆膜或浆粘膜同步记录胃电活动的研究已证实，从体表能准确记录胃电活动。Hamilton[5]应用粘膜吸附电极和体表电极同步记录16名健康志愿者的胃肌电活动并用功率谱分析时，发现两种方法记录到的胃电功率谱一致，并且波形相似。Abell等[6]应用磁力固定粘膜电极，并同步进行体表电极记录胃电活动，经频谱分析，发现无论进食状态或在进餐后，无论胃节律异常是否存在，两种记录方法所描记的胃电活动有很好的时间一致性。Familoni等[7]在6名术后病人中同时经体表和浆膜电极记录胃电活动，结果显示：慢波和节律异常均可以从EGG中观察到。Riezzo等[8]证实了EGG的可重复性，他们在8名健康者中进行研究，每位志愿者在不同的3 d分别记录1 h的空腹体表胃电，结果显示3次记录的胃电的频率和功率没有明显差别，说明胃电信号在时间过程中是稳定的。周吕等采用胃内肌电的直接记录(浆膜法和腔内粘膜法)与体表胃电图的对比研究，证明体表胃电图能准确反应胃的运动功能。综上所述，体表胃电图能反应胃的电活动。
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许多研究已显示，正常人正常状态下胃电主频3 cpm，在就餐、接受刺激后或其它因素影响时胃电参数可能会发生变化。Chen[10]观察到餐后收缩强度增加伴有胃电波幅和主频增高，在消化II和III期胃电波幅和功率均比I期更强。Chiloiro等[11]观察到胃排空和胃电功率有相关关系。Geldef等[12]和Chen等[13]发现不同形状和营养成份的食物对胃电活动有影响。Stern等[14]发现精神、神经因素可影响胃电活动。以上研究表明：体表胃电可以作为研究胃电生理和胃运动功能的方法。
体表胃电的记录
由于体表胃电信号很弱，幅度几十到几百μV，信噪比低，并且易受腹部运动和其它器官电信号(如小肠电活动9～12 cpm、心电活动、呼吸)的干扰，难以得到满意的记录，也就很难对胃电信号作出解释和分析,因此EGG的记录技术在相当长的时间内是困扰其研究发展的主要因素。对于记录胃电图来说，性能良好的记录设备是最好的保证。随着科技的发展，性能良好(如抗干扰能力强、能检测微弱信号、有良好的低频响应的放大和滤波及便携式等)的胃电图仪的出现，胃电的研究得到了发展。但电极的定位、贴电极的部位的皮肤处理和保持被试者腹部的相对稳定也将是十分重要的环节。
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电极的定位 电极的部位力求与胃实际部位相对应，以提高信噪比。但各公司和厂家的胃电电极安置位置不一。目前有人主张用X线、B超或参考胃核素排空的影像学帮助定位。如Chen等[15]用B超对50名健康志愿者进行胃的定位，结果显示胃窦最可能的位置是剑突与脐边线的中点右侧1～3 cm。国内的WCDF胃肠电记录仪应用单电极，将参考电极置放在前臂或耳垂上均比放在腹壁上更能稳定的记录到胃电活动。巴福森等[16]用视觉诱发运动病观察胃电图的实验用WDJ-2型微电脑胃肠电检测仪记录胃电，电极采用双电极，一个脐上方10 cm偏右3 cm,另一电极在脐上方6cm偏右3 cm处，参考电极置于左手弯内侧。而Stern[17]在他的胃电研究中也用双极电极，上电极置于肚脐上10 cm,左6 cm;下电极肚脐上6 cm,左2 cm；中电极在上6 cm,左5 cm;而普通参考电极在腹中线肚脐上4 cm。Synectics Medical的便携式EGG Hoter胃电记录应用双电极，一个电极位于脐与剑突连线的中点，另一个电极左侧锁骨中线肋骨下缘1cm处，参考电极位于与两个电极成等边三角形的位置上[18,19]。
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皮肤准备 应仔细清洁贴电极部位的皮肤，去除油脂，以减少皮肤阻抗，再用生理盐水棉球或导电糊涂在电极上。可用万用表测量阻抗以决定皮肤是否处理好。
被试者的安静 记录时务必注意，被试者应保持安静，若条件不允许，应尽量保持腹部不运动。同时应注意保持环境安静。对于如Synectics Medical的便携式EGG Holter，记录过程中还应该将电极导线固定，使干扰因素尽可能小。在运动病研究中，被试者往往需要随设备(如转椅、秋千)运动，记录可能会受影响，因此在分析处理胃电图时应对照原始胃电图，将引入的干扰略过不分析。
记录时采样频率 胃电信号是低频信号，采样频率可为1 Hz、2 Hz及4 Hz,瑞典Synectics Medical公司的质携胃电图仪可以1 Hz采样频率记录24 h胃电。
EGG的分析
EGG分析方法
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早期分析胃电图是用视觉分析，即肉眼观察和手工测量，因而分析的数据的数量少，分析参数少，对于节律异常信号较难分析，分析效果差，在计算机和数字信号处理发展日新月异的今天，这种方法不能适应胃电研究的需要，尤其是对记录时间较长的EGG。目前采用较多的方法是用计算机对EGG信号进行时域的如幅度等指标的统计分析和频域的功率谱分析，而功率谱分析时可采用静态谱分析[17]，也可采用运行谱分析[18～21]，或称分段交叠功率谱分析，一般采用运行谱分析，谱分析一般采用快速傅立叶变换。目前主要应用频率分析。
交叠分段功率谱分析
胃电进行谱分析时通常将频率分为4段，胃动过缓(0.00～2.40 cpm),慢波(2.40～3.70 cpm),胃动过速(3.70～10.00 cpm)和十二指肠和呼吸(10.00～15.00 cpm)。正常人正常状态的胃电主频率位于慢波段。
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Synectics Medical的Electro GastroGram软件(Ver 6.30)的算法如下：对于要分析的胃电数据进行交叠分段，每段取4 min 16 s(256个)的数据，相邻段交叠3 min 16 s的数据，对每段功率谱分析，得出一条谱线，直至该段数据结束。对每条谱线求主频(DF)和主功率(DP),求所有主频的平均，得出主频变异系数(DFIC,主频标准差/主频平均值×100%);求所有主功率的平均，得出主功率变异系数(DFIC,主功率标准差/主功率平均值×100%)。统计出主频属于上述四个频段的百分比。对上述所有谱进行平均，得出一条谱，求该谱的主频和主功率，作为该段时间内的主频和主功率，称为间期主频(PDF)，也就是本文中的主频。计算该谱4个频段的功率值及占总功率的百分比，其中主要是慢波和胃动过速的百分比[20]。而Stern[21]的运行谱分析为交叠192个数据， 分析参数只有主频。
频域分析参数 (1)主频率(Dominant Frequency，DF)，它反应了胃慢波的频率，正常慢波范围2.4～3.7 cpm。从较多的研究看来，主频率是一个重复性良好，相对稳定的指标。(2)与主频率相对应的主功率(Dominant Power,DP)，已证实相应的胃电活动功率的变化能反应胃收缩强度。(3)慢波功率及百分数：频率属于慢波的功率及占总功率的百分数。(4)胃动过速波功率及百分数：频率属于慢波的功率及占总功率的百分数。对于分段功率谱分析，还有如下指标：①主频百分数:主频率位于各频段的百分数。②主频变异系数(DFIC)和主功率变异系数(DPIC)，能反应胃电频率和功率的波动程度。如此众多的指标为我们研究胃电图打下了良好的基础。在上述指标中，绝对值参数个体差异较大，而百分数相对稳定，因此在胃电图分析处理时，往往采用百分数与绝对值结合使用。
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胃电在航天医学研究中的应用
在航天中，由于失重等航天因素的作用，航天员的消化功能发生明显变化，表现在航天员的体重下降，食欲降低，味觉和嗅觉敏感性降低，尤其是空间运动病发生时，出现胃不适、恶心以致呕吐;在地面模拟失重或模拟运动病实验研究中,也存在类似的问题。因此，胃电图的研究应用于航天医学中,对于了解胃运动功能的规律，保障航天员的良好消化功能状态；对于研究运动病恶心症状和植物神经的均衡性，有重要意义。
24 h胃电图动态特征的研究
胃电图具有昼夜节律。裴静琛等[22]用Synectics Medical的便携式EGG Holter记录了15名志愿者的24 h胃电；被试者安静平卧，进餐时间控制在15 min内；严格控制进餐和睡觉时间。对胃电进行分析，24 h胃电的某些参数(如主功率、主频百分数)有明显的节律性，20:00值最大；主功率4:00～6:00最低，有显著性差异；主频百分数2:00～6:00最低，有显著性差异。该节律与睡眠-觉醒的节律相对应，也符合昼夜节律的变化。早、中、晚三餐胃电主频变化不明显。说明正常人的胃电主频率是较为稳定的。这种节律性是人适应睡眠-觉醒节律时脑、神经及激素的变化调节引起的。
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胃电图在头低位卧床研究中的应用
头低位卧床中胃电图的某些有明显变化。裴静琛等[18]观察15名男性被试者在头低位21 d-6°卧床条件下的胃电图。用Synectics Medical的便携式EGG Holter测定进餐前后的胃电图，分析结果表明卧床8 d以后胃电图胃动过缓的百分数明显增加，胃动过缓节律百分数餐前与餐后有显著差异，胃动过缓节律的动力学系数显著降低，胃电胃动过缓节律增多，这提示21d头低位卧床模拟失重因素明显影响胃运动功能。
胃电图在运动病研究中应用
空间运动病是航天医学中尚待解决的医学问题之一。目前，载人航天中运动病发生率高达40%～70%，影响航天员身心健康和工作效率[23]。恶心综合症是运动病一系列植物性神经反应的基本症状，恶心综合症与胃电图的关系又如何呢？早期的关于运动病与胃功能的研究表明:运动病时胃收缩能力降低和胃电频率的升高。Wolf(1943)[24]指出：被试者在运动诱发出恶心之前和过程中胃收缩降低。McDonough等(1944)[25]指出:运动装置诱发运动病实验中，80%的被试者出现胃收缩降低。Thompson等[26](1982)证实了迷路刺激可以引起胃窦收缩减弱和延迟标准食物的胃排空。You等[27](1978)和Telander等[28](1980)发现突发恶心和呕吐以及胃停滞的病人，可以从粘膜和浆膜电极记录到5～8 cpm的胃电。由此提示运动病恶心症状可能会表现在胃电图的变化上。
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近期随记录技术和分析方法的完善，又对不同方式诱发运动病的胃电图进行了大量研究，得出了大量有意义的结果。
出现胃动过速 Stern等[17](1985)观察了21名被试者和转筒视动刺激诱发运动病的体表胃电图。14名产生运动病症状，胃电频率由正常的3 cpm上移至5～8 cpm，7名无运动病症状中的6人，其3 cpm的节律没有发生变化。由此揭示运动病发作时可能会出现胃动过速现象。Stern(1987)[21]在改进了胃电分析方法，采用了运行谱分析后，又进行转筒诱发运动病实验。Stern发现15名被试者 中10名被试者出现运动病症状，胃电谱分析出现胃动过速，Stern将胃动过速定义为4～9 cpm；没有出现运动病症状的5名被试者保持3 cpm。巴福森等[16]观察了10名健康被试者的视觉诱发运动病时胃电图的变化。视觉刺激采用黑白条相间的转筒以60°/s的速度绕被试者逆时针旋转，用WDJ-2型微电脑胃肠电检测仪记录胃电。胃电分析由286微机完成，分析参数有频率、幅度和总谱量。结果发现：10名被试者中，8名被试者出现了胃部不适，胃电频率从正常的3 cpm，上移至胃动过速(4～9 cpm)。胃电幅值也有一定变化。古华光等[20]用平行秋千诱发运动病，以重度恶心作为实验结束指标，观察了32名男性被试者的胃电图，用Synectics Medical的便携式EGG Hoter记录胃电并用计算机进行分析，结果发现20名被试者胃电间期主频由3 cpm上移至胃动过速(4～10 cpm)，并且秋千刺激前后有显著性差异。
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胃电主频的变化程度与刺激的严重程度有关 古华光等[20]发现秋千刺激后重度恶心组与中度恶心组的主频显著高于轻度恶心组，并且主频以胃动过速为主的人数有显著性增加。田广庆等[19]的转椅实验发现胃电主频没有显著变化。这说明胃电主频是一个较稳定的指标，轻度的刺激不足以引起胃电主频有显著的变化。而裴静琛等[18，22]没有发现主频的显著变化，也是因为负荷太低。
胃电功率百分数的变化 功率百分数可能是比胃电主频更敏感的一个指标。田广庆等[19]用Synectics Medical的便携式EGG Hoter记录81名男性飞行员转椅Coriolis(科里奥利)加速度刺激前庭时的胃电图，同时记录症状并用Graybiel评分法对症状打分。被试者随机分为A、B两组，分别为37人和44人。结果发现：A、B两组被试者胃动过速功率值的百分数，3 cpm功率值的百分数显著降低。古华光等[20]发现胃动过速功率百分数在秋千刺激后有显著增加，3 cpm波段功率百分数在秋千刺激后有显著降低。
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胃电指标的变化要先于症状的变化 Stern等[17，21]中均发现胃电频率的变化要比运动病症状早1～2 min左右出现。
主频不稳定系数的增加 田广庆等[19]发现转椅刺激前后主频不稳定系数有显著增加。古华光等[20]发现主频不稳定系数在秋千刺激后有显著增加。这说明运动病期间不仅仅出现胃动过速，而且胃电主频的波动范围也增加。
其它发现 Stern[29]又以胃电图的变化和症状变化为指标进一步研究了视动刺激诱发运动病症状的适应性。结果发现，进行适应性训练后，症状发生率和胃电图的变化都有所降低。Stern认为：飞行前进行视-前庭刺激训练可能会降低运动病的发生率。巴福森等[16]观察到胃电幅值也有一定变化。这都需要进一步研究。
胃电图应用于运动病研究已取得一定的结果，胃电图可以作为评价运动病恶心综合症的一种辅助性客观指标，但尚需进一步研究。
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自90年代以来，胃电图已成为基础和临床医学研究的热门，随着胃电记录、分析、研究的发展，胃电图在航天医学中的研究也会进一步深入。
(致谢：本文成文过程中，得到裴静琛、姜世忠和童伯伦教授的指导，在此表示感谢。)
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收稿日期：1998-03-05, 百拇医药