偏头痛患者的脑电图改变目前认识不一致，一般认为，偏头痛病人无论是在发作期或间歇期，脑电图的异常发生率皆比正常对照组高。偏头痛患者脑电图异常表观可有：局灶性波增多；阵发性短程或中程至高幅的慢波，棘波、棘慢综合波及散发的尖波，对过度换气或闪光刺激的异常反应。

偏头痛患者脑电图慢波灶可发生于偏头痛的发作期，发作前及发作后。国外统计偏头痛发作期间脑电图异常率为20％～55％，陈俊抛等统计为25.2%。有人报道偏头痛患者发作期脑电图异常率比对照组高3倍。小儿偏头痛脑电图的异常率较高，达9％～70％不等，可出现棘波、阵发性慢波、快波活动及弥漫性慢波。

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脑电地形图是目前最先进的计算机辅助脑电定量分析技术，它能以类似二维的图像形式显示直观的脑电活动分布。1989~1990年，北京宣武医院神经内科对100例偏头痛患者及对照组进行了脑电地形图的研究，发现偏头痛患者疼痛部位与脑电地形图对应点有一定相关性，可明确显示病变的范围和程度，患者组阳性率为74%。