第五节 神经肌肉电诊断

学习目标

1.能阐述神经肌肉电诊断的基本情况,肌电图、神经传导速度,诱发电位的概念。

2.能向患者描述肌电图、神经传导速度测定的注意事项,阐述诱发电位的分类。

一、概述

神经肌肉电诊断是神经系统检查的延伸,是探测和记录肌肉、神经生物电活动的一种技术,是生物化学、组织化学及基因等检测不能取代的。神经肌肉电诊断是康复医学中一项客观的功能检查和疗效评定方法,它以定量的电流刺激来观察神经和肌肉的兴奋性或观察肌肉在收缩或松弛时生物电活动变化以及用特定的外界刺激(包括体感、视觉、听觉)来了解周围、中枢神经系统应答过程中产生的生物电活动,临床上用于中枢神经系统和周围神经系统运动及感觉障碍的诊断和鉴别诊断。目前广泛应用于神经科、康复科、骨科等领域。

二、肌电图

(一)基本概念

肌电图(electromyography,EMG)检查是研究肌肉静息和随意收缩及周围神经受刺激时的各种电特性的科学,通常包括广义EMG和狭义EMG。

1.广义EMG 包含同心圆针电极或常规EMG、神经传导速度(nerve conduction velocity,NCV)、F波、各种反射(H反射和瞬目反射等)、重复神经电刺激(repetitive nerve stimulation,RNS)、运动单位计数、巨肌电图、单纤维肌电图等。

2.狭义EMG 即同心圆针电极或常规EMG,研究肌肉在安静和收缩状态下的电生理特性的技术。

(二)设备 

肌电图仪器由软件系统和硬件系统组成,硬件包括电极和导线、刺激器、放大器、扬声器、显示器、记录器、主机和打印机。电极分为针电极和表面电极两类,针电极是传统的常规电极,EMG最常用的电极为同心圆针电极。

(三)临床地位和应用范畴 

尽管影像学、组织化学、生物化学及基因学等检测技术的应用日益广泛,但仍不能取代EMG提供的神经肌肉正常或异常的重要信息。EMG在神经肌肉疾病的诊断、预后评价和检测中有重要意义,是神经系统检查的延伸。它是指导、监测康复进程进展及评定康复效果的有效途径。

EMG主要应用于神经科、骨科、康复科、五官科、内分泌科、精神科,还用于职业病、工伤鉴定等。EMG在大部分国家归属于神经科、骨科、康复科等。

(四)同心圆针电极(狭义EMG)

1.临床意义

(1)诊断和鉴别诊断:根据运动单位的大小,结合自发电位和募集等的情况,可以明确神经源性或者肌源性损害。

(2)发现临床病灶或易被忽略的病变:例如运动神经元病的早期诊断,以及肥胖儿童的深部肌肉萎缩和轻瘫等。

(3)补充临床的定位:EMG结合神经传导速度(NCV)测定可以对病变的定位提供帮助,如肱二头肌和三角肌神经源性损害提示C5~C6神经根受累。

(4)了解病变的程度和预后评价:神经源性损害如果有大量的自发电位,提示进行性失神经;肌源性损害如果有大量自发电位,提示活动性病变,可为治疗提供依据。

(5)对治疗前后的对比也即疗效判断有重要意义。

2.适应证、禁忌证及注意事项

(1)EMG检查的适应证:脊髓前角细胞以下包括前角细胞的病变,即下运动神经元病变。

(2)EMG检查的禁忌证及注意事项:①出血倾向、血友病、血小板低计数<20×109/L;②艾滋病、乙肝和creutzfeldt-Jakob病等;③心脏瓣膜病、亚急性细菌心内膜炎(SBE);④EMG检测后的24h内血清肌酸激酶(CK)水平增高,48h后可恢复正常。⑤避免在肌电图检查部位行肌活检;⑥进行肋间神经或Erb点针电极刺激、颈棘旁肌、膈肌、前锯肌等肌电图检查时,要注意判断检查的利弊,慎重选择,严格规范操作,避免气胸。

3.记录内容及正常EMG 

(1)安静状态:观察插入电位有无自发电位和静息状态情况等。

(2)轻收缩状态:小力自主收缩时观察运动单位动作电位(MUAP,图3-5-1),主要记录它的时限、波幅和多相波的百分比,另外还可以记录面积和转折数等。就MUAP的波幅、时限及多相波百分比而言,不同的肌肉每个实验室各有不同的正常值参考范围。

(3)大力收缩状态:观察募集现象,即观察肌肉在大力收缩时运动电位的多少及发放频率的快慢,主要表现在相型和募集电位的峰-峰值两个指标。相型是肌肉大力收缩时多个运动单位同时兴奋的综合电位,既有Ⅰ型纤维也有Ⅱ型纤维,正常情况下大力收缩时呈干扰相或者混合相(图3-5-2);募集相受多因素影响,例如患者配合程度等,单独的异常价值较小,应结合其他参数和实际情况综合分析。

图3-5-1 运动单位示意图

图3-5-2 募集电位干扰相

4.异常EMG

(1)安静状态:①插入电位。延长或增多:见于神经源性损害和肌源性损害,但应注意有无自发电位,如果没有自发电位,单纯插入电位延长意义不大;减少或消失:见于严重肌萎缩、肌肉纤维化或脂肪组织。②纤颤电位和正锐波。纤颤电位一般在失神经支配2周后出现,为单个肌纤维兴奋性增高自发放电的表现(图3-5-3),可见于神经轴索损害和肌病活动期,在失神经时以下几种情况不能发现纤颤电位:发病2周内;脱髓鞘或传导阻滞未出现轴索损伤;温度太低或循环差;严重的肌肉萎缩晚期;再生支配恢复期。正锐波的临床意义与纤颤电位相同(图3-5-4)。③复合重复放电(complex repetitive discharges,CRD)也叫肌强直样放电。④肌纤维颤搐电位:见于放射性臂丛神经病、响尾蛇咬伤中毒、前角细胞病变、脱髓鞘周围神经病、脑干胶质瘤致面肌颤搐等。⑤束颤电位。⑥肌强直放电:肌强直见于先天性肌强直、萎缩性肌强直、先天性副肌强直和高钾性周期性麻痹等(图3-5-5)。

图3-5-3 纤颤电位(箭头所指)

图3-5-4 正锐波(箭头所指)

图3-5-5 肌强直放电

(2)轻收缩状态运动单位电位(motor unit action potential,MUAP):①神经源性损害,表现为宽时限、高波幅、多相波百分比增高MUAP(图3-5-6)。②肌源性损害,表现为短时限、低波幅、多相波百分比增高MUAP(图3-5-7)。③神经源性合并肌源性损害,可见大小动作电位混合存在,可见于包涵体肌炎、血管炎神经和肌肉同时受累以及进展较快的前角细胞病变、营养代谢性疾病、中毒性疾病等。

图3-5-6 神经源性损害MUAP改变

图3-5-7 肌源性损害MUAP改变

(3)大力收缩募集电位:①单纯相,运动单位数量减少,表现为单个清晰可辨的MUAP,可以识别出基线,类似于“篱笆样”,多见于下运动神经元损害。②病理干扰相:见于肌源性病变(图3-5-8)。③无随意运动,见于严重的神经病变及癔症。

5.EMG结果判读 EMG结果判读必须结合病史、神经传导速度测定、F波等检查进行。具体可分为以下几种情况:①单肢神经源性损害;②广泛神经源性损害;③上、下肢周围神经源性损害;④单神经损害;⑤肌源性损害;⑥神经源性合并肌源性损害。

图3-5-8 上图:募集电位干扰相 中图:募集电位单纯相 下图:募集电位病理干扰相

三、神经传导速度测定

神经传导速度(NCV)测定是研究神经在传递冲动过程中生物电的活动。

1.神经纤维的生理特性 周围神经为混合神经,神经干中有许多神经纤维。神经纤维具有绝缘性、双向性、相对不疲劳性。

2.神经传导的分类 临床上将常规神经传导速度分为运动神经传导速度和感觉神经传导速度,感觉神经传导速度可以用顺向测定或逆向测定。神经传导速度通常反映有髓感觉传入纤维的状况,不能反映无髓痛觉纤维或自主神经的病变。逆向法测定所得波幅高于顺向法,并且容易受到邻近肌肉收缩的干扰。

3.MCV测定方法

(1)电极放置方法:采用手柄或鞍状刺激电极进行刺激,刺激电极置于神经干,记录和参考电极置于肌腹,地线置于两者之间。

(2)测定参数:MCV常规测定的参数包括波幅、潜伏期、传导速度。

4.SCV测定方法

(1)电极放置方法:顺向测定时刺激电极置于远端,记录和参考电极沿神经放置,置于近端,地线置于两者之间;逆向测定时刺激电极置于近端,记录和参考电极置于远端,地线置于两者之间。

(2)测定参数:SCV常规测定的参数包括波幅、潜伏期、传导速度。

5.神经传导速度测定的注意事项 ①刺激前告知患者有不适的可能,让患者有心理准备;②刺激时要保证超强刺激,这样才能获得最大波幅;③刺激位置要准确,寻找以最小刺激电量获得最大波幅的位置,并给予一定压力,保证刺激有效;④保证记录电极放置位置最佳以获得最高波幅;⑤感觉、运动传导测定出现干扰时要有效排除干扰,减少伪差,例如进行皮肤清洁、检查是否接触不良、仪器设置标准化,磨砂控制电极与皮肤间的电阻以及保持两刺激点间距要大于10cm等;⑥排查神经变异对结果的影响等。

6.神经传导速度的影响因素 温度、年龄、不同神经以及节段、性别和身高都是影响神经速度传导的因素,在其他因素不变的情况下,温度下降,传导速度会减慢,故应提前提醒患者保暖,保证测定肢体表面温度在32℃以上,冬天有条件的实验室应该配置暖气或暖水袋。

7.神经传导速度异常的病理基础 神经传导速度测定有助于识别节段性脱髓鞘和轴索变性,神经传导速度减慢或潜伏期延长是脱髓鞘的表现,波幅减低是轴索损伤的表现。

(1)脱髓鞘:脱髓鞘典型表现为神经传导速度减慢,一般低于正常值的40%以上或者末端潜伏期比正常值延长50%以上,波幅几乎不下降,甚至正常。传导阻滞和波形离散也是脱髓鞘的表现。

(2)轴索损害:轴索损害典型表现为波幅明显下降,末端潜伏期轻微延长,不超过正常值的50%,神经传导速度正常或轻微下降,不低于正常值的50%,严重者未能引出肯定波形。

8.NCV测定常用的神经 上肢:正中、尺、桡、腋、肌皮神经等;下肢:胫后神经、腓总神经、股神经、腓肠神经等。

四、F波

1.概念 F波是超强电刺激神经干在M波之后的一个晚成分,是运动神经的逆行冲动使前角细胞兴奋的回返放电(图3-5-9),因首先在足部小肌肉上记录而得名。重复刺激时F波的波形和潜伏期变异较大,但波幅不随刺激量变化而改变。F波可以反映近端运动神经的功能,有助于对神经根病变的诊断。

2.F波的检测内容 测定参数主要包括F波出现率以及F波传导速度或潜伏期;常检测的神经包括正中神经、尺神经、胫后神经、腓总神经等。

3.F波的临床应用 

(1)Guillian-Barre综合征:F波异常可早于运动神经传导速度改变(图3-5-10)。

(2)糖尿病性神经病:F波异常可早于临床症状,表现为潜伏期延长。

(3)神经根或神经丛病变:均可表现为F波潜伏期延长或出现率降低。

(4)F波正常不能除外神经根或神经丛损害,但若远端运动传导正常而F波异常时,表明有近端损害。

图3-5-9 正中神经正常F波

图3-5-10 F波出现率减低

五、重复神经电刺激

1.概念 重复神经电刺激(repetitive nerve stimulation,RNS)是指以一定的频率超强重复刺激运动神经干,在其支配的肌肉记录运动反应即复合肌肉动作电位,然后观察波幅的变化程度,是诊断神经肌肉接头部位病变的特征性手段。常选择易检测、易固定、易受累的神经进行检查,例如面神经、腋神经和尺神经等。

2.检测参数 包括低频RNS(≤5Hz)和高频RNS(>5Hz)。低频RNS主要观察波幅是否递减和递减的程度,检测神经常为面神经、腋神经和尺神经;高频RNS主要观察波幅是否递减或递增,以及递减、递增的程度,检测神经常为尺神经(图3-5-11,3-5-12)。

图3-5-11 正常人低频RNS

图3-5-12 正常人高频RNS

3.异常的判断标准 低频RNS,国内有些实验室参照北京协和医院的标准:第4或5波波幅较第1波下降15%以上为波幅递减(图3-5-13);高频RNS,最后一个波较第1波波幅下降30%以上为波幅递减,波幅升高100%以上为波幅递增,波幅升高56%以上为可疑。

图3-5-13 重症肌无力患者低频RNS波幅递减

4.影响因素 胆碱酯酶抑制剂、皮肤温度、刺激强度、记录方法等都是影响RNS测定的因素。胆碱酯酶抑制剂对检测结果有直接的影响,一般要求患者根据实际情况在检测前12~18h停用胆碱酯酶抑制剂。

5.临床意义 主要用于重症肌无力、Lamber-Eaton综合征和肉毒杆菌毒素中毒的诊断和鉴别诊断。

六、诱发电位

(一)定义

诱发电位(evoke potential,EP)或称诱导反应,是指神经系统(包括外周或中枢,感觉或运动系统)接受内、外界刺激所产生的特定电活动。包括体感诱发电位(somatosensory evoke potential,SEP)、脑干听觉诱发电位(brainstem auditory evoke potential,BAEP)、视觉诱发电位(visual evoke potential,VEP)、运动诱发电位(motor evoke potential,MEP)、事件相关电位(event-related potential,ERP)等。

(二)临床意义

协助诊断中枢、周围神经系统的可疑病变,帮助病损定位,监测康复过程,评定康复疗效,监护感觉、运动系统的功能状态,为预后和康复治疗提供确切的指标,因此它是神经内科、神经外科、康复科等有力工具,可为临床医疗、科研提供有价值的资料。EP被认为是继脑电图和肌电图之后的神经电生理的第三大进展。

(三)体感诱发电位(SEP)检测

1.临床意义 SEP适用于躯体感觉传导通路损害的检测,对脱髓鞘病变、周围神经损害、后根病变、脊髓后角、后索、内侧丘系、丘脑投射系统及皮质感觉区损害的检测有重要临床意义。

2.检测神经及参数 上肢常检测正中神经,下肢常检测胫神经。上肢SEP记录电极记录Erb点、C7棘突、皮质电位,主要指标为N9、N13、P15、N20、P25等波;下肢SEP记录电极记录腘窝、T12棘突、皮质电位,主要指标为N9、N20、P40等波;记录电极用表面电极或者单极针。主要看各波潜伏期、波幅、峰间期及侧间差(图3-5-14)。

图3-5-14 正常人刺激正中神经SEP结果

(四)脑干听觉诱发电位(BAEP)检测

1.定义 利用短声刺激双耳,在头颅表面记录到听神经至脑干的电活动。一般以高于受检者主观听阈50~60dB的强度进行刺激,刺激频率最好在10~15Hz,叠加次数为1000~2000次。BAEP不受意识改变和麻醉等因素的影响,具有临床实用价值。它由7个波组成,波形稳定、可重复性好,在头顶正中线记录波形最明显。

2.各波来源示意 Ⅰ波:耳蜗神经动作电位;Ⅱ波:蜗神经核的突触后电位;Ⅲ波:上橄榄核群的树突突触后电位;Ⅳ波:外侧丘系腹侧核群的树突突触后电位;Ⅴ波:下丘脑的中央核团区;Ⅵ波:内侧膝状体;Ⅶ波:丘脑皮质投射区(图3-5-15)。

现已证明,BAEP 7个波中至少前5个波反映脑干听觉系统中特定的神经发生源(图3-5-16)。

图3-5-15 BAEP各波来源示意图

图3-5-16 正常BAEP

(五)视觉诱发电位(VEP)检测

1.定义 VEP是经头皮记录的枕叶皮质对视觉刺激产生的电活动。其传导路径为:视网膜感受器—视神经—视交叉—视束—外侧膝状体—视放射—枕叶视区(即纹状区)。凡能累及视神经轴突数量、髓鞘状态、神经节细胞功能等的疾病皆可引起VEP异常改变,其变化取决于病变的范围、程度和病程(图3-5-17)。

图3-5-17 正常VEP

2.临床应用 常用于视神经疾病、视神经脱髓鞘病变等疾病的辅助诊断检查。

3.检测方法 VEP可受视力的影响,故近视眼、远视眼或其他原因造成的屈光不正均应佩戴眼镜矫正,在矫正视力的情况下进行检测。常用的是棋盘格翻转瞬态EP(PRVEP),不合作者采用闪光VEP。PRVEP重复性好、阳性率高、波形简单易分析,应用最广泛;闪光VEP的优点是受视敏度的影响少,但由于其波形和潜伏期的正常值变异大,假阴性率高,多用于不合作者。目前认为PRVEP对检测脱髓鞘病灶更为敏感。

4.检测结果 主要指标为波N75、P100、N145的潜伏期和P100波的波幅。对于多发性硬化(MS)患者的VEP异常最常见的和最有诊断价值的是P100波潜伏期延长,而两眼间潜伏期差过大是视神经功能障碍最敏感的指标。

(林燕君)