肌電圖、誘發(fā)電位在臨床中的應(yīng)用-1肌電圖、誘發(fā)電位原理與臨床應(yīng)用

一、前言

眾所周知，腦電圖、肌電圖和誘發(fā)電位是構(gòu)成現(xiàn)代臨床神經(jīng)電生理的三個重要基礎(chǔ)。

肌電圖由針極肌電圖、神經(jīng)傳導(dǎo)速度測定、反射肌電圖和重復(fù)電刺激所組成。針極肌電圖包括運動單位電位、募集相的測定、單纖維肌電圖的測定。針極肌電圖主要用于評價運動單位的功能，鑒別神經(jīng)源性損害、肌源性損害，評價神經(jīng)修復(fù)的再生，評價神經(jīng) - 肌肉接頭的功能。神經(jīng)傳導(dǎo)速度測定包括感覺神經(jīng)傳導(dǎo)速度測定和運動神經(jīng)速度測定。它主要用于評價周圍神經(jīng)的神經(jīng)纖維髓鞘和軸索的功能。反射肌電圖包括 F 反應(yīng)、 H 反射、瞬目反射、三叉神經(jīng) - 頸反射、交感皮膚反應(yīng)和球海綿體反射。它主要用于評價腦干、脊髓的反射弧功能，以及交感神經(jīng)的功能。重復(fù)電刺激主要用于評價神經(jīng) - 肌肉接頭的功能。

誘發(fā)電位包括感覺誘發(fā)電位和電、磁刺激的運動誘發(fā)電位。感覺誘發(fā)電位包括體感誘發(fā)電位、視覺誘發(fā)電位、聽覺誘發(fā)電位和事件相關(guān)電位。體感誘發(fā)電位主要用于評價意識性本體覺、精細覺通路傳導(dǎo)功能，以及感覺 - 運動皮層的功能。視覺誘發(fā)電位包括視網(wǎng)膜電圖，主要用于評價視覺神經(jīng)通路的功能、以及視網(wǎng)膜感光細胞的功能。聽覺誘發(fā)電位主要用于評價腦干聽覺通路的傳導(dǎo)功能；耳蝸以及前庭器官的功能；還有可以評價前庭神經(jīng)通路的功能；同時還可以評價感覺門控的功能。事件相關(guān)電位主要用于認知功能的評估，用于認知過程的不同階段生理心理的功能評價，還可以用于治療的評價。運動誘發(fā)電位可以評價錐體束通路的傳導(dǎo)功能以及皮質(zhì)脊髓束興奮性；它可以用于評價藥物或經(jīng)顱磁刺激的治療對中樞運動興奮性的影響。

肌電圖在神經(jīng)科中具有非常重要的作用，被稱為神經(jīng)科的“叩診錘”，它可以確定病變的性質(zhì)、病變的程度，檢測亞臨床的病灶，判斷病變的預(yù)后。肌電圖包括神經(jīng)傳導(dǎo)、神經(jīng)反射，可以直接反映周圍神經(jīng)的感覺、運動傳導(dǎo)功能，也可以直接反映脊髓和腦干的反射功能。但是，它的缺點就是不能直接反映反射弧以上的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能。因此，需結(jié)合誘發(fā)電位。

誘發(fā)電位的優(yōu)點就是直接反映感覺運動傳導(dǎo)束以及大腦感覺、運動皮層的功能。誘發(fā)電位的另一個特點就是高時間的分辨率，它具有毫秒級的時間分辨率。對中樞縱向通路病變的定位比較準(zhǔn)確，而且對影像學(xué)有重要的補充，而且它比較符合神經(jīng)疾病的癥狀和體征。事件相關(guān)電位（ ERP ）可以分離和評估認知過程中不同階段的生理心理過程，可以部分解釋精神疾病臨床癥狀。但是誘發(fā)電位的缺點就是比較低的空間分辨率，需要結(jié)合影像學(xué)以及多導(dǎo)誘發(fā)電位。

由于肌電圖和誘發(fā)電位的內(nèi)容浩如煙海，因此如果需要詳細的了解，可以看一下我們給研究生開的課程。同時，可以參照我們最近即將出版的出版物。

二、運動單位與運動單位電位

所謂運動單位就是一個α運動神經(jīng)細胞所支配的一組肌纖維。來源于不同運動單位的肌纖維互相交錯。運動單位電位就是采用針芯和針殼互相絕緣的針電極插入肌肉，在肌肉主動收縮時所記錄下一系列的肌肉動作電位。針電極的針芯為記錄電極，針殼為參考電極，從而構(gòu)成了通過導(dǎo)電物質(zhì)的記錄回路?？梢杂行У赜涗浖∪獾奈⑿‰娢蛔兓?。

記錄到的肌肉動作電位經(jīng)過放大器的數(shù)百萬倍的放大，再通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號進入計算機顯示為肉眼可見的波形，并且可以通過揚聲器播放肌電的聲音聲響。那么通過肌電位的參數(shù)分析可以判斷肌肉的功能狀況。

三、針肌電圖

正常的肌電圖，當(dāng)針電極插入肌肉以后，出現(xiàn)插入電位。這個插入電位一般持續(xù)到 200 ～ 600ms 。

這是正常肌肉插入電位的演示，當(dāng)針電極插入以后，出現(xiàn)電位的波動，持續(xù)一段時間以后又恢復(fù)成電靜息，移動針電極又重新的出現(xiàn)。

如果針電極插入的時候，受試者感到疼痛，并且出現(xiàn)了電位變化，如果移動針電極疼痛又消失，電位也就消失。這就說明針電極進入了運動終板，這是終板的電活動。其中終板棘波為先負后正的短時限電位，而終板噪聲為海嘯樣的持續(xù)樣的電位活動。終板電活動為生理性的，但是當(dāng)肌肉失去神經(jīng)支配以后出現(xiàn)終板電活動的增加。

插入電位和終板電活動都是肌肉松弛條件下的肌電反應(yīng)。而針肌電圖最重要的檢測是肌肉輕度收縮的時候運動單位電位的檢測，這就是肌肉輕度收縮的時候運動單位電位的圖像。運動單位記錄的時候可通過計算機的軟件自動的分析，也可以通過記錄以后儲存起來然后進行人工的分析。

運動單位電位最重要的分析參數(shù)是測定電位離開基線到回到基線所經(jīng)歷的時間，也就是運動單位電位的時限。其次就是分析運動單位電位的波幅，也就是從波峰到波谷的高度；再其次是分析電位經(jīng)過基線的次數(shù)也就是運動單位電位的相位。經(jīng)過一次基線的電位稱為單項波，經(jīng)過 2 次的為雙相波，以此類推，一般超過 4 相的為多相波。

運動單位電位的定量分析就是在一條肌肉上取 4 個部位進行檢測，并且取 20 個以上的運動單位電位進行平均值的分析。以平均值作為這條肌肉的運動單位電位的參數(shù)，檢測結(jié)束以后計算機自動的對時限、波幅和相位進行平均。

運動單位電位的參考值就是這個表上所列出的。那么運動單位電位的臨床意義在什么地方呢？那么運動單位電位的時限代表許多長度和傳導(dǎo)速度以及膜興奮性不同的肌纖維同步化興奮的程度 。那么時限延長 那么代表是 神經(jīng)源性損害，而時限縮短則是肌源性損害。

運動單位電位相位的增多代表肌纖維的同步化興奮不好，或者肌纖維的失神經(jīng)比較嚴重，一般多相波為 5~15%，而正常人的脛骨前肌、三角肌多項波比一般的肌肉要多一些。

運動單位電位的波幅波動在一定的范圍，波幅增高代表神經(jīng)源性損害，主要是陳舊性神經(jīng)病，周圍神經(jīng)損傷神經(jīng)的再生和運動神經(jīng)元病變；運動單位電位波幅降低則代表肌源性損害，而周圍神經(jīng)損傷早期或者有少量的神經(jīng)纖維再生的時候運動單位電位的波幅也降低，這個時候千萬不能誤診為肌源性，必須結(jié)合臨床的病例。

所謂募集相是指肌肉進行不同力量收縮的時候，運動單位不同程度的激活。正常肌肉在進行輕度收縮的時候，由于運動單位激活的程度低 表現(xiàn)為單純相；當(dāng)中度用力的時候表現(xiàn)為運動單位電位發(fā)放的頻率增高 相互混合，因此稱為混合相；當(dāng)最大用力收縮的時候運動單位發(fā)放的頻率進一步的增大，運動單位電位互相干擾，因此稱為干擾相。所以，最大用力收縮的募集相是運動單位數(shù)量和質(zhì)量的象征，如果最大用力時表現(xiàn)為混合相甚至單純相，代表運動單位的數(shù)量和質(zhì)量的降低。目前采用計算機技術(shù)將 MUP 發(fā)放的頻率采用每秒的轉(zhuǎn)折數(shù)作為橫坐標(biāo)，以波幅和轉(zhuǎn)折數(shù)的商作為縱坐標(biāo)進行肌電云圖的描記，可以快速判斷其病變性質(zhì)，進行輔助診斷。

正常情況下的的最大用力收縮肌電云圖轉(zhuǎn)折數(shù)應(yīng)該大于 500 次 / 秒，波幅位于 500~1000uV 之間，如果轉(zhuǎn)折數(shù)增高，甚至達到 2000 次 / 秒，而波幅降低，則代表肌源性損害，表現(xiàn)為病理干擾相；如果轉(zhuǎn)折數(shù)降低而波幅增高，波幅甚至達到 1500~2000uV 以上，則代表混合相甚至單純相，那么這是神經(jīng)源性損害。

現(xiàn)在我們介紹異常的肌電圖，異常的肌電圖包括插入電位延長和插入電位消失。插入電位延長，也就是插進去以后，電位不停的波動，它表現(xiàn)為肌細胞膜的不穩(wěn)定。這種情況神經(jīng)源性損害和肌源性損害中都可以出現(xiàn)，同時血清電解質(zhì)的異常也可以出現(xiàn)。而插入電位消失則代表肌肉的纖維化。

第二就是肌強直樣放電，這種肌強直樣放電見于先天性肌強直、萎縮性肌強直以及高鉀性周癱，一些嚴重的肌性病變也可以進行。它的特點是肌電類似摩托車加速的聲音。

這就是肌強直樣放電的靜態(tài)示意圖。

第三就是自發(fā)電位，自發(fā)電位是肌肉靜息的時候自發(fā)的電活動，它包括纖顫電位、正相電位和束顫電位，纖顫電位是 “ 短時限，低幅度 ” 的自發(fā)電位；而正相電位是波尖向下的電位，時限比較長；束顫電位就是不自主的運動單位電位的發(fā)放，肉眼可以看見肌肉的收縮。這個動態(tài)圖片就是肌萎縮側(cè)索硬化癥患者的自發(fā)電位。

這就是纖顫電位和正相電位的靜態(tài)圖。

正銳波，也叫正相電位，和纖顫電位是肌肉和神經(jīng)病變的一個體現(xiàn)。正相電位在神經(jīng)損傷早期就可以出現(xiàn)，但是纖顫出現(xiàn)的比較晚。正相電位和纖顫電位，它不能鑒別是神經(jīng)源性損害還是肌源性損害。特點是肌細胞膜的不穩(wěn)定以及通透性的增高。在肌性病變和神經(jīng)源性病變都可以出現(xiàn)。

束顫電位變現(xiàn)為“長時程的，高幅度的”自發(fā)電位，束顫電位被認為是自發(fā)的肌肉的抽動，是運動單位的部分或全部的肌纖維的自發(fā)放電。

如果束顫電位合并纖顫電位、正相電位，它就是具有臨床價值的自發(fā)電位。在前角細胞病變中，它的束顫電位一般出現(xiàn)于多個部位。也就是可以出現(xiàn)在頭面部、頸部、上肢、胸椎以及下肢。這種多部位的束顫電位合并纖顫電位和正相電位，它具有診斷現(xiàn)在我們看一下單純性的束顫電位，這種束顫電位沒有合并纖顫電位和正相電位。

現(xiàn)在我們介紹不同病變對運動單位電位的影響。正常情況下一個運動神經(jīng)細胞所支配的肌纖維數(shù)目是一定的，稱為神經(jīng)支配比例。當(dāng)肌源病變發(fā)生的時候，這種神經(jīng)支配比例并沒有發(fā)生改變，但肌細胞膜的通透性增高，使細胞內(nèi)的鉀離子外溢，導(dǎo)致細胞膜內(nèi)外靜息電位降低，從而引起運動單位電位的降低，運動單位去極化和復(fù)極化的時限也縮短。所以引起運動單位電位時限的縮短。當(dāng)發(fā)生運動神經(jīng)元病變的時候，由于神經(jīng)細胞之間的絕緣性降低，一個神經(jīng)細胞興奮可以導(dǎo)致眾多的神經(jīng)細胞的同步興奮，從而引起運動單位電位的增高。當(dāng)周圍神經(jīng)病變發(fā)生的時候，由于周圍神經(jīng)損傷以后神經(jīng)纖維具有自發(fā)的再生作用，由于神經(jīng)細胞再生的時候發(fā)生了迷途，所以使一個神經(jīng)細胞支配了更多的肌纖維，這就是神經(jīng)支配比例增大，神經(jīng)細胞興奮的時候使更多的肌纖維同步興奮，因而運動單位電位的波幅增高，但同時由于神經(jīng)纖維下行傳導(dǎo)的速度有差異，導(dǎo)致運動單位電位時限延長。

周圍神經(jīng)損傷早期如果有少量的神經(jīng)纖維連接也可以出現(xiàn)短時限、低波幅的運動單位電位，這個時候千萬不能認為是肌源病變。周圍神經(jīng)損傷的時候，如果持續(xù)很長時間都是一個低波幅的運動單位電位，證明神經(jīng)損傷的修復(fù)不良，應(yīng)該考慮重新手術(shù)和纖顫。周圍神經(jīng)損傷后期，如果出現(xiàn)高波幅的運動單位電位是神經(jīng)再生的證據(jù)，比出現(xiàn)肉眼可以看見的肌肉收縮要早 3 ～ 6 個月，對于判斷神經(jīng)吻合手術(shù)是否成功有重要的價值。而運動神經(jīng)元病變早期則出現(xiàn)高波幅的運動單位電位，則代表神經(jīng)細胞和神經(jīng)支持細胞損害嚴重。

早期的肌萎縮側(cè)索硬化表現(xiàn)為運動單位電位波幅非常高，但是時限并不延長。而后期的肌萎縮側(cè)索硬化癥時限延長則可能有周圍神經(jīng)的脫髓鞘有關(guān)。

這是腕管綜合征的拇短展肌運動單位電位表現(xiàn)，運動單位電位表現(xiàn)為時限延長，波幅增高，但同時也有多相波的增多。

肌源病變表現(xiàn)為運動單位電位時限的縮短和波幅的降低，但在某些肌源病變，尤其是肌營養(yǎng)不良的患者，有的時候發(fā)現(xiàn)時限并沒有縮短，有時也有高波幅的運動單位電位，特別是肢體的遠端更為明顯，這可能是肌纖維變性以后引起神經(jīng)纖維的逆行壞死，并且伴有神經(jīng)軸索的再生，晚期的肌營養(yǎng)不良也可有類似出現(xiàn)類似神經(jīng)源性損害的運動單位電位表現(xiàn)。對于這類患者盡量以檢查近體端的肌肉為主，避免出現(xiàn)模棱兩可的結(jié)論。所以在臨床上對于考慮是肌源性損害的病人，我們以檢查近體端的肌肉為主。而對于考慮神經(jīng)源性損害的病人，我們檢查遠端的肌肉為主，這樣保證可以實現(xiàn)比較高的陽性率。

這就是肌源病變的運動單位電位實測的圖片，表現(xiàn)為運動單位電位的時限縮短和波幅的降低。

這是神經(jīng)源性病變和肌源病變的運動單位電位的比較。

在肌肉大力收縮的時候，神經(jīng)源性損害表現(xiàn)為高波幅的混合相或單純相。

肌源病變早期，運動單位并沒有減少，但是由于肌肉的收縮能力降低，大力收縮的時候，運動單位表現(xiàn)為代償性的活躍增強，那么出現(xiàn)干擾相，但是由于幅度很低，那么這種情況我們稱為病理性干擾。但嚴重肌源病變的時候，由于運動單位的減少，也可以表現(xiàn)為混合相或單純相。

這是幾種不同類型的神經(jīng)源性病變、肌源病變的運動單位電位、募集相和肌電云圖的比較。所以肌電圖實際上是以神經(jīng)病理學(xué)為基礎(chǔ)的臨床電生理學(xué)科，它具有嚴密的神經(jīng)病理學(xué)基礎(chǔ)理論對臨床具有重要的指導(dǎo)價值。