肌电图检查

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肌电图检查(electromyography,EMG),应用肌电仪记录肌肉在放松和收缩时的生物电活动同时监听声音变化,结合神经传导速度测定,可确定神经、肌肉功能状态的检查方法。可用于肌病周围神经病,神经终板疾病的检查,可协助判别病变的部位、程度、预后。肌电图广泛应用于临床医学各学科。能鉴别肌原性或神经原性损害;区别周围神经髓鞘损害和轴索损害;确定神经损伤及压迫的部位、程度及预后;判定神经吻合后功能恢复的情况;判定咀嚼肌的功能,膀胱括约肌肛门括约肌的功能;又用于运动医学针灸麻醉的研究工作。

现代肌电检查朝着更定量化的方向发展、设计出肌电图的定量分析、单纤维肌电图、巨肌电图等方法。

肌电图检查应根据不同的病情,选择要检查的肌肉及检查的项目。

目录

运动单位

脊髓前角细胞颅神经运动核的细胞及其轴突(神经纤维)通过神经终板支配数条肌纤维,由此构成运动单位。它是肌肉收缩的基本单位,其范围因不同的肌肉而异:上肢肌肉运动单位的范围大致为5~7mm直径的圆形区域,下肢肌肉者约为7~10mm。在一个运动单位中肌纤维是分散分布的。不同肌肉的运动单位所支配的肌纤维数目差异很大。一个神经元所支配的肌纤维数目称为神经支配比例,如肱二头肌一个运动单位包含800条肌纤维,即神经支配比例为1:800;臀大肌 1:100,腓肠肌1:1934,面肌1:5~7,眼肌舌肌1:3~7,颈阔肌1:25等。一个运动单位支配的肌纤维数目越少,该肌的灵活性越高。肌电图所记录的运动单位电位,即是一个运动单位中肌纤维电活动的总和,而非单一肌纤维的电位。目前已有专门的设备,来记录和分析单个肌纤维的电活动,这称为单纤维肌电图,对终板病变有较大的诊断价值。病理情况下,运动单位的范围及神经支配比例发生变化。神经原性损害时,病变的神经元功能丧失,其附近正常神经元的神经纤维以芽生的方式去支配病变神经元所支配的肌纤维,因此使运动单位的范围增大;在肌原性损害时,由于一个运动单位中肌纤维本身的病变,正常功能的肌纤维数目减少,因此运动单位范围减小。运动单位的生理特性为:①肌肉收缩时,不同运动单位的活动并非同时开始,而是相继的,即在某一时程内,只有一部分运动单位兴奋,从而保证肌肉收缩的稳定和持续。②正常情况下参与兴奋的运动单位的数目可根据生理需要而改变,即肌肉轻度收缩时参与兴奋的运动单位数目少;大力收缩时,则数目多。病理情况下,由于病损使运动单位数目减少,肌肉收缩时不能动员足够的运动单位兴奋,因此产生不同程度的瘫痪。如果疾病呈慢性病程,残存的运动单位便以增加活动频率的方式来代偿。③对不同刺激的反应不同:刺激强度增大时,兴奋的神经纤维数目增多,反应的强度也越大。刺激强度大到一定程度时,刺激阈不同的神经纤维都能被兴奋。

肌电图检查的方法

现代的肌电图仪包括放大器、示波器、扬声器、刺激器、记录器、平均器几个部分。平均器是现代肌电图机不可缺少的部分,其主要功能是从噪声中提取所需的电信号。此外肌电图仪还备有电子记忆系统

肌电检查可应用多种电极,最常用的是同轴单心或双心针电极(插入肌腹用以检测运动单位电位)、表面电极(置于皮肤表面用以记录整块肌肉的电活动,因此可用来记录神经传导速度,脊髓反射、肌肉的不自主运动等)及复式电极(用以测量运动单位的范围的大小)。大多数情况下肌电图检查时要用针极插入受检的肌肉,因此是一种有痛苦的检查,不可滥用。

检查过程中要观察针极插入时的电活动,观察放松时的情况,而后令受检者使肌肉轻收缩和大力收缩,观察运动单位电位的改变、包括时限、波幅以及数目的多少。在观察肌电图形改变的同时,监听伴随的声音的改变。一般每块肌肉测20个点,以取得运动单位电位波幅和时限的平均值。

除常规肌电检查外可根据需要作神经传导速度的测定,包括运动传导速度及感觉传导速度的测定。可使用同心针电极或皮肤表面电极记录。

①  运动传导速度(MCV)的测定,一般用电方波在神经干的远近两端进行超强刺激,在所支配的肌肉上分别记录这两次刺激所产生的反应,测定两点上的潜伏期(从开始刺激到开始产生反应之间所需要的时间)、两个刺激点之间的距离,以及远端刺激点到记录点的距离,用下列公式计算运动神经传导速度。正常人的运动神经传导速度大约为50m/s左右。

②  感觉神经传导速度(SCV),用顺行法及逆行法记录,前者比较常用(在神经的远端刺激,近端记录)。多用表面电极,亦可用感觉针极置于非常接近神经干的部位进行记录。根据刺激点到记录点的距离和记录点神经电位的潜伏期、可计算传导速度。感觉神经传导速度检查比运动神经传导速度检查敏感,常在病变的早期,甚至在病人尚无异常症状和体征时感觉传导速度就可以出现异常。

神经传导速度检查所获得的结果,反映整个神经干(包括快纤维及慢纤维)传导冲动的能力、诱发的电位代表神经纤维兴奋的总和。潜伏期代表最快纤维的传导时间诱发电位的波幅反映参与传导的纤维的数目,以及这些纤维活动的同步的程度。诱发电位持续的时间代表最快纤维与最慢纤维传导性能的差异。如果参与传导的各种纤维不同比例地减少,诱发电位持续时间延长,波幅下降,位相增多。

正常肌电图

正常肌肉在完全松弛时,运动单位无活动,测不出动作电位,示波器上显示一条直线,这称为电静息。当针极插入肌肉时可见基线漂移或见时限1~3ms 波幅100┢V电位爆发(插入电位)、旋即消失、这可能是针极对肌纤维的机械刺激所引起。针极接近终板区域时可见不规则的波幅50┢V,时限1~3ms的小波,伴随有海啸样声音(称为终极噪声),有时亦可出现双相小尖波,称为终板电位,第一相为负相,波幅250┢V,时限1~5ms。

肌肉轻收缩时,可记录出单个的运动单位电位,运动单位内肌纤维电活动的总和。在同一肌肉不同部位记录出的运动单位电位可有不同的时限、波幅、及波形。正常运动单位电位的时限大约为 5~15ms、头面部肌肉时限短,而四肢躯干肌肉时限较长。时限还受年龄、疲劳程度、使用的电极等因素的影响,如1岁以内者三角肌运动单位的平均时限为8.8ms,而到75岁则为15.7ms。运动单位电位的波幅也因肌肉的不同、针极的位置不同,用力大小的不同而异,变动甚大。运动单位电位的波形中二、三、四相占大多数,其中二、三相的占80%左右,单相占15%,五相和五相以上的多相波只占少数。每块肌肉含数百至数千个运动单位,作不同程度的用力收缩时参加收缩的运动单位数量不同,记录的运动单位募集形式亦异,肌肉轻度收缩时只有少数个运动单位活动,此时记录的波型中运动单位清晰可辨。这种波型称单纯相;中度收缩时,参与活动的运动单位数目及每个运动单位的放电频率亦增加,部分运动单位电位互相重叠基线不很清晰,但仍可辨认。这种波型称混合相。用大力收缩时,全部运动单位参与活动,运动单位电位密集,互相重叠,基线不能分辨,呈现干扰相。

异常肌电图

在一些神经病、肌病等肌电图中可出现异常。

①  插入电位异常。针极插入时可出现持续一段时间的由各种电位成分组成的一系列电活动,而后频率及波幅逐渐自发地衰减,这种现象称为插入电位延长。多见于失神经支配的肌肉。有一种特殊形式的插入电位延长,可在肌电图仪扬声器中听到类似摩托车起动的声音称为肌强直发放,为肌强直现象的特殊表现,常见于先天性肌强直、萎缩性肌强直副肌强直等疾病,但亦可见于多发肌炎进行性肌营养不良,少数周围神经损伤运动神经元病

②  自发性电位。正常静息状态的肌肉无自发性放电、有病理改变的肌肉安静时也可出现各种自发电活动。纤颤电位是肌纤维的自发放电,是很有意义的病理电位。时限<3ms、波幅在 5~100┢V左右,伴随着“滴答”的声音,呈双相尖波,开始为正相,继之为负相,频率1~30次/秒。多见于神经原性损害,少见于肌病,罕见于正常的肌肉。正锐波常与纤颤电位伴发,开始为起始较快的正相锐波,随后为一个时限很长波幅很低的负相波,音调较为粗钝。这种电位是细胞内外电流在接近点受阻的现象,见于失神经支配较久的肌肉或某些肌原性疾病。束颤电位在形态、波幅和时限上与运动单位电位无明显差别。但发生于病人肌肉完全松弛时。束颤电位有两种。单纯束颤电位是一个运动单元的自发性动作电位,有单相、双相或三相。仅出现单纯束颤电位诊断价值小。复合束颤电位是病变运动单位所属肌纤维群不自主收缩所产生、呈多相波形,为病理性,见于慢性前角细胞病变、神经根或周围神经刺激性或压迫性损害。偶见于肌病。

③  肌肉随意收缩时的异常肌电图。病理情况下肌肉轻收缩时,运动单位电位的时限可发生变化:神经原性损害时时限延长,肌原性损害时时限缩短。病理情况下运动单位电位的波幅亦可发生变化:神经原性损害波幅增高,肌原性损害波幅降低。同时亦可有波形的变化,表现为多相电位的比例增加,神经原性损害时多为群多相电位增加,肌原性损害时短棘波多相电位增多。

正常情况下,肌肉作最大收缩时的肌电图呈干状相。病理情况下,最大收缩时的肌电图大致分为二类。一类是减少型,因不能动员足够的运动单位参与兴奋,因此出现运动单位电位数目减少的现象,肌肉最大收缩时出现单纯相或混合相。甚至完全瘫痪的肌肉出现病理性电静息。减少型常见于神经原性损害。另一类是病理干扰相表现为高频率放电、波形琐碎。同时伴有波幅降低,图形密集的程度与肌力极不平行(图6)。

肌电图的临床应用

可以借助肌电图区分神经原性损害和肌原性损害。运动神经元疾病,如进行性脊髓性肌萎缩肌萎缩侧索硬化脊髓灰质炎后遗症均可呈现典型的神经原性损害的表现:束颤电位明显,可见纤颤电位、正锐波,运动单位电位时限延长波幅增高,多相电位增多大力收缩呈减少型,运动神经传导速度正常或稍减慢,感觉神经传导速度正常。

应用肌电图可鉴别周围神经病是以轴索损害为主还是以髓鞘损害为主。前者肌肉放松时可有自发电位,轻度收缩时运动单位电位时限延长,波幅增高,大力收缩时运动单位电位数目减少,神经传导速度正常或稍减慢,诱发电位波幅降低,单纤维肌电图纤维密度增加。这类以轴索损害为主的周围神经病中最常见的有酒精中毒性神经病、缺血性神经病、卟啉病腓骨肌萎缩症轴索型、维生素B1缺乏性神经病、药物中毒神经炎。而髓鞘损害的周围神经病,肌肉放松时无自发电位,运动单位电位的波幅及时限正常,重收缩时运动单位电位的数目大量减少,神经传导速度明显减低,单纤维肌电图呈正常的密度。这一类中最常见的有糖尿病性神经病,腓骨肌萎缩症的髓鞘型,白喉性神经炎,癌性神经病,多发性感染性神经根神经炎,压迫性神经病等。

各种肌病除具有肌原性损害的一般肌电图表现外,还具有自己独特的肌电图表现,例如进行性肌营养不良可有较多的自发电位;多发肌炎可有多量的纤颤电位。不同期的肌炎变化不同,特别是慢性期者可呈多样的变化。先天性肌强直及萎缩性肌强直可见肌强直发放。重症肌无力,无自发放电,随意收缩时运动单位电位可正常,但肌肉易疲劳,持续收缩30秒以内即出现运动单位电位波幅进行性衰减神经传导速度正常,用脉冲电反复刺激神经干,可见低频递减现象(低频脉冲刺激后波幅递减)。肌无力综合征可见重复频率刺激高频递增现象。

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