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神经电生理 1 基本概念神经肌肉电兴奋种类自发 心电图 脑电图 肌电图诱发 诱发电位 体感 视觉 听觉等 2 2 Electrocardiogram心电图 3 Electroencephalogram 脑电图 4 Electromyogram 肌电图 5 概述 电诊断是一种探测和记录神经 肌肉的生物电活动的检查方法 是神经系统检查的客观论证 对运动和感觉障碍进行诊断 鉴别诊断和康复评定 对肌肉疾病 运动终板疾病 周围神经 脊髓乃至皮层损害进行定位 定性 定量的分析 常规肌电图 运动神经传导速度 感觉神经传导速度 F波 H反射 瞬目反射 重复电刺激 以及体感 听觉 视觉诱发电位检测等 6 肌电图可帮助临床上以下问题 肌肉是神经正常支配 部分支配还是完全失支配 有无神经再支配的证据存在 肌电图的发现支持神经病变还是肌病 所检查的肌肉的肌电图异常模式提示病变位于是神经根 神经丛 前角细胞还是外周神经 神经病变中 病灶位于神经的哪个特定部位 是哪部分肌肉异常 四肢肌群 前初级支支配 椎旁肌群 后初级支支配 还是头颈肌群 颅神经支配 7 肌电图定义 是记录显示肌肉运动产生的电活动的图形 是测定整个运动系统功能的一种手段 生理基础要点 随意运动由锥体系和锥体外系控制 二者均通过延髓或脊髓的运动神经元 下运动神经元 包括神经细胞及其轴突 使肌肉实现运动功能 8 表面电极 针电极 肌电图仪 9 图12 3临床ENMG使用的记录电极 A 棒状 鞍形 电极B 圆盘电极C 粘胶电极D 单极针电极E 同心圆针电极F 双极针电极 10 运动单位 下运动神经元及其支配的肌纤维合称为运动单位 motorunit MU 11 一个MU由一个下运动神经元及其所支配的肌纤维组成 其支配的肌纤维数目由几条至2000条不等 范围直径约5 10mm 各运动单位支配的范围有重叠 11 正常运动单位电位 正常运动单位电位 12 肌电图检查的基本步骤 肌肉安静状态下 1 插入电位2 静息电位3 自发电位 正锐波 纤颤电位 束颤电位 复合重复放电 4 肌强直电位5 肌颤搐电位轻用力状态 单个运动单位分析MUAP 记录MUAP的时限 波幅 多相波的百分比 波的形态 面积 转折数最大用力收缩状态 1 相型 干扰相 混合相 单纯相 病理性干扰相2 募集电位的峰峰值 13 肌肉安静状态下 正常1 插入电位 针插入肌肉时可引起一阵短暂的电位 电极针尖对肌纤维的机械刺激所诱发之动作电位 正常肌肉瞬间放电持续约100MS 不超过1S即转为电静息 停止进针后 即刻消失 a 终板噪音 当针电极插入运动终板及附近时 可出现低电压 100UV左右 短时程 0 5 20ms 的负相电位 称终板噪声 b 神经电位 针电极插入瞬间突然发生的一串负电位 30 50HZ 最高可达成100 150HZ 时程多在2MS 患者有痛感 移动电极消失 c 肌痉挛电位 插入电极后 病人常感疼痛 肌纤维痉挛 出现短时程低电压电位 称肌痉挛电位 可见局部肌纤维抽动 2 电静息状态 当肌肉在完全松驰状态下 电极下的肌纤维无动作电位 出现呈一条直线 14 异常 自发电位 正锐波 纤颤电位 束颤电位 复合重复放电肌强直电位肌颤搐电位 15 异常 纤颤电位 失神经支配后或肌源性疾病 膜应激性增加致肌纤维自发颤搐 1 相位 2 3相 先正后负 2 时限 1 5ms 3 波幅 20 200 V 一般在肌肉失神经支配15 21天 自发 地出现 16 正相尖波 是由肌肉病损部记录到的肌纤维活动电位 损伤电流 1 相位 起始为小于5ms的正相波 继以低幅较长时限的负相波 2 时限 全波约10 30mm3 波幅 20 200 V 17 18 束颤电位 自发的肌肉抽动 一组运动单位电位的全部或部分肌纤维自发放电 波形同运动单位电位 可为异常 也可为正常 单纯束颤本身不能确定为异常 只有同时发现纤颤电位或 和正相尖波才有肯定的病理意义 在正常肌肉中出现多见于痛性痉挛 典型的束颤电位多于前角细胞病变时出现 神经根病 嵌压神经病也可出现 19 束颤电位 20 21 肌颤搐电位 是复合的运动单位电位重复发放 以0 1 10s的间隔规律性爆发发放的互不相同的MUAP 多出现于面肌 脑干肿瘤 多发性硬化病人 也见于慢性周围神经病 22 肌颤搐电位 23 轻用力状态 单个运动单位分析MUAP 24 正常 轻用力时出现一个个孤立的运动单位电位 正常肌肉在轻微主动收缩时 出现的动作电位称为运动单位电位 它表示一个脊髓前角细胞及其轴突所支配的肌纤维的综合电位或亚运动单位的综合电位 25 运动单位特征如下 波形 由离开基线偏转的位相来决定 根据偏转次数的多少分为单相 双相 三相 四相或多相 一般为双相或三相 两者共占动作电位波形的80 单相占15 多相小于20 通常小于4 部分肌肉如胫前肌可达35 三角肌可达26 时程 时限 反映一个MUAP所有的肌纤维同步放电情况 系指运动单位电位从离开基线的偏转起 到返回基线所经历的时间 若做到精确 一块肌肉需测定20个以上运动单位时程的平均值 运动单位时程变动范围较大 一般在3 15ms范围 电压 系指亚运动单位肌纤维兴奋时产生的运动单位幅度的总和 即正相峰值加上负相峰值 一般为100 2000 V 最高电压不超过5mv 运动单位电位 MUP 参数 a 峰到峰的波幅 b 时限 转折 箭头 相数 五角星 26 正常 轻用力时出现一个个孤立的运动单位电位 27 异常 肌源性病损神经源性病损前角细胞病损 28 异常 肌源性病损 29 异常 神经源性病损 30 异常 巨大电位 31 最大用力收缩状态 干扰相肌肉作重收缩时 运动单位电位相互重叠 不能分离出单个运动单位电位 神经元性疾病肌肉重收缩时 单个或几个运动单位电位高频发放 称高频单纯相 病理干扰相波形细碎密集 波幅低 扬声器上出现碎裂的高音调 称病理干扰相 运动单位数量正常 但肌纤维变性坏死 使每个轴突所支配的肌纤维数目减少而造成 见于肌原性病变 单纯相运动单位数量减少 相当于正常肌肉作轻度收缩时的动作电位 正常的轴突向周围发生侧支去支配失神经的肌纤维 使每个轴突所支配的肌纤维数增多所致 见于神经元性病变 混合相肌肉最大收缩时 出现较正常干扰相为弱的电活动形式 即基线上无静止区 但仍能区分出单个动作电位或减弱干扰相 此种状态相当于正常肌肉作中等程度随意收缩时的动作电位 无随意运动完全瘫痪的肌肉 使之随意用力 并无任何动作电位出现 肌电图上电静息状态 称无随意运动 也称为病理性电静息 见于严重的神经肌肉病变及癔病性瘫痪 32 正常 1 相型 肌肉大力收缩时多个运动单位同时兴奋的综合电位正常为干扰相或混合相2 募集电位的峰峰值 正常2 4MV 需要结合相型一起分析 峰峰值的测量以绝大部分电位的波形为准 33 34 正常肌肉肌病神经病 35 表面肌电图 36 表面肌电图 SurfaceEMG 对整块肌肉 1个 数个 中许多运动单位的整体肌电活动的定量观察采用贴于皮肤表面的电极运动时间运动空间 37 为什么要检测表面肌电信号 获得一块肌肉或一组肌群的某些参数力活动 放松时间疲劳比较不同肌群的特征收缩比例协同收缩率完成某一动作的收缩模式 38 表面肌电图工作原理 肌肉收缩产生电信号表面电极记生成肌电图录肌电信号 肌纤维产生微弱的动作电位 肌肉在收缩状态下能够产生uV mV级的电信号 在皮肤表面放置表面电极拾取肌电信号 通过放大 滤波和数字化电路 输入计算机 生成表面肌电的图形 39 针EMG与表面EMG的区别 针肌电图 记录单个运动单位与肌肉收缩力及肌电信号的相关性较低 表面肌电图 记录一块或一组肌群波形比较缓和 高频成分较少 40 表面肌电图的优缺点 无创 无痛 没有感染的危险不能记录单个运动单位电位 41 表面肌电图的临床应用 运动肌电图学 步态研究人体工程康复研究运动医学 42 多导表面肌电图评价肌肉的传导速度终板区定位 为活检提供依据 43 神经传导检查 NCV 44 2020 1 7 45 神经传导速度 是研究神经在传递冲动过程中的生物电活动 感觉神经将兴奋冲动传向中枢 即向心传导运动神经将兴奋传向远端肌肉 即离心传导 46 神经传导测试可帮助临床上以下问题 1 是否周围神经纤维的损害 2 是感觉纤维 运动纤维 或两者兼而有之呢 3 周围神经纤维损伤的部位在哪里 4 涉及多少条周围神经 5 涉及一侧肢体的神经 还是双侧 是不是上肢和下肢的神经都涉及在内 6 涉及的周围神经是什么类型 是部分损伤还是完全损伤 7 周围神经损伤的严重程度有没有随时间而增加或减少 有没有恢复或进一步恶化的迹象 8 有没有局部神经阻断 轴突的变性或节段性脱髓鞘的迹象 9 神经受损的模式是局部 单神经 还是广泛受损 多神经病 47 神经传导速度 检测传出纤维 传入纤维两者均是髓鞘化纤维测定起始潜伏期 代表最快的神经纤维的最大传导速度 48 神经传导速度检查的成分 波幅时限潜伏期传导速度面积 49 运动神经传导速度 MCV 50 电极 刺激电极 记录电极 51 运动神经传导测试中的通路 刺激和记录的部位 超强刺激应用于周围神经支配的肌肉 激活肌肉而产生的动作电位被表面电极所记录 52 运动神经传导速度 米 秒 距离 毫米 S1潜伏期 近端 S2潜伏期 远端 CV 235 7 8 3 5 54 7m s 53 正中神经的运动神经传导测试的刺激部位和记录部位 54 A 桡神经 B 尺神经运动传导速度测试的刺激部位和记录部位 55 C 腓深神经 D 胫神经运动传导速度测试的刺激部位和记录部位 56 分析指标潜伏期 从脉冲波刺激开始至记录到动作电位 M波 出现之间的潜伏时间称潜伏期 以ms表示 传导时间与距离 测定运动神经传导速度时 使用脉冲电流对神经的各个不同端点分别进行刺激 在其所支配的远端记录到动作电位 M波 两个端点潜伏期之差称为传导时间 再从人体表面测出两端点间的距离 正常值为50 70m s左右 57 58 感觉神经传导速度 SCV 59 电极 1 刺激电极 2 记录电极 60 检查方法顺流法 将指环状电极套在食指上作刺激电极 并在神经干一点或二点上记录神经的激发电位 用此法测得的感觉神经的电位比较小 一般不易测得 常需用叠加法才能得到 反流法 电极安放同顺流法 但以神经干上的两对电极作为刺激电极 而以食指或小指上的环状电极作为记录电极 用此法测得的感觉神经的电位较高 一般容易得到 61 感觉神经传导的路径 刺激点 记录点的图解 A 正向感觉传导技术 B 逆向感觉传导技术 62 正中神经从腕部至示指的逆向感觉神经传导刺激和记录电极位点 63 A 尺神经 B 桡浅神经的感觉传导速度测试的刺激部位 64 C 腓肠神经 D 腓浅神经的感觉传导速度测试的刺激部位 65 感觉神经传导速度 米 秒 距离 毫米 起始潜伏期 毫秒 例 正中神经腕部的刺激电极和示指近端记录电极距离为120mm潜伏期为2 8ms CSNAP 传导速度可通过以下计算 CV腕 指 距离 时间 120mm 2 8ms 42 9m s 66 神经传导速度数据的分析 取决于神经损伤的类型 神经失用和轴索中断或神经断裂 神经损伤的程度 部分损伤 完全损伤 以及在损伤后何时开始神经电生理测试下面例举不同类型的前臂中段正中神经损伤反应的变化 从中可以看出神经传导速度数据的分析中这些因素的重要性 67 A B显示部分轴突中断 50 的运动神经传导测试结果 持续21天 剩余的功能完整未受到损伤的运动轴索传导无减慢 A 刺激损伤部位的远端会引起CMAP的波幅减少 由于部分轴索变性 而潜伏期是正常的 因为剩余的功能完整的运动轴索没有明显的传导减慢 B 刺激损伤部位的近端引起CMAP的波幅减少 由于损伤部位远端部分轴索变性 而潜伏期是正常的 由于损伤部位或远端的剩余的运动轴索没有明显的传导减慢 68 C D显示完全性轴索中断 100 的运动神经传导测试结果 持续1天 剩余的功能完整未受到损伤的运动轴索传导无减慢 C 刺激损伤部位的远端诱发正常波幅的CMAP 因为轴索尚未变性 潜伏期正常 D 刺激损伤部位的近端不能诱发CMAP 由于损伤部位轴索连续性被彻底破坏 69 70 神经传导检查临床意义 减慢主要见于周围神经疾患脊髓前角细胞疾患时传导速度一般无改变 但如果伴有周围神经变性时 运动神经传导速度可有不同程度减慢 而感觉神经传导速度正常肌源性疾病时 传导速度在正常范围一般认为感觉神经传导速度较运动神经传导速度敏感 周围神经疾患在临床症状出现前 即可出现感觉神经传导速度的减慢 而运动神经传导速度正常神经根压迫症神经传导速度无显著改变 这是因为每个神经内含有多个神经根 一个神经根的受损 并不影响神经传导 71 F波检测 72 F 波测试 路径 刺激部位和记录部位 B 正中神经的F 波测试 M 波和F 波 C 实际的F 波测试结果 拇短展肌的M 波 左 和F 波 右 73 F波传导速度 刺激神经干时 运动纤维的兴奋双向传导 向下传导引起肌肉兴奋 其电反应称为M波 向近心端的传导将上达于运动神经元 激发运动神经元的兴奋再回返传导 引起同一肌肉的二次兴奋 是为F反应 74 75 F反应的特点是几乎在任何神经上均可诱发 刺激阈值大于M波的刺激阈 往往在超强刺激时才能比较容易出现 而且其出现率难以达到100 F反应的波幅也恒小于M波 一般只及M波的5 左右 因为F波的发生有赖于脊髓前角运动神经元集合的兴奋性 而这种兴奋性经常受到上级中枢的抑制F反应的临床价值通常用于评估神经节段的近端传导任何情况下 F 波的数据必须结合运动神经传导的检测进行解释 76 F波传导速度 计算方法 F波传导速度 刺激点至C7或L1的距离 mm 2除以 F潜伏期 ms