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骨科学总论 第四章 骨科电生理学 1 2020 3 7 1 什么是骨科电生理学 2 什么情况下需要进行电生理检查 2 2020 3 7 骨科电生理学是运用仪器记录肌肉 神经组织的电信号变化来判断肌肉 神经状态或功能 以诊断疾病的一种技术 具体采用的技术 如肌电图 诱发电位等 3 2020 3 7 什么情况下需要做电生理检查 肌肉病变 炎症 各种肌病 重症肌无力周围神经 周围神经病 格林 巴利综合征 各种原因的神经干损害等脊髓前角 肌萎缩 侧索硬化 脊髓灰质炎 运动神经元病补充临床的定位诊断发现临床下病灶或易被忽视的病变判断病情 疗效和预后 4 2020 3 7 腰椎间盘突出症临床路径 5 2020 3 7 CT或MRI 主要从形态学上显示神经受压的情况肌电图 可反映神经病变的程度 单纯压迫 变性 甚至断裂 6 2020 3 7 不能用其他检查代替的一项判断神经和肌肉病变部位和性质的重要检查技术应用于神经科 康复科 骨科 运动医学等 7 2020 3 7 常用的电生理技术 神经肌电图 诱发电位 肌电图 神经传导研究 感觉 运动 8 2020 3 7 一 肌电图 EMG 1 是记录 显示肌肉活动时产生的电位的图形2 检查下运动单位的生理状态Lowermotorunit脊髓前角 轴突 神经根 神经丛 神经干 神经支 神经肌肉接头 运动终板 肌纤维 第一节周围神经电生理学 9 2020 3 7 神经元 10 2020 3 7 锥体系是管理骨骼肌随意运动的系统 主要由上 下两级神经元组成 上运动神经元的胞体主要位于中央前回和旁中央小叶前部 即锥体细胞 它们发出的轴突集聚成下行纤维束称为锥体束 其中下行至脊髓直接或间接终止于脊髓前角运动细胞的纤维束称皮质脊髓束 直接或间接止于脑神经运动核的纤维束称皮质核束 下运动神经元的胞体位于脊髓前角和脑神经躯体运动核 前者发出的轴突参与构成脊神经前根及脊神经躯体运动纤维 支配躯干四肢骨骼肌 后者发出的轴突构成脑神经躯体运动纤维 主要支配头面部骨骼肌 11 2020 3 7 下运动单位 脊髓前角 轴突 神经肌肉接头 肌纤维 12 2020 3 7 上 下神经元损伤的鉴别 13 2020 3 7 肌电图 EMG Clinicalsignificance临床意义较全面地了解神经肌肉的功能状态 鉴别神经源性和肌源性疾病 判断神经损伤的部位 程度及恢复状况 14 2020 3 7 EMG 15 2020 3 7 表面电极 16 2020 3 7 EMG测定的4个步骤 插入电位 插针对肌肉的损伤和刺激电静息 肌肉静息运动单位电位 MUP 肌肉轻微收缩募集电位 肌肉不同程度用力 17 2020 3 7 正常肌电图 一 插入电位针插入或移动时可诱发短于 s的电活动 18 2020 3 7 正常肌电图 二 电静息放松时正常情况下无任何电活动electricalsilence 19 2020 3 7 正常肌电图 三 运动单位电位 MUP 它包含四个成分 前角细胞 轴突 神经肌肉接头及肌肉纤维 是指随意肌肉活动的最小单位 由同一个运动神经元支配 运动单位的发放的冲动 可引起其轴突所支配的全部肌纤维的同步收缩 通过细胞外电极记录到的波形 即运动单位电位 20 2020 3 7 21 2020 3 7 运动单位范围平均为5 10mm 其中下肢肌肉的运动单位所占的区域最大 一个运动单位支配的肌纤维量 少者如眼外肌5 10条 多者如腓肠肌近2000条 另外每一肌肉含运动单位数量不同 大者达千个 凡精细运动的肌肉其运动单位小 而较大力量的肌肉运动单位大 22 2020 3 7 MUPparameters polar极性 基线以下为正 以上为负phase相 波形偏离基线再回到基线为一相 1 3相 5相为polyphasic 一般为四相以内frequency频率 电位每秒发生的次数 23 2020 3 7 MUPparameters duration时限 第一个相偏离基线开始到最后一个相回归基线止 7 15ms amplitude波幅 最大负峰和最大正峰之间的电位差 200uv 3mv 24 2020 3 7 运动单位反映的是同一个前角细胞所支配的肌纤维的电活动 因此每一块肌肉可记录到形状 时限及波幅不同的运动单位电位 为了准确诊断 应至少测定15个运动单位电位 25 2020 3 7 正常肌电图 四 募集电位中度用力MUAP混合型 26 2020 3 7 正常肌电图 重度用力收缩MUAP呈干扰型 27 2020 3 7 异常肌电图 一 插入电位insertionalactivity异常1 prolonged延长 电位延续 3s 肌肉失神经支配 肌炎2 minimal noact 减少或缺如 引出的电位少或无 失神经较久甚至已纤维化的肌肉 28 2020 3 7 异常肌电图 二 电静息异常 出现自发电活动spontaneousactivity常见异常电位有纤颤电位fibrillationpotential正尖波positivesharpwave PSW 束颤电位fasciculationpotential 29 2020 3 7 异常肌电图 纤颤电位fibrillationpotential 个别肌纤维自发地独立 不规则收缩而产生的动作电位 失神经支配特点 始为正相 宽度1 2ms 幅度200 500uV 频率1 20Hz 多出现在肌肉失神经支配时 肌纤维对乙酰胆碱或机械刺激敏感 在肌肉疾病时也可出现 30 2020 3 7 异常肌电图 正尖波positivesharpwave正单相波 几乎垂直的向下波后紧跟一逐渐的向上波 神经损伤初期纤颤电位增多 后期正尖波增多 31 2020 3 7 32 2020 3 7 异常肌电图束颤电位fasciculationpotential自发的完整的运动单位电位 肌肉处于受激状态 形态与正常相似为良性束颤 形态参数异常即为恶性束颤 表示运动单位兴奋性增高 是下运动神经元损伤受压的重要特征 33 2020 3 7 自发电位产生的原因 Ach高敏 膜静息电位降低 34 2020 3 7 异常肌电图 三 MUP的异常1 MUP波幅和时限增大 神经源性损害2 MUP波幅和时限减小 肌源性损害3 MUP消失 完全失神经支配 35 2020 3 7 四 募集反应异常募集反应减少 神经损伤募集反应消失 完全失神经支配 异常肌电图 36 2020 3 7 二 神经传导速度测定NerveConductionVelocity NCV 37 2020 3 7 神经冲动的传导 有髓鞘传导 跳跃式 快于无髓鞘 扩散 38 2020 3 7 NCV 运动神经传导速度MNCV感觉神经传导速度SNCV 39 2020 3 7 MCV测定 检测方法 在运动神经干上刺激 于该神经所支配的肌肉上记录的电位 称为复合肌肉动作电位 CMAP 计算方法 神经通路上的两个点分别进行刺激 刺激两点间距 传导时间差正常与否判断 M波波幅 潜伏期及传导速度与标准值或检测比较 40 2020 3 7 SCV测定 检测方法 在感觉神经干上刺激 于该感觉神经干或其支配区记录的电位 称为感觉神经动作电位 SNAP 计算方法 刺激点与记录点间距 传导时间正常与否判断 波幅降低50 传导速度降低20 为异常 41 2020 3 7 影响NCV的因素 1 温度 在29 38 之间 每降低1 传导速度减慢2 4m s 检查时应注意保持皮温恒定 2 年龄 新生儿的传导速度约为成人的1 2 成年以后传导速度下降老年时下降约10m s 3 部位 一般近端快于远端 上肢快于下肢 42 2020 3 7 异常NCV 1 周围神经的基本病理变化脱髓鞘 传导时间延长轴突损害 波幅丧失2 波幅与正常神经纤维的数量及大小有关3 传导速度主要反应的是快传导纤维 因此只反映了整个神经纤维总体的一小部分4 NCV检测的意义 大体能鉴别脱髓鞘与轴突损害 传导速度减慢主要见于外周神经病变如神经外伤 神经卡压等 43 2020 3 7 NCV的局限性 1 常规NCV检测的是最快纤维的NCV2 深部的神经丛 神经根 不易刺激而难以检测3 SCV不能测得感受器和最远端的感觉纤维 44 2020 3 7 反射检查 感受器 传入神经 神经中枢 传出神经 效应器 45 2020 3 7 髌腱反射实验思考 1 髌腱反射受大脑控制吗 答 髌腱反射来不及思考 有关的神经中枢在脊髓内 所以不受大脑的控制 但是 在脊髓中通向大脑的神经会将这一神经冲动传往大脑 使人感觉到膝盖被叩击了 46 2020 3 7 反射检查H反射 theHreflex 刺激混合神经干而强度尚不足以刺激运动神经引起M反应时 即刺激了感觉神经 兴奋经后根至脊髓前角细胞 引起兴奋 产生肌肉反应 即H反射 F波 theFwave 刺激神经干运动纤维的兴奋双向传导 向下引起肌肉兴奋即M波 向上达运动神经元激起兴奋 此兴奋回返传导并引起同一肌肉的二次兴奋 47 2020 3 7 N M 较强刺激 P N M A N 低强刺激 F反应 H反射 48 2020 3 7 神经电图诊断 反射检查H反射比目鱼肌腓肠肌研究近端传导和反射弧的连续性F波几乎在任何运动神经上均可诱发反应运动神经元兴奋性 判断痉挛程度 49 2020 3 7 五 诱发电位 体感诱发电位 SEP 对躯体感觉系统末梢进行电刺激 冲动上达皮质 在其通路上定点接受刺激运动诱发电位 MEP 刺激皮质产生冲动 通过锥体束与运动通路传播至肌肉 引起肌肉的诱发电位 50 2020 3 7 二 电生理学在周围神经外科的应用 51 2020 3 7 52 2020 3 7 53 2020 3 7 一 电生理学在术前的应用 1 周围神经损伤的诊断Sunderland分型 度损伤 髓鞘损伤 轴索没有断裂 神经无再生 无Tinel征 神经布分区域发生传止血带性麻痹 多为运动肌麻痹 一过性损伤 3个月内完全恢复 度损伤 轴索中断 神经内 束 外膜均正常 闭合性牵拉损伤 感觉运动不同程度障碍 Tinel征阳性 每天约恢复1mm 功能恢复完全 度损伤 神经内膜损伤 束膜 外膜均正常 较重外伤 感觉运动不同程度障碍 Tinel征阳性 由于内膜的破坏 导致结构紊乱手术或保守 但功能的恢复不完全 度损伤 神经束膜损伤 仅神经外膜连续存在 严重牵拉伤 神经所支配的功能完全丧失 度损伤 神经完全断裂 非常严重损伤 神经所支配的功能完全丧失 需行移植术 但术后不一定恢复 54 2020 3 7 不同种属的动物神经损伤后神经传导停止的时间不用 越低级的动物越早停止 越高级的动物越晚 轴索断裂或神经断裂 CMAP最迟在10天后消失 SNAP最迟在11天后消失 病理性电位在10 28天后才比较明显因此 伤后两周进行神经 肌肉电生理检查才有意义 55 2020 3 7 神经损伤后电生理表现 56 2020 3 7 术前对周围神经损伤进行电生理检查 可明确神经损伤的部位 程度 目前认为对神经损伤诊断的正确率在73 5 93 9 57 2020 3 7 2 臂丛神经损伤的诊断 定性诊断 1 完全损伤2 严重损伤3 轻度损伤 出现自发电位 MUP减少 神经传导受阻 不同程度 58 2020 3 7 定位诊断 1 根性损伤2 干性损伤3 束支部损伤 内侧束 下干 C7 前股 前股 后股 后股 后股 前股 中干 上干 外侧束 后侧束 59 2020 3 7 干部损伤 A 上干损伤 腋神经 肌皮神经 肩胛上神经损伤B 中干损伤 胸背神经损伤 下干损伤 正中神经 尺神经损伤 60 2020 3 7 束支部损伤 A 外侧束损伤 以肌皮神经损伤为主B 内侧束损伤 以尺神经损伤为主C 后束损伤 以桡神经损伤为主 61 2020 3 7 椎旁肌EMG检查对诊断臂丛神经的意义 椎旁肌为颈神经后支所支配 判断根性损伤 62 2020 3 7 3 神经卡压的诊断 大多数周围神经在其走行中有一些易受卡压的部位 如神经与肌腱交叉处 穿过肌肉出 绕过骨性隆起处或纤维骨性鞘管处 当肢体活动反复对局部牵拉 摩擦时可导致神经慢性损伤 出现神经支配区疼痛 麻木等症状 63 2020 3 7 常见的周围神经卡压 64 2020 3 7 正中神经卡压 旋前圆肌综合征系指正中神经和骨间掌侧神经在前臂近侧受压后 产生的该神经所支配的肌肉运动障碍的症状 65 2020 3 7 正中神经 运动障碍表现为前臂的旋前运动丧失 屈腕及外展力弱 屈腕时手向尺侧倾斜 拇指 食指和中指不能屈曲 拇指不能对掌 鱼际萎缩塌陷 称为 猿手 感觉障碍表现为手掌桡侧和手指掌面桡侧7 10的皮肤感觉丧失 66 2020 3 7 尺神经卡压 尺神经受损表现尺神经在臂部损伤时 主要表现为屈腕能力减弱 屈 指的远节指骨不能屈曲及拇指内收力弱 小鱼际肌及骨间肌明显萎缩 各指不能互相靠拢 各掌指关节过伸 第 指的指间关节弯曲 称为 爪形手 其感觉障碍则以手内侧缘为主 67 2020 3 7 68 2020 3 7 桡神经卡压 旋后肌是肘后一块小肌肉 起于尺骨上端后方桡侧 止于桡骨上段桡侧 分为深浅两层 桡神经深支经旋后肌两层之间穿过 除支配旋后肌外 还支配尺侧腕伸肌 指总伸展肌 食指和小指固有伸肌 拇长 短伸肌及拇长展肌 是一种单纯运动神经 在旋后肌浅层的近侧缘是较坚韧的腱性结构 称为旋后肌腱弓 Frohse弓 神经常在此处受压 69 2020 3 7 神经卡压的诊断 神经卡压的电生理变化 1 早期不敏感 可与健侧对比2 神经传导敏感度优于针极肌电图3 SCV较MCV敏感4 短段传导时间 SSCT 测定更准确 每2cm神经传导时间 0 8