医学文库网-肌电图讲义-肌电图学基本原理及应用-北京大学第一医院神经内科

1肌电图学基本原理及应用北京大学第一医院神经内科孙相如2一．运动单位的解剖生理：1.运动单位(motorunit,MU)是指一个运动神经元及其所支配的全部肌纤维共同组成的结构，它包括运动神经元（脊髓的前角细胞或颅神经运动核的神经细胞、轴突（axon）、神经肌肉接头和一组肌纤维。运动单位在肌肉上所占的部位的大小，称为运动单位范围。3运动单位是肌肉收缩的最小功能单位，运动神经元单次发放冲动，可引起其轴突所支配的全部肌纤维同步收缩。所记录到的电位，称为运动单位动作电位。(motorunitactionpotential,MUAP)。42.神经支配比例：是指一个运动神经元所支配的肌纤维数，用此来表示运动单位范围的大小。肱二头肌的神经支配比例是1：800，即一个神经元支配800条肌纤维；如此，臀大肌为1：100，腓肠肌为1：1934，面肌1：5-7，眼肌、舌肌1：3-7，颈阔肌1：25；5运动单位支配的肌纤维数目越少，肌肉越灵活，能作精细动作；而运动单位较大的肌肉，能产生较大的肌力，亦较不灵活。6在病理情况下，运动单位范围及神经支配比例会发生变化：①神经源性损害：运动单位范围增大，神经支配比例增大。主要由于正常的前角细胞的神经纤维的远近端，以芽生的方式去支配坏变的前角细胞所支配的肌纤维。7②肌源性损害：由于运动单位中，肌纤维的变性、坏死，使肌纤维的数目减少，致使运动单位范围缩小，神经支配比例减小。89103.运动单位兴奋的生理特征：（1）不同步性：肌肉收缩的力量的大小，通过调节参加兴奋的运动单位的数量来实现的。由于运动单位发放频率的不同，因而在同一时间段落中，不同的运动单位在不同的时间、相继参加兴奋，活动终止的时间也不同。这样就能保证肌肉受缩的平滑、稳定。11（2）运动单位兴奋的累增性：运动单位可根据生理需要的不同改变参加发放的运动单位的数量和频率。随着肌力的增加，参加发放的运动单位的数量和频率均升高；反之，均下降。此与运动单位募集相关。12（3）运动单位的募集规律：一块肌肉中，包含有各种大小发放阈值的运动单位。运动单位的募集是按着大小的原则进行的，Henneman首先提出运动单位募集(motorunitrecruitment)的大小原则(sizeprinciple)。1314既在缓慢增加的肌肉收缩时，最先募集的是小的、低阈值的运动单位，而后是大的、高阈值的运动单位，直至达到最大用力受缩。当轻微受缩时，所有的运动单位以同样的频率发放冲动，即5-10Hz，强力收缩的瞬间频率可达60-120Hz。15二.肌电图及神经电图1．肌电图(Electromyography,EMG)通过记录肌肉静止和收缩时的电活动，以及记录神经在刺激下的诱发反应，来判定：①肌纤维受神经支配的状态②肌纤维本身的状态③终板的功能状态④神经的传导性16它主要用于下运动神经元损害。当然，某些经皮层、脑干、脊髓的反射对上运动神经元损害的功能改变提供有价值的资料。17EMG检查可协助鉴别神经源性损害和肌源性损害；用于各种肌肉病；在周围神经病中区分轴索损害与髓鞘损害，或混合性损害。确定神经损伤和神经压迫的部位、程度和予后，以及判定神经吻合后功能恢复的情况。18例如:耳源性面神经麻痹；研究眼肌瘫痪的性质、咀嚼肌及下頜关节的功能，膀胱、直肠括约肌的功能；研究各种麻醉方法及药物的效果等，EMG都是一种很好的工具。192．肌电图检查的特殊问题：下列各种情况应避免EMG检查：有血液病的患者，有出血傾向或血小板明显减少到20000/mm³者不宜行EMG检查；有病毒或其它感染因子感染时，有可能通过针极造成医源性传染。20装有心脏起波器的病人，在用电刺激时，有一定的危险性，应该用适当的地极。应用电刺激，离起波器越近、刺激量越大，越容易引起起波器的抑制。不能耐受针极检查者。213．检查方法：（1）肌电图机的要求：肌电图机由以下各部分构成：放大器、示波器、扬声器、刺激器、记录器及平均器六个主要部分构成。每部分均有自己的技术指标供参考。22（2）常用电极：①同心圆针极：用于检测运动单位电位。有效面积0.07mm²，可接触十几条肌纤维，引导几十个肌电位；单纤维针极：电极面开口在针体侧方，有效面积0.005-0.001mm²，接触1-2条肌纤维。23②表面电极：置于皮肤表面，记录整块肌肉的电活动，用于记录诱发电位、脊髓反射、不随意运动等。③复式电极：用于侧量运动单位范围。24（3）肌电图的测定：①问病史、作神经系统检查,以决定要检查的肌肉。原则上少作几肌肉，又能说明问题。25ⅰ.根据神经解剖中神经根、丛、周围神经分布选择肌肉ⅱ.肌肉病从近端开始查；ⅲ.活检前后的肌肉不用于肌电，肌电检查后19天仍有损伤后的改变；ⅳ.尽量选择在正常情况下很少受到损害的肌肉，称为可靠的肌肉。26检查程序：先观察插入状态，而后安静状态、轻受缩，轻收缩时可同时观查同步现象、运动单位的发放频率，而后是大力收缩。最后是神经电图及各种反射的检查。27（4）神经电图：是检查神经冲动沿神经传导性能的好坏的方法。28①运动神经传导速度：ⅰ用双极表面电极刺激神经干远、近端；ⅱ刺激：用超强刺激，一般100-200V或10mA左右持续时间0.2-0.3ms，频率1Hz，使不同阈值的神经纤维均兴奋起来ⅲ测定方法：MCV=（S1M-S2M）×10/T1—T2（米/秒）2930在神经干远近端用方形脉冲刺激，在所支配的肌肉上记录诱发电位，测定由刺激开始到出现诱发电位的时间，称为潜伏期，再测定两刺激点的距离，进行计算。31所得到的远端潜伏期是比较恆定的，可以作为判定正常与异常的指标；其次其包含复杂的内容：32刺激通过皮肤、皮下达到神经干的时间；神经干接受刺激产生兴奋，并将兴奋转化为神经冲动的时间；神经干向远端传导冲动的时间；N–M接头激发起肌肉的动作电位前的延迟；肌肉动作电位的潜伏期；鉴于除神经传导时间外，其它时间均极短，可忽略不计。33②感觉神经传导速度：1956年Dawson首先经皮肤记录了SCV，目前常用的是顺行法，因为它和感觉神经生理的传导方向一致。用指环电极在周围感觉神经刺激，用表面电极或针极记录，记录电极越接近神经干越好；刺激强度最大20-50mA(0.2ms)病变的神经可能需要80mA。1966年，Buchthal改进了信噪比，应用了特殊的输入电路，及电子学的平均法，在远近端均可记录。3435传导速度各项指标的解释：传导速度获得的结果，反映了神经传导冲动的能力；诱发电位代表神经纤维总和的传导，因此它是一复合反应（包括快纤维及慢纤维）。36ⅰ刺激伪迹和诱发电位之间的时间——潜伏期（latency），代表最快纤维的传导ⅱ诱发电位的波幅(amplitude)反映传导纤维的数目及这些纤维同步的程度ⅲ诱发电位的持续时间(duration)代表最快纤维与最慢纤维传导速度的差异，如果各种纤维不同比例的减少，持续时间延长，波幅下降，相数增加37（4）重复频率刺激检查用于检查N-M接头的功能，一般认为1-5Hz的刺激为低频刺激，20-30Hz为常用的高频刺激。低频刺激时，健康人递减不超过5%-8%，因此递减超过15%以上认为有异常。在患MG的病人中，通常递减最明显出现在第4-6个波，所以用第5个波与第1个波作比较，计算递减的百分比。3839检查前停药12-18小时，特别是胆碱脂酶抑制剂刺激量7-14倍阈值，持续时间0.1-0.2ms注意位置固定，有学者认为3Hz最有效40操作按下列顺序进行：3Hz持续3秒钟休息2分钟10Hz持续1秒钟休息2分钟20Hz持续1秒钟休息2分钟50Hz持续1秒钟休息3分钟分别在30秒、50秒、80秒观察恢复情况。递增超过100%以上有意义。41（5）F波与H反射H反射是低强度刺激下，经感觉纤维传入、运动纤维传出的、经脊髓的单突触的反射。F波是超强刺激下，经运动纤维逆行传入，使1%∼5%的运动神经元兴奋，再由运动纤维传出，在肌肉记录的反应。二者对诊断周围神经近端的神经根病是很有价值的。H反射因为其变异性较大，限制了它的应用。F波在健康人出现率约为79%。二者潜伏期相近，但尚有许多不同：424344F波H反射刺激超强刺激低强度刺激，较M大1/2经路运动传入感觉传入运动传出运动传出波幅M/20M/245计算F波的传导时间：（F潜伏期-M潜伏期-1ms*）/2*在脊髓的延搁计算F波传导速度：（C7―刺激点的距离X10）/F波传导时间46应用自身对比的方法，评价F波的潜伏期是否正常，建立一个F波的估测方法：F-EST=（2x距离*）/传导速度+远端潜伏期*上肢胸锁关节—刺激点下肢剑突—内踝异常标准：上肢F-EST+3ms下肢F-EST+5ms474849（6）运动单位数目的估测（MUNE）：5051三．正常肌电图1．插入电位：插入或挪动针极时，由于机械刺激和损伤的作用，对神经轴突末端及肌纤维产生刺激，而诱发的电位。这种猝发的电位，持续时间短、瞬间即逝，示波器上只能看到基线漂移。52终板噪声：终板是高度分化的肌纤维膜，对乙酰胆碱敏感。当针极邻近终板时，出现10-40μV不规则的电活动，短时限（0.5ms-2ms）、低波幅，扬声器中出现海啸声，挪动针极即消失；另外，还可以出现高频负电位。532．肌肉完全放松时，没有电活动，不出现电位，示波器上为一平线，称为电静息。此时应注意来自放大器、针极、和外周的干扰信号。3．轻收缩时的肌电图：轻收缩可观察到孤立的运动单位电位，它是运动单位电活动的总和。54时限：反映肌纤维同步活动的程度，正常运动单位电位的时限在5.0-12.0ms，不同年龄、不同肌肉、不同疲劳程度，以及使用不同电极，均会对时限有影响。（请参阅正常值）55波幅：反映针极附近活动的肌纤维的数目，波幅的正常范围200∼5000μV，手小肌波幅较高，可达5000μV；四肢大块的肌肉一般不超过2000μV。波幅与年龄有关；与用力的大小、针极的位置关系密切。距离相差0.5mm，波幅可相差十倍。56波形：二、三、四相；双相和三相占80%，单相15%，可有少量多相电位，大多不超过8-12%，少数肌肉，如胫前肌可达25%。针极和肌纤维的位置关系，影响位相。57运动单位的发放频率：运动单位最初以3-8Hz的频率发放，随着用力的增加，可达20-40Hz；正常人所有的运动单位均以上述频率发放；发放频率可以不规律、也可恒定、也可迅速改变。如果轻收缩以平均5Hz的频率发放，那么200ms中只发放一次，当肌力进一步增加时，就会有第二个运动单位加入活动。如果肌力增加时，第一个运动单位发放频率增加，说明了运动单位数目减少。发放频率作为前角细胞，通过中枢神经系统调节，所表现的兴奋强度的指标。584．用力收缩的肌电图：用力大小的不同，参加收缩的运动单位的数目的不同：（1）轻收缩出现孤立的运动单位电位，称单纯相。（2）中等用力参加的运动单位数目增加，发放频率也增加，肌电图上有些电位不能分开,有些能分开，称为混合相。（3）大力收缩各个电位交错密集，不能分出单个运动单位电位，称为干扰相。59606162四．异常肌电图肌电图的异常，只能反映一类疾病的电生理改变，不能作病因诊断。63（一）插入与安静1．插入电位延长：插入及挪动针极时，电位并不立即消失，而持续一段时间，逐渐地频率与波幅均有所减少、消失，称为插入电位延长。其组成常由纤颤、正锐波、高频负电位，以及正常的运动单位电位组成。最常见的是在正锐波的基础上叠加有纤颤电位，也最有意义。插入电位延长，说明肌膜的兴奋性增高，常见于神经源性损害。642.肌强直发放：是插入电位延长一种特殊形式，在插入或挪动针极瞬间产生的高频猝发放电。肌强直发放的组成差异很大，可由纤颤、正锐波和正常的运动单位电位组成。放电频率和波幅逐渐增加，可达150次/秒，而后逐渐衰减至10次/秒而消失，一般呈低波幅，约300μV。重复插针肌强直发放持续时间越来越短，发放时可听到摩托车起动的声音。656667肌强直发放是肌膜兴奋性增高的结果。其原因：