神经电生理--肌电图基础知识

DepartmentofHandSurgery,HuashanHospital,FudanUniversity,Shanghai,China肌电图、诱发电位的原理及应用（EMG）肌电图学诱发电位学脑电图学临床神经电生理前言最简明的解释肌电图学用针电极刺入肌肉，观察肌肉在不同状态下的生物电变化。用脉冲电流，刺激不同部位的神经，观察神经及其支配肌肉的生物电变化。反映神经肌肉功能状态诱发电位学给周围神经或其它感觉器官以适当的刺激，观察这刺激在中枢神经系统引发的生物电反应，借此反映中枢神经系统的功能状况肌电图、诱发电位仪电极模数转换控制器计算机扬声器打印机刺激器放大器声光电绝缘层针芯针体质量差异的关键：电极、放大器颈丛臂丛胸神经前支腰丛骶丛C5－T1L4-L5全部S，CO腰骶干T1－T12T1T12－L4T1T12T12L4L4C1－C4周围神经解剖运动单位运动神经元轴索肌细胞轴突郎飞氏结少突胶质细胞（中枢）雪旺氏细胞（周围神经）髓鞘肌细胞雪旺氏细胞轴突末梢分支终板肌原纤维突触末梢突触间隙线粒体乙酰胆硷囊泡突触前膜终板皱褶突触后膜皱褶神经元运动单位一个脊髓α运动神经元或脑干运动神经元及其所支配的全部肌纤维所构成的一个功能单位，称为运动单位。运动单位的大小有很大差别。小运动单位：利于做精细运动，如眼外肌运动神经元，只支配6-12根肌纤维。大运动单位：利于产生巨大的肌张力，如四肢肌肉的运动神经元，支配数目可达2000根肌纤维。兴奋传导方向S无髓纤维薄髓纤维厚髓纤维Aδ皮肤痛温觉10-30自主节后0.7-2.3后根痛觉0.7-2.0m/sAα初级肌梭、支配梭外肌70-120Aβ皮肤触压觉30-70触觉比痛觉来得快正常完全断裂顺向变性脱髓鞘轴索断裂神经元轴索雪旺氏细胞郎飞氏节肌肉神经性损害肌性损害nm*自发电活动纤颤电位：时限=3ms波幅几十-几百μV正相电位正锐波正尖波失神经电位nmn*正常：无自发放电终板放电插入电位周围神经轴索中枢下运动神经元nm肌细胞受损自发电活动(失神经电位)产生机理、意义、特点少、小多、大肌细胞膜稳定性下降肌细胞外环境变化神经对肌肉的抑制作用丧失针电极刺入肌细胞膜完整性破坏其它自发性放电束颤电位：n下运动神经元运动神经元下运动神经元损害早期纤颤电位、束颤电位同时出现才视为有意义肌强直放电：m强直性肌病的特征电位电位发生机理不明声音特征：飞机俯冲样摩托车启动样肌细胞*运动单位电位（MUP）：时限(D)波幅(A)n{完全m运动末梢侧支芽生运动单位扩大运动末梢传导一致性丧失肌细胞跨膜电位下降肌细胞对神经冲动响应的一致性丧失位相(P)多相电位mn正常10ms±500μV±=4部分观察项目：*干扰相正常n混合相单纯相m病理干扰相运动单位减少S1S2S3*运动神经传导（MCVs）：单位：d-mmL-msCV-m/sRS1CMAP波幅d1d2L2t1=L2-L1t2=L3-L2CV1=d1/t1CV2=d2/t2L1S2CV周围神经运动纤维髓鞘的功能状态周围神经运动纤维轴索CMAP周围神经运动纤维髓鞘的功能状态的完整性中枢神经系统下运动神经元波幅整合CMAP整合与传导阻滞：正常整合好节段性脱髓鞘，神经冲动到达肌肉时间不一致，CMAP离散，两点间波幅下降超过50%视为传导阻滞多节段传导检测：可以发现早期、节段性损害MCVCMAP原因轴索完全断裂神经元完全损害运动单位(MU)完全丧失神经元部分损害MU减少轴索部分病损MU减少周围部分性外伤MU减少+脱髓鞘全段性脱髓鞘脱髓鞘节段性脱髓鞘节段性传导阻滞神经损害类型对应MCVs改变*感觉神经传导（SCVs）：单位：d-mmL-msCV-m/sSSRRddSLSNAP波幅多次刺激、叠加平均CV=d/t(L)逆向法顺向法CV周围神经感觉纤维髓鞘的功能状态周围神经感觉纤维轴索SNAP周围神经感觉纤维髓鞘的功能状态的完整性脊髓后角+脊神经节感觉神经元波幅整合由于脊神经节的存在，节前损害SCV正常、SNAP变化不大SNAP的敏感性：对远端损害的敏感度大于近端损害对部分性脱髓鞘的敏感度大于部分性失轴索SCVSNAP原因轴索完全断裂神经元完全损害失轴索节前损害部分性失轴索轴索部分病损部分性失轴索部分周围性外伤失轴索+脱髓鞘全段性脱髓鞘脱髓鞘节段性脱髓鞘节段性脱髓鞘神经损害类型对应SCVs改变sMHS刺激强度增大S反射弧机理tHtMtt=tH－tM刺激点至脊髓传导时间＝t/2－1/2突触延搁时间H反射提供了一种检测(下肢)周围神经近心端功能状况的手段sR脊髓前角运动神经元F波检测原理F波提供了一种检测(上肢)周围神经近心端功能状况的手段刺激点至脊髓传导时间＝t/2FMsttMtFt=tF－tM出现率79%刺激强度小大sSLSRRaRrRaRr面N面N展N核三叉脊束核外侧网状结构内的中间N元SRR2’SRR1R2SLR1R2SLR2’面N核三叉N节三叉N主核眼轮匝肌三叉N三叉N主核R1、R2中间N元面N核面N眶上N三叉脊束核中间N元面N核面NR2’刺激中间N元听神经瘤三叉神经痛Bell麻痹三叉神经压迫性病变Wallenberg综合征格林巴利综合症多发性硬化糖尿病性周围神经病眼轮匝肌神经传导通路：应用：乙酰胆碱酯酶神经轴突末梢乙酰胆碱囊泡肌细胞乙酰胆碱受体终板后膜终板前膜结构：机理：肌松药作用机理：阻止囊泡释放、乙酰胆碱失活、酶失活、受体失活重症肌无力：乙酰胆碱酯酶缺乏症终板病的类型：前膜病变、后膜病变、酶正常重症肌无力波形刺激：连续脉冲周围神经频率1、3、5、10、30Hz记录：小指展肌、三角肌、眼伦匝肌观察：CMAP波幅、面积衰减百分比神经：尺、腋、面阳性：增减大于20%判定：低频(3-5Hz)递减重症肌无力高频(10-30Hz)递增L_E综合症、癌性肌病临床肌电图mnn,m？n,mnmn,mn,m自发电活动运动单位电位(MUP)最大用力针极肌电图正常：插入电活动终板电活动异常：纤颤干扰相位相时限波幅单纯相病理干扰相正相束颤强直放电插入延长高频放电肌颤搐重复电刺激试验运动终板功能神经传导检测运动神经传导(MCVs)感觉神经传导(SCVs)H反射F波Blink反射单纤维肌电图巨肌电图特殊肌电图小结插入纤颤正相束颤MUP大用力MCVSCVHFRNS时限波幅位相N++++/-↑↑↑↓↓↓↑↑―M―++―↓↓↑↑↑―――――MG――――――――――――+小结肌源性损害神经源性损害肌电图异常，其异常来源于神经性损害肌电图异常，其异常来源于肌性损害肌源性、神经源性损害肌电图表现对照简表诱发电位定义给机体某种感受器特定的刺激（声、光、电）研究由刺激引起的中枢神经系统的生物电反应传统的诱发电位研究刺激为声、光、电近年来也有对其它刺激，如：气味、温度等的研究中枢神经系统的反应包括了大脑皮层、脑干、脊髓等临床常用的诱发电位检查项目1、SEP体感诱发电位2、BAEP脑干听觉诱发电位3、VEP视觉诱发电位4、MEP运动诱发电位5、P300事件相关诱发电位电本体感觉皮层声脑干光视觉皮层磁外周肌肉刺激反应部位声、光、机械大脑技术基础脑电背景活动百微伏级不会停止诱发电活动微伏级诱发电位检测技术，就是要把微伏级的诱发电活动从百微伏级的脑电背景活动中提取出来锁时关系——刺激所引起的反应总是在刺激结束后的固定时刻出现重复性——每一次相同的刺激所引起的反应是相同的诱发反应的特性：从脑电背景活动中提取诱发电活动使用的方法——叠加平均技术任意时刻采样的脑电信号，其方向、振幅是随机的脑电背景活动的随机性+—+++————+—+++———+叠加平均技术脑电背景活动因其随机性，在多次叠加平均后会趋于零（直线）诱发反应因其“锁时关系”和“重复性”，会随着叠加次数的增加而逐渐显现出来不同叠加平均次数图形实例SLSEP躯体感觉诱发电位SLSEP原理*传导*刺激脊髓深感觉（本体感觉）传导通路到达顶叶本体感觉皮层脉冲电流脉宽0.1-0.2ms、频率3-5Hz上肢腕正中神经下肢内踝胫神经CzFPzC3FPzC4SLSEP记录上肢C3/C4---FPz下肢Cz---FPzSLSEP波形及意义波形命名方向+时间上肢右C3左C4N20P25N35N9右Erb’s左Erb’s下肢10ms/D右Cz左CzP40N50P60N8右腘窝左腘窝SLSEP神经发生源、应用价值一级皮层原发反应SLSEP特点：图形稳定个体差异小重复性好不受意识状态影响N20P40丘脑腹后外侧核神经发生源的研究是各种诱发电位研究的一个很重要的方面明确的传导通路和神经发生源是诱发电位应用的基础SLSEP观察指标与常见异常改变潜伏期波幅msuV波幅:轴索及髓鞘的完整性潜伏期:髓鞘的完整性反映传导通路中的神经纤维（外周段、中枢段）：国人正常值：潜伏期37ms±波幅：1——10uV个体差异大波幅:下降、离散潜伏期:延长周围感觉纤维→脊髓深感觉传导通路→大脑感觉皮层47.1SELSEP应用1〉、周围神经病损2〉、脊髓与脑干病变3〉、大脑半球病变4〉、多发性硬化与脑白质营养不良5〉、昏迷与脑死亡6〉、术中监护7〉、脊髓外伤的预后评价8〉、臂丛神经节前后损伤的鉴别SLSEP由派生出来的其它检查节段性ＳＥＰLD1LD210ms/D刺激：皮节刺激记录：随刺激位置上升从Cz逐渐旁开应用：脊髓损害定位优点：与下肢SEP结合，可以准确定位脊髓损害部位缺点：操作费时、病人不易合作；诱发电位出波不太清晰稳定L3L1T11T9T7T5T3损害平面以下波幅下降损害部位潜伏期差明显大于正常由SLSEP派生出来的其它检查脊髓ＳＥＰLD1LD210ms/D损害平面以上波幅下降损害部位潜伏期差明显大于正常刺激：内踝胫神经记录：分节段记录应用：准确定位脊髓损伤平面反应性质：脊髓动作电位T2T4T6T8T10T12优点：与下肢SEP结合，可以准确定位脊髓损害部位缺点：操作费时、病人不易合作诱发电位出波不太清晰稳定记录方法：表面、脊间韧带、硬膜外记录点由SLSEP派生出来的其它检查阴茎诱发电位L1L3L2L4L5S1S2S3S4S5CoT11T12腰骶尾损伤部位刺激：阴茎背神经记录：Cz—FPz胫神经应用：外伤、病损等引起的性功能障碍与下肢SEP结合，可以定位马尾损害的部位由SLSEP派生出来的其它检查三叉神经SEP刺激：眶下孔、上唇颏（ke）孔、下唇记录：C5、C6等—FPz应用：三叉神经痛、脑干三叉神经核损害等该检查因其神经发生源尚不为明确、出波不稳定等原因，限制了其临床应用红色为刺激点BAEP脑干听觉诱发电位5.6ms刺激侧掩蔽侧图形方法神经发生源喀喇声白噪声掩蔽脉冲电流BAEP原理A2CzA1A2→CzA1→Cz掩蔽侧波形反映了脑干听觉系统交叉通路的功能Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ波主要观察Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ波听神近脑段听神经近蜗段耳蜗核上橄榄核下丘脑（斜方体）出波稳定、变异小、定位明确临床应用价值大特点刺激记录反映：耳蜗→下丘脑（听辐射前）BAEP基本判定方法Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ波异常Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ波异常Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ波异常Ⅳ、Ⅴ波异常Ⅴ波异常蜗性、蜗后听神经听神经颅内段耳蜗核（脑干中段）上橄榄核水平脑干上端观察指标：各波潜伏期、波幅，主要是Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ波听神经病变后颅窝肿瘤脱髓鞘病脑干血管病遗传变性病先天性疾病感染性疾病癫痫与抗癫痫药昏迷与脑死亡BAEP应用神经科应用BAEP能够较客观地反映脑干功能，在神经科的应用十分重要，而且其敏感性很高，可以发现早期（临床下）病变BAEP应用神经科应用*在一些发达国家BAEPⅠ波正常其后各波消失是判定脑死亡的重要指标之一51岁，头晕、共济失调第一次左Ⅴ波异常，提示脑干损害MRI正常第二次左各波异常MRI证实蚓部肿物BAEP与听力的关系：BAEP应用耳科应用检测环境：隔音室背景噪声30dB刺激器：声学耳机3个月校准一次声强检测方法：不同声强多次采样BAEP≠听力在某些领域和部分临床以及电生理医师还存在BAEP等同于听力的错误概念1、刺激频率范围“喀喇声”1000—4000Hz2、研究波形发生源中脑及以下，听辐射以前原因BAEP不能反映听辐射及皮质病变引起的听力障碍VEP视觉诱发电位V