肌電圖學(xué)基本原理及應(yīng)用

1、1肌電圖學(xué)基本原理及應(yīng)用肌電圖學(xué)基本原理及應(yīng)用北京大學(xué)第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科孫相如 2一一 運(yùn)動單位的解剖生理：運(yùn)動單位的解剖生理：1.運(yùn)動單位(motor unit,MU)是指一個(gè)運(yùn)動神經(jīng)元及其所支配的全部肌纖維共同組成的結(jié)構(gòu)，它包括運(yùn)動神經(jīng)元（脊髓的前角細(xì)胞或顱神經(jīng)運(yùn)動核的神經(jīng)細(xì)胞、軸突（axon）、神經(jīng)肌肉接頭和一組肌纖維。運(yùn)動單位在肌肉上所占的部位的大小，稱為運(yùn)動單位范圍。 3運(yùn)動單位是肌肉收縮的最小功能單位，運(yùn)動神經(jīng)元單次發(fā)放沖動，可引起其軸突所支配的全部肌纖維同步收縮。所記錄到的電位，稱為運(yùn)動單位動作電位。(motor unit action potential,MUAP)。42.神經(jīng)支

2、配比例：是指一個(gè)運(yùn)動神經(jīng)元所支配的肌纖維數(shù)，用此來表示運(yùn)動單位范圍的大小。 肱二頭肌的神經(jīng)支配比例是1：800，即一個(gè)神經(jīng)元支配800條肌纖維；如此，臀大肌為1：100，腓腸肌為1：1934，面肌1：5-7，眼肌、舌肌1：3-7，頸闊肌1：25；5運(yùn)動單位支配的肌纖維數(shù)目越少，肌肉越靈活，能作精細(xì)動作；而運(yùn)動單位較大的肌肉，能產(chǎn)生較大的肌力，亦較不靈活。6在病理情況下，運(yùn)動單位范圍及神經(jīng)支配比例會發(fā)生變化：神經(jīng)源性損害：運(yùn)動單位范圍增大，神經(jīng)支配比例增大。主要由于正常的前角細(xì)胞的神經(jīng)纖維的遠(yuǎn)近端，以芽生的方式去支配壞變的前角細(xì)胞所支配的肌纖維。 7肌源性損害：由于運(yùn)動單位中，肌纖維的變性、壞死

3、，使肌纖維的數(shù)目減少，致使運(yùn)動單位范圍縮小，神經(jīng)支配比例減小。89103.運(yùn)動單位興奮的生理特征：（1） 不同步性：肌肉收縮的力量的大小，通過調(diào)節(jié)參加興奮的運(yùn)動單位的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)的。由于運(yùn)動單位發(fā)放頻率的不同，因而在同一時(shí)間段落中，不同的運(yùn)動單位在不同的時(shí)間、相繼參加興奮，活動終止的時(shí)間也不同。這樣就能保證肌肉受縮的平滑、穩(wěn)定。11（2）運(yùn)動單位興奮的累增性：運(yùn)動單位可根據(jù)生理需要的不同改變參加發(fā)放的運(yùn)動單位的數(shù)量和頻率。隨著肌力的增加，參加發(fā)放的運(yùn)動單位的數(shù)量和頻率均升高；反之，均下降。此與運(yùn)動單位募集相關(guān)。12 （3）運(yùn)動單位的募集規(guī)律：一塊肌肉中，包含有各種大小發(fā)放閾值的運(yùn)動單位。 運(yùn)動單

4、位的募集是按著大小的原則進(jìn)行的，Henneman首先提出運(yùn)動單位募集(motor unit recruitment)的大小原則(size principle)。 1314既在緩慢增加的肌肉收縮時(shí)，最先募集的是小的、低閾值的運(yùn)動單位，而后是大的、高閾值的運(yùn)動單位，直至達(dá)到最大用力受縮。當(dāng)輕微受縮時(shí)，所有的運(yùn)動單位以同樣的頻率發(fā)放沖動，即5-10 Hz，強(qiáng)力收縮的瞬間頻率可達(dá)60-120 Hz。15二二. . 肌電圖及神經(jīng)電圖肌電圖及神經(jīng)電圖 1肌電圖(Electromyography,EMG)通過記錄肌肉靜止和收縮時(shí)的電活動，以及記錄神經(jīng)在刺激下的誘發(fā)反應(yīng)，來判定： 肌纖維受神經(jīng)支配的狀態(tài) 肌纖

5、維本身的狀態(tài) 終板的功能狀態(tài) 神經(jīng)的傳導(dǎo)性 16它主要用于下運(yùn)動神經(jīng)元損害。當(dāng)然，某些經(jīng)皮層、腦干、脊髓的反射對上運(yùn)動神經(jīng)元損害的功能改變提供有價(jià)值的資料。 17EMG檢查可協(xié)助鑒別神經(jīng)源性損害和肌源性損害；用于各種肌肉病；在周圍神經(jīng)病中區(qū)分軸索損害與髓鞘損害，或混合性損害。確定神經(jīng)損傷和神經(jīng)壓迫的部位、程度和予后，以及判定神經(jīng)吻合后功能恢復(fù)的情況。18例如:耳源性面神經(jīng)麻痹；研究眼肌癱瘓的性質(zhì)、咀嚼肌及下頜關(guān)節(jié)的功能，膀胱、直腸括約肌的功能；研究各種麻醉方法及藥物的效果等，EMG都是一種很好的工具。192肌電圖檢查的特殊問題： 下列各種情況應(yīng)避免EMG檢查： 有血液病的患者，有出血傾向或血小

6、板明顯減少到20000/mm者不宜行EMG檢查； 有病毒或其它感染因子感染時(shí)，有可能通過針極造成醫(yī)源性傳染。 20 裝有心臟起波器的病人，在用電刺激時(shí)，有一定的危險(xiǎn)性，應(yīng)該用適當(dāng)?shù)牡貥O。應(yīng)用電刺激，離起波器越近、刺激量越大，越容易引起起波器的抑制。 不能耐受針極檢查者。 213檢查方法：（1）肌電圖機(jī)的要求： 肌電圖機(jī)由以下各部分構(gòu)成：放大器、示波器、揚(yáng)聲器、刺激器、記錄器及平均器六個(gè)主要部分構(gòu)成。每部分均有自己的技術(shù)指標(biāo)供參考。 22（2）常用電極： 同心圓針極：用于檢測運(yùn)動單位電位。有效面積0.07mm，可接觸十幾條肌纖維，引導(dǎo)幾十個(gè)肌電位；單纖維針極：電極面開口在針體側(cè)方，有效面積0.0

7、05-0.001mm，接觸1-2條肌纖維。 23 表面電極：置于皮膚表面，記錄整塊肌肉的電活動，用于記錄誘發(fā)電位、脊髓反射、不隨意運(yùn)動等。 復(fù)式電極：用于側(cè)量運(yùn)動單位范圍。24（3）肌電圖的測定： 問病史、作神經(jīng)系統(tǒng)檢查,以決定要檢查的肌肉。原則上少作幾肌肉，又能說明問題。 25 .根據(jù)神經(jīng)解剖中神經(jīng)根、叢、周圍神經(jīng)分布選擇肌肉 .肌肉病從近端開始查；.活檢前后的肌肉不用于肌電，肌電檢查 后19天仍有損傷后的改變；.盡量選擇在正常情況下很少受到損害的 肌肉，稱為可靠的肌肉。 26 檢查程序：先觀察插入狀態(tài)，而后安靜狀態(tài)、輕受縮，輕收縮時(shí)可同時(shí)觀查同步現(xiàn)象、運(yùn)動單位的發(fā)放頻率，而后是大力收縮。最

8、后是神經(jīng)電圖及各種反射的檢查。27（4）神經(jīng)電圖：是檢查神經(jīng)沖動沿神經(jīng)傳導(dǎo)性能的好壞的方法。 28運(yùn)動神經(jīng)傳導(dǎo)速度： 用雙極表面電極刺激神經(jīng)干遠(yuǎn)、近端； 刺激：用超強(qiáng)刺激，一般100-200V 或 10mA左右持續(xù)時(shí)間0.2-0.3ms，頻率1Hz，使不同 閾值的神經(jīng)纖維均興奮起來 測定方法： MCV=（S1M-S2M）10/T1 T2 （米/秒） 2930在神經(jīng)干遠(yuǎn)近端用方形脈沖刺激，在所支配的肌肉上記錄誘發(fā)電位，測定由刺激開始到出現(xiàn)誘發(fā)電位的時(shí)間，稱為潛伏期，再測定兩刺激點(diǎn)的距離，進(jìn)行計(jì)算。31所得到的遠(yuǎn)端潛伏期是比較恆定的，可以作為判定正常與異常的指標(biāo)；其次其包含復(fù)雜的內(nèi)容：32刺激通過

9、皮膚、皮下達(dá)到神經(jīng)干的時(shí)間；神經(jīng)干接受刺激產(chǎn)生興奮，并將興奮轉(zhuǎn)化為神經(jīng)沖動的時(shí)間；神經(jīng)干向遠(yuǎn)端傳導(dǎo)沖動的時(shí)間；NM接頭激發(fā)起肌肉的動作電位前的延遲；肌肉動作電位的潛伏期；鑒于除神經(jīng)傳導(dǎo)時(shí)間外，其它時(shí)間均極短，可忽略不計(jì)。33 感覺神經(jīng)傳導(dǎo)速度： 1956年Dawson首先經(jīng)皮膚記錄了SCV，目前常用的是順行法，因?yàn)樗透杏X神經(jīng)生理的傳導(dǎo)方向一致。用指環(huán)電極在周圍感覺神經(jīng)刺激，用表面電極或針極記錄，記錄電極越接近神經(jīng)干越好；刺激強(qiáng)度最大20-50mA(0.2ms)病變的神經(jīng)可能需要80mA。1966年，Buchthal改進(jìn)了信噪比，應(yīng)用了特殊的輸入電路，及電子學(xué)的平均法，在遠(yuǎn)近端均可記錄。343

10、5傳導(dǎo)速度各項(xiàng)指標(biāo)的解釋： 傳導(dǎo)速度獲得的結(jié)果，反映了神經(jīng)傳導(dǎo)沖動的能力；誘發(fā)電位代表神經(jīng)纖維總和的傳導(dǎo)，因此它是一復(fù)合反應(yīng)（包括快纖維及慢纖維）。36 刺激偽跡和誘發(fā)電位之間的時(shí)間潛 伏期（latency），代表最快纖維的傳導(dǎo) 誘發(fā)電位的波幅(amplitude)反映傳導(dǎo)纖維的數(shù)目及這些纖維同步的程度 誘發(fā)電位的持續(xù)時(shí)間(duration) 代表最快纖維與最慢纖維傳導(dǎo)速度的差異，如果各種纖維不同比例的減少，持續(xù)時(shí)間延長，波幅下降，相數(shù)增加37（4） 重復(fù)頻率刺激檢查用于檢查N-M接頭的功能，一般認(rèn)為1-5Hz的刺激為低頻刺激，20-30Hz為常用的高頻刺激。低頻刺激時(shí)，健康人遞減不超過5%-

11、8%，因此遞減超過15%以上認(rèn)為有異常。在患MG的病人中，通常遞減最明顯出現(xiàn)在第4-6個(gè)波，所以用第5個(gè)波與第1個(gè)波作比較，計(jì)算遞減的百分比。3839檢查前停藥12-18小時(shí)，特別是膽堿脂 酶抑制劑 刺激量7- 14倍閾值，持續(xù)時(shí)間0.1-0.2ms注意位置固定，有學(xué)者認(rèn)為3Hz最有效 40操作按下列順序進(jìn)行： 3Hz 持續(xù)3秒鐘 休息2分鐘 10Hz 持續(xù)1秒鐘 休息2分鐘 20Hz 持續(xù)1秒鐘 休息2分鐘 50Hz持續(xù)1秒鐘 休息3分鐘分別在30秒、50秒、80秒觀察恢復(fù)情況。遞增超過100%以上有意義。 41（5） F波與H反射 H 反射是低強(qiáng)度刺激下，經(jīng)感覺纖維傳入、運(yùn)動纖維傳出的、經(jīng)

12、脊髓的單突觸的反射。F波是超強(qiáng)刺激下，經(jīng)運(yùn)動纖維逆行傳入，使1% 5%的運(yùn)動神經(jīng)元興奮，再由運(yùn)動纖維傳出，在肌肉記錄的反應(yīng)。二者對診斷周圍神經(jīng)近端的神經(jīng)根病是很有價(jià)值的。H反射因?yàn)槠渥儺愋暂^大，限制了它的應(yīng)用。F波在健康人出現(xiàn)率約為79%。二者潛伏期相近，但尚有許多不同：424344 F波 H反射刺激 超強(qiáng)刺激 低強(qiáng)度刺激， 較M大1/2經(jīng)路 運(yùn)動傳入 感覺傳入 運(yùn)動傳出 運(yùn)動傳出波幅 M/20 M/245計(jì)算F波的傳導(dǎo)時(shí)間：（F潛伏期-M潛伏期-1ms*）/2* 在脊髓的延擱計(jì)算F波傳導(dǎo)速度：（C7刺激點(diǎn)的距離X10）/F波傳導(dǎo)時(shí)間46應(yīng)用自身對比的方法，評價(jià)F波的潛伏期是否正常，建立一個(gè)F

13、波的估測方法： F-EST=（2x距離*）/傳導(dǎo)速度 +遠(yuǎn)端潛伏期* 上肢 胸鎖關(guān)節(jié)刺激點(diǎn) 下肢 劍突內(nèi)踝 異常標(biāo)準(zhǔn)：上肢 F-EST+3ms 下肢 F-EST+5ms474849（6） 運(yùn)動單位數(shù)目的估測（MUNE）：5051三三 正常肌電圖正常肌電圖1插入電位：插入或挪動針極時(shí)，由于機(jī)械刺激和損傷的作用，對神經(jīng)軸突末端及肌纖維產(chǎn)生刺激，而誘發(fā)的電位。這種猝發(fā)的電位，持續(xù)時(shí)間短、瞬間即逝，示波器上只能看到基線漂移。52終板噪聲：終板是高度分化的肌纖維膜，對乙酰膽堿敏感。當(dāng)針極鄰近終板時(shí)，出現(xiàn)10-40V不規(guī)則的電活動，短時(shí)限（0.5ms-2ms）、低波幅，揚(yáng)聲器中出現(xiàn)海嘯聲，挪動針極即消失；

14、另外，還可以出現(xiàn)高頻負(fù)電位。532肌肉完全放松時(shí)，沒有電活動，不出現(xiàn)電位，示波器上為一平線，稱為電靜息。此時(shí)應(yīng)注意來自放大器、針極、和外周的干擾信號。3輕收縮時(shí)的肌電圖：輕收縮可觀察到孤立的運(yùn)動單位電位，它是運(yùn)動單位電活動的總和。54 時(shí)限：反映肌纖維同步活動的程度，正常運(yùn)動單位電位的時(shí)限在5.0-12.0ms，不同年齡、不同肌肉、不同疲勞程度，以及使用不同電極，均會對時(shí)限有影響。（請參閱正常值）55波幅：反映針極附近活動的肌纖維的數(shù)目，波幅的正常范圍200 5000V，手小肌波幅較高，可達(dá)5000V；四肢大塊的肌肉一般不超過2000V。波幅與年齡有關(guān)；與用力的大小、針極的位置關(guān)系密切。距離相

15、差0.5mm，波幅可相差十倍。56波形：二、三、四相；雙相和三相占80%，單相15%，可有少量多相電位，大多不超過8-12%，少數(shù)肌肉，如脛前肌可達(dá)25%。針極和肌纖維的位置關(guān)系，影響位相。57運(yùn)動單位的發(fā)放頻率：運(yùn)動單位最初以3-8Hz的頻率發(fā)放，隨著用力的增加，可達(dá)20-40Hz；正常人所有的運(yùn)動單位均以上述頻率發(fā)放；發(fā)放頻率可以不規(guī)律、也可恒定、也可迅速改變。如果輕收縮以平均5Hz的頻率發(fā)放，那么200ms中只發(fā)放一次，當(dāng)肌力進(jìn)一步增加時(shí)，就會有第二個(gè)運(yùn)動單位加入活動。如果肌力增加時(shí)，第一個(gè)運(yùn)動單位發(fā)放頻率增加，說明了運(yùn)動單位數(shù)目減少。發(fā)放頻率作為前角細(xì)胞，通過中樞神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)，所表現(xiàn)的

16、興奮強(qiáng)度的指標(biāo)。58 4用力收縮的肌電圖： 用力大小的不同，參加收縮的運(yùn)動單位的數(shù)目的不同：（1）輕收縮出現(xiàn)孤立的運(yùn)動單位電位，稱單純相。（2）中等用力參加的運(yùn)動單位數(shù)目增加，發(fā)放頻率也增加，肌電圖上有些電位不能分開,有些能分開，稱為混合相。（3）大力收縮各個(gè)電位交錯(cuò)密集，不能分出單個(gè)運(yùn)動單位電位，稱為干擾相。59606162四四 異常肌電圖異常肌電圖 肌電圖的異常，只能反映一類疾病的電生理改變，不能作病因診斷。 63（一）插入與安靜1插入電位延長：插入及挪動針極時(shí)，電位并不立即消失，而持續(xù)一段時(shí)間，逐漸地頻率與波幅均有所減少、消失，稱為插入電位延長。其組成常由纖顫、正銳波、高頻負(fù)電位，以及正

17、常的運(yùn)動單位電位組成。最常見的是在正銳波的基礎(chǔ)上疊加有纖顫電位，也最有意義。插入電位延長，說明肌膜的興奮性增高，常見于神經(jīng)源性損害。 642.肌強(qiáng)直發(fā)放：是插入電位延長一種特殊形式，在插入或挪動針極瞬間產(chǎn)生的高頻猝發(fā)放電。肌強(qiáng)直發(fā)放的組成差異很大，可由纖顫、正銳波和正常的運(yùn)動單位電位組成。放電頻率和波幅逐漸增加，可達(dá)150次/秒，而后逐漸衰減至10次/秒而消失，一般呈低波幅，約300V。重復(fù)插針肌強(qiáng)直發(fā)放持續(xù)時(shí)間越來越短，發(fā)放時(shí)可聽到摩托車起動的聲音。656667肌強(qiáng)直發(fā)放是肌膜興奮性增高的結(jié)果。其原因：可由肌纖維膜本身的缺陷，鈣離子不足，影響了細(xì)胞膜對鉀鈉離子通透性，膜對氯離子 滲透性下降。

18、68肌強(qiáng)直發(fā)放為肌強(qiáng)直現(xiàn)象（包括先天性肌強(qiáng)直、萎縮性肌強(qiáng)直、副肌強(qiáng)直）的特殊表現(xiàn)，但在多發(fā)性肌炎、進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良、少數(shù)周圍神經(jīng)損傷、及運(yùn)動神經(jīng)元病、高鉀性周期性麻痹及Schwartz-Jampel綜合征也可見到。693.纖顫電位：是單個(gè)肌纖維自發(fā)受縮產(chǎn)生的電位，其發(fā)生的機(jī)理是去神經(jīng)支配的肌纖維，對循環(huán)中的乙酰膽堿的敏感，如周圍神經(jīng)損傷，兩周左右出現(xiàn)纖顫電位。70纖顫電位是肌纖維表面膜的損害，使興奮傳導(dǎo)受阻。呈雙相小尖波，第一相為正相；也可以呈單相或三相.時(shí)限小于2.0ms，波幅一般小于300V，頻率2-10Hz-3OHz，大多不規(guī)則，也可規(guī)律發(fā)放；與束顫比，有一定規(guī)律。71在揚(yáng)聲器上可聽到像

19、雨點(diǎn)落在橡皮布上的聲音，如較密集像粘稠液體沸騰的聲音。應(yīng)注意與終板電位鑒別。除神經(jīng)源性損害外，一些肌病，如多發(fā)性肌炎進(jìn)展期、肌營養(yǎng)不良也可見到。72734.束顫電位：為運(yùn)動單位的自發(fā)發(fā)放，時(shí)限寬、波幅高，時(shí)限2 10ms,波幅100 2000V. 四相以下稱為單純束顫；五相以上稱為復(fù)合束顫，其時(shí)限可達(dá)30ms，不規(guī)律出現(xiàn)，揚(yáng)聲器上呈現(xiàn)“嘭”“嘭”的聲音，不如纖顫清脆。74束顫是運(yùn)動單位興奮性增高的表現(xiàn)，監(jiān)測運(yùn)動神經(jīng)元病，100%均有束顫，有報(bào)告其中48%為復(fù)合束顫。健康人和未確定有神經(jīng)系統(tǒng)疾病的人，束顫出現(xiàn)率達(dá)15%，多為單純束顫，評價(jià)時(shí)應(yīng)慎重。等。75另外，兩束顫間的時(shí)間間隔有鑒別意義：一系

20、列運(yùn)動神經(jīng)元病觀察，間隔為3.5“(SD 2.5”)，良性束顫0.8“。目前以 或3ms 30-40% 誘發(fā)電位波幅低 波幅低下，波形離散單纖維肌電 纖維密度增加 正常密度 96 軸索損害 髓鞘損害常見疾病 酒精中毒 糖尿病 缺血性、血紫質(zhì)癥 CMT、 GBS CMTVitB12缺乏 POEMS、白喉性 丙烯酰胺中毒 副腫瘤綜合征、 三磷酸甲酚脂中毒 遺傳性 部分糖尿病 壓迫性神經(jīng)病 結(jié)節(jié)性動脈炎 異染性腦白質(zhì)營養(yǎng)不良97（2）電生理檢查在周圍神經(jīng)病中的應(yīng)用除診斷外，尚協(xié)助確定予后及恢復(fù)程度：Bell麻痹：病程早期測定面神經(jīng)興奮閾值及病后三周CMAP。i.興奮閾值：應(yīng)用0.1ms恒定電流刺激雙

21、側(cè)面神經(jīng)，于病后 57天，健康人閾值雙側(cè)不大于2mA，兩側(cè)相差3-5mA予后良好，相差10mA予后差，相差5-10mA予后介于二者之間。此法最早能在24小時(shí)確定予后。98.病后三周CMAP波幅： 患側(cè)CMAP波幅健側(cè)CMAP波幅10%，恢 復(fù)期6月-1年，留有中等-嚴(yán)重后遺癥； 患側(cè)CMAP波幅度=健側(cè)20-30%，恢復(fù)2-8月，遺留輕-中度后遺癥； CMAP波幅至健側(cè)30%以上，2個(gè)月內(nèi)全恢復(fù)。99 神經(jīng)損傷：分三類 神經(jīng)失用 軸索損害 神經(jīng)全切斷100 后兩者在肌電圖上無法區(qū)別。 急性期注意有無運(yùn)動單位電位，無干擾相不一定有問題。 傳導(dǎo)速度價(jià)值很大，切斷后斷端只要有接觸，神經(jīng)傳導(dǎo)速度可正?；蛏月磺袛嗪蟮谑?，無任何傳導(dǎo)性。 如為神經(jīng)失用或壓迫，遠(yuǎn)端傳導(dǎo)可能正常。101損傷第四周出現(xiàn)纖顫波，肌力恢復(fù)前8-16周，出現(xiàn)短棘波多相電位，6-12月運(yùn)動單位電位變寬大，多相電位增加。神經(jīng)再生速度1mm/d，傳導(dǎo)速度逐漸變快，但其恢復(fù)晚于短棘波多相電位出現(xiàn)。 10