针式肌电图
該文的醫學專家
最近審查:06.07.2025

针极肌电图检查主要包括以下几种方法:
- 标准针肌电图;
- 单肌纤维肌电图;
- 宏肌电图;
- 扫描肌电图。
标准针肌电图
针电图是一种侵入性检查方法,借助同心针电极插入肌肉进行。针电图可以评估周围神经运动器官:骨骼肌运动单位的形态功能组织、肌纤维状态(其自发活动),并在动态观察的情况下评估治疗效果、病理过程的动态变化以及疾病的预后。
诊断价值
标准针肌电图在各种神经肌肉疾病的电生理研究方法中占有中心地位,在神经源性和原发性肌肉疾病的鉴别诊断中具有决定性的作用。
该方法用于确定受影响神经支配的肌肉的失神经支配的严重程度、恢复的程度以及再神经支配的有效性。
针电图不仅应用于神经病学,还应用于风湿病学、内分泌学、运动和职业医学、儿科、泌尿科、妇科、外科和神经外科、眼科、牙科和颌面外科、骨科和其他一些医学领域。
製備
患者无需任何特殊检查准备。针极肌电图检查需要被检查肌肉完全放松,因此检查时患者需平卧。检查时,患者需仰卧(或俯卧)在配有可调节头枕的舒适柔软沙发上,并暴露于被检查肌肉,医生会告知患者即将进行的检查,并解释如何收紧和放松肌肉。
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技術 针刺肌电图
这项研究使用同心针电极插入肌肉的运动点(大肌肉的允许半径不超过1厘米,小肌肉的允许半径不超过0.5厘米)。记录运动活动单元(PMU)的电位。选择PMU进行分析时,必须遵循一定的选择规则。
可重复使用的针电极需在高压灭菌器中或其他灭菌方法进行预灭菌。一次性无菌针电极需在肌肉检查前立即打开。
将电极插入完全放松的肌肉后,每次移动电极时,都会监测可能出现的自发活动。在最小随意肌张力下记录PMU,以便识别单个PMU。选取20个不同的PMU,观察电极在肌肉中的特定运动顺序。
在评估肌肉状况时,需要对检测到的自发活动进行定量分析,这对于监测患者的长期状况以及确定治疗效果尤为重要。需要对记录的各个运动单元的电位参数进行分析。
突触疾病中的针状肌电图
在突触疾病中,针状肌电图被认为是一种额外的检查方法。在重症肌无力症中,它可以评估肌电图(MU)中肌纤维的“阻塞”程度,这取决于受检肌肉中MU平均持续时间的减少程度。然而,针状肌电图在重症肌无力症中的主要目的是排除可能的并发病变(多发性肌炎、肌病、内分泌紊乱、各种多发性神经病等)。针状肌电图也用于评估重症肌无力患者对抗胆碱酯酶药物的反应程度,即评估使用甲基硫酸新斯的明(普罗瑟林)后MU参数的变化。在大多数情况下,给药后MU持续时间会延长。没有反应可能提示所谓的重症肌无力。
突触疾病的主要肌电图标准:
- 减少 PDE 的平均持续时间;
- 单个 PMU 的振幅降低(可能不存在);
- PDE 的中度多相症(可能缺失);
- 没有自发活动或仅存在孤立的 PF。
重症肌无力患者,MUAP 的平均持续时间通常略有缩短(10-35%)。大多数 MUAP 的振幅正常,但每块肌肉中都会记录到数个振幅和持续时间均缩短的 MUAP。多相 MUAP 的数量不超过 15-20%。患者缺乏自发性活动。如果患者出现明显的 PF,则应考虑重症肌无力合并甲状腺功能减退症、多发性肌炎或其他疾病。
针极肌电图在原发性肌肉疾病中的应用
针状肌电图是诊断原发性肌肉疾病(各种肌病)的主要电生理学方法。由于运动单元产生足够力量以维持哪怕是最小力度的能力下降,任何原发性肌肉病变患者都必须募集大量运动单元。这决定了肌电图在此类患者中的应用具有特殊性。当随意肌张力低下时,很难分离单个运动单元;屏幕上会出现大量微小电位,以至于无法识别它们。这就是所谓的肌病性肌电图模式。
在炎性肌病(多发性肌炎)中,会发生神经支配过程,这会导致 MUAP 参数增加。
原发性肌肉疾病的主要肌电图标准:
- PDE 平均持续时间减少 12% 以上;
- 单个PMU的振幅降低(平均振幅可以降低或正常,有时增加);
- PDE多相症;
- 炎性肌病(多发性肌炎)或 PMD 中肌纤维的自发活动明显(在其他情况下,活动很少或不存在)。
MUAP 平均持续时间的缩短是任何原发性肌肉疾病的主要征兆。这种变化的原因是,在肌病中,肌纤维发生萎缩,其中一些由于坏死而脱离 MUAP 的组成,从而导致 MUAP 参数下降。几乎所有肌病患者的肌肉都会检测到大多数 MUAP 持续时间的缩短,尽管在临床上受影响最严重的近端肌肉中,这种缩短更为明显。
PMU 持续时间分布的直方图向较小值(I 期或 II 期)移动。PMD 是个例外:由于 PMU 的多相性急剧增加,有时甚至达到 100%,因此平均持续时间可能会显著增加。
单肌纤维肌电图
单肌纤维肌电图可以研究单个肌纤维的电活动,包括确定肌肉运动单位中的肌纤维密度以及使用抖动法确定神经肌肉传递的可靠性。
为了进行这项研究,需要一个特殊的电极,其放电表面直径极小,仅为 25 µm,位于电极侧面距离末端 3 mm 处。微小的放电表面可以记录半径为 300 µm 区域内单根肌纤维的电位。
肌纤维密度研究
测量肌肉活动区 (MU) 中肌纤维密度的依据是,用于记录单条肌纤维活动的微电极区域是严格限定的。测量肌肉活动区 (MU) 中肌纤维密度的指标是,在研究肌肉不同区域的 20 个不同 MU 时,测量该区域记录的单条肌纤维电位的平均数。通常,该区域可能只包含一条(很少两条)属于同一 MU 的肌纤维。使用一种特殊的方法技术(触发装置),可以避免屏幕上显示属于其他 MU 的单条肌纤维电位。
平均纤维密度是通过计算属于不同肌动蛋白(MU)的单个肌纤维的平均电位数(以常规单位表示)来测量的。在健康人群中,该值随肌肉和年龄的不同而变化,范围从1.2到1.8不等。MU中肌纤维密度的增加反映了肌肉中MU结构的变化。
抖动现象研究
通常情况下,记录肌肉中单条肌纤维的电极总是可以定位的,这样就能记录属于同一运动单元的两条相邻肌纤维的电位。如果触发装置激活了第一条肌纤维的电位,第二条肌纤维的电位会在时间上略有不匹配,因为脉冲穿过两个不同长度的神经末梢所需的时间不同。这反映在峰间间隔的变化上,即第二个电位的记录时间相对于第一个电位的记录时间会波动,这被定义为电位“波动”或“抖动”,其值通常为 5-50 μs。
抖动反映了两个运动终板中神经肌肉传递时间的变异性,因此这种方法使我们能够研究神经肌肉传递的稳定性。当任何病理因素干扰神经肌肉传递时,抖动都会增加。其最明显的增加在突触疾病中观察到,主要是在肌无力症中。
当神经肌肉传递严重恶化时,就会出现神经冲动无法激发两个相邻纤维之一的情况,即所谓的冲动阻断。
在ALS患者中,PMU各个组成部分的抖动和不稳定性也显著增加。这是因为新生的终端和未成熟的突触运作可靠性不足。在这种情况下,在ALS进展迅速的患者中,抖动和脉冲阻断最为明显。
大肌电图
宏肌电图可以帮助我们判断骨骼肌中运动单位的大小。研究过程中会同时使用两个针状电极:一个特殊的宏电极插入肌肉深处,使电极的外展肌外侧表面位于肌肉厚度内;另一个规则的同心电极插入皮下。宏肌电图方法基于研究具有较大外展肌表面的宏电极记录的电位。
传统的同心电极作为参考电极,插入皮下,距离主宏电极至少 30 厘米,进入所研究肌肉的最小活动区域,即尽可能远离肌肉的运动点。
另一个用于记录单条肌纤维电位的电极安装在套管中,用于记录被研究MU的肌纤维电位,并触发平均大电位。来自主电极套管的信号也进入平均器。平均器会记录130-200个脉冲(每个脉冲80毫秒,分析周期为60毫秒),直到出现稳定的MU等值线和稳定的振幅大电位。记录在两个通道上进行:一个通道记录被研究MU的一条肌纤维信号,并触发平均;另一个通道重现主电极和参考电极之间的信号。
评估运动单位大电位的主要参数是其振幅,即从峰到峰的测量值。使用此方法时,电位持续时间并不重要。可以评估运动单位大电位的面积。通常情况下,其振幅值的范围很广,随着年龄的增长会略有增加。在神经源性疾病中,运动单位大电位的振幅会根据肌肉神经支配的程度而增加。在神经疾病中,其振幅最高。
在疾病的晚期,MU大电位的幅度降低,尤其伴随肌肉力量的明显下降,这与标准针极肌电图记录的MU参数的下降相一致。
在肌病患者中,运动单位宏电位的振幅会降低,然而,部分患者的平均值正常,但仍会观察到一定数量的振幅降低的电位。所有针对肌病患者肌肉的研究均未发现运动单位宏电位平均振幅的增加。
宏观肌电图方法非常耗费人力,因此在日常实践中尚未得到广泛应用。
扫描肌电图
该方法可以通过扫描(即在被研究的运动单元纤维所在区域逐步移动电极)来研究运动单元电活动的时空分布。扫描肌电图提供有关整个运动单元空间中肌纤维空间位置的信息,并可间接指示由于肌纤维去神经支配及其反复神经支配而形成的肌肉群的存在。
在肌肉最小随意张力时,使用插入肌肉中用于记录单条肌纤维的电极作为触发器,借助输出同心针(扫描)电极,从直径 50 毫米的各个方向记录 PMU。该方法基于将标准针电极缓慢逐步浸入肌肉,积累有关特定 MU 电位参数变化的信息并在监视器屏幕上构建相应的图像。扫描肌电图是一系列相互重叠的示波图,每个示波图都反映了在给定点记录并由同心针电极的输出表面捕获的生物电位振荡。
随后对所有这些 MUAP 进行计算机分析,并分析它们的三维分布,可以深入了解运动神经元的电生理特征。
在分析扫描肌电图数据时,会评估 MUAP 主峰的数量、它们出现的时间变化、给定 MU 电位各个部分出现之间的间隔持续时间,并计算每个被检查 MU 中纤维分布区的直径。
在DRP中,扫描肌电图上电位振荡的幅度、持续时间和面积均增加。然而,单个DE的纤维分布区的横截面积并没有显著变化。特定肌肉的特征性分数数量也没有变化。
正常的表現
后根(DE)是骨骼肌的结构和功能组成部分。它由位于脊髓灰质前角的运动神经元、其轴突(作为运动根的一部分)以及一组肌纤维构成,这些肌纤维通过突触与该轴突的众多分支(无髓鞘的末端)接触。
肌肉的每根肌纤维都有自己的末端,只属于一个运动单位,并有自己的突触。轴突在肌肉前几厘米处开始密集分支,为该运动单位的每根肌纤维提供神经支配。运动神经元产生神经冲动,该冲动沿轴突传递,在突触中被放大,并引起该运动单位所有肌纤维的收缩。在肌纤维收缩过程中记录的总生物电势称为运动单位电位。
运动单位电位
对人体骨骼肌运动单元状态的评估是基于对其产生的电位参数(持续时间、幅度和形状)的分析。每个运动单元都是由构成该运动单元的所有肌纤维电位代数相加而形成的,该运动单元作为一个整体发挥作用。
当激励波沿着肌肉纤维向电极传播时,监视器屏幕上会出现三相电位:第一个偏移为正,然后出现一个快速的负峰值,最后电位以第三个同样为正的偏移结束。这些相位可以具有不同的幅度、持续时间和面积,这取决于电极输出表面相对于记录的DE中心部分的位置。
PMU的参数反映了DE的大小、肌纤维的数量、相互排列情况以及它们在每一特定DE中的分布密度。
正常运动单位电位时程
PDE 的主要参数是其持续时间或长度,以信号从开始偏离中心线到完全返回中心线的时间(以毫秒为单位)来衡量。
健康人的PMU持续时间取决于肌肉状况和年龄。随着年龄增长,PMU的持续时间也会增加。为了制定PMU研究的统一标准,我们专门编制了不同年龄段人群不同肌肉群PMU持续时间的正常平均值表格。以下是部分表格。
评估肌肉中 MUAP 状态的指标是,在被研究肌肉的不同点记录 20 个不同 MUAP 的平均持续时间。将研究期间获得的平均值与表中所示的相应指标进行比较,并计算与标准的偏差(以百分比表示)。如果 MUAP 的平均持续时间在表中给定值的 ±12% 范围内,则认为 MUAP 的平均持续时间正常(在国外,如果 MUAP 的平均持续时间在 ±20% 范围内,则认为 MUAP 的平均持续时间正常)。
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病理学中运动单位电位的持续时间
病理条件下PDE持续时间变化的主要模式是,在神经源性疾病中PDE持续时间增加,在突触和原发性肌肉病理中PDE持续时间减少。
为了更全面地评估不同周围神经运动装置损伤肌肉的PMU变化程度,我们为每块肌肉绘制了PMU持续时间分布的直方图,因为在明显的肌肉病变中,它们的平均值可能在正常偏差范围内。通常情况下,直方图呈正态分布,其最大值与特定肌肉的PMU平均持续时间一致。对于任何周围神经运动装置病变,直方图的形状都会发生显著变化。
病理过程的肌电图阶段
根据脊髓运动神经元疾病中 MU 持续时间的变化,当肌肉中发生的所有变化可以在相对较短的时间内追踪时,已经确定了六个 EMG 阶段,这些阶段反映了去神经支配-再神经支配过程 (DRP) 期间 MU 重组的一般模式,从疾病一开始到肌肉几乎完全死亡。
所有神经源性疾病的特征都是运动神经元或其轴突数量或多或少的死亡。存活的运动神经元会支配失去神经控制的“外来”肌纤维,从而增加其在运动神经元 (MU) 中的数量。肌电图 (EMG) 上显示,该过程表现为此类运动神经元电位 (MU) 参数的逐渐增加。神经源性疾病中运动神经元电位 (MU) 随时间变化的分布直方图的整个变化周期通常分为五个肌电图 (EMG) 阶段,反映了肌肉代偿性神经支配的过程。虽然这种划分是常规做法,但它有助于理解和追踪每块特定肌肉中神经再生 (DRP) 发展的所有阶段,因为每个阶段都反映了神经支配的某个阶段及其严重程度。将第六阶段以直方图形式呈现并不合适,因为它反映了“逆向”过程的终点,即肌肉运动神经元失代偿和破坏的过程。
在我国,这些分期在各种神经肌肉疾病的诊断中已得到广泛应用。它们被纳入家用肌电图仪的计算机程序中,该程序可以自动构建指示该过程各个阶段的直方图。在对患者进行反复检查时,如果分期出现某个方向的变化,则可以揭示DRP未来发展的前景。
- 第一阶段:MUAP 的平均持续时间缩短 13-20%。此阶段反映疾病的初始阶段,此时去神经支配已经开始,而神经支配再支配的过程尚未在肌电图上体现。一些去神经支配的肌纤维由于运动神经元或其轴突的病变而失去冲动影响,从而脱离了部分 MUAP 的组成。此类 MUAP 中的肌纤维数量减少,导致单个电位的持续时间缩短。在第一阶段,会出现一定数量的比健康肌肉中更窄的电位,这导致平均持续时间略有缩短。MUAP 分布的直方图开始向左移动,朝向较小的值。
- 第二阶段:MUAP 的平均持续时间减少 21% 或更多。在 DRP 中,此阶段极为罕见,仅当由于某种原因,神经支配未发生或受到某些因素(例如酒精、辐射等)抑制,而去神经支配则相反,MUAP 中的肌肉纤维大量死亡时才会出现。这导致大多数或几乎所有 MUAP 的持续时间都比正常情况短,因此平均持续时间持续减少。MUAP 分布直方图明显向较小的值移动。第一至第二阶段反映了 MUAP 的变化,这是由于其中功能性肌肉纤维数量减少引起的。
- 第三阶段:MUAP 的平均持续时间在给定肌肉的正常值的 ±20% 以内。此阶段的特征是出现一定数量的持续时间增加的电位,通常无法检测到。这些 MUAP 的出现表明神经支配的开始,即失神经支配的肌纤维开始被纳入其他 MUAP,因此它们的电位参数会增加。在肌肉中,同时记录到持续时间减少和正常的 MUAP 以及增加的 MUAP,肌肉中增大的 MUAP 数量从一个到几个不等。第三阶段的 MUAP 平均持续时间可能正常,但直方图的外观与正常值不同。它不具有正态分布的形状,而是“扁平化”、拉伸并开始向右移动,朝向更大的值。建议将第三阶段分为两个亚组 - IIIA 和 IIIB。它们的区别仅在于:在 IIIA 阶段,MUAP 的平均持续时间减少了 1-20%,而在 IIIB 阶段,MUAP 的平均持续时间要么完全与正常平均值一致,要么增加了 1-20%。在 IIIB 阶段,记录到的持续时间增加的 MUAP 数量略多于 IIIA 阶段。实践表明,将第三阶段划分为两个亚组意义不大。事实上,III 阶段仅仅意味着肌肉中出现了第一个肌电图 (EMG) 神经支配再支配的征象。
- 第四阶段:MUAP 的平均持续时间增加 21-40%。此阶段的特点是 MUAP 的平均持续时间增加,这是由于除了正常的 MUAP 之外,还出现了大量持续时间增加的电位。在此阶段,记录到的持续时间缩短的 MUAP 极为罕见。直方图向右移动,朝向更大的值,其形状有所不同,并且取决于正常持续时间和增加持续时间的 MUAP 的比例。
- 第五阶段:MUAP 的平均持续时间增加 41% 或更多。此阶段的特征是主要存在较大和“巨大”的 MUAP,而正常持续时间的 MUAP 几乎不存在。直方图明显向右移动、拉伸,并且通常呈开放状态。此阶段反映了肌肉中神经支配的最大量及其有效性:巨大的 MUAP 越多,神经支配的有效性就越高。
- 第六阶段:MUAP 的平均持续时间在正常范围内或缩短超过 12%。此阶段的特征是存在形状改变的 MUAP(退化 MUAP 电位)。它们的参数可能形式上正常或降低,但 MUAP 的形状发生改变:电位没有尖锐的峰值,被拉长、变圆,电位上升时间急剧增加。此阶段发生在 DRP 失代偿的最后阶段,此时脊髓的大多数运动神经元已经死亡,其余的正在大量死亡。失代偿过程始于去神经支配过程增加,神经支配来源越来越少的时刻。在肌电图 (EMG) 上,失代偿阶段具有以下特征:MUAP 参数开始下降,巨大的 MUAP 逐渐消失,PF 强度急剧增加,出现巨大的 POW,这表明许多相邻的肌纤维死亡。这些体征表明,由于功能不足,该肌肉中的运动神经元已耗尽其萌芽能力,无法再完全控制其纤维。结果,运动单元中的肌纤维数量逐渐减少,冲动传导机制被破坏,这些运动单元的电位呈圆形,幅度降低,持续时间缩短。在此阶段绘制直方图并不合适,因为它以及PMU的平均持续时间不再反映肌肉的真实状态。第六阶段的主要体征是所有PMU的形状发生变化。
肌电图分期不仅用于神经源性疾病,也用于各种原发性肌肉疾病,以表征肌肉病变的深度。在这种情况下,肌电图分期反映的不是肌电图(DRP),而是病理的严重程度,被称为“病理过程的肌电图分期”。在原发性肌营养不良症中,可能出现伴有持续性增加的卫星波的急剧多相性PMU,这显著增加了其平均值,相当于病理过程的肌电图分期III甚至IV。
肌电图分期的诊断意义
- 在神经疾病中,通常在同一患者的不同肌肉中检测到不同的肌电图阶段 - 很少检测到 III 至 VI 期 - 在疾病初期,并且仅在个别肌肉中检测到。
- 在轴突和脱髓鞘疾病中,III 期和 IV 期最常见,I 期和 II 期较少见。V 期是指在受影响最严重的单个肌肉中,出现大量轴突死亡的情况。
- 在原发性肌肉疾病中,由于某些肌肉病理,肌肉纤维会从肌纤维组成中流失:肌纤维直径减小、分裂、碎裂或其他损伤,导致肌纤维数量减少或肌肉体积减小。所有这些都会导致产后肌肉活动(PMU)持续时间缩短(或缩短)。因此,大多数原发性肌肉疾病和重症肌无力通常处于I期和II期,而多发性肌炎最初通常处于I期和I期,而恢复期则可能处于III期甚至IV期。
运动单元电位振幅
振幅是 MUAP 分析中一个辅助但非常重要的参数。它是“从峰到峰”测量的,即从正峰值的最低点到负峰值的最高点。在屏幕上记录 MUAP 时,其振幅会自动确定。在被测肌肉中检测到的 MUAP 的平均振幅和最大振幅都会被确定。
健康人近端肌肉的MUAP振幅平均值通常为500-600 μV,远端肌肉的MUAP振幅平均值为600-800 μV,最大振幅不超过1500-1700 μV。这些指标受具体情况影响,可能会有所差异。8-12岁儿童的MUAP振幅平均值通常在300-400 μV之间,最大振幅不超过800 μV;年龄更大的儿童的MUAP振幅平均值分别为500 μV和1000 μV。面部肌肉的MUAP振幅明显较低。
在运动员中,训练过的肌肉中记录到MUAP的振幅增加。因此,参与运动的健康个体肌肉中MUAP平均振幅的增加不能被视为病理,因为它是由于肌肉长时间承受负荷导致MU结构发生重组而发生的。
在所有神经源性疾病中,PMU 的振幅通常随着持续时间的增加而增加:电位持续时间越长,其振幅越高。
在神经疾病中,例如脊髓性肌萎缩症和脊髓灰质炎后遗症,MUAP 幅度的增加最为显著。这可作为诊断肌肉病变神经源性特征的附加标准。MUAP 幅度的增加是由于肌肉中 MU 的重组、电极导联区肌纤维数量的增加、肌纤维活动的同步化以及肌纤维直径的增大所致。
在某些原发性肌肉疾病中,例如多发性肌炎、原发性肌营养不良症、营养不良性肌强直等,有时会观察到 MUAP 的平均振幅和最大振幅同时增加。
运动单元电位波形
PDE 的形状取决于 DE 的结构、其肌纤维电位的同步程度、电极相对于被分析 DE 的肌纤维及其神经支配区域的位置。电位的形状不具有诊断价值。
在临床实践中,MUAP 的形状是根据电位的相位和/或转折数来分析的。每个达到等值线并与之相交的正负电位偏差称为一个相位,未达到等值线的正负电位偏差称为一个转折。
如果一个电势具有五相或更多相,并且至少与轴线相交四次,则该电势被视为多相电势。电势可以包含不与轴线相交的额外匝数。匝数可以位于电势的正极和负极部分。
在健康人的肌肉中,MUAP 通常以三相电位振荡表示,然而,当记录终板区域的 MUAP 时,它可能有两个阶段,从而失去其最初的正部分。
正常情况下,多相MUAP的数量不超过5-15%。多相MUAP数量的增加被认为是由于某些病理过程导致MU结构紊乱的征兆。在神经元和轴突疾病以及原发性肌肉疾病中都会记录到多相和假多相MUAP。
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自发活动
正常情况下,当电极静止在健康人放松的肌肉中时,不会发生电活动。在病理情况下,会出现肌肉纤维或DE的自发活动。自发活动不以患者的意志为转移,患者无法自行停止或引发。
肌肉纤维的自发活动
肌纤维的自发活动包括颤动电位 (FP) 和正尖波 (PSW)。FP 和 PSB 仅在病理条件下记录,即同心针电极插入肌肉。FP 是单根肌纤维的电位,PSB 是快速正向偏转后出现的缓慢振荡,没有尖锐的负峰。PSB 反映了单根或多根相邻肌纤维的参与。
在患者临床检查条件下研究肌肉纤维的自发活动是最方便的电生理方法,可以判断神经对病理骨骼肌纤维影响的完整性和稳定性程度。
任何外周神经运动器官的病变都可能出现肌纤维的自发性活动。在神经源性疾病以及突触病变(肌无力和肌无力综合征)中,肌纤维的自发性活动反映了其去神经支配的过程。在大多数原发性肌肉疾病中,肌纤维的自发性活动反映了肌纤维的某些损伤(肌纤维的分裂、碎裂等),以及炎症过程(如炎症性肌病,例如多发性肌炎、皮肌炎)引起的病变。在这两种情况下,PF 和 POV 都表明肌肉中存在正在进行的过程;通常情况下,它们不会被记录下来。
- PF持续时间为1-5毫秒(无诊断价值),振幅波动范围很广(平均118±114 μV)。有时也会检测到高振幅(高达2000 μV)的PF,通常发生在慢性疾病患者中。PF的出现时间取决于神经病变的位置。大多数情况下,它们发生在神经支配丧失后7-20天。
- 如果由于某种原因,失神经支配的肌纤维未能重新获得神经支配,它会随着时间的推移而死亡,并产生脉冲振荡 (POW)。肌电图 (EMG) 认为,这些脉冲振荡是失神经支配肌纤维死亡的标志,表明它未能获得先前失去的神经支配。通过记录每块肌肉中 PF 和 POW 的数量,可以间接判断其失神经支配的程度和深度,或死亡肌纤维的数量。POW 的持续时间为 1.5 至 70 毫秒(大多数情况下最长为 10 毫秒)。持续时间超过 20 毫秒的所谓巨型脉冲振荡 (POW) 常见于大量邻近肌纤维长时间失神经支配以及多发性肌炎。POW 的振幅通常在 10 至 1800 μV 之间波动。振幅和持续时间较大的 POW 更常出现在失神经支配的后期(“巨型”POW)。视神经损伤 (POV) 首次记录于 PF 首次出现后 16-30 天;它们可在失神经支配后持续存在于肌肉中数年。通常,周围神经炎症性病变患者的视神经损伤 (POV) 检测时间比创伤性病变患者更晚。
PF 和 POV 在治疗开始时反应最快:如果治疗有效,PF 和 POV 的严重程度会在 2 周后减轻。相反,如果治疗无效或疗效不足,其严重程度会增加,因此 PF 和 POV 的分析可以作为所用药物有效性的指标。
肌强直和假肌强直放电
肌强直放电和假性肌强直放电,或高频放电,也指肌肉纤维的自发活动。肌强直放电和假性肌强直放电在许多特征上有所不同,其中最主要的差异在于构成放电的成分具有高度的可重复性,即放电中电位的频率较高。“假性肌强直放电”一词正逐渐被“高频放电”一词所取代。
- 肌强直放电是各种类型肌强直患者都会出现的现象。听起来,它类似于“俯冲轰炸机”的声音。在监视器屏幕上,这些放电看起来像是重复的电位,幅度逐渐减小,间隔逐渐增加(这会导致音调降低)。肌强直放电有时可见于某些形式的内分泌疾病(例如甲状腺功能减退症)。肌强直放电可以自发发生,也可以在肌肉轻微收缩或机械刺激后发生,例如将针状电极插入肌肉或简单地轻敲肌肉。
- 假性肌强直放电(高频放电)见于某些神经肌肉疾病,无论是否与肌纤维去神经支配有关。它们被认为是由于兴奋的触觉传递导致肌纤维膜绝缘性能下降的结果,从而为兴奋从一条纤维传播到相邻纤维创造了先决条件:其中一条纤维的起搏器设定了脉冲的节律,该节律施加于相邻纤维,从而形成了独特的复合体形状。放电开始和停止都很突然。它们与肌强直放电的主要区别在于成分振幅没有下降。假性肌强直放电可见于各种形式的肌病、多发性肌炎、去神经支配综合征(神经支配后期)、脊髓和神经性肌萎缩症(腓骨肌萎缩症)、内分泌病变、神经损伤或压迫以及其他一些疾病。
自发运动单位活动
运动单元的自发活动以肌束震颤电位为代表。肌束震颤是指在肌肉完全放松的情况下,整个运动单元发生的自发收缩。肌束震颤的发生与运动神经元疾病、运动单元对肌纤维的超负荷、运动单元任何部位的刺激以及功能和形态的重构有关。
肌肉中出现多个肌束颤电位被认为是脊髓运动神经元损伤的主要征象之一。“良性”肌束颤电位是一个例外,有时在患者主诉肌肉持续抽搐,但没有肌肉无力或其他症状时可检测到。
在神经源性甚至原发性肌肉疾病(如肌强直、多发性肌炎、内分泌、代谢和线粒体肌病)中也可以检测到单个束颤电位。
肌束震颤电位(basiculation potentiations)已被描述为发生在高技能运动员在剧烈运动后。这种电位也可能发生在健康但易兴奋的人、患有隧道综合征、多发性神经病的患者以及老年人身上。然而,与运动神经元疾病不同,肌束震颤电位在肌肉中的数量非常少,参数通常正常。
肌束震颤电位的参数(幅度和持续时间)与在给定肌肉中记录的 MUAP 参数相对应,并且可以与疾病发展过程中 MUAP 的变化同时变化。
针极肌电图在脊髓及周围神经运动神经元疾病诊断中的应用
任何神经源性病变都伴有DRP(去神经支配相关神经病变),其严重程度取决于神经支配源的损伤程度以及损伤发生的周围神经运动装置(神经元或轴突)的水平。在这两种情况下,由于神经纤维的存活,丧失的功能得以恢复,并且这些神经纤维开始密集地分支,形成无数指向失神经支配的肌肉纤维的分支。这种分支在文献中被称为“发芽”。
神经芽生主要有两种类型:侧支芽生和末端芽生。侧支芽生是指轴突在郎飞氏结区域分支,末端芽生是指轴突末端无髓鞘部分的分支。研究表明,神经芽生的性质取决于导致神经控制紊乱的因素。例如,肉毒杆菌中毒时,分支仅发生在末端区域;而手术去神经支配时,末端芽生和侧支芽生同时发生。
在肌电图上,在神经支配再支配过程的各个阶段,MUAP 的这些状态均以 MUAP 的幅度和持续时间增加为特征。例外情况是延髓型肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 的初始阶段,此时 MUAP 参数在数月内均处于正常变化范围内。
脊髓运动神经元疾病的肌电图诊断标准
- 存在明显的束颤电位(脊髓运动神经元损伤的主要标准)。
- PDE 参数及其多相的增加,反映了神经支配过程的严重程度。
- 肌肉中肌纤维自发活动的出现 - PF 和 POV,表明存在正在进行的去神经支配过程。
肌束颤电位是脊髓运动神经元损伤的必然电生理学征象。肌束颤电位在病理过程的早期阶段即可检测到,甚至在失神经支配征象出现之前即可检测到。
由于神经元疾病意味着持续不断的去神经支配和再神经支配的过程,当大量运动神经元死亡,相应数量的运动神经元(MU)同时被破坏时,运动神经元会变得越来越大,持续时间和幅度也会增加。增大的程度取决于疾病的持续时间和阶段。
PF 和 POV 的严重程度取决于病理过程的严重程度和肌肉失神经支配的程度。在快速进展的疾病(例如 ALS)中,大多数肌肉会出现 PF 和 POV;在缓慢进展的疾病(某些类型的脊髓性肌萎缩症)中,仅有一半的肌肉会出现 PF 和 POV;在脊髓灰质炎后综合征中,不到三分之一的肌肉会出现 PF 和 POV。
周围神经轴突疾病的肌电图诊断标准
针状肌电图在周围神经疾病诊断中是一种附加但必要的检查方法,用于确定受累神经支配的肌肉的损伤程度。该检查可以明确是否存在失神经支配(SF)、肌肉中肌纤维的缺失程度(MUF 的总数以及是否存在巨大 MUF)、神经支配的严重程度及其有效性(MUF 参数的增加程度、肌肉中 MUF 的最大振幅)。
轴突突出的主要肌电图体征:
- PDE 振幅平均值的增加;
- PF 和 POV 的存在(伴随当前去神经支配);
- PDE 持续时间增加(平均值可能在正常范围内,即±12%);
- PDE多相症;
- 单个肌束震颤电位(不是在每块肌肉中)。
如果周围神经轴突受损(各种多发性神经病),也会发生 DRP,但其严重程度远低于神经元疾病。因此,MUAP 的增加程度要小得多。尽管如此,神经源性疾病中 MUAP 变化的基本规则也适用于运动神经轴突损伤(即 MUAP 参数及其多相的增加程度取决于神经损伤程度和神经支配的严重程度)。例外是由于创伤(或导致大量轴突死亡的其他病理状况)导致运动神经轴突快速死亡的病理状况。在这种情况下,会出现与神经元疾病相同的巨大 MUAP(振幅超过 5000 μV)。在长期轴突病变、CIDP 和神经性肌萎缩症中会观察到此类 MUAP。
如果在轴突性多发性神经病中 MUAP 的振幅首先增加,那么在脱髓鞘过程中,随着肌肉功能状态的恶化(肌肉强度的降低),MUAP 持续时间的平均值逐渐增加;与轴突过程相比,多相 MUAP 和束状电位的检测频率明显更高,而 PF 和 POV 的检测频率较低。
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针状肌电图在突触和原发性肌肉疾病诊断中的应用
突触疾病和原发性肌肉疾病通常会导致 MUAP 平均持续时间缩短。MUAP 持续时间缩短的程度与肌力下降相关。在某些情况下,MUAP 参数在正常范围内,而在 PMD 患者中,这些参数甚至可能增加。