醫(yī)學電生理學

醫(yī)學電生理學第1頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六四種針電極從上至下是：

1.同心圓電極

2.雙極電極3.多導電極的局部4.單極電極的局部（上為引導電極,下為無關電極）第2頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六

對任何一塊肌肉進行肌電圖測定，都包括三個步驟：

1．肌肉靜息狀態(tài)時檢查：

令患者放松，此時應無電位產(chǎn)生，熒光屏上為一直線，插入針電極后可觀察：

（1）插入電位（插入針電極時引起的電位變化）。觀察其振幅、時限，有無繼發(fā)性影響如纖顫電位、正相電位等。（2）靜息電位。觀察肌肉在不收縮時是否有異常自發(fā)電活動。電極要插入肌肉的不同方向，每個方向可分三種不同深度進針，以更詳細觀察受檢肌肉的全貌。

2．輕收縮狀態(tài)時檢查：

令患者輕微收縮所要檢查的肌肉，此時主要測定運動單位電位的時限、波幅、波形，通常每塊肌肉測定20個電位，這就要求經(jīng)常變換電極的位置。

3．大力收縮狀態(tài)時檢查：

令患者大力收縮所要檢查的肌肉，以觀察運動單位電位的數(shù)量、波幅及持續(xù)放電能力.。第3頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六

第二節(jié)正常肌電圖

一、插入電位

針電極插入肌肉機械性刺激肌肉纖維，可產(chǎn)生一個電位爆發(fā)，時限平均為465.3±2.73ms。插入電位與神經(jīng)支配無關，針極移動一旦停止，插入電位即消失。

插入電位的診斷意義不大，在失神經(jīng)和炎癥情況下，插人電位增大增寬，在肌肉缺血性病變中，插入電位消失則為肌肉壞死的征象。

二、終板電位

在終板區(qū)進行記錄，正常肌肉可出現(xiàn)二種自發(fā)電活動，稱終板電位和終板噪聲。終板電位呈單相或雙相（先呈負相，這可與纖顫電位相鑒別）波幅可達250μV，時限1～5ms。終板噪聲的特點是基線的不規(guī)則變動。

終板電位是自然生理現(xiàn)象，可在完全正常的肌肉中見到，故無診斷價值，重要的是要與纖顫電位相鑒別。

第4頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六插入電活動上：終板噪聲下：終板電位第5頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六三、正常運動單位

正常肌肉作輕度收縮時可出現(xiàn)單個運動單位電位，它記錄的是一個前角細胞所支配的一組肌纖維產(chǎn)生的電位總和。

運動單位電位的時限、波形、波幅變化較大，因為不同肌肉不同點的神經(jīng)支配比例不同，且年齡、電極的位置都是影響記錄的因素，所以通常在肌肉的各點測定20個電位參數(shù)取其平均值，結果才可靠。

肌肉作輕度收縮時用同心針電極從20個不同部位記錄下來的30歲正常人肱二頭肌的運動單位電。第6頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六a.正常肌肉的輕用力（單純相）b.中等用力（混合相）c.用力時的肌電圖（干擾相）第7頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六

運動單位電位分析指標有以下三方面：

（一）時限

這是最有診斷價值的指標。測定方法是從電位偏離基線起到恢復至基線的時間。溫度對時限的影響不明顯，而不同年齡、不同肌肉的時限數(shù)值差異較大。

（二）波幅

波幅是亞運動單位肌纖維興奮時動作電位幅度的總和，通常測定其峰～峰值。波幅的大小受電極的類型、電極位置等因素影響，與年齡有密切關系，故肌肉平均波幅的大小對診斷有一定參考價值。

（三）波形

正常運動單位電位通常為單相、雙相、三相波，共占80％左右，五相以上稱為多相電位，正常肌肉多相電位多在5％～10％之間。位相測定是以電位從離開基線再回到基線的次數(shù)來計算的。

第8頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六運動單位的時限、波幅和波形相數(shù)的測定方法第9頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六肌肉的多相電位上：神經(jīng)源性病變下：肌源性病變第10頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六第三節(jié)異常肌電圖

一、肌肉放松狀態(tài)時異常肌電圖

（一）插入電位的異常

1．插入電位減弱或消失：重癥進行性脊肌萎縮癥、廢用性肌萎縮、肌內纖維化以及肌纖維興奮性降低時，插入電位可減弱或消失。

2．插入電位延長：針電極插入或移動位置時，可誘發(fā)各種類型的較長時間的反復放電。這些異常放電可稱為纖顫電位、正相電位、束顫電位或肌強直電位組成，有時為一種，有時為幾種同時出現(xiàn)。臨床意義在后分別敘述。

（二）纖顫電位

纖顫電位為失神經(jīng)支配下單肌纖維的動作電位。波形可為單相、雙相或三相，以雙相多見。起始第一相常為正相，隨后是一負相，時限范圍是1-5ms，波幅一般為20-200μV，通過擴音器可聽到很清脆的破碎聲。

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纖顫電位產(chǎn)生的原理：

普遍認為由于失神經(jīng)支配的肌肉纖維運動終板后膜對乙酰膽堿的敏感性升高容易引起去極化，導致肌纖維興奮。也有認為系失神經(jīng)支配的肌纖維靜息電位降低而致自動去極化出現(xiàn)的動作電位。

纖顫電位通常在神經(jīng)損傷14-20d開始出現(xiàn)，21d最活躍，神經(jīng)再生過程中纖顫電位逐漸減少或消失，但也有人在神經(jīng)損傷數(shù)年或數(shù)十年后仍殘留有纖顫電位。溫度增高可使纖顫電位增加，反之則減少。

纖顫電位的臨床意義：凡下運動神經(jīng)元損傷，肌纖維失神經(jīng)支配均可產(chǎn)生纖顫電位，如前角病變、神經(jīng)叢、神經(jīng)根、周圍神經(jīng)病變等。肌原性病變亦可出現(xiàn)纖顫電位，此時須結合病史及肌電圖其它指標方可作出診斷。上運動神經(jīng)元病變，廢用性肌萎縮一般不出現(xiàn)纖顫電位。

第12頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六

（三）正相電位

正相電位常與纖顫電位伴發(fā)，波形特點為雙相，呈“V”字形，起始為一正相，之后為一時限較寬、波幅較低的負向，時限為10-100ms，通過擴音器可聽到粗鈍的“砰砰”聲。

正相電位發(fā)生原理尚無確切解釋，有人認為其與纖顫電位發(fā)生原理相同。

正相電位的臨床意義同纖顫電位，為失神經(jīng)支配的肌纖維變性的指標，但纖顫電位出現(xiàn)往往較正相電位為早，肌原性疾病也偶見正相電位。纖顫電位及正銳波（右下）第13頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六

（四）束顫電位

束顫肉眼可見，束顫電位是一組運動單位電位的自發(fā)放電，可為各種位相。波幅一般<2mV，時限2-10ms，部分可達20ms。

束顫電位起源仍不明，有認為是脊髓前角細胞興奮性升高或因病變刺激周圍神經(jīng)根、叢、干時的軸突反射所致。

束顫電位本身不能認為是異常，可見于正常人，但多在前角細胞病變、神經(jīng)根病變、嵌壓性神經(jīng)病等下運動神經(jīng)元病變時出現(xiàn)。

（五）肌強直電位

強直電位是插入或移動電極后出現(xiàn)的節(jié)律性放電，持續(xù)相當一段時間，波形可由正相電位、纖顫電位等組成，自擴音器可聽到類似“飛機俯沖轟鳴音”，很有特征性。

肌強直電位發(fā)生原理尚不明確，但認為與安靜時肌膜的氯離子電導性減少有關。

肌強直電位見于先天性肌強直、萎縮性肌強直、副肌強直患者，也可見于高鉀型周期性麻痹、多發(fā)性肌炎等癥。

第14頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六

神經(jīng)源性病變（外傷性臂叢輕癱），從肱二頭肌記錄的運動單位電位。

下為最大用力收縮干擾相。第15頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六

二、異常運動單位電位

（一）時限的異常

肌肉運動單位電位時限大于正常值的20％，即表示運動單位電位時限增寬。主要見于下運動神經(jīng)元病變，如運動神經(jīng)元病、神經(jīng)根病變、周圍神經(jīng)病等癥，時限增寬的原因是運動單元范圍增大，再生的神經(jīng)纖維支配了更多的肌纖維所致。

肌肉運動單位電位時限小于正常值的20％，即表示運動單位電位的時限縮短。主要見于肌原性損害，如進行性肌營養(yǎng)不良、先天性肌病、肌炎等癥。其原因系以上病癥者運動單元不同程度的肌纖維喪失所致。

第16頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六

（二）波幅的異常

運動單位電位的波幅的診斷意義不如時限，常結合時限的改變作出診斷，波幅增高提示神經(jīng)原性受損，波幅降低提示肌原性受損，但在神經(jīng)損傷的早期，神經(jīng)再生初期波幅也可降低。

(三)波形的異常

主要為多相電位增多，位相超過5相以上甚至達數(shù)十相。多相電位增多可見于神經(jīng)原性受損和肌原性受損。其產(chǎn)生原因為當神經(jīng)或肌纖維損傷后末梢神經(jīng)或肌纖維的興奮及傳導呈現(xiàn)時間差異，參加收縮的肌纖維不同步所致。多相電位的增多要結合時限和波幅改變方可作出正確診斷。第17頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六

三、大力收縮時異常改變

下運動神經(jīng)元病變：

大力收縮時運動單位電位數(shù)量可減少，根據(jù)病變程度不同，可表現(xiàn)為混合相或單純相、波幅增高。其原因主要是參加發(fā)放的運動單元的數(shù)量減少。

上運動神經(jīng)元病度：

大力收縮也可引起運動單位電位數(shù)量減少，這需結合肌電圖其它改變（如自發(fā)電位、運動單位電位時限）才能作出診斷。

肌原性受損者，大力收縮時運動單位電位數(shù)量常呈反常增加，可為干擾相，電位數(shù)量有時甚至較正常人為多，故又被稱為“病理干擾相”。

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第四節(jié)肌電圖的臨床應用

一、上運動神經(jīng)元病變的肌電圖診斷

肌電圖檢查的目的不是用于診斷上運動神經(jīng)元病變，而主要用于對患者區(qū)別是上運動神經(jīng)元受損還是下運動神經(jīng)元受損。

上運動神經(jīng)元受損時，下運動神經(jīng)元仍完整支配肌肉，故肌電圖上不出現(xiàn)纖顫電位，正相電位等自發(fā)電位，運動單位電位的時限、波形、波幅屬正常，這幾點可與下運動神經(jīng)元受損相鑒別。大力收縮時視肌力情況可表現(xiàn)為單純相、混合相或完全電靜息。

尚有其它一些方法可用于檢查上運動神經(jīng)元病變，如反射肌電圖、誘發(fā)電位、磁刺激運動誘發(fā)電位等。

第19頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六二、下運動神經(jīng)元病變的肌電圖診斷

下運動神經(jīng)元病變肌電圖上主要改變有：

肌肉放松時，可出現(xiàn)纖顫電位、正相電位等自發(fā)電位，無論病變在前角細胞，還是在周圍神經(jīng)。自發(fā)電位通常在病變2-3周后出現(xiàn)，自發(fā)電位數(shù)量的多少，與病程長短、病損程度有關。病損嚴重、病程不太長時會明顯增多，病程長病損較輕則較少。

隨意收縮時，多相電位增多，運動單位電位時限增寬，波幅增高。

大力收縮時，運動單位電位數(shù)量減少，嚴重時可為單純相或電靜息。

神經(jīng)傳導速度改變：前角細胞病變運動和感覺傳導速度均為正常或基本正常，病變嚴重時運動神經(jīng)傳導速度可有不同程度的減慢。周圍神經(jīng)病變，神經(jīng)傳導速度常減慢，但病損較輕時也可正常，另外神經(jīng)根、神經(jīng)叢病變傳導速度也可正常，因此神經(jīng)傳導速度測定在區(qū)別前角病變和周圍神經(jīng)病變的價值有一定限度。第20頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六第21頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六

（一）前角細胞病變

前角細胞病變在臨床上很常見，包括運動神經(jīng)元病、脊髓灰質炎、脊髓空洞癥等，在肌電圖上有明顯的改變。

（二）神經(jīng)根與神經(jīng)叢疾病

神經(jīng)很損傷：頸椎病、頸腰椎間盤脫出、圓錐馬尾病變、外傷等均可造成神經(jīng)根的損傷。肌電圖呈現(xiàn)神經(jīng)原性受損的改變：病變神經(jīng)根支配的軀干肌、肢體肌、脊旁肌可出現(xiàn)自發(fā)電位、運動單位電位時限增寬、波幅增高、多相電位增多。因為病損在后根神經(jīng)節(jié)的脊髓側不影響第一級感覺神經(jīng)元和纖維，所以感覺傳導速度正常。運動傳導速度也常為正常。

神經(jīng)根病變和脊髓病變的肌電圖異常分布大致相同，在肌電圖上難以區(qū)別，但二者的臨床表現(xiàn)是不同的，可借此區(qū)別。

（三）周圍神經(jīng)疾病

周圍神經(jīng)損傷：肌電圖測定對周圍神經(jīng)損傷具有重要診斷意義，可確定有無神經(jīng)損傷，有哪些神經(jīng)損傷，損傷的程度如何，還可幫助判斷手術后神經(jīng)再生的情況。第22頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六

第五節(jié)神經(jīng)傳導速度檢查

一、運動神經(jīng)傳導速度（MCV）

（一）電極

刺激電極用于刺激周圍神經(jīng)，為兩個相隔2-3cm的特制圓盤，分別為正負極。負極置于神經(jīng)遠端（靠近記錄電極），正極置神經(jīng)近端。

記錄電極可用兩種電極，同心針電極或皮膚表面電極。

地線可用金屬片或金屬條，浸以鹽水，固定于刺激電極和記錄電極之間。

（二）測定和分析方法

因溫度對神經(jīng)傳導速度影響較大，故肢體溫度低時應先予以升溫?；颊呷∨P位（測定上肢可取坐位），安置地線，記錄電極置所測定神經(jīng)支配的肌肉上，準確選擇刺激電極的位置，然后給以電刺激，首先用較小刺激量，然后逐漸加大刺激量至超強刺激（引起最大肌肉動作電位的強度再增加20％-30％量）可得到正負兩相的肌肉動作電位。測定從刺激開始至動作電位起始點之間的時間差即為神經(jīng)傳導潛伏期。第23頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六第24頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六

在神經(jīng)通路兩個或兩個以上部位給予超強刺激，分別測定潛伏期，用兩點之間的距離除以兩點間潛伏期差，即可計算出此段神經(jīng)的傳導速度。

計算公式為：神經(jīng)傳導速度（m／s）＝兩點間距離（m）／兩點間潛伏期差（s）

第25頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六

二、感覺神經(jīng)傳導速度（SCV）

（一）電極

刺激電極為環(huán)形皮膚電極，套在手指或腳趾未端。記錄電極可采用皮膚電極或針電極。

（二）測定和分析方法

測定感覺神經(jīng)傳導速度有二種方法：

1．順向法：刺激感覺神經(jīng)遠端，在神經(jīng)干近端記錄。

2．逆向法：此法與運動神經(jīng)傳導速度測定方法相同，即刺激神經(jīng)干，在肢體遠端記錄。目前多采用順向法。

檢查時，將環(huán)形電極套在手指或腳趾未端，陰極應放在陽極的近體側，兩環(huán)間距20mm，用超強刺激，在神經(jīng)干記錄波形，可用平均器疊加使波形更加清晰。

感覺動作電位波幅很低，測定波幅多采用峰峰值，潛伏期計算從刺激開始到動作電位的第一個正相峰頂點上。

因為沒有神經(jīng)-肌肉接頭參與，可以直接用距離除以潛伏期直接得出感覺神經(jīng)傳導速度。

感覺神經(jīng)傳導速度=距離/潛伏期

第26頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六第27頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六

三、H反射測定

（一）H反射

1．原理：電刺激脛后神經(jīng)引起其支配腓腸肌的誘發(fā)電位稱為M波（直接刺激運動神經(jīng)纖維的反應），此后經(jīng)過一定的潛伏期又出現(xiàn)第二個誘發(fā)電位稱H波（刺激IA類傳人纖維，沖動進入脊髓后產(chǎn)生的反射性肌肉收縮）。H反射為低閾值反射，因為IA類傳入纖維是最粗且興奮性最高的纖維，故用弱電流刺激脛后神經(jīng)，先出現(xiàn)H波，刺激量逐漸增強H波波幅也逐漸增大，達一定水平后再增加刺激量H波波幅開始減低而M波逐漸增大，達超強刺激時H波消失M波波幅達最高。H波變小的原因可能有三個：

1.α運動N元的逆向沖動與H波反射引起的α運動N元的順向的興奮相抵消。

2.H反射的傳入沖動正遇到逆向沖動引起α運動N元始段的不應期。

3.α運動N元的返回支所支配的潤紹氏細胞的抑制作用.第28頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六第29頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六第30頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六

2．測定方法：刺激電極置腘部脛后神經(jīng)上，記錄電極置腓腸肌內側頭肌腹，無關電極置于肌腱，地線置刺激電極與記錄電極之間。電刺激時限為0.5-lms，每次刺激間隔3s。第31頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六第32頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六

3．正常值：正常潛伏期在30-35ms之間，兩側差<1.4ms，波幅在2.4mV左右，波幅H／M＜64％。

4．臨床意義：H反射是脊髓的單突觸反射，它可代表脊髓前角運動神經(jīng)元的興奮性。上運動神經(jīng)元病變時H反射亢進，潛伏期縮短、波幅增高，H/M比值升高，這是上運動神經(jīng)元病變時診斷的重要的電生理指標之一。酒精中毒、糖尿病等周圍神經(jīng)病變潛伏期會延長。

5.臨床應用:

①常規(guī)應用判斷相應α運動N元的興奮性。

②協(xié)助SLSEP對脊髓外傷預后的判斷。

③對肌萎縮側束硬化預后的判斷。第33頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六

（二）F反應(或F波)

F波最初是由足部小肌肉(thesmallmusclesofthefeet)測得。1．原理F反應是由運動纖維的逆向沖動引起相應節(jié)段前角細胞的回返放電,并非節(jié)段性反射,是一種多突觸反射。即運動神經(jīng)纖維興奮的逆向沖動傳入相應的脊髓前角細胞,再直接或間接地經(jīng)過中間神經(jīng)元或樹突網(wǎng)而興奮其他前角細胞,然后沖動再經(jīng)其運動纖維傳出，到達所支配的肌肉,出現(xiàn)第二次反應,即F反應。切斷相應節(jié)段的后根仍可引出,有力地證明F反應不是節(jié)段性反射,而是運動神經(jīng)元回返性放電。當α運動神經(jīng)元發(fā)出興奮性沖動的同時，其軸突近端的返回支亦發(fā)出沖動至潤紹細胞，而潤紹細胞發(fā)出的抑制性影響主要對小的運動神經(jīng)元作用最強，從而最先被興奮的是纖維直徑較粗的α運動神經(jīng)元。可見F反應主要(至少部分)是通過胞體較大、傳導速度較快的α運動神經(jīng)元傳導出來的。由于逆向沖動部分與順向沖動相抵消,所以F反應只是部分前角細胞興奮而產(chǎn)生的第二次反應，這也是F波波幅明顯較H波為低的道理。F波在正常人的平均檢出率約為79%。第34頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六第35頁，共40頁，2023年，2月20日，星期六

2．檢測方法：全身各部肌肉均可檢測F反應。臨床常用的是上肢肘以下正中神經(jīng)和尺神經(jīng)所支配的手部小肌肉，下肢為膝以下脛神經(jīng)和腓神經(jīng)所支配足部小肌肉。表面刺激電極的陰極置于受檢神經(jīng)干的近端，陽極旁離神經(jīng)干或在遠端，以避免“回返放電”發(fā)生陽極阻斷。需超強剌激，因為低強刺激只能興奮Ia類傳入纖維,而不能引出F波。記錄電極與參考電極記錄電極置于所檢測肌肉的肌腹(剌激興奮點)上，參考電極置于該肌之肌腱附近。地線置于剌激與記錄電極之間。

3．檢測內容與正常值:（1）波幅M波與F波均由基線到波峰(與H波同)。(2）潛伏期M波和F波的潛伏期,均由剌激偽跡到該波起始點。關于F波潛伏期,理論上應測最短潛伏期,因為主要測量直徑最大的傳導速度最快的運動神經(jīng)元的功能狀態(tài)。但在實踐中重復10次或20次,也不一定能發(fā)現(xiàn)最短潛伏期,所以臨床上可用10次F波潛伏期的均值,既省時間，又較準確(重復性較好)。然后可用該值測算F波傳導時間和速度。（3）F波潛伏期(F1)側間差值腕正中神經(jīng)和尺神經(jīng)剌激的F1側間差值分別為(0.95±0.67)ms和(1.0±0.83)ms；而腔后和排神經(jīng)的F1側間差值,則分別為(1.40士1.04)ms和(1.42±1.03)ms(Kimura,1989)，一般所剌激的神經(jīng)偏向近髓段,其F1左右差值就更小些。

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4.H反射與F反應的主要區(qū)別：

在有中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變時,正確區(qū)分二者甚為重要。其主要區(qū)別可參見表1。

表1：H反射與F反應不同點

F反應H反射

性質運動纖維逆向沖動引起前角細胞屬于單突融皮射

“回返放電”。主要反映運動根功能可反映運動與感覺根功能剌激強度超強剌激可引出。低強剌激可引出,隨剌激低強剌激不能引出強度增加漸