郑重声明:该著作由 Oxford University Press 出版社出版,笔者所译内容旨在加强同行交流,仅供学习之用,如有侵权请联系删除,谢谢!


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重复神经刺激(RNS)是一种用于评估神经肌肉接头功能的神经电生理技术。神经肌肉接头是运动神经轴突与横纹肌(随意肌)纤维在功能上连接的解剖部位。神经肌肉接头传递(因而也包括RNS)在一组罕见疾病中受损,这些疾病包括重症肌无力、Lambert-Eaton肌无力综合征、肉毒中毒以及先天性肌无力综合征。在快速进展的运动神经元病和一些肌病中,它也可能异常。RNS不仅对于识别和随访这些疾病很重要,对于排除那些表现为疲劳、模糊无力、复视、上睑下垂、不适或不明原因客观无力的患者是否患有这些疾病也同样重要。

神经肌肉接头的解剖与生理学(ANATOMY AND PHYSIOLOGY OF THE NEUROMUSCULAR JUNCTION)

了解神经肌肉接头的解剖和功能对于理解重复刺激技术应用的原理以及解释结果至关重要。

PART 01 |神经肌肉接头解剖(Neuromuscular Junction Anatomy)

每条肌纤维受一个运动神经元的终末分支支配。运动神经元的有髓轴突分成众多分支,每支分支在靠近肌纤维处失去髓鞘,并在肌纤维中部与其连接。当轴突分支接近肌纤维时,它膨大形成突触前终末扣,位于肌细胞膜的凹陷内。神经终末下方的肌细胞膜(突触后膜)具有高度特化的结构,具有众多接头皱褶。这些特化的突触前神经和突触后肌细胞膜结构构成了神经肌肉接头或神经与肌肉之间的突触(图 1)。

图1

神经肌肉接头的功能解剖

突触前神经终末具有特化的解剖和代谢特征,用于乙酰胆碱(ACh)的形成、储存、释放和再摄取。化学突触传递需要ACh,ACh储存在突触囊泡中,在适当的条件下,囊泡将其内容物释放到突触间隙。含ACh的囊泡主要位于两个储存区域。即刻储存库聚集在靠近突触前膜(该膜含有P/Q型电压门控钙通道)的活化区,而主要储存库则位于远离突触前膜的神经终末内。单个囊泡中所含的乙酰胆碱量称为一个量子,约含6000至10000个ACh分子。

突触后膜含有集中在接头皱褶顶部的乙酰胆碱受体(AChR)蛋白分子。当ACh与突触后AChR结合时,会引起受体构象改变,在膜上打开一个孔道或通道,导致钠离子内流和肌细胞膜去极化。其他蛋白质,如肌肉特异性激酶(MuSK)和突触后膜相关蛋白(rapsyn),是重要的突触后蛋白,参与AChR的聚集和锚定。

PART 02 |神经肌肉接头生理学(Neuromuscular Junction Physiology)

含乙酰胆碱(ACh)的突触前囊泡随机与突触前膜融合,将其量子内容物释放到神经肌肉接头中。ACh与AChR结合,在神经肌肉接头周围区域产生肌膜的微小去极化,称为微小终板电位(MEPP)。当动作电位到达神经终末时,神经终末中的电压门控钙通道开放,允许钙离子内流,触发短时间内释放大量(量子)的ACh(约占即刻储存的20%)。ACh与突触后受体结合,产生比MEPP大得多的去极化。这种较大的去极化称为终板电位(EPP)。一个足够大的EPP能使终板周围的肌膜去极化,从而产生肌纤维动作电位,该电位扩散至整个肌纤维的膜上,进而释放大量储存的钙离子进入肌浆。钙离子引起肌纤维丝构象改变,导致兴奋-收缩耦联,从而引起肌纤维收缩。

EPP的大小取决于每个囊泡中的ACh量、释放的囊泡数量以及受刺激的AChR的数量和功能。神经肌肉接头处释放的ACh量在不同条件下会变化。动作电位触发ACh释放的机制是:如果在第一个动作电位后200毫秒内出现另一个动作电位,则第二个动作电位释放的ACh量会更多(图2)。这种递质释放的易化或增强部分与神经冲动后最初几毫秒内神经终末钙离子水平的持续存在有关。然而,如果第二个动作电位在第一个动作电位后200毫秒之后到达,由于即刻ACh储存的耗竭,第二个动作电位释放的ACh会减少。

因此,如果重复刺激神经,每次刺激释放的ACh量取决于刺激频率。在快速重复频率下(例如,每秒大于10次),释放的ACh量增加或增强。ACh释放的增强在一系列快速刺激(称为强直刺激)后可持续30-60秒。在慢速重复刺激下(例如,每秒小于5次),前四次刺激每次释放的ACh量减少。这种减少在一段时间活动后(活动后耗竭)或重复刺激或强直刺激后2-5分钟内更为显著(图2)。

图2

在正常受试者中,慢速和快速重复刺激对乙酰胆碱(ACh)释放、终板电位、单个肌纤维动作电位和复合肌肉动作电位的影响

在正常受试者中,EPP的幅度远大于达到阈值所需的幅度(因此具有大的安全系数),以至于重复放电时EPP幅度的微小减小或增大没有影响,每个神经动作电位都会引起肌纤维收缩。然而,在疾病中,当EPP幅度减小到刚好高于或低于阈值的程度时,EPP幅度的微小生理波动可能变得至关重要。如果EPP刚好高于阈值,慢速重复神经刺激(RNS)会导致较低幅度的EPP,该EPP可能达不到阈值,神经肌肉传递可能失败,导致收缩的肌纤维数量减少。如果EPP刚好低于产生动作电位的阈值,快速RNS可能导致ACh释放增加,产生幅度增大的EPP,该EPP可能超过阈值,导致神经肌肉传递易化,从而使产生反应的肌纤维数量增加(图3)。

图3

在重症肌无力和Lambert-Eaton肌无力综合征受试者中,慢速和快速重复刺激对乙酰胆碱(ACh)释放、终板电位、单个肌纤维动作电位和复合肌肉动作电位的影响

重复神经刺激技术(TECHNIQUE OF REPETITIVE STIMULATION)

重复刺激测试需要高度的经验、对细节的关注和技术专长,以避免误导性结果。重复神经刺激(RNS)研究的基本设置与常规运动神经传导研究(NCS)相同。关注技术细节可实现可靠且快速的测试,而忽略这些技术细节则可能产生不可靠的结果,需要重复操作,耗费大量时间并给患者带来不必要的痛苦。技术不佳可能导致神经肌肉传递正常患者出现“异常”结果,从而错误诊断为神经肌肉传递障碍;也可能导致神经肌肉传递异常患者出现“正常”结果,产生假阴性结果和漏诊。

PART 01 |记录电极放置(Recording Electrode Placement)

记录电极放置与常规运动神经传导研究(NCS)相同,主动电极(G1)直接置于运动终板上方,参考电极(G2)置于肌腱上方。重复刺激要求G1电极的位置需确保初始向上或负向偏转尖锐,且没有初始向下(正向)偏转。记录电极及其导线必须牢固连接,以确保研究过程中电极不发生移动或松动。接地电极应放置于能最大限度减少刺激伪迹的位置。

PART 02 |制动(Immobilization)

患者配合对于获得技术可靠的研究结果至关重要。应向患者说明将要执行的技术以及在神经刺激期间尽可能保持放松的重要性。患者应让刺激产生的运动发生,但避免其他肌肉收缩,尤其是在刺激之间。

肢体制动在RNS研究中非常重要。肢体移动可导致记录电极松动和移位(从而改变记录电极与运动终板之间的位置关系)、引入邻近肌肉的不必要活动、以及刺激器位置偏移神经。如有可能,应使用某种形式的物理约束来固定肌肉以减少移动。可使用限制电极与记录/刺激部位相对位移且不伤害患者或记录装置的固定装置,例如夹板、板子、绑带、床单和毛巾(图4)。

图4

尺神经和腓神经运动重复刺激研究中简单固定装置的示例。A. 使用魔术贴绑带固定手指。B. 两块板通过可调节夹连接并加垫以提高患者舒适度。在牢固连接记录电极后,手以这种方式固定。C. 两块板通过夹子连接,在牢固连接记录电极后,使用三条魔术贴绑带固定足部

PART 03 |神经刺激(Nerve Stimulation)制动(Immobilization)

刺激技术基于常规的超强刺激技术,即在持续时间和强度上使用尽可能小的刺激。刺激应足以兴奋所有运动轴突,强度应增加到产生最大反应水平之上10%。这种超强刺激可抵消刺激电极轻微偏离神经的影响。然而,也应尽量减少过强的刺激,因为刺激持续时间越长、强度越大,患者不适感越强,导致更多移动。此外,过度刺激可能引入更多刺激伪迹,并增加刺激到附近不必要神经的可能性。因此,必须使用滑动法仔细定位神经。

刺激阴极和阳极必须尽可能靠近神经。在RNS中,刺激部位必须稳定,并应注意确保刺激器不会从神经上滑脱。这是一项挑战,因为刺激产生的运动和患者的反应往往会改变刺激电极相对于神经的位置。虽然神经可在其走行路径上的任何部位进行刺激,但通常在尽可能远端的部位进行,以限制不必要的肌肉收缩并最小化伪迹。有时使用近神经针电极刺激可能产生更少的刺激伪迹、更小的患者不适感和更可靠的结果。针电极可用胶带牢固固定在皮肤上,以避免在一串刺激或系列刺激之间刺激器滑动。这在需要长时间测试时特别有用,例如评估周期性麻痹或某些先天性肌无力综合征时。在刺激神经时,应仔细观察反应波形的幅度或形态是否有任何变化。如果注意到任何此类变化,应立即检查刺激强度是否足够。

PART 04 |刺激频率(Stimulation Rates)

重复神经刺激(RNS)中使用的刺激频率和刺激次数根据临床问题而异。在大多数情况下,采用慢速刺激,但在极少数考虑突触前神经肌肉接头疾病(例如Lambert-Eaton肌无力综合征)时,可能需要快速刺激。

慢速刺激频率。 2–3 Hz的慢速刺激,刺激间期为333–500毫秒,将最大化任何潜在的递减。在慢速刺激下,ACh释放的最大减少发生在最初的四个刺激期间。刺激速率越慢、给予的刺激次数越少,患者对操作的耐受性可能越好。因此,一种标准方法是给予4或5个2 Hz的刺激。给予更多刺激可能耐受性较差,但可能有助于展示重症肌无力患者递减的趋于平缓和逐渐改善(U形递减),与Lambert-Eaton肌无力综合征中观察到的直线递减不同。最初的一串4个刺激应在患者静息状态下重复两到三次,串之间至少休息15–30秒,以检查波幅、面积和形态的可重复性,以及基线的稳定性、刺激伪迹的存在、患者放松或移动情况、以及记录和刺激电极的稳定性(图5)。如果发现任何异常,在继续进一步测试之前,必须排除可能导致此类异常的潜在伪迹来源。

图5

一名重症肌无力患者副神经重复刺激研究的示例,刺激副神经并从斜方肌记录CMAP。在肌肉静息状态下给予三串(由蓝色、绿色和红色条柱图标注)2 Hz的四个刺激,三次基线研究之间间隔30秒休息。在所有基线测试中,第一个和第四个刺激之间的最大波幅递减为53-54%。随后,肌肉自主用力收缩10秒,并在活动后立即重复一串2 Hz的四个刺激。活动后递减与基线递减相似

快速刺激频率。 根据临床问题和基线2 Hz RNS的结果,必须决定是否需要进行强直(快速)RNS来进一步测试神经肌肉传递。如果基线波幅正常且在静息状态下存在一致的大于10%的波幅/面积递减,通常仅需进行慢速刺激测试。然而,如果波幅较低和/或怀疑存在突触前神经肌肉接头问题,则可通过给予快速(>20 Hz)刺激来评估反应的递增或易化。

10–50 Hz的快速刺激在某些疾病中有帮助,例如Lambert-Eaton肌无力综合征和肉毒中毒,这些疾病可能仅在快速刺激下出现显著的递增(图6)。由于RNS的快速刺激很痛苦,而短暂的最大用力自主收缩可产生与无痛的快速RNS相同的效果,因此优选在10秒用力收缩后进行评估。然而,有些患者因极度无力、理解力不足或无法合作而无法产生强力收缩。

图6

1–10:一名Lambert–Eaton肌无力综合征患者尺神经50 Hz重复刺激的示例。第一个和最后一个刺激之间的百分比递增为306%

如果必须采用快速刺激,应在操作前向患者清楚解释测试细节,以及尽可能保持静止和放松的重要性,以确保测试结果可靠。在开始前,若预期反应会有大幅递增,应设置显示灵敏度,以便在不削波的情况下记录大得多的反应(图7)。根据具体情况,以20–50 Hz的频率刺激2–10秒。≥60%的递增对于鉴别Lambert-Eaton综合征与重症肌无力具有最高的敏感性和特异性。

图7

一名Lambert–Eaton综合征患者重复刺激中的陷阱示例。初始反应为10秒运动干预前,第二次反应为10秒运动干预后。增益(500 uV/格)未适当调整,运动干预后反应因显著易化而被截顶

PART 05 |运动(Exercise)

完成三组基线刺激串后,应决定是否让患者活动肌肉后进行额外的刺激串测试。通常,运动干预进行短暂期(10秒)、中期(1分钟),或两者都进行。

短暂运动干预。 在合作患者中进行短暂(10秒)的运动干预,其效果几乎等同于20–50 Hz快速刺激10秒。10秒运动干预后,每次动作电位释放的ACh在30–60秒内增强。在此激活后或强直后增强期间,EPP幅度增加,在Lambert-Eaton肌无力综合征或肉毒中毒中诱发电位的幅度可能显著增加;这种现象称为激活后易化。在重症肌无力中,短暂运动干预后即刻,递减程度可能小于基线或得到修复(图8)。

图8

一名重症肌无力患者2 Hz重复神经刺激,显示静息时递减(10-12%)、运动干预后(10秒和1分钟)递减修复(5-8%)以及运动干预后3分钟递减加重(24%)。B. 一名Lambert–Eaton肌无力综合征患者2 Hz重复神经刺激,显示10秒运动干预前后情况。注意静息时波幅极低。静息时递减为46–50%,10秒运动干预后递增为745%,运动干预后2分钟可见递减加重(54%)

中期(1分钟)运动干预。 如果基线测试中无递减或处于临界递减,且电生理检查的目的是识别轻微的神经肌肉传递缺陷,则应让患者活动肌肉1分钟。1分钟的运动干预应分三组进行,每组活动20秒,组间休息2–5秒,以模拟长时间刺激。运动干预后的2–5分钟内,每次刺激释放的ACh量应减少,这为检测任何神经肌肉传递缺陷提供了最大机会。因此,在患者完成1分钟运动干预后,应立即给予刺激串,并在运动干预后30、60、120、180和240秒再次给予刺激串。如上所述,任何幅度、形态或面积的改变最初都应视为技术问题,并应首先检查技术因素,包括刺激强度。

PART 06 |结果显示(Displaying the Results)

结果的显示方式因仪器而异。通常,应调整灵敏度以尽可能大地显示电位而不溢出或截顶。扫描速度应足够慢以展开电位便于目测分析,又要足够快以显示整个电位,包括任何晚成分。重复电位应以X轴偏移方式显示,即每次连续刺激的扫描起点在水平或X轴上向右偏移或延迟,以便可以单独分析每个电位。因此,如果出现变化,将有可能确定序列中四个电位中的哪一个发生了变化以及变化的顺序。也可以叠加显示反应波形以便更仔细地检查和检测幅度、面积或形态的变化,或使用条柱图显示(图9)。

图9

A,错开显示和B,叠加显示的四个CMAP。重复刺激诱发的电位可以错开(或X轴偏移)显示,以便检查每个电位并确定任何变化的顺序。电位的叠加显示有助于更直观地识别小的递减

测量(MEASUREMENTS)

主要关注的测量指标是第一个与后续反应之间波幅和面积的变化,这些变化定义了递减或递增/易化。这些变化可针对复合肌肉动作电位(CMAP)的波幅和面积进行测定(图5)。波幅测量通过将标记置于初始负向偏离基线处以及负向M波返回基线处进行。此外,还需测量CMAP的持续时间,这对于评估易化与伪易化非常有用。

PART 01 |递减(Decrement)

对每组刺激均测量递减百分比(%)。百分比递减定义为:

(首个CMAP波幅 – 后续CMAP波幅) / 首个CMAP波幅 × 100

重复神经刺激(RNS)|专著学习

虽然可以计算一串刺激中第一个刺激与所有后续刺激之间的百分比递减,但通常记录最大百分比递减(通常介于第一个和第四个刺激之间)(图10)。

图10

表格显示了每个刺激相对于第一个刺激的波幅和面积递减百分比

PART 02 |递增/易化(Increment/Facilitation)

CMAP反应波幅的增加可测量为递增或易化。反应的百分比递增计算为:

(后续CMAP波幅 – 首个CMAP波幅) / 首个CMAP波幅 × 100

易化计算为:

后续CMAP波幅 / 首个CMAP波幅 × 100

举例来说,在一位患者中,若基线CMAP波幅为10 mV:

·  运动干预后波幅为8 mV,相当于20%递减
·  运动干预后波幅为12 mV,相当于20%递增和120%易化
·  运动干预后波幅为1 mV,相当于90%递减
·  运动干预后波幅为19 mV,相当于90%递增和190%易化



异常判定标准(CRITERIA OF ABNORMALITY)

在正常受试者中,2 Hz刺激不应出现递减;然而,基线不稳定或轻度肌肉收缩等技术问题常导致小的递减。因此,一个保守的异常判定标准是要求在两种不同的神经/肌肉组合中,波幅和面积均出现至少10%的递减,这使得递减更可能真实反映神经肌肉传递缺陷而非技术误差。然而,10%递减并非绝对分界值,面肌中7%–8%的较低但一致的递减百分比(若非技术因素所致)仍可能提示神经肌肉接头疾病,且较低的分界值可能在不影响特异性的情况下提高异常检出率。

无论使用何种递减分界值,异常测试应满足以下标准:

·  重复测试应获得可重现的结果(建议进行三组基线刺激串,每组四个刺激);
·  递减模式应与神经肌肉疾病中所见一致,即在一串四个刺激中,波幅和面积的最大递减发生在第一个和第二个刺激之间(图5);
·  运动干预诱导的易化和耗竭变化应与所疑疾病的表现相符(图8)。

运动干预或快速刺激后,在正常个体中可能观察到小幅度的波幅增加(通常<20%),称为伪易化。伪易化通常表现为持续时间缩短而面积几乎不变或不变。这是由于运动单位放电同步性增加以及肌纤维缩短所致,而非单位数量增加或单个纤维反应波幅增大。

神经/肌肉组合的选择(SELECTION OF NERVE-MUSCLE COMBINATIONS)

大多数用RNS研究的疾病倾向于影响某些肌肉多于其他肌肉。根据患者的具体临床表现,有许多不同的神经/肌肉组合可用于探查神经肌肉传递缺陷(表1)。在重症肌无力中,近端肌通常比远端肌更易受累。临床无力的肌肉在RNS上更可能显示递减,因此应始终检查这些神经/肌肉组合;然而,通常从远端肌肉开始测试更为可靠,因其移动较少且疼痛较轻。这也使患者在测试可能阳性率更高的近端肌之前能适应此技术。在Lambert-Eaton肌无力综合征中,远端肌在检测显著的活动后易化方面实际上已被证明比肱二头肌或斜方肌更敏感。

神经
肌肉
刺激部位
优点
缺点
固定方法
尺神经
小指展肌 (ADM)
腕部
易于可靠固定,耐受性好
远端肌可能幸免
魔术贴绑带、夹板
正中神经
拇短展肌
腕部
耐受性好
远端肌可能幸免,难以固定
毛巾约束拇指
桡神经
示指固有伸肌
桡神经沟
可靠,耐受性好,比ADM更敏感
远端肌可能幸免,可能难以可靠刺激神经
手动约束手指
肌皮神经
肱二头肌
腋窝下缘
近端肌
刺激不稳定,难以固定,疼痛
板子
腋神经
三角肌
锁骨上
近端肌
刺激不稳定,难以固定,疼痛
大号魔术贴绑带或床单
副神经
斜方肌
胸锁乳突肌上段后缘
近端肌,耐受性好
难以固定
绑带约束或双手置于椅下
面神经
鼻肌
乳突与耳屏之间
近端肌
疼痛,刺激不稳定,电击伪迹,无法固定。咬肌收缩
三叉神经
咬肌
下颌切迹
可靠,耐受性好,近端肌
在肌无力中敏感性不如面神经
无(牙间垫纱布防止牙齿损伤)
腓神经 (腓总神经)
胫骨前肌
膝部
下肢肌
远端肌可能幸免
板子
股神经
股直肌
股三角
下肢近端肌
疼痛,难以固定
手动约束

表1

特定神经/肌肉组合

常测试的神经/肌肉组合包括尺神经/小指展肌(ADM)、副神经/斜方肌和面神经/鼻肌。测试这些神经是常用方法,尤其在高度怀疑重症肌无力伴全身症状或主要累及上肢或延髓肌时。对于表现为眼肌型重症肌无力的患者,重复刺激面神经(额肌/鼻肌)已被发现最敏感。研究副神经/斜方肌对伴有肢带肌和躯干肌无力的肌无力患者更敏感。应根据初始测试的可靠性和结果考虑其他组合。例如,若腿部临床受累更重,腓神经/胫骨前肌和股神经/股四头肌可能显示其他神经未检测到的异常。在主要表现延髓肌无力的患者中,应进行面神经/鼻肌或三叉神经/咬肌技术,后者可靠、耐受性好且敏感性与面神经/鼻肌组合几乎相当。对于远端肌,刺激桡神经在示指固有伸肌或肘肌记录的技术的可靠性和敏感性均优于尺神经/ADM组合。最近一项研究表明,在所研究重症肌无力患者中,正中神经重复刺激的敏感性与副神经刺激相似。他们还发现腕部正中神经病变对结果无显著影响。即使是刺激膈神经同时在膈肌记录等特殊组合也是可行的。

重复神经刺激的陷阱(PITFALLS OF REPETITIVE STIMULATION)

在缺乏疾病的情况下出现异常结果(假阳性)可能有多种原因,在诊断神经肌肉传递障碍之前应始终予以考虑。

刺激器和记录电极移动

刺激电极相对于神经的移动可导致波幅的随机变化,或较少见地出现顺序性递减。这在活动后即刻更常见,并且在刺激未达到超强时更易发生。与基线测试期间获得的波幅相比,刺激串中初始反应波幅的降低提示刺激强度不足(图11)。

记录电极相对于下方肌肉的移动可导致形态和波幅的改变,这种改变通常是随机的,但偶尔可能显示递减或递增。基线漂移或刺激之间可见的肌肉活动提示存在此类移动。如果怀疑技术因素是导致异常的原因,则应认为该研究在技术上不充分且无诊断价值。这比根据可疑数据做出重大诊断更为可取。在日后或其他情况下重复研究可能有所帮助。

图11

技术问题,如重复刺激期间放松不佳或移动,可在正常受试者中产生明显的递减,如这些示例所示

温度

神经肌肉传递障碍患者出现假阴性结果或正常结果可能由低温引起,低温会掩盖轻微的神经肌肉传递缺陷。应监测温度,要求手部皮温大于32℃,足部皮温大于30.5℃。如果温度偏低,应在进行进一步研究前为患者复温。

药物

在测试期间继续使用吡斯的明或新斯的明可改善神经肌肉传递,导致假阴性研究。因此,患者必须在研究前停用此类药物。如有可能,乙酰胆碱酯酶抑制剂(如吡斯的明或新斯的明)治疗应在测试前至少停用8–12小时。必须权衡患者停用治疗的风险与测试的重要性。

如果免疫抑制剂、静脉注射免疫球蛋白或血浆置换治疗成功,也可能出现假阴性结果。理想情况下,应在患者症状最明显时进行测试。对于诊断存疑的患者,最好在血浆置换、静脉注射丙种球蛋白和皮质类固醇等治疗的影响最小时进行测试。

临床相关性(CLINICAL CORRELATIONS)

PART 01 |重症肌无力(Myasthenia Gravis)

重症肌无力是神经肌肉接头的经典疾病。它通常是针对肌肉(突触后)细胞膜上AChR的免疫介导攻击的结果。这导致功能性受体减少,出现波动性、易疲劳性无力,近端肌受累多于远端肌,特别是延髓肌且常累及眼外肌。不仅检测到针对AChR的抗体,也检测到针对突触后膜上参与AChR聚集的蛋白MuSK的抗体。约5%的自身免疫性重症肌无力患者存在MuSK抗体。在少数AChR和MuSK阴性患者中也发现了集聚蛋白(agrin)受体低密度脂蛋白受体相关蛋白4(LRP4)。该蛋白也参与AChR的聚集。

由于重症肌无力通常影响近端肌多于远端肌,因此在RNS研究中这些区域最可能出现异常。实验上,MEPP和EPP的波幅较低(图2)。除更严重的病例外,静息CMAP波幅正常或仅轻度降低。采用2 Hz RNS时,会出现递减,波幅的最大降低发生在第一次和第二次反应之间(图5)。到第五次反应时,递减可能趋于稳定,重症肌无力患者可能出现递减的逐渐改善(U形递减)。然而,在另一项研究中,三名MuSK阳性重症肌无力患者中有两名观察到直线递减。活动10秒后,递减部分或完全修复,且CMAP波幅与基线相比可能有小幅递增。在基线CMAP波幅较低的严重病例中,短暂活动后该波幅可能出现显著递增,这通常见于Lambert-Eaton肌无力综合征。活动1分钟后的2–4分钟时,递减可能比静息时更大(称为活动后耗竭)。一项研究指出,在一组9例急性(少于4周)全身型重症肌无力患者中,仅1例患者在RNS中显示递减反应(>10%),尽管单纤维肌电图异常。然而,一项更新的研究结果与此形成对比,在14例急性肌无力危象患者中,有13例在RNS上出现异常递减。

PART 02 |Lambert-Eaton肌无力综合征(Lambert-Eaton Myasthenic Syndrome Botulism)

Lambert-Eaton肌无力综合征是一种罕见的神经肌肉接头疾病,约40%的病例与全身性恶性肿瘤相关,如小细胞肺癌。该综合征是一种自身免疫性疾病,由抗体改变神经肌肉接头轴突终末电压门控钙通道的功能所致。其结果是每次动作电位释放的乙酰胆碱(ACh)减少。在快速激活或刺激下,释放的ACh量迅速增加。无力较重症肌无力更广泛,但近端肌受累多于远端肌,下肢肌多于上肢肌。延髓肌受累不如重症肌无力显著。部分患者有自主神经症状,如口干、阳痿和便秘。大多数病例发生于成人,但儿童中也有罕见病例报道。诊断基于临床检查、电压门控钙通道抗体阳性和电生理学发现。然而,一名因其他症状接受研究的无症状患者被发现具有特征性肌电图表现且抗体阳性。

基线神经传导研究(NCS)通常在静息状态下显示低波幅复合肌肉动作电位(CMAP)。2 Hz重复刺激产生的递减与重症肌无力相似,但通常更显著。然而,与重症肌无力在四或五次刺激后递减趋于稳定不同,Lambert-Eaton肌无力综合征的递减通常随着每次刺激持续增加,最多可达九次刺激。短暂(10秒)活动或50 Hz快速刺激可导致CMAP波幅显著递增或易化,较基线波幅增加超过100%(图8)。此效应是短暂的,必须在短暂活动后立即在充分休息的温暖肌肉中寻找。60–120秒后,波幅恢复至基线,递减恢复且可能在活动后2–4分钟更显著(活动后耗竭)。在最近一项针对14例Lambert-Eaton综合征患者的研究中,最显著的递减出现在活动后2分钟。如果患者过于无力无法活动,2–3秒的50 Hz刺激将产生相同效果。一项研究通过在活动时施加3 Hz刺激结合自主活动,在极无力患者中证明了类似的易化现象。尽管100%或以上的递增曾被用作诊断Lambert-Eaton肌无力综合征的金标准,但活动后60%的递增已被证明对该病高度特异,并提高了检测的敏感性,尤其在血清阴性病例中。

PART 03 |肉毒中毒(Botulism)

肉毒中毒由暴露于肉毒梭菌产生的七种毒素之一引起。在成人中,毒素通过摄入保存不当或处理不当的食物进入体内。在婴儿中,肉毒中毒由摄入在肠道内发芽产生肉毒毒素的芽孢引起。摄入毒素后12–36小时,出现视力模糊、构音障碍、吞咽困难、口干、呼吸困难和全身无力。该毒素显著减少动作电位释放的ACh量子数量,从而降低终板电位(EPP)的波幅。常规NCS除低波幅CMAP外均正常。50 Hz快速重复刺激或短暂活动可在某些受累肌肉中产生递增。这在极严重病例中可能无法发现,但若存在,递增幅度在30%–100%范围内,且在一些患者中可持续数分钟。这不同于Lambert-Eaton肌无力综合征,后者通常具有更大程度的易化但持续时间短得多(30–60秒)。在成人中很少见到慢速重复刺激下的小幅递减,但在婴儿中超过50%的病例存在递减。更严重的病例往往递减和易化程度更小,可能漏诊。未见活动后耗竭。

PART 04 |先天性肌无力综合征(Congenital Myasthenic Syndromes)

先天性肌无力是应用于一组罕见的遗传性神经肌肉传递障碍的总称,由神经肌肉接头的各种结构或功能改变引起,例如突触囊泡中ACh填充减少、可用于释放的突触囊泡数量减少、一种乙酰胆碱酯酶缺失、接头皱褶上AChR数量减少或AChR的动力学缺陷导致对ACh的反应增强或减弱。RNS结果异常,但不同疾病的异常模式各异。在ACh再合成或包装缺陷(如胆碱乙酰转移酶缺乏症)患者中需要特殊技术,因为常规RNS可能正常,但可能需要长时间活动或10 Hz持续5–10分钟的长时间RNS才能引出递减。在疑似先天性肌无力综合征的常规NCS中,可见重复性CMAP,其在先天性慢通道综合征或乙酰胆碱酯酶缺乏症中跟随主CMAP约3–6毫秒(图12)。此类重复性CMAP在常规NCS中很容易被遗漏,因其波幅迅速降低,并且在低至0.5 Hz的刺激频率下可能消失;在具有短时程CMAP的神经/肌肉组合(如尺神经/小指展肌)中,施加单次超强刺激后最易检测到。

图12

一名慢通道先天性肌无力综合征患者,2 Hz重复刺激尺神经,在ADM肌肉表面电极记录。注意跟随主CMAP(A)之后的重复性CMAP,但比主CMAP小且递减程度更大(B)

PART 05 |肌强直性疾病与肌肉离子通道病(Myotonic Disorders and Muscle Channelopathies)

在肌强直性疾病中,重复神经刺激(RNS)可能在静息时产生小幅递减,并随刺激频率增加而更显著。肌强直性疾病中的递减在模式、严重程度和发生刺激频率方面变化很大,取决于特定的基因突变、温度、与用力的关系以及其他几个变量。对于这些疾病,短时运动试验可能有用。该技术从固定前臂、腕部尺神经超强刺激并在小指展肌(ADM)记录开始。然后,进行基线2 Hz重复刺激,随后ADM等长收缩10秒。在活动后立即以及活动后15秒和30秒记录单次CMAP(非典型RNS中的刺激串)。如果CMAP波幅下降未恢复,则在1分钟和2分钟时重复刺激。CMAP波幅的变化因疾病而异。

递减甚至可能在一串刺激中的连续刺激之间变化。通常,递减随刺激频率增加或长时间活动而加重。在大多数肌强直性疾病中,活动后CMAP波幅下降(并且活动后数分钟内,第一次和第四次刺激之间的递减可能有一定程度的修复)(图13);然而,在2型强直性肌营养不良中,短暂活动后CMAP波幅无下降,这一发现可能有助于区分这两种疾病。在先天性副肌强直中,当肌肉温暖时,活动或RNS可能无法引出CMAP波幅递减;然而,通过冷却肌肉可能引出显著的递减,在冷却期间活动或RNS后可能更明显,甚至可能进展至完全电静息。隐性遗传性先天性肌强直在短时运动试验后可能显示60%–80%的递减,使用10 Hz刺激串时更甚。这种程度的改变强烈提示隐性遗传性先天性肌强直。

图13

一名肌强直患者尺神经重复刺激研究示例,在小鱼际肌记录。基线时存在非常小的可重复递减。活动10秒后,递减和CMAP波幅下降,但活动后3分钟,波幅和递减再次增加

周期性麻痹疾病与多种基因突变相关,这些突变可影响钾、钙或钠通道。患者表现为发作性弛缓性无力。这些发作可能与细胞外钾变化有关,可由某些食物或活动后诱发。长时运动试验通常在腕部刺激尺神经并在ADM记录。给予两组2 Hz RNS超强刺激。然后以1分钟间隔给予单次刺激,持续5分钟。肌肉活动5分钟(每60秒暂停一次,每次暂停时给予另一次刺激)。然后,活动后立即给予一次超强刺激,随后在最初10分钟内每1分钟一次,之后每5分钟一次,再持续30–40分钟,直至CMAP稳定。这可能在活动肌肉后20–30分钟内显示出CMAP波幅逐渐降低,源于肌纤维兴奋性降低。虽然这与神经肌肉接头疾病中发生的快速递减不同,但存在更渐进的波幅下降,技术上可同样计算为递减。常规方案是保留电极在原位,每5分钟记录一次单次CMAP,持续30分钟,以证明这种波幅下降(图14)。通常在慢速RNS下无递减。

图14

一名低钾性周期性麻痹患者的长时运动试验结果。受试者在静息时、3-5分钟活动期间以及活动后20-40分钟或更长时间内,以1分钟间隔给予单次刺激记录CMAP波幅进行研究。在这名低钾性周期性麻痹患者中,活动后波幅增加高达31%,然后在35分钟后开始急剧下降,活动后55分钟下降达74%

高钾性周期性麻痹更可能在活动后即刻出现波幅轻度增加。晚期波幅下降可发生在高钾性或低钾性周期性麻痹以及先天性副肌强直。据报道,在接受测试且活动后递减大于40%的患者中,该试验的敏感性约为80%。定义长时运动试验结果异常的界值以及量化递减的方法各不相同。McManis及其同事将波幅递减定义为(活动后最高峰值 – 最低点)/ 峰值 × 100%。Fournier及其同事将波幅递减定义为(活动前基线值 – 最低点)/ 基线值 × 100%。最近,一项研究采用贝叶斯原理评估了最佳长时运动试验方法和正常界值。他们的数据支持使用峰-谷法进行长时运动试验来确认周期性麻痹,对于检验前概率≤50%的情况,使用40%波幅或50%面积递减作为界值。

PART 06 |神经源性病变(Neurogenic Disorders)

在进展性神经源性病变(如肌萎缩侧索硬化)中,可能发现慢速刺激下的递减,该递减在短暂活动后减轻,但在长时间活动后加重。当疾病快速进展时,此类异常更常见,在此类病例中递减幅度可高达30%–40%。在周围神经病和炎性肌病中很少发现神经肌肉传递障碍。

重复神经刺激(RNS)的递减反应已在一些非肌强直性遗传性肌病中被报道,包括先天性肌纤维类型比例失调、中央核肌病、GMPPB相关肌营养不良和网蛋白病性肌营养不良。在另一项研究中,回顾了157例经基因或病理证实的肌病患者队列中递减反应的发生率;2.55%(4例患者)存在15%至62%的异常递减,其中3例患者在10秒活动后出现部分修复。这些患者包括中央核肌病、远端肌病、免疫介导性肌病和羟氯喹相关肌病患者。在遗传性肌病患者中使用重复刺激识别神经肌肉接头缺陷,可能有助于诊断,并可能提供潜在的治疗选择,如吡斯的明。

以上


译者简介

黄 辉龙(koukiryu)

中山大学孙逸仙纪念医院(中山大学附属第二医院)神经科神经电生理技师。长期从事脑血管超声工作,精通常见脑血管病(如脑血管狭窄及闭塞、脑动静脉畸形、脑底异常血管网病、脑动脉盗血综合征等)与脑动脉变异(如永存颈动脉-椎基底动脉吻合、重复/副大脑后动脉等)的TCD评估。工作至今已累计检测患者高达5万余例,检测准确率可达90%以上。主要研究方向为基于医学影像的TCD血流频谱分析及周围神经的超声与电生理综合评估。现已发表北大核心期刊论文一篇,参编专著一部。擅长:颅内外动脉常规TCD检测、发泡试验、脑动脉闭塞经皮取栓术后或重症床旁(脑死亡)超声评估、超声引导下颞浅动脉体表定位;颈动脉超声、经颅彩色多普勒超声;视频脑电图、视频多导睡眠监测导联安装等。