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神经传导研究(NCS)常为评估局灶性神经病的电诊断检查中最具价值的部分。若待评估神经可在病变两侧进行刺激,神经传导研究(NCS)是识别神经病变存在的最敏感指标,也是评估相对严重程度的最佳依据。发现神经传导研究(NCS)异常时,需对正常及异常神经进行充分采样以准确定位病灶,并判断是否存在全身性神经病变。操作者应力求在两种极端间取得平衡:避免采样不足导致误诊,亦需防止过度检测增加不必要费用及患者不适。电诊断检测应被视为“动态”过程——操作时需即时解读结果,并随鉴别诊断变化调整检测方案。此方式远优于预设僵化方案,后者可能不适用于特定患者。

神经传导研究(NCS)操作时,通过施加电脉冲实现定时激活。电脉冲引发神经的传播性去极化,可从神经(感觉神经及混合神经)与肌肉(运动神经)组织记录信号。分析定时刺激产生的神经传导反应可测量远端潜伏期、波幅及时程(图1A, B)。通过一个或多个刺激位点的潜伏期测量,还可计算该神经节段的传导速度。神经传导技术对记录神经生理学改变高度敏感,即使细微变化亦可检测。

图1

(A) 复合肌肉动作电位(CMAP)和 (B) 感觉神经动作电位(SNAP)的组成部分

该仪器设备包括一个刺激器,可向周围神经表面施加可调节且可测量的电压。 该刺激器连接至一个数字化示波器,用于显示定时的刺激尖峰和响应信号。记录电极和接地电极也通过一个放大器连接到示波器上,该放大器用于放大目标信号(图2)。

图2

用于进行肌电图和神经传导研究的便携式设备

采用差动放大技术,以便在存在强得多的环境电位时识别相对微小的生物信号。使用两个电极,将所谓的“活动”(E1)电极置于待记录的目标组织上方,并将“参考”(E2)电极置于其邻近位置,从而获取所需波形。E2 电极记录的信号相对于 E1 电极是反向(倒置)的。组合后的信号放大了不同的目标生物电位,并降低了到达两个电极的相似的强环境信号。应当注意,与心脏病学中的常规电生理不同,在周围神经电生理中,波形的负向部分位于等电位线上方,而正向部分位于其下方(图1)。关于电生理仪器的详细讨论将不在此展开;然而,必须明确,记录电极放置的精确性对于获取最佳波形至关重要。

运动神经(Motor Nerves)

运动神经传导研究(NCS)通过电刺激使运动神经去极化,并从目标肌纤维记录响应。记录电极应放置为E1置于肌肉的运动点上方,E2置于相对邻近但位于电静息区(如肌腱或骨骼)上方。接地电极应置于刺激电极和记录电极之间(图3)。这会产生一个复合肌肉动作电位(CMAP)(图1A)。与感觉神经动作电位(SNAP)的一个重要区别是,CMAP不仅代表受刺激的运动神经纤维的响应,还包括记录响应的肌纤维的性质以及神经肌肉接头传递的影响。因此,影响电传递中任何这些区域的状况都会影响CMAP。了解这一通路可知,运动神经传导研究仅间接研究运动神经。单个运动轴索支配的肌纤维数量因具体肌肉而异,但肢体的大多数肌肉由数百条运动纤维支配。这使得CMAP的幅度以毫伏(mV)计,而直接从感觉神经记录产生的电位则以微伏(μV)计。这种安排的缺点在于,低波幅的CMAP并非总是反映运动神经损伤,也可能是神经肌肉接头疾病、肌肉疾病、甚至是废用性萎缩导致的小肌纤维的表现。电诊断研究的其他部分(包括针极肌电图)所提供的线索,可在需要时用于协助进行此区分。

图3

记录 (A) 正中神经和 (B) 胫神经顺行性复合肌肉动作电位(CMAP)的电极设置。注意刺激器置于目标神经上方,记录电极 E1(黑色)置于肌肉的运动点上,记录电极 E2(红色)置于电静息的肌腱上。接地电极(绿色)置于刺激电极和记录电极之间

神经传导研究(NCS)(一)|运动神经、感觉神经、混合神经的评估|专著学习

运动神经传导研究(NCS)评估运动轴索的健康状况,从其胞体(即前角细胞)直至轴索末梢。 在该通路的任何一点发生足以导致华勒变性(Wallerian degeneration)的轴索损伤,都将引起刺激损伤远端时记录到的复合肌肉动作电位(CMAP)波幅降低,这反映了轴索损失的程度(图4)。在相关肌肉上记录的远端 CMAP 波幅,可能是确定轴索损失及其相对严重程度的最重要指标。由于大多数肌肉的 CMAP 波幅存在个体差异,在单侧神经病中进行健患侧对比会有所帮助。当患侧 CMAP 波幅低于对侧 10% 时,该神经病被认为属于重度。

图4

运动波形显示病变部位近端和远端刺激的神经传导结果:(A) 无传导阻滞的神经传导减慢,(B) 神经失用性传导阻滞,和 (C) 轴索断伤。注意神经失用时远端刺激反应正常,但轴索断伤时异常

区分局灶性神经病的相对严重程度可能是电生理技术提供的最有价值的信息。Seddon 根据病变性质对神经损伤进行了分类,将脱髓鞘和冲动传导阻滞描述为神经失用(neurapraxia),将轴索损伤和断失描述为轴索断伤(axonotmesis)。Sunderland 进一步根据组织学对神经病的程度进行了分层(表 2-1)。这些情况的区分通常无法仅凭临床或通过其他类型的检查完成。一条发生完全性神经失用性传导阻滞的外周神经,其表现出的无力与感觉障碍,与一条发生完全性轴索断伤的神经相同。但两者的预后存在显著差异。神经失用性病变在去除诱发性损伤后,可在数天或数周内完全恢复;而伴有轴索断伤的损伤则需要历时数月的神经再支配过程才能恢复,并且常常无法完全恢复。对运动轴索进行刺激可提供信息以区分病变类型。在完全性神经失用性病变中,远端刺激记录的响应将是正常的,但在轴索损失中该响应则变小(图4)。轴索损失也可能因最快传导纤维的丧失而导致远端节段传导速度减慢。

表1

神经损伤分类

施加刺激时,神经的去极化会向两个方向发生。术语“顺向”(orthodromic)和“逆向”(antidromic)用于指代神经传导研究中神经电位记录的方向。顺向指动作电位沿神经正常传导方向记录,逆向则指相反方向。这意味着,当神经在近端受刺激而在远端记录时,对于运动神经是顺向记录,对于感觉神经则是逆向记录。

感觉神经(Sensory Nerves)

与运动神经研究不同,感觉神经传导研究直接测量神经纤维的反应。感觉神经传导检查通过电刺激使感觉神经去极化,并在目标感觉纤维上记录反应。记录电极的E1与E2应置于被检测感觉神经表面(图5)。两电极间距3-4厘米,既可维持最佳差分放大效果,又可避免因距离过近导致信号相位抵消。接地电极应置于刺激电极与记录电极之间。此设置通常产生双向性感觉神经动作电位(SNAP)(图1B)。常规感觉检查多采用逆向法,但亦可按需采用顺向法(即远端刺激、近端记录)。

图5

记录 (A) 正中神经和 (B) 隐神经逆行性感觉神经动作电位(SNAP)的电极设置。注意刺激器置于目标神经上方,记录电极 E1(黑色)置于近端,记录电极 E2(红色)置于远端。接地电极(绿色)置于刺激电极和记录电极之间

SNAP直接源于神经记录,无类似复合肌肉动作电位(CMAP)的运动纤维叠加效应,故反应幅度显著较小。SNAP以微伏(μV)计量,而CMAP以毫伏(mV)计量。因此,即使CMAP易于引出,肢体水肿或肥胖等技术因素也可能导致SNAP难以检测。感觉技术的局限在于无法像CMAP那样评估远端轴突,可能遗漏记录电极以远终末纤维损伤的信息。

感觉神经传导评估从脊髓神经节胞体至记录电极水平的感觉轴突完整性。该通路上任何部位发生足以引起华勒变性的轴突损伤,均会导致病灶远端刺激时SNAP波幅降低,反映轴突损失程度(图4)。远端CMAP通常被视为更优的预后指标,因SNAP波幅更易受相位抵消和高组织阻抗等技术性记录因素影响。中度轴突损失性神经病变中,远端SNAP常完全无法检测或缺失,此时更具耐受性的远端CMAP成为反映损伤程度的唯一神经传导参数。

混合神经(Mixed Nerves)

混合神经传导反应通过远端同时刺激感觉与运动纤维,近端记录反应获得(图6)。记录电极E1与E2应参照感觉检查方式置于神经表面。此技术不区分顺向或逆向,因同时刺激并记录两类纤维,形成感觉纤维顺向记录与运动纤维逆向记录。接地电极置于刺激电极与记录电极之间(参见图示),产生复合神经动作电位(CNAP)。

因无CMAP中的运动纤维电位叠加,CNAP波幅通常与SNAP相近,以微伏计量。混合神经研究对常规感觉与运动检查的补充价值有限,主要用于足底神经与手掌神经检测,评估正中神经及胫神经卡压。

图6

记录 (A) 正中神经和 (B) 足底内侧神经复合神经动作电位(CNAP)的电极设置。注意刺激器置于目标神经上方,但位于记录电极远端。记录电极 E1(黑色)置于靠近刺激器处,记录电极 E2(红色)置于较远处,但在本例中位置更偏尾侧。接地电极(绿色)置于刺激电极和记录电极之间

以上