Some images has been designed using resources from Unsplash & Pixabay & Pexels & Freepik and some icons from Flaticon
跳到主要內容
:::
:::

肌電圖檢查

肌電診斷簡介

邱然偉 詹瑞棋

        肌電診斷 (electrodiagnosis)是利用神經及肌肉的電生理特性,以電流刺激神經記錄其運動和感覺的反應波;或用針極記錄肌肉的電生理活動。來輔助診斷神經肌肉疾患的檢查。肌電診斷檢查基本上包括三大部份: 1.神經傳導檢查(nerve conduction studies) 2.針極肌電圖檢查(needle electromyography) 3.誘發電位檢查(evoked potentials)。臨床上藉著上述檢查可幫助診斷中樞神經、週邊神經及肌肉病變。特別是對於下運動神經元、神經根、神經叢、神經肌肉接點 (neuromuscular junction),乃至肌肉的各種異常,神經傳導檢查及針極肌電圖檢查均可幫助偵測病變的性質 (區分神經病變或肌肉病變)、位置 (神經根、叢、或週邊神經病變)及嚴重度,以協助正確臨床診斷、選擇治療方式,及評估效果與預後。以下就此三類肌電診斷檢查作一概括介紹:

神經傳導檢查

 

        以電極刺激受測神經,而於其支配的感覺神經或肌肉上記錄電位,以得到感覺神經電位波(sensory nerve action potential)、複合肌肉動作電位波(compound muscle action potential),及特殊反射的電位波(H-reflex及F-response)之檢查。檢查方法是以超大電量刺激(supramaximal stimulation)來刺激受測神經(H反射例外),以使該神經所有軸突均同時興奮,而得到一最大反應波,根據此最大反應波之傳導潛期(latency),振幅(amplitude),表面積(surface area),及傳導速度(nerve conduction velocity),再與正常值作比較,可以幫助區別神經的軸突病變(axonopathy)或髓鞘病變(demyelination)。例如在髓鞘病變可見潛期延長或傳導速度變慢,而軸突病變或有肌纖維喪失則可導致振幅或表面積減小。須注意的是有些因素會影響檢查所得參數值,包括檢查者技術、病人年齡、及皮表溫度等,因此,檢查時須將此等因素列入考慮,才能得到正確檢查結果。以正中神經為例,感覺及運動神經傳導檢查之方法如圖I所示,上下肢其他神經之檢查可比照此法,包括上肢的尺神經、橈神經、腋神經及肌皮神經,及下肢的股神經、腓神經、後脛神經、外側股皮神經、隱神經、腓腸神經及內外腳掌神經等。

        F反應及H反射之測定:F反應是利用超大電量刺激神經,使去極波沿運動神經軸突逆向傳到脊髓,再經同一運動神經元或數個中間神經元後傳回下運動神經元,引發其支配的肌肉收縮所產生之反應波。經由一定次數之刺激(20-100次)可計算其出現頻率及傳導潛期,當出現頻率變少或傳導潛期延長則表該運動神經至脊髓的近端傳導徑路有問題。H反射則是利用較小電量刺激神經,經感覺神經纖維向上傳導至脊髓,再經單一突觸聯結(monosynape)傳入下運動神經元而引發肌肉收縮所記錄到之反應波,同時隨著電量加大、複合肌肉動作電位波逐漸變大,H反射波會逐漸被抑制變小乃至消失。H反射不同於F反應,後者可見於所有運動神經,而H反射在正常成人只在於第一薦椎神經根所支配的肌肉為必定出現,其他部位則較少見。若H反射消失則表該神經根有病變或是傳導徑路的其他部位有問題,相反的若H反射大量出現於其他部位則代表中樞神經病變。

        重覆電刺激檢查(repetitive nerve stimulation)主要用於診斷神經肌肉接點之異常。檢查方法是利用低頻(2-3Hz)或高頻(10-20Hz)的電刺激連續刺激神經,記錄複合肌肉動作電位波,若於低頻電刺激下出現遞減反應(decrement response),即前五個連續電位波中,最小的波與第一個最大波間振幅減小達10%以上,則可診斷重症肌無力;反之若於高頻電刺激下,連續電位波顯示遞增反應(increment response)則為肌無力症候群(Myasthenic syndrome)。

 

 

針極肌電圖檢查

 

        利用針極刺入肌肉,記錄其各種狀態下的電位活動,再經由多條肌肉的檢查來判定神經、肌肉病變的特性,部位及範圍和嚴重度。一般常用針極為同軸針極 (較耐用,干擾少,但較痛)及單極針極 (記錄面積大、較不痛,但干擾大、易損壞)兩種。常規之針極檢查包括四個步驟,依序觀察下列活動電位: 1.針極刺入活動電位(insertional activity) 2.自發性活動電位(spontaneous activity) 3.輕微自主收縮時運動單元電位波(motor unit potential, MUP)之型態。 4.最大力量收縮下,運動單元電位之徵召(recruitment)皮應及干擾型態(interference pattern)。在正常情況下,針極利入肌肉會引起短暫的刺入活動電位,但正常應於300ms內恢復靜止狀態,如針刺活動電位延長,代表肌纖維細胞膜之不穩定,如去神經現象,肌強直異常,或肌肉病變等;反之針刺活動電位減少或消失,常代表肌肉明顯萎縮或纖維化。若針極靜止不動,肌肉亦處於完全放鬆狀態,此時應記錄不到任何活動電位,除非針極正好位於運動終板區,則可見到運動終板電位(endplate potential)或微運動終板電位(miniatual end plate potential),除此之外,若出現下列自發性運動電位均屬異常: 1.顫波(fibrillation)或正相尖波(positive sharp wave):均為單一肌纖維放電形成之自發性活動電位,通常代表肌肉去神經現象,但須在神經受傷後2-3週才會出現,亦見於肌肉病變,某些上運動神經元病變,及失用性肌萎縮症。2.肌束波(fasciculation)及肌束陣彎(myokymia):肌束波是由一群肌纖維同時不自主的放電而造成之運動單元電位波,常見於下運動神經元疾病,但也可於上運動神經元病變,特定代謝疾病、及偶爾在正常肌肉見到。而肌束陣彎則指一群運動單元連續反覆的放電引起肌肉收縮,臨床上可見該肌肉上的皮膚蠕動現象,見於慢性神經病變。3.複雜重覆放電波(complex repetitive discharge, C.R.D.):一組肌纖維以相同頻率重覆放電所形成的複雜電位、聲音有如機關槍,見於肌肉病變及慢性神經病變。4.肌強直放電波(myotonic discharge) 肌纖維週期性振幅由小而大再由大而小的放電,造成如飛機俯衝般之聲音,見於先天性肌強直症及肌強直性肌肉失養症。

        個別運動單元電位波之型態則於輕微肌肉收縮時觀察。運動單元是肌肉收縮的功能單位,每一運動單元包括一個運動神經元、其軸突及所支配的肌纖維,當一運動神經元之神經衝動傳至其所支配之肌纖維時,引起所有肌纖維收縮,經整合而得一運動單元電位波,其判讀參數主要包括: 1.振幅(amplitude):最高正相波與負相波間之電位差,正常在200μv~5000μv之間,過高或過低均為異常。2.間期(duration):電位波初離開基線至最後回到基線之時間,與記錄範圍內之肌纖維數有關,正常約2-15ms之間 。3.表面積(surface area):指電位波內所含之面積。4. 相數(phase):波形穿過基線之次數,代表肌纖維密度與放電整合情形,正常不超過4個相數,否則稱為多相波,每條肌肉之多相波約佔5-15%。5. 轉折(turn):波形極化方向轉變之次數。6. 昇起期(rise time):針極接近肌纖維之程度。7. 電頻率(firing rate):在不同疾病及疾病不同階段所出現之運動單元電位異常均不相同,例如在神經病變急性期可見到殘餘之正常運動單元電位波及一些正常間期之多相波;當神經末梢再生時可見微小多相波;如有側枝再生則出現後電位(late component);至於慢性神經再生則呈現長間期、高振幅之多相波。至於肌肉病變之典型異常則為放電頻率增加、短間期、低振幅之多相波。

        最後則叫病人作最大力量收縮,使所有運動單元均被徵召(recruitment)加入收縮,同時個別運動單元電位之放電頻率亦增加,以加強肌肉收縮力量,此稱為徵召現象。此時針極記錄到的眾多電位波互相干擾,使整個監視器螢幕均充滿電位波,看不到基線,是為干擾型態(interference pattern)。隨著肌肉徵召異常的程度,可將之區分為輕度下降(decreased rich)、重度下降(decreased poor)、弧離徵召(discrete recruitment)、單一動作電位徵召(single unit recruitment)乃至無徵召反應。

        除了上述常用檢查外,還有一些特殊針極檢查,如單纖維肌電圖即是以微小電極(25以m)來偵測單一肌纖維運動電位波之變化,藉以了解單一肌纖維運動終板及肌肉內神經枝之活動情形,由於其高敏感度,現已被廣泛用於診斷神經肌肉傳導的疾病。單纖維肌電圖可以記錄到二個單纖維間期之變異稱為顫移(jitter),它有一定正常值,可用於診斷重症肌無力,因這類病人神經肌肉傳導異常會導致顫移延長,更嚴重者會造成阻斷(blocking)。除此外,也可用以測量肌纖維密度(fiber density),正常人應小於1.5,有神經肌肉病變時密度增加。另外巨形肌電圖(macro EMG)乃記錄整個運動單元之情形,以測定神經再支配分布的容量。

 

誘發電位檢查

 

        臨床上常用的誘發電位檢查包括視覺誘發電位(visual evoked potential)、聽覺誘發電位(auditory evoked potential)、體感覺誘發電位(somatosensory evoked potential),及運動誘發電位(motor evoked potential)。其中視覺誘發電位是施以視覺性刺激(閃光或圖形反覆刺激),由視網膜接收後經視覺徑路傳到大腦枕葉之視覺反應區,記錄所激發的腦細胞電位活動。圖形反覆刺激所得之誘發電位(pattern reversal evoked potential),正常,清醒下呈"V"字形,含有二個負(N)波及一個正(P)波,其中又以正波P100之判讀最具意義,根據其潛期、振幅及波形之改變可用以診斷及定位視神經徑路之病變;如視神經炎、球後神經炎、多發性硬化症等。而聽覺誘發電位則是用聽覺刺激誘發聽神經反應,傳到大腦聽覺中樞之活動電位,以電極於頭部記錄而得。正常的腦幹聽覺誘發電位有七個波,分別代表聽神經到大腦顯葉之聽覺徑路。其中又以第1,3,5波最具臨床應用價值。可用於聽神經及腦幹病變之檢查定位,提高多發性硬化症之診斷率,評估昏迷患者之預後;同時可用於手術時監視聽神經及腦幹功能,避免開刀時之損傷。

        體感覺誘發電位(SEP)是經由刺激體感覺神經引發反應,沿著體感覺傳導徑路傳向脊髓背柱,再經腦幹、視丘到達大腦感覺皮質。傳統的感覺神經檢查只能偵測週邊神經的遠端病變,而體感覺誘發電位則可評估週邊神經的近端乃至中樞神經的整個傳導徑路。理論上任何一條感覺神經均可用以刺激獲得SEP,但一般較常作約為上肢的正中神經及尺神經和下肢的後脛神經及腓神經。臨床上體感覺誘發電位的記錄方法及反應波之命名,至今仍各家分歧,未完全統一,其反應波中以短潛期(short latency)之反應波較具臨床應用價值。以下以正中神經為例,提出較常用的一種檢查方法:以小量電流刺激腕部正中神經,電量大小恰足以引起大拇指輕微抽搐而不曾疼痛、刺激頻率約每秒2-5次,其刺激約1000次,然後加以平均,同時以四組記錄電極記錄反應波,其主記錄電極分別在Erb point(EP),第七頸椎(C VII)、第二頸椎(C ll)、及對側感覺皮質區(C3' or C4'),參考電極則均為前額的Fz處。由此四組記錄電極可記錄到三個負波、分別發生於9ms(N9)、13ms(N13)、及19ms(N19),及一個正波(P22)。這些波之來源多已被證實,如N。起源於臂神經叢,N13可能來自脊髓後柱,N19起源於視丘,而P22來自視丘皮該放射。根據這些波之潛期、振幅及波間潛期(interpeak latency),及用兩側比較即可判別病變位置。其臨床應用範圍極廣,包括週邊神經近端病變、脊髓病變 (外傷)、腦幹及視丘病變、腦血管病變、及評估昏迷患者之預後等,同時可提高多發性硬化症之診斷,或應用於手術時監視以減少手術之後遺症。體感覺誘發電位是相當客觀的一種檢查,但它通常是由較大的髓稍纖維所產生,僅代表部分感覺神經徑路,因此檢查結果正常並不能排除所有感覺異常,這是臨床應用須考慮的。

        運動誘發電位檢查(MEP)是於頭部對應於大腦皮質運動區 (如手區或腳區)的部位給予刺激激發大腦的運動神經徑路而引起手或腳部肌肉的動作電位。此種運動誘發電位可用以評估由大腦運動皮質經皮質脊髓徑路傳導到運動神經元再到週邊肌肉的整個運動神經徑路之病變,如脊髓病變、脊髓外傷、多發性硬化症、運動神經元病變及週邊神經近端之病變。於大腦皮質刺激引發之運動誘發電位,再配合病人之隨意收縮(voluntary contraction)則會有加強作用,使電位振幅變大。此外也可直接於脊椎作刺激、激發運動神經根來引發運動電位,一般由第六頸椎刺激可引發上肢的肌肉動作電位,而於胸椎第十二節刺激則引發下肢的肌肉動作電位,但隨意收縮無法加強脊椎刺激引發之電位。一般用以激發運動誘發電位之電流強度很強,常造成頭皮及臉部肌肉強力收縮而引起不適 ,而磁圈刺激(magnetic coil stimulation)是利用磁圍在人體產生之磁場轉化為刺激電流來引發運動誘發電位,由於是一種無痛性刺激,已取代原先電流刺激方法。磁圈刺激法與一般之電流刺激差不多,但一般於頭頂(vertex)刺激可得到最大肌肉動作電位,而非置於對應之運動皮質區作刺激。同樣的經由隨意收縮可增大反應電位之振幅,同時也可使潛期縮短約3ms。對於有癩病病史、裝心臟節律器患者、及接受神外手術裝有顱內金屬物 :如血管瘤箝(aneurysm clip]之病患,此檢查應列為禁忌,以免磁場千擾造成危險。 ,

        肌電診斷檢查可應用於多種手術中監視,目前於復健領域使用最多的就是針對座擎型腦性麻痺病患所進行的選擇性背神經根切除術 。此手術主要是將引發瘓擎(spasticity)的la感覺纖維切斷以降低肌肉座擊進而促進病患之功能及復健成效。手術時乃直接以電流刺激背神經根之分枝(rootlet)並記錄其所引發之肌肉動作電位。根據反應之強度及有無溢流(overflow)到其他神經節肌肉來決定此神經根分枝是否切除。經由手術中的肌電反應監視可儘量保留病患之正常感覺,降低影響功能的痊鑾程度,術後再配合積極的復健治療,可大大促進此類病患之功能。

 

 

結 論

 

        隨著電腦應用及科技的日新月異,肌電診斷檢查之技術也迭有更新,大大提昇其於臨床應用上之地位和價值,不論是中樞神經或週邊神經病變,乃至肌肉病變,均可經由肌電診斷檢查,來輔助臨床診斷及疾病定位。本文僅就肌電診斷約三大部份檢查,其基木原理,大致操作方法、及臨床判讀與應用作一簡單介紹,以提供初學者之參考。

最後更新:

回到最上