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1、骨科学总论 第四章,骨科电生理学,1.什么是骨科电生理学？,2.什么情况下需要进行电生理检查？,骨科电生理学是运用仪器记录肌肉、神经组织的电信号变化来判断肌肉、神经状态或功能，以诊断疾病的一种技术。具体采用的技术，如肌电图、诱发电位等。,什么情况下需要做电生理检查： 肌肉病变：炎症、各种肌病、重症肌无力 周围神经：周围神经病、格林-巴利综合征、各种原因的神经干损害等 脊髓前角：肌萎缩、侧索硬化、脊髓灰质炎、运动神经元病 补充临床的定位诊断 发现临床下病灶或易被忽视的病变 判断病情、疗效和预后,腰椎间盘突出症临床路径,CT或MRI:主要从形态学上显示神经受压的情况 肌电图：可反映神经病变的程度（
2、单纯压迫？变性？甚至断裂）,不能用其他检查代替的一项判断神经和肌肉病变部位和性质的重要检查技术 应用于神经科、康复科、骨科、运动医学等,常用的电生理技术,神经肌电图,诱发电位,肌电图,神经传导研究,感觉,运动,（一）、肌电图-EMG,1.是记录、显示肌肉活动时产生的电位的 图形 2.检查下运动单位的生理状态Lower motor unit 脊髓前角-轴突（神经根-神经丛-神经干-神经支）-神经肌肉接头（运动终板）-肌纤维,第一节 周围神经电生理学,神经元,锥体系是管理骨骼肌随意运动的系统，主要由上、下两级神经元组成。上运动神经元的胞体主要位于中央前回和旁中央小叶前部，即锥体细胞；它们发出的轴突
3、集聚成下行纤维束称为锥体束。其中下行至脊髓直接或间接终止于脊髓前角运动细胞的纤维束称皮质脊髓束；直接或间接止于脑神经运动核的纤维束称皮质核束。下运动神经元的胞体位于脊髓前角和脑神经躯体运动核。前者发出的轴突参与构成脊神经前根及脊神经躯体运动纤维，支配躯干四肢骨骼肌。后者发出的轴突构成脑神经躯体运动纤维，主要支配头面部骨骼肌。,下运动单位,脊髓前角-轴突 神经肌肉接头-肌纤维,上、下神经元损伤的鉴别,肌电图-EMG,Clinical significance 临床意义 较全面地了解神经肌肉的功能状态，鉴别神经源性和肌源性疾病，判断神经损伤的部位、程度及恢复状况。,EMG,表面电极,EMG测定的4
4、个步骤,插入电位插针对肌肉的损伤和刺激 电静息肌肉静息 运动单位电位（MUP）肌肉轻微收缩 募集电位肌肉不同程度用力,正常肌电图,一、插入电位 针插入或移动时可诱发短于s的电活动,正常肌电图,二、电静息 放松时正常情况下无任何电活动 electrical silence,正常肌电图,三、运动单位电位（MUP） 它包含四个成分：前角细胞、轴突、神经肌肉接头及肌肉纤维,是指随意肌肉活动的最小单位，由同一个运动神经元支配。运动单位的发放的冲动，可引起其轴突所支配的全部肌纤维的同步收缩，通过细胞外电极记录到的波形，即运动单位电位。,运动单位范围平均为5-10mm，其中下肢肌肉的运动单位所占的区域最大。
5、一个运动单位支配的肌纤维量，少者如眼外肌5-10条，多者如腓肠肌近2000条。另外每一肌肉含运动单位数量不同，大者达千个。凡精细运动的肌肉其运动单位小，而较大力量的肌肉运动单位大。,MUP parameters,polar极性：基线以下为正，以上为负 phase相：波形偏离基线再回到基线为一相。1-3相，5相为polyphasic ，一般为四相以内 frequency频率：电位每秒发生的次数。,MUP parameters,duration时限：第一个相偏离基线开始到最后一个相回归基线止(7-15ms)。 amplitude波幅 ：最大负峰和最大正峰之间的电位差。(200uv-3mv),运动单
6、位反映的是同一个前角细胞所支配的肌纤维的电活动，因此每一块肌肉可记录到形状、时限及波幅不同的运动单位电位，为了准确诊断，应至少测定15个运动单位电位。,正常肌电图,四、募集电位 中度用力 MUAP 混合型,正常肌电图,重度用力收缩 MUAP呈干扰型,异常肌电图,一. 插入电位insertional activity异常 1. prolonged延长：电位延续3s -肌肉失神经支配、肌炎 2.minimal/no act.减少或缺如： 引出的电位少或无-失神经较久甚至已纤维化的肌肉,异常肌电图,二. 电静息异常，出现自发电活动spontaneous activity 常见异常电位有 纤颤电位 f
7、ibrillation potential 正尖波positive sharp wave (PSW) 束颤电位fasciculation potential,异常肌电图,纤颤电位fibrillation potential ： 个别肌纤维自发地独立、不规则收缩而产生的动作电位失神经支配 特点：始为正相，宽度1-2ms，幅度200-500uV，频率1-20Hz.多出现在肌肉失神经支配时，肌纤维对乙酰胆碱或机械刺激敏感。在肌肉疾病时也可出现。,异常肌电图,正尖波 positive sharp wave 正单相波（几乎垂直的向下波后紧跟一逐渐的向上波） 神经损伤初期纤颤电位增多，后期正尖波增多。,异
8、常肌电图 束颤电位fasciculation potential 自发的完整的运动单位电位，肌肉处于受激状态。形态与正常相似为良性束颤，形态参数异常即为恶性束颤，表示运动单位兴奋性增高，是下运动神经元损伤受压的重要特征。,自发电位产生的原因,Ach高敏： 膜静息电位降低,异常肌电图,三、MUP的异常 1.MUP波幅和时限增大神经源性损害 2.MUP波幅和时限减小肌源性损害 3.MUP消失完全失神经支配,四、募集反应异常 募集反应减少神经损伤 募集反应消失完全失神经支配,异常肌电图,（二）、神经传导速度测定 Nerve Conduction Velocity (NCV),神经冲动的传导,有髓鞘传
9、导（跳跃式）快于无髓鞘（扩散）,NCV,运动神经传导速度 MNCV 感觉神经传导速度 SNCV,MCV测定,检测方法：在运动神经干上刺激，于该神经所支配的肌肉上记录的电位，称为复合肌肉动作电位（CMAP） 计算方法：神经通路上的两个点分别进行刺激，刺激两点间距/传导时间差 正常与否判断：M波波幅、潜伏期及传导速度与标准值或检测比较,SCV测定,检测方法：在感觉神经干上刺激，于该感觉神经干或其支配区记录的电位，称为感觉神经动作电位（SNAP） 计算方法： 刺激点与记录点间距/传导时间 正常与否判断：波幅降低50%， 传导速度降低20%为异常,影响NCV的因素,（1）温度：在29-38之间，每降低
10、1 ，传导速度减慢2.4m/s。检查时应注意保持皮温恒定。 （2）年龄：新生儿的传导速度约为成人的1/2，成年以后传导速度下降老年时下降约10m/s。 （3）部位：一般近端快于远端，上肢快于下肢。,异常NCV,1.周围神经的基本病理变化 脱髓鞘传导时间延长 轴突损害波幅丧失 2.波幅 与正常神经纤维的数量及大小有关 3.传导速度 主要反应的是快传导纤维，因此只反映了整个神经纤维总体的一小部分 4.NCV检测的意义：大体能鉴别脱髓鞘与轴突损害，传导速度减慢主要见于外周神经病变如神经外伤、神经卡压等,NCV的局限性,1.常规NCV检测的是最快纤维的NCV 2.深部的神经丛、神经根，不易刺激而难以检
11、测 3.SCV不能测得感受器和最远端的感觉纤维,反射检查,感受器,传入神经,神经 中枢,传出 神经,效应器,髌腱反射实验 思考： 1、髌腱反射受大脑控制吗？ 答：髌腱反射来不及思考，有关的神经中枢在脊髓内，所以不受大脑的控制。但是，在脊髓中通向大脑的神经会将这一神经冲动传往大脑，使人感觉到膝盖被叩击了。,反射检查 H反射(the H reflex) 刺激混合神经干而强度尚不足以刺激运动神经引起M反应时，即刺激了感觉神经，兴奋经后根至脊髓前角细胞，引起兴奋，产生肌肉反应，即H反射. F波(the F wave)刺激神经干运动纤维的兴奋双向传导，向下引起肌肉兴奋即M波，向上达运动神经元激起兴奋，此
12、兴奋回返传导并引起同一肌肉的二次兴奋。,N,M,较强 刺激,+,+,+,P-N,M,A-N,+,+,+,低强 刺激,F反应,H反射,神经电图诊断-反射检查 H反射 比目鱼肌 腓肠肌 研究近端传导和反射弧的连续性 F波 几乎在任何运动神经上均可诱发 反应运动神经元兴奋性，判断痉挛程度,（五）诱发电位,体感诱发电位（SEP）：对躯体感觉系统末梢进行电刺激，冲动上达皮质，在其通路上定点接受刺激 运动诱发电位（MEP）：刺激皮质产生冲动，通过锥体束与运动通路传播至肌肉，引起肌肉的诱发电位,二、电生理学在周围神经外科的应用,（一）电生理学在术前的应用,1.周围神经损伤的诊断 Sunderland分型 度
13、损伤：髓鞘损伤，轴索没有断裂。神经无再生，无Tinel征，神经布分区域发生传止血带性麻痹，多为运动肌麻痹，一过性损伤，3个月内完全恢复 度损伤：轴索中断，神经内、束、外膜均正常，闭合性牵拉损伤，感觉运动不同程度障碍， Tinel征阳性，每天约恢复1mm ，功能恢复完全 度损伤： 神经内膜损伤，束膜、外膜均正常，较重外伤，感觉运动不同程度障碍，Tinel征阳性，由于内膜的破坏，导致结构紊乱手术或保守，但功能的恢复不完全 度损伤：神经束膜损伤，仅神经外膜连续存在， 严重牵拉伤，神经所支配的功能完全丧失 度损伤：神经完全断裂，非常严重损伤，神经所支配的功能完全丧失，需行移植术，但术后不一定恢复,不同
14、种属的动物神经损伤后神经传导停止的时间不用，越低级的动物越早停止，越高级的动物越晚。 轴索断裂或神经断裂，CMAP最迟在10天后消失，SNAP最迟在11天后消失，病理性电位在10-28天后才比较明显 因此，伤后两周进行神经-肌肉电生理检查才有意义,神经损伤后电生理表现,术前对周围神经损伤进行电生理检查，可明确神经损伤的部位、程度，目前认为对神经损伤诊断的正确率在73.5%-93.9%,2.臂丛神经损伤的诊断,定性诊断： 1、完全损伤 2、严重损伤 3、轻度损伤,出现自发电位，MUP减少，神经传导受阻（不同程度）,定位诊断： 1、根性损伤 2、干性损伤 3、束支部损伤,内侧束,下干,C7,前股,
15、前股,后股,后股,后股,前股,中干,上干,外侧束,后侧束,干部损伤： A：上干损伤：腋神经、肌皮神经、肩胛上神经损伤 B: 中干损伤：胸背神经损伤 ：下干损伤：正中神经、尺神经损伤,束支部损伤： A:外侧束损伤：以肌皮神经损伤为主 B:内侧束损伤：以尺神经损伤为主 C:后束损伤：以桡神经损伤为主,椎旁肌EMG检查对诊断臂丛神经的意义：椎旁肌为颈神经后支所支配判断根性损伤,3.神经卡压的诊断,大多数周围神经在其走行中有一些易受卡压的部位，如神经与肌腱交叉处、穿过肌肉出、绕过骨性隆起处或纤维骨性鞘管处，当肢体活动反复对局部牵拉、摩擦时可导致神经慢性损伤，出现神经支配区疼痛、麻木等症状。,常见的周围
16、神经卡压,正中神经卡压,旋前圆肌综合征系指正中神经和骨间掌侧神经在前臂近侧受压后，产生的该神经所支配的肌肉运动障碍的症状。,正中神经：运动障碍表现为前臂的旋前运动丧失，屈腕及外展力弱，屈腕时手向尺侧倾斜、拇指、食指和中指不能屈曲，拇指不能对掌，鱼际萎缩塌陷，称为“猿手”。感觉障碍表现为手掌桡侧和手指掌面桡侧710的皮肤感觉丧失。,尺神经卡压,尺神经受损表现 尺神经在臂部损伤时，主要表现为屈腕能力减弱，屈、指的远节指骨不能屈曲及拇指内收力弱，小鱼际肌及骨间肌明显萎缩，各指不能互相靠拢，各掌指关节过伸，第、指的指间关节弯曲，称为“爪形手”，其感觉障碍则以手内侧缘为主。,桡神经卡压,旋后肌是肘后一块小肌肉，起于尺骨上端后方桡侧，止于桡骨上段桡侧，分为深浅两层，桡神经深支经旋后肌两层之间穿过，除支配旋后肌外，还支配尺侧腕伸肌、指总伸展肌、食指和小指固有伸肌、拇长、短伸肌及拇
