Электродиагностика функционального состояния периферического нервно-мышечного аппарата

27.07.2016
Свою историю электромиография начинает с первого десятилетия XX века. Наибольшее развитие получает в 30-е годы и с тех пор бурно развивается, являясь перспективным методом в диагностике поражений мотонейронов, периферических нервов, нервно-мышечной передачи и мышц.

В последние годы в связи с совершенствованием диагностической аппаратуры в электромиографии выделились отдельные направления: собственно электромиографическое исследование, заключающееся в регистрации спонтанной мышечной активности в покое и при различных формах двигательной патологии, названное впоследствии глобальной ЭМГ; локальной игольчатой ЭМГ, стимуляционной электромиографии и электронейрографии, впоследствии объединенных термином электронейромиография (ЭНМГ).

Каждая методика электромиографического исследования обладает преимущественной специфичностью в отношении тех или иных патологических проявлений, а в ряде случаев наиболее оптимальным вариантом является сочетание стимуляционной, глобальной и локальной игольчатой ЭМГ.

В вертеброневрологии электромиография получила признание как метод, существенным образом помогающий клиницисту в установлении топики поражения, прослеживании динамики патологического процесса и в оценке эффективности терапевтических мероприятий. В мануальной терапии метод имеет важное значение для дифференциальной диагностики вертеброгенных поражений с другими заболеваниями и правильного отбора больных на мануальную терапию. По данным Российского Центра мануальной терапии, ЭНМГ является уникальным методом исследования для прогноза и восстановления нарушенных функций у больных с заболеваниями позвоночника. В норме при электромиографических исследованиях глобальной ЭМГ регистрируются только электромиограммы I типа, отражающие частые, быстрые, изменчивые по амплитудам колебания потенциала. Электромиограммы этого типа при отсутствии качественных изменений биоэлектрических процессов (частоты, формы и длительности) со снижением амплитуд колебаний потенциала регистрируются у больных миопатиями, радикулоневритами и центральными пирамидными парезами. У больных с синдромом паралитического ишиаса могут появляться признаки поражения спинного мозга в виде переднероговой активности с потенциалами фибрилляций, фасцикуляций, положительных острых волн.

Нами в 1986 году совместно с Авакяном Г.Н. проведено исследование глобальной ЭМГ у больных с дискогенной болезнью III стадии. У всех обследованных больных наблюдался интерференционный I тип электромиографии по классификации Юсевич Ю.С. По классификации, предложенной Бадаляном Л.О., Скворцовым И.А., этот тип электромиографии можно было отнести к типу НА, так как были обнаружены фибриляции и фасцикуляции.

При проведении ЭМГ — исследований в клинической практике чаще всего используется электрический ответ мышцы, возникающий при стимуляции соответствующего нерва. Вызванный электрический ответ мышцы называется потенциалом действия, возникающим в мышце при ее прямой, непрямой или рефлекторной стимуляции. Среди вызванных электрических ответов выделяют М-ответ — потенциал, возникающий в мышце при электрическом раздражении двигательных волокон нерва, Н-ответ — рефлекторный ответ, возникающий при раздражении низкопороговых чувствительных волокон нерва, и F-ответ — возникающий в мышце при электрической стимуляции двигательных аксонов нерва и являющийся результатом антидромного проведения волн возбуждения от места стимуляции к мотонейрону, возбуждение мотонейрона и возвратного проведения волны возбуждения до иннервируемых им мышечных волокон.

Наиболее часто электрические ответы мышц используются для изучения скорости распространения возбуждения (СРВ) по волокнам периферических нервов и состояния нервно-мышечной передачи. Они находят применение и при исследовании функционального состояния мотонейронов и центральных систем регуляции двигательных функций. Есть основания полагать, что вызванные электрические ответы могут быть использованы и для анализа ряда патологических процессов, происходящих в мышце.

Частота импульсов может меняться от 0,1 до 100 имп/с. Для стимуляции используются накожные и игольчатые электроды. Накожные стимулирующие электроды представляют собой пластинки из металла (серебра или специальных сплавов с оловом), металлические чашечки либо стержни, на которых крепится увлажненная фетровая прокладка. Расстояние между электродами 25-10 мм. Катод расположен более дистально к кабелю.

Стимуляция нерва осуществляется обычно прямоугольными импульсами, длительностью 0,05-0,2 мс. Длительность импульса, большую, чем 0,5 мс, рекомендуется применять только при глубоких нарушениях функций аксона, когда порог его возбуждения значительно повышен. Надпороговое раздражение приводит к возникновению M-ответа. При увеличении силы раздражения амплитуда М-ответа растет по мере возбуждения аксонов с более высоким порогом.

Показатель вовлечения всех аксонов — прекращение прироста амплитуды М-ответа. Чтобы быть уверенным в том, что в процессе исследования каждый импульс вызывает возбуждение всех аксонов данного нерва, необходимо применять величину раздражения на 30-50% больше максимальной (супрамаксимальное раздражение).

Частота стимуляции не должна превышать 0,5-1 импульсов в 1 с. Для стимуляции выбирают участки, где нерв расположен наиболее близко к поверхности кожи.

Определение максимальной скорости распространения возбуждения по двигательным волокнам (метод изменения латентности М-ответов) основано на сопоставлении латентных периодов M-ответа, полученных от одной и той же мышцы при стимуляции нерва в двух точках.

При определении СРВ путем регистрации вызванных ответов чувствительных волокон периферических нервов используют два метода: ортодромный — когда стимулируются нервные окончания в коже или периферические отделы нерва, а регистрируются ответы по ходу естественного движения импульсов по аксонам, и антидромный — когда стимулируется проксимальный участок нерва и регистрируются ответы, распространяющиеся от центра к периферии.

Метод определения СРВ по чувствительным волокнам основан на принципиально тех же положениях, что и определение СРВ до двигательным аксонам, и требует применения разности латентных периодов вызванных ответов при стимуляции нерва в двух точках. В клинических условиях наиболее часто применяют ортодромный метод, т.е. стимулируют чувствительные окончания в коже и регистрируют потенциал действия нерва в двух точках с использованием усреднителя. При этом методе чувствительные волокна стимулируются в самих дистальных отделах, как правило на участках кожи пальцев кисти или стопы.

В отличие от М-ответа, обусловленного раздражением двигательных волокон нерва, Н-рефлекс вызывается раздражением только чувствительных волокон. Импульс возбуждения направляется ортодромно к спинному мозгу, а затем по двигательным волокнам — к мышцам. Имеется своеобразное соответствие амплитуды М-ответа и H-рефлекса по мере нарастания силы раздражения, Н-рефлекс появляется при силе раздражения, подпорговой для М-ответа. При дальнейшем увеличении раздражения амплитуда Н-рефлекса достигает максимума и начинает уменьшаться, а амплитуда М-ответа увеличивается. При силе раздражения, супрамаксимальной для М-ответа, H-рефлекс как правило уже не определяется.

Изучаются следующие параметры H-рефлекса: латентный период, динамика изменений амплитуды, форма, длительность. Латентный период у взрослых в норме составляет в среднем 30-32 мс, увеличивается при поражении двигательных и чувствительных волокон стимулируемого нерва, нарушении синаптического проведения. Одним из важнейших показателей состояния сегментарного рефлекторного аппарата является отношение амплитуд H- и M-ответов, выраженное в процентах. В норме отношение Н/М равно 13-15%. При поражении пирамидного пути и “растормаживании” сегментарных двигательных нейронов амплитуда Н-рефлекса увеличивается за счет активации дополнительных мотонейронов переднего рога спинного мозга. Одновременно увеличивается отношение Н/М. Амплитуда Н-рефлекса и соотношение Н/М уменьшается при поражении переднероговых структур спинного мозга, задних и передних корешков, периферических нервов.

Наряду с Н-рефлексом описан сходный с ним по латентному периоду и форме потенциал, который был назван F-волной. В отличие от Н-рефлекса F-волна сохраняется при силе раздражения, соответствующей максимальному М-ответу. Природа F-волны не вполне ясна. Наиболее обоснованным является представление, согласно которому F-волна возникает вследствие антидромного прохождения сигнала по двигательным волокнам к мотонейрону переднего рога с последующим ортодромным возвратом по двигательным волокнам к мышце. Вероятность такого антидромного возбуждения в норме для каждого мотонейрона не превышает нескольких процентов, поэтому F-волна, будучи результатом случайной суммации возбуждения нескольких двигательных единиц, чрезвычайно варьирует по регулярности появления, латентному периоду, амплитуде и форме. В настоящее время для клинической диагностики предложено несколько методов определения СРВ по проксимальным участкам двигательных нервов с использованием величины латентности F-ответа. При последовательной регистрации значительного количества F-волн определяется разброс колебаний их латентного периода. В целом описываемые изменения F-волн, возникая ранее изменений СРВ и М-ответа, позволяют выявить ту или иную форму патологии на самых ранних субклинических стадиях поражения, что чрезвычайно важно для диагностики и лечения.

Таким образом комплекс методов электродиагностики функционального состояния периферического нейромоторного аппарата позволяет произвести диагностику:

1) мышечного поражения, которое при регистрации на ЭМГ имеет вид “миопатической” интерференционной кривой, характеризующейся снижением амплитуды и увеличением частоты, что ведет к более раннему, чем в норме, насыщению ЭМГ. Спектр частот при ЭНМГ-исследовании амплитуды и длительности М-ответов при Берг-Фурье анализе смещается вправо. Изменений не отмечается в СРВ по эфферентным и афферентным волокнам и в потенциале действия (ПД) нерва;

2) неврального поражения, которое при регистрации на ЭМГ характеризуется “разреженной” со снижением амплитуды типом кривой (II-ой или денервационный тип по классификации Юсевич Ю.С.). При Берг-Фурье анализе спектр частот смешается вправо. При ЭНМГ-исследовании наблюдается снижение амплитуды М-ответов, увеличение длительности, снижение скорости распространения возбуждения (СРВ) по эфферентным и афферентным волокнам на 20-50%, достаточное снижение амплитуды потенциала действия (ПД) нерва. В случае полной или сегментарной демиелинизации отмечается значительное (до 6 м/с) снижение СРВ, увеличение резидуальных латентных периодов, снижение амплитуды и полифазия М-ответа. При аксональных поражениях, несмотря на клинически выявляемый парез, СРВ и резидуальные латентные периоды остаются в пределах нормы, отмечается снижение амплитуды и увеличение длительности М-ответов;

3) радикулоневральные поражения, которые на ЭМГ характеризуются интерференционным I типом кривой с тенденцией к синхронизации, в тонических пробах появляются нестойкие, неритмичные потенциалы фасцикуляций (ПФ), исчезающие при произвольном мышечном сокращении. При исследовании СРВ по афферентным и эфферентным волокнам может отмечаться незначительное снижение амплитуды и увеличение длительности М-ответов наряду с резким снижением амплитуды потенциала действия (в норме 20—50 мкВ). При невральном, радикулоневральном поражениях изменяются параметры Н-рефлекса: увеличивается латентность, снижается амплитуда, уменьшается соотношение Н/М;

4) переднерогового поражения, при котором на ЭМГ в покое и при тонических пробах регистрируются высокоамплитудные потенциалы фасцикуляций, не исчезающие при максимальном мышечном сокращении. Наряду со спонтанной активностью при произвольном сокращении выявляется II, чаще “а” тип кривой (ритм “частокола”). При ЭНМГ — исследовании наблюдается незначительное снижение СРВ по эфферентным волокнам до 10-15%, резкое снижение амплитуды и увеличение длительности М-ответа и повышение порога вызывания М-ответа. Наряду с этим часто отмечается повышение амплитуды ПД нерва до 80-150 мкВ и выше с формированием гигантских ПД, сочетающееся с увеличением СРВ по чувствительным волокнам.

При выявлении признаков переднерогового поражения особенно показано исследование Н-рефлекса. Так, при синдроме паралитического ишиаса, когда имеется только сегментарная заинтересованность, признаки переднерогового поражения, зарегистрированные при проведении глобальной ЭМГ, сочетаются со снижением амплитуды Н-рефлекса и уменьшением соотношения Н/М.

В 1988 году нами совместно с Авакяном Г.Н. проведено злектронейромиографическое исследование у больных с компрессионными синдромами поясничного остеохондроза на электромиографе МС-4 фирмы “Medelek” (Англия) с использованием вилочковых стимулирующих электродов с шириной пластин 5 мм и межэлектродным расстоянием 20 мм, располагаемых симметрично. Раздражение производили прямоугольными импульсами длительностью от 0,05 до 2 мс с регулируемой интенсивностью раздражения от 0 до 250-500 В при силе тока до 50 мА с использованием фиксированных частот импульсов (1,3; 10; 30 Гц). Записывали электронейромиограммы передней большеберцовой, икроножной и камбаловидной мышц. Регистрацию проводили до лечения, после первой процедуры мануальной терапии, после курса лечения и через 1—1,5 месяца. Выявлено снижение процентного отношения максимальной амплитуды H-рефлекса и М-ответа (Н/М), отражающих функциональное состояние возбудимости мотонейронов пула рефлекторного аппарата спинного мозга.

С 1994 г. в Российском Центре мануальной терапии для оценки функционального состояния нервно-мышечного аппарата перед проведением мануальной диагностики и мануальной терапии используется игольчатая электромиография. С помощью игольчатых электродов оценивается функциональное состояние мотонейронов спинного мозга, нервных корешков, аксонов, мышечных волокон. Эти исследования проводятся у больных с вертебральными и вертеброгенными синдромами остеохондроза позвоночника на электромиографе “Ка-ntata” фирмы “Dantek” (Дания). Концентрический игольчатый электрод вводится в двигательную точку исследуемой мышцы и регистрируются потенциалы двигательных единиц (ПДЕ), спонтанная активность мышечных волокон (фибрилляции, положительные острые волны) и двигательных единиц (фасцикуляции). В каждой мышце регистрируется 20 ПДЕ, анализируется их длительность (в мс), амплитуда (в мв), количество фаз, а также спонтанная активность (потенциалы фибрилляций, положительные острые волны, потенциалы фасцикуляций). Средняя длительность ПДЕ и средняя амплитуда ПДЕ сравниваются с нормальными показателями для каждой исследуемой мышцы и соответственно стадиям денервационно-реиннервационного процессов определяется характер поражения (нейрональный, невритический, мышечный).

Электронейромиографические исследования, проведенные у больных с компрессионными синдромами шейного и поясничного остеохондроза, показали, что в начальных стадиях компрессионного синдрома в мышцах регистрировались ПДЕ нормальной и сниженной длительности (I—II—III стадии), спонтанная активность в виде потенциалов фибрилляций и низкоамплитудных положительных острых волн. Далее, при регрессировании процесса, отмечалось уменьшение спонтанной активности до полного исчезновения. При прогрессировании процесса продолжалось нарастание выраженности спонтанной активности мышечных волокон, появление потенциалов фасцикуляций, увеличение параметров ПДЕ, что указывало на раздражение мотонейронов спинного мозга. При этом характер распределения ПДЕ в гистограммах соответствовал III и реже IV и V ЭМГ-стадиям денервационно-реиннервациоyного процесса. Потенциалы фасцикуляций обнаруживались преимущественно в мышцах, получающих иннервацию от пораженных сегментов спинного мозга. При межпозвоночных грыжах в шейном отделе позвоночника более 4 мм, при отсутствии парезов, но наличии в неврологическом статусе рефлекторного синдрома, мы наблюдали потенциалы фасцикуляций и в мышцах более отдаленных сегментов. Параметры потенциалов фасцикуляций по количеству и интенсивности были уменьшены по сравнению с нейрональными поражениями.

Определенные трудности при регистрации ЭНМГ представляла диагностика уровня сегментарного поражения. Для детального определения уровня было необходимо исследовать довольно большое количество мышц. В наших исследованиях мы использовали схемы, отражающие вклад определенных сегментов спинного мозга (передних корешков) в иннервацию тех или иных мышц. Выявление ЭНМГ — критериев патологии (изменение ПДЕ, ПОВ и ПФ) в нескольких мышцах, иннервируемых из данного сегмента спинного мозга, позволяло диагностировать поражение определенного сегмента.

ЭНМГ-исследования, проводимые в Российском Центре мануальной терапии, позволяют прогнозировать время регресса острого болевого синдрома и процесс восстановления нарушенных функций у больных с компрессионными синдромами остеохондроза позвоночника. Как оказалось, процесс восстановления нарушенных функций у этой категории больных имеет прямую зависимость от функционального состояния вегетативной нервной системы и направленности вегетативного тонуса (эрготрофный, трофотрофный), особенно от связанной с ним направленности вазомоторных реакций.

Направленность вегетативных реакций мы изучали с помощью метода количественной объективной оценки функции симпатических волокон, получивший в отечественной литературе название "вызванный кожный симпатический потенциал” (ВКСП), а в зарубежной как “поверхностный вегетативный потенциал”, “вызванный кожный ответ”, “симпатический кожный ответ”. Метод основан на регистрации кожно-гальванических ответов при действии электрического тока. В качестве электрического стимула использовали одиночные нерегулярные импульсы прямоугольной формы длительностью 10 с. Сила тока подбиралась индивидуально до появления моторного ответа большого пальца при стимуляции в области проекции срединного нерва на уровне запястья. Стимулы подавались в случайном порядке с интервалом не менее 20 с после угасания спонтанных кожно-гальваиических реакций. Определялись латентные периоды ВКСП и их амплитуды. Вызванный кожносимпатический потенциал регистрировали с различных участков тела и везде его латентность и амплитуда коррелировала со степенью поражения.

ВКСП является результатом рефлекса, в котором можно выделить три звена: афферентное, центральное и эфферентное. Афферентным звеном являются толстые миелинизированные чувствительные волокна, поэтому время, затраченное на прохождение афферентного звена ВКСП — не более 20 мс Центральное звено — полисинаптическое, причем в его формировании принимают участие нейроны ретикулярной формации среднего мозга, гипоталамуса преимущественно задних его отделов) и лимбических структур. Время центральной задержки составляет 250—300 мс. Эфферентное звено ВКСП включает три отрезка: вегетативные проводники в спинном мозге, пре- и постганглионарные симпатические волокна. Время проведения по этому участку является максимальным и составляет 1,2 с для рук и 1,6 с для ног. По данным одних авторов максимальная задержка происходит в нейрогландулярном соединении, других — в постганглионарных симпатических волокнах.

Таким образом, основную часть латентного периода ВКСП составляет время проведения импульса по по-стганглионарным волокнам и относительно большую часть латентного периода занимает центральная задержка. Так, укорочение латентного периода и увеличение афферентного звена ВКСП может наблюдаться у здоровых людей при повышенном внимании, спонтанном испуге, напряженном ожидании стимула, а также при увеличении силы электрического стимула. Эти изменения обусловлены главным образом центральными механизмами, в частности усилением активационных процессов.

Длительность латентного периода первой фазы тесно коррелирует с параметрами оценки состояния вегетативного тонуса (ваго-, симпатико-, нормотония). Показано, что латентный период I и II фаз отражает проведение по быстропроводящим путям, а латентный период III фазы — по медленнопроводящим путям.

В проведенных нами исследованиях I и III фазы ВКСП в большей степени изменялась при сдвиге активности парасимпатических отделов, в частности, гипоталамуса, тогда как вторая фаза — преимущественно при симпатических.

В последнее время в клинической медицине появились новые, диагностически значимые методы исследования, дающие принципиально новые возможности для изучения дискогенной болезни. Одним из таких методов является магнитная стимуляция. Магнитная стимуляция имеет преимущество перед стандартной электронейромиографической стимуляцией, заключающееся в деполяризации глубоко расположенных нервов, что позволяет использовать ее для стимуляции структур нервной системы, недоступных для электрической стимуляции, в частности, корешков спинного мозга.

При магнитной стимуляции используются импульсы малой длительности, чтобы, минимально влияя на болевые рецепторы, максимально возбуждать глубоко расположенные ткани. Разработаны методики для стимуляции коры головного мозга и спинальных структур на уровне поясничного и шейного утолщения с регистрацией М-ответа с мышц верхних и нижних конечностей.

Предложенный комплекс методов позволяет оценивать время центрального моторного проведения, равное разности латентных периодов при регистрации М-ответов, полученных при стимуляции шейного или поясничного утолщения, латентность, амплитуда, длительность, число фаз М-ответа, полученного как в покое, так и при усилии. Тест фасилитации (усилия) используется для оценки функционального состояния сегментарного нейромоторного аппарата, поскольку при этом происходит снижение порога возбуждения спинальных альфа — мотонейронов. Вычисляется время и скорость спинального моторного проведения. Метод позволяет оценить функциональное состояние корешков спинного мозга и центрального двигательного пути (пирамидного и экстрапирамидного) на всем протяжении.

Второй аспект применения магнитной стимуляции — лечебный, применяемый для терапии больных с дискогенной болезнью III стадии, осложненной синдромом паралитического ишиаса. Особо эффективным явилось применение многоуровневой магнитной стимуляции в сочетании с электрической стимуляцией периферического нейромоторного аппарата в лечении данной категории больных.

В заключении надо отметить, что несмотря на информативность, электронейромиографические исследования не должны использоваться для постановки диагноза. ЭНМГ — исследование — дополнительный метод при уточнении топики и тяжести поражения нервной системы. Клиническая диагностика должна проводиться с учетом картины заболевания и данных дополнительных методов исследования, поскольку изменения электроактивности мышц связаны с определенными мышечными синдромами, сходными при разных заболеваниях.