神经系统电生理检查
电生理检查是运用电生理仪器及设备记录或测定人体的器官组织、神经和细胞离子通道等的膜电位改变、传导速度和离子通道的活动的方法。神经系统电生理检查是研究神经系统和肌肉电活动并协助诊断临床相关疾病的技术。
一、脑电图
脑电图(electroencephalography，EEG)是通过精密的电子仪器，从头皮上用电极将脑部的自发性生物电位加以放大并记录而获得的脑细胞群的自发性、节律性电活动图形的电生理方法。由于脑电图的改变与疾病的发病形式、严重性，病变的部位、大小及病程等诸多因素相关，所以正常脑电图不能代表脑功能的正常。在疾病的急性期或较严重的脑部病变，脑电图通常是异常的，而慢性的、轻度且较小的脑病变，脑电图则可显示为正常。脑电图常用于癫痫的诊断和分类。
(一)检查方法
电极的安放常采用国际10～20系统放置法(图4-1)，其特点是电极的排列按照与头颅的大小及形状所成的比例。电极名称与脑解剖分区相符，可放置21个电极，也可根据实际情况增减电极数量。当患者进行开颅手术时电极可直接放置于大脑皮质表面或更深层部位。脑电图检查还可通过过度换气、闪光刺激、睡眠等特殊手段进行。
图4-1国际10～20系统的电极位置
(二)脑电图的描记和诱发试验
脑电图的描记要在安静、闭目、清醒或睡眠状态下进行记录，房间温度不宜过高或过低。常采用诱发试验诱发不明显的异常电活动，提高脑电图的阳性率。常用的诱发方法及临床意义如下：睁闭眼诱发试验；过度换气；闪光刺激；睡眠诱发；其他，包括药物诱发等。常用的诱发癫痫药物有戊四氮和贝美格等。
(三)正常脑电图
(1)正常成人EEG在清醒、安静和闭眼放松状态下，脑电图的基本节律为8～13hz，波幅为20～100μV，主要分布在枕部和顶部；β活动的频率为14～25hz，波幅5～20μV，主要分布在额叶和颞叶；部分正常人在大脑半球前部可见少量4～7hz的θ波；自频率在4hz以下称为δ波，清醒状态下的正常人几乎没有该节律波，但入睡可出现，而由浅入深逐渐增多。频率为8hz以下的脑电波称为慢波。
(2)儿童脑电图与成人不同的是以慢波为主，随着年龄的增加慢波逐渐减少，而快波逐渐增多，14～18岁接近于成人脑电波。
(3)睡眠脑电图根据眼球运动可分为快速眼动相睡眠和非快速眼动相睡眠(图4-2)。快速眼动相睡眠又称快波睡眠，又称为异相睡眠；非快速眼动相睡眠又称为慢波睡眠或安静睡眠。
图4-2人体不同状态下EEG表现
(四)常见的异常脑电图
异常脑电图即偏离正常范围的脑电图，异常脑电图仅说明一种脑功能状态，只有结合临床，比较和观察患者在检查前后的临床征象后，才有明确的诊断意义。常见的异常脑电图包括以下几类。
1.弥漫性慢波 背景活动为弥漫性慢波，是常见的异常表现，无特异性。见于各种原因所致的弥漫性脑损害、缺氧性脑病、中枢神经系统变性病及脱髓鞘性脑病等。
2.局灶性慢波 是局部脑实质功能障碍所致。常见于局灶性癫痫、脑脓肿、单纯疱疹脑炎、局灶性硬膜下或硬膜外血肿等。
3.三相波 一般为中至高波幅、频率为1.3～2.6hz的负-正-负波或正-负-正波。多见于肝性脑病、各种原因引起的脑缺氧或其他中毒代谢性脑病。
4.癫痫样放电 包括棘波、尖波、棘慢综合波、尖慢综合波、多棘慢综合波。最常见于癫痫，但亦可见于肿瘤、外伤、炎症及变性疾病等。
5.弥漫性、周期性尖波 通常指在弥漫性慢活动的基础上出现周期性尖波，可见于变性、缺氧-缺血性、代谢性脑病患者的脑电图。
二、脑磁图
人的颅脑周围也存在着磁场，这种磁场称为脑磁场。通过特殊的仪器刺激后可测出颅脑的极微弱的脑磁波，再用记录装置把这种脑磁波记录下来，形成图形，这种图形便称作脑磁图(MEG)。
MEG的工作原理是使用SQUID多通道传感探测系统，探测神经元兴奋性突触后电位产生的电流形成的生物电磁场。脑磁图可以反映脑的磁场变化，此与脑电图反映脑的电场变化不同，脑磁图对脑部损伤的定位诊断比脑电图更为准确，加之脑磁图不受颅骨和过多电活动的影响，图像清晰易辨，具有良好的空间分辨能力，定位误差小，灵敏度高等优势，而且可与MRI和CT等解剖学影像信息结合进行脑功能区定位和癫痫放电的病灶定位，对癫痫的外科治疗帮助甚大。脑磁图对脑部疾病的诊断是一项崭新的技术，因为该检查价格昂贵，目前仅少数医院应用。
三、诱发电位
诱发电位(evoked potential，EP)是神经系统的自发电活动或在受到外来刺激(电、光、声等)时产生的局部电位变化，又称为诱发反应。绝大多数诱发电位(又称信号)的波幅很小，仅0.1～20μV，容易被自发脑电活动(波幅25～80μV)或各种伪迹(统称噪声)覆盖，必须在特定的部位采用特定的技术才能检测出来。目前主要对躯体感觉、视觉和听觉等感觉通路以及运动通路、认知功能进行检测。
(一)躯体感觉诱发电位
躯体感觉诱发电位(SEP)是刺激肢体末端感觉神经，在躯体感觉上行通路不同部位记录的电位。一般用表面电极刺激周围神经干体表部位，常用的刺激部位为上肢的正中神经或尺神经，下肢为踝部的胫神经或腓神经，刺激强度为有感觉但不引起运动。
1.基本波形 SEP各波的命名原则是极性+正常平均潜伏期(波峰向下为P，向上为N)，例如潜伏期为21ms，波峰向上的波称为N21。如在腕部可以记录到N9波，在踝部可记录到P27波。
2.异常的判断标准和影响因素 SEP异常的判断标准：①潜伏期>平均值+3个标准差；②波幅明显降低伴波形分化不良或波形消失；③双侧各相应波幅差值>50%。影响因素主要是年龄、性别和温度、身高等。
3.临床应用 可用于检测周围神经、神经根、脊髓、脑干、丘脑以及大脑的功能，主要用于格林巴列综合征(GBS)、颈椎病、后侧索硬化综合征、多发性硬化(MS)、亚急性联合变性等，还可用于脑死亡的判断和脊髓手术的监护等。
(二)视觉诱发电位
视觉诱发电位(VEP)是对视神经进行光刺激时，经头皮记录的枕叶皮质产生的电活动。检测方法有模式翻转刺激和闪光刺激，前者的优点是波形简单、易于分析、阳性率高和重复性好，而闪光刺激受视敏度影响小，适用于前者检测不能合作者。
1.基本波形 基本波形较为简单，有N1、P1、N2等主波，或称为N75、P100、N145，其中P100的波幅最大，潜伏最稳定而且波幅高，是分析VEP的最常用波形。
2.异常的判断标准和影响因素 VEP异常的判断标准：①潜伏期>平均值+3个标准差；②波幅<3μV以及波形分化不良或消失；③两眼间P100潜伏期差值大于8～10ms。VEP主要受视力、性别和年龄的影响。(https://www.daowen.com)
3.临床应用 主要用于视通路病变，特别对多发性硬化(MS)患者可提供早期视神经损害的客观依据。
(三)脑干听觉诱发电位
脑干听觉诱发电位(brainstem auditory evoked potential，BAEP)是指耳机传出的短声刺激听神经，经头皮记录的电位。BAEP不受检查者意识状态的影响。检查时记录与参考电极分别置于外耳道和耳垂上，使用耳机或耳塞给予100～200μs的短声刺激，刺激频率为10hz左右，可单一刺激患侧或双侧刺激。
1.基本波形 典型波形主要是以罗马数字命名的Ⅰ～Ⅴ波。
2.异常的判断标准和影响因素 各波潜伏期延长>3个标准差，或波间期延长>平均值+3个标准差；波形消失或Ⅰ和Ⅴ波幅值相比值>200；(Ⅲ～Ⅴ)/(Ⅰ～Ⅲ)>1.0。
3.临床应用 主要用于客观评价听力、脑桥小脑脚肿瘤、多发性硬化(MS)、脑死亡的诊断以及手术监护等。
除上述诱发电位检查外，还有运动诱发电位(MEP)和事件相关电位(ERP)检查，都有其特定的波形和电位分布。检查时受检者取坐位或卧位，争取放松全身肌肉，避免情绪波动以取得更准确的检测结果。
四、肌电图
肌电图(electromyography，EMG)是神经系统的重要辅助检查，狭义的肌电图是指同心圆针肌电图，广义的肌电图还包括神经传导速度(nerve conduction velocity，NCV)、重复神经电刺激(repeating nervestimulation，RNS)等，通常两者或多者联合应用，其适应证是脊髓前角细胞及以下病变，主要用于周围神经、神经肌肉接头和肌肉病变的诊断。
(一)肌电图
常规肌电图是指用同心圆针插入肌肉并记录肌肉安静和不同的收缩状态下所产生的电活动的技术。
1.检测步骤及正常EMG表现
(1)肌肉静息状态：观察插入电位和自发电位。针电极插入肌肉时引起的短暂电位发放即插入电位，停止移动针电极时插入电活动也迅速消失，于300ms左右恢复静息状态；自发电位是终板噪音和终板电位，后者波幅较高，常伴疼痛，动针后疼痛消失。
(2)肌肉轻收缩状态：观察运动单位动作电位(motor unit action potential，MUAP)。它是单个前角细胞支配的所有肌纤维同步放电的总和。就MUAP的时限、波幅、波形及多相波百分比而言，不同肌肉各有其不同的正常值范围。
(3)肌肉大力收缩状态：观察募集现象，指肌肉在大力收缩时运动单位多少及发放频率快慢。肌肉轻收缩时只有阈值较低的Ⅰ型纤维运动单位发放，频率为5～15hz；大力收缩时原已发放的运动电位频率加快，同时阈值高的Ⅱ型纤维参与发放，肌电图呈干扰相，为许多密集的相互重叠难以分辨基线的运动单位电位。
2.EMG的临床意义 ①诊断及鉴别诊断神经源性损害、肌源性损害和神经肌肉接头病变；②发现亚临床病灶或易被忽略病灶，如早期运动神经元病、深部肌萎缩、肥胖儿童肌萎缩，并对病变节段进行定位诊断；③结合神经传导速度的结果，有助于对脊髓前角细胞、神经根和神经丛病变进行定位。
(二)神经传导速度
神经传导速度是用于评定周围神经传导功能的诊断技术，主要包括运动神经传导速度(MCV)和感觉神经传导速度(SCV)的测定。
1.检测方法
(1)MCV测定：①电极放置：刺激电极置于神经干，记录电极置于肌腹，参考电极置于肌腱；地线置于刺激电极和记录电极之间。②MCV的计算：超强刺激神经干远端和近端，在该神经支配的肌肉上可记录到2次复合肌肉动作电位(CMAP)，测定其不同的潜伏期，用远端和近端之间的距离除以两点间潜伏期差，即为神经的传导速度。计算公式为：神经传导速度(m/s)=两点间距离(cm)×10/两点间潜伏期差(ms)。波幅的测定通常取峰-峰值。
(2)SCV测定：①电极放置：刺激手指或脚趾末端，顺向性地在近端神经干收集(顺向法)，或刺激神经干而逆向地在手指或脚趾末端收集(逆向法)；地线固定于刺激电极和记录电极之间。②SCV计算：记录潜伏期和感觉神经动作电位(SNAP)，用刺激电极与记录电极之间的距离除以潜伏期即为SCV。
2.异常NCV的表现及临床意义 MCV和SCV异常表现为传导速度减慢和波幅降低。前者主要反映髓鞘损害，后者反映神经轴索损害。神经传导测定对于鉴别脱髓鞘性周围神经病变和轴索损害相关疾病具有重要作用。另外，节段性运动神经传导测定和位移(inching)技术的开展，提高了对多灶性运动神经病、急性炎性脱髓鞘性神经根周围神经病和慢性炎性脱髓鞘性神经根周围神经病的诊断水平。
(三)F波与H反射
1.F波(F-wave) 下波是以超强电刺激神经干在M波后的一个晚成分，由运动神经回返放电引起，因最初在足部肌肉上记录而得名。F波的特点是波幅不随刺激量变化而改变，重复刺激时变异较大。
(1)测定方法：①电极放置：同MCV测定，不同的是阴极放在近端。②潜伏期测定：通常连续测定10～20个F波，然后计算其平均值，F波的出现率为80%～100%，当出现率减少或潜伏期延长即提示异常。
(2)临床意义及应用：F波有助于周围神经病的早期诊断以及病变部位的确定。由于F波可以反映运动神经的功能，对神经病变的诊断有重要意义，可以弥补MCV的不足，临床上可结合神经传导速度进行确定。H反射对格林巴列综合征(GBS)可进行早期诊断，还可用于遗传性运动感觉神经病、神经根型颈椎病等诊断。
2.H反射(H-reflex) H反射是利用较小电量刺激神经，冲动经感觉神经纤维向上传导至脊髓，再经单一突触连接传入下运动神经元而引发肌肉电活动。
(1)测定方法：刺激电极置于腘窝胫神经处，记录电极放置在腓肠肌或肱二头肌肌腹，也可在尺侧腕屈肌肌腹，根据个人反应情况从弱到强选择刺激强度，引起类似于跟腱反射的电生理反射。
(2)临床意义及应用：H反射相对稳定地出现于正常成人S1根所支配的肌肉，部位则较少见。若H反射消失则表示该神经根或其相关的反射弧病损。临床上常用于上运动神经元疾病、腰骶神经根病变的诊断。
(四)重复神经电刺激
重复神经电刺激(repeating nervestimulation，RNS)是指超强重复刺激神经干后在相应肌肉记录复合肌肉动作电位，是检测神经肌肉接头功能的重要手段。RNS可根据刺激的频率分为低频(≤5hz)RNS和高频(10～30hz)RNS。
1.测定方法 ①电极放置：刺激电极置于神经干，记录电极置于该神经所支配的肌肉，地线置于两者之间。②临床通常选择面神经-眼轮匝肌、副神经-斜方肌、腋神经-三角肌、尺神经-小指展肌。
2.RNS的临床意义 检测神经肌肉接头的功能状态，主要用于重症肌无力的诊断以及和Lambert-Eaton综合征的鉴别。重症肌无力表现为低频或高频刺激波幅递减，而后者表现为低频刺激波幅递减，高频刺激波幅递增。