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脊髓灰质炎后综合征神经电生理的研究进展

2022-11-14商素真

癫痫与神经电生理学杂志 2022年3期
关键词:脊髓灰质炎电位生理

商素真

脊髓灰质炎后综合征(post polio syndrome,PPS)是脊髓灰质炎病毒感染的患者在神经系统长期稳定后出现的新的神经功能缺损症状,通常出现在脊髓灰质炎感染后至少15年以后,临床表现为新发的、持久的进行性肌无力、萎缩、肢体疲劳、肌痛、关节痛及吞咽困难等,通常对患者的生活品质有相当大的影响。早在1875年国外即有类似 PPS 的文件记载,1984年首次将PPS作做为一种临床综合征予以报道,至今已有多篇研究报告。

近年来PPS患者的数量及治疗需求较前增加,临床医生必须对PPS的临床表现及诊断有足够的认识才能为患者找到合适的诊疗办法。目前PPS诊断主要基于患者临床症状和神经电生理特点,本文就近年来神经电生理在PPS患者的临床应用研究进行综述,以期为PPS的诊断、病情评估及预后提供一定的参考价值。

1 流行病学和发病机制

近年来关于PPS的报道及相关研究逐年增加,据相关研究表明,脊髓灰质炎后遗症患者 PPS 患病率约为 25%~64%,据统计目前全世界约有15万~20万PPS患者。随着脊髓减毒活疫苗的应用,2000年10月,世界卫生组织宣布中国已经实现无脊髓灰质炎目标,但仍有大量脊髓灰质炎后遗症患者,这些患者仍有发展为PPS的可能性。目前PPS确切的发病机制尚不完全明确,主要有以下几种学说:(

1

)运动单位负荷过重,Wiechers等研究表明,脊髓灰质炎病毒感染后,残存的前角细胞通过末端轴突芽生实现对邻近肌肉的再支配,运动单位数量增加,肌肉负荷过重,轴突末端逐渐变性而出现失代偿,进而出现新的神经肌肉症状;(

2

)脊髓灰质炎病毒持续存在,另一个被提出的关于PPS发病机制的理论是脊髓灰炎病毒的持续存在或再激活导致进行性前角细胞运动神经元变性;(

3

)此外,免疫介导或炎症机制在PPS的发病机制中也备受关注,PPS患者中有全身炎症介质升高的情况,然而它们与PPS临床进展的关系尚不完全明确,有待进一步研究。

2 临床表现

PPS患者的临床表现主要为新发的、持久的进行性肌无力、肌肉萎缩、肢体疲劳、肌痛及关节痛等,通常对患者的生活品质有相当大的影响。PPS患者新的临床症状通常出现在以前受累的区域,还会出现如感觉缺陷,认知缺陷,包括找词困难、注意力不集中、记忆障碍及情绪障碍等非运动症状。

3 神经电生理

目前PPS的诊断还没有建立一个完善的标准,现多采用2000年美国畸形儿基金会的标准,其诊断依据中提到需有瘫痪型脊髓灰质炎病史并遗留下运动神经元损害表现,并经神经系统查体(肌肉萎缩和肌力减弱)和电生理检查证据的支持,因此神经电生理在PPS诊断中扮演着重要的角色。通常使用肌电诱发电位仪、针极肌电图检测运动和感觉神经传导波幅、速度及F波等,应用多点刺激技术估计运动单位数目,运用复合肌肉动作电位和表面肌电图干扰相的方法来评估运动单位的数量和大小。

3.1 常规神经传导和针电极肌电图检测

神经传导测定电生理参数主要包括运动末端潜伏期、复合肌肉动作电位(CMAP)波幅、感觉神经动作电位(SNAP)的波幅以及神经传导速度。针电极肌电图检查包括记录所测肌肉的插入电位、自发电位、运动单位动作电位和募集相。通常情况下,PPS患者神经电生理特点主要表现为神经电图正常,但也可能出现运动传导波幅的下降,感觉神经传导一般正常,还会出现异常重复F波增加、F波出现率减少等表现。针电极肌电图对于判断PPS患者的运动神经元损害极为重要,主要是寻找活动期神经原性损害(纤颤电位、正锐波)及慢性期神经原性损害(运动单位电位时限增宽、波幅升高及多相波增多、募集相减少)的电生理证据,这些均提示脊髓前角受损表现,有助于和神经根性、神经性和肌病的鉴别。

3.1.1 国外研究现状及临床意义

Pastuszak等对3例PPS患者进行神经传导检测发现,其神经电图通常正常,只有第3位患者的正中神经和尺神经损伤,并伴有腕管综合征和尺神经病变。肌电图结果显示神经原性功能障碍,被检测肌肉出现慢性去神经化的现象(肌肉的波幅、时间和运动单位面积明显延长),静息状态下出现急性失神经支配现象(观察到纤颤电位)。有研究对43例小儿麻痹症幸存者和20名健康者进行运动神经传导研究发现,与对照组相比,脊髓灰质炎患者的神经中异常F波明显增加,F波持续性降低,F波提示了脊髓炎感染者前角细胞运动单位受损的电生理特征。肌电图可以显示感染脊髓灰质炎后患者的慢性和急性去神经状况,由于轴突侧枝支配,使单个神经元支配的肌纤维数量增加,运动单位呈现巨大的电位即异常大的多相波幅和持续时间延长。Chang等的研究中,对31例PPS患者进行了电生理研究,发现52块肌肉中有41块(78.8%)运动单位持续时间增加,有43块(82.7%)出现运动单位波幅增高,在46.1%的受累肌肉中发现超过20%的多发性畸形,在这项研究中,约30%的被测肌肉出现自发性活动(纤颤电位和正锐波)。Neves等报道了1例PPS患者,肌电图显示在上肢近端肌肉和右肩胛肌出现插入电活动减少,在受累肌肉中观察到慢性神经再支配情况,电生理提示PPS患者脊髓前角细胞损害。以上研究均提示神经电生理检查在PPS患者诊断中的重要作用,能发现临床下证据,评估脊髓前角受损情况及病情的进展。

3.1.2 国内研究现状及临床意义

曹翠芳等对2例PPS患者进行了临床及电生理研究,神经传导结果显示2例患者出现动作电位波幅降低,F波未引出波幅,可能与前角细胞受损后轴索变性有关,针极肌电图提示神经原性损害(慢性神经再生过程)和进行性失神经过程(纤颤电位及正向尖波等自发电位)。隋珂珬等报道了1例PPS患者,并进行了神经电生理分析,神经传导表现为双侧胫神经传导速度无明显减慢,重复 F 波增加,提示前角细胞损伤。此患者的肌电图表现为所测肌肉呈神经原性损害,既有慢性神经原性改变,主动收缩时可见肌肉运动单位电位时限增宽、波幅增宽,可见巨大电位,也可见急性失神经表现(纤颤电位和正锐波)。该PPS患者出现在感染急性脊髓灰质炎稳定 50 余年后,神经电生理检查支持PPS与运动单元长期压力损伤有关的观点,如临床怀疑PPS应尽早行肌电图检测。孙雪纯等对10例PPS患者进行了临床及电生理研究,神经传导检测部分患者出现运动神经传导的动作电位波幅下降,但感觉神经传导均未见异常。肌电图结果显示:其中1例患者可见少量纤颤、正相电位急性失神经表现,10例PPS患者均可见运动单位电位时限增宽、波幅增高及募集相减少等慢性神经原性改变,其研究提示电生理检查可为诊断PPS 提供前角细胞受损的客观证据。何超明等也对1例PPS患者进行了报道,该患者神经传导感觉运动传导速度正常,所测肌肉肌电图可见运动单位电位时限增宽及波幅增高等慢性神经原性改变表现,腓肠肌可见纤颤电位和正锐波,其电生理结果推测可能与运动单位的神经末梢退行性变有关。李海燕等研究表明,其研究的PPS患者肌电图呈典型的神经原性尤其是前角细胞的损害,该患者行肌肉病理检查结果仅见散在程度不等的小角形萎缩肌纤维,表明慢性的失神经支配。

以上研究均表明,PPS患者电生理支持脊髓前角细胞损害的表现,而肌电图检查出现异常的情况与时间密切相关,当肌肉出现失神经支配后,随即开始出现神经再生,首先出现多相运动单位电位,然后出现长时程、高波幅的运动单位电位,数月后,如果神经再生完全,失神经电位消失,遗留大的再生运动单位电位和募集相减少。F 波的产生源于运动神经兴奋性逆向冲动放电,在一定程度上反映了前角细胞、运动轴索的病变以及神经近端传导功能异常的情况。PPS是因脊髓前角细胞病变导致肢体无力萎缩,以上研究也证实了神经肌电图在PPS诊断中的重要作用,因此可通过电生理检查为 PPS 提供前角细胞受损的客观证据,还能判断病变范围、程度,并与其它疾病相鉴别。

3.2 运动单位数目估计

常规神经传导和肌电图研究为疾病的类型、严重程度和定位提供了有价值的资料,但不能定量测量运动神经元的减少,而运动单位数目估计(motor unit number estimation,MUNE)是功能性运动神经元数量的直接测量,其原理是将一块肌肉中全部运动单位(motor unit,MU)的某参数(通常是波幅和面积)值,与该肌肉中某个MU的相应参数值进行比较,可计算出这块肌肉的MU数目。定量肌电图研究可以从参数上估计脊髓灰质炎后患者运动单元结构的变化,失神经肌纤维的神经再支配通过从剩余的运动轴突中侧枝支配导致存活运动神经元的运动单位区域扩大,这些异常可以通过定量肌电图研究发现运动单位电位(motor unit potential,MUP)波幅显著增加、持续时间延长和面积增加得到证实,但无法评估运动单位的实际损失和脊髓灰质炎感染后影响的肌肉中运动神经单元的损失,继发性神经再支配失代偿主要是由于过度负荷的运动神经元的死亡和老化导致的生理损失导致的,该结果在病理学和电生理学研究中得到证实,脊髓灰质炎幸存者的这种情况可能更为严重。该研究使用运动单位数目估计(motor unit number estimation,MUNE)方法前瞻性地研究了15年期间脊髓灰质炎幸存者群体的MUNE和力量,该研究结果显示了大鱼际肌群与手臂力量、趾短伸肌肌群与腿部力量以及脊髓灰质炎幸存者的总肌群与整体力量之间的显著相关性,这些结果证实了MUNE作为运动神经元疾病预后指标的临床相关性,并为其在临床试验研究中的应用提供了进一步的验证。该研究只分析了运动神经元丢失率较低的人群,这可能限制了其研究结果对其他运动神经元疾病(如ALS)的普遍性。然而,由于MUNE是功能性运动神经元数量的直接测量,这些假设很可能适用于其他运动神经元疾病,包括ALS,近年来MUNE已被提议作为运动神经元疾病临床试验的结果指标。

3.3 运动单位数量指数

运动单位数量指数(motor unit number index,MUNIX)是运用CMAP和表面肌电图干扰相(surface electromyographic interference pattern,SIP)的方法来评估运动单位的数量和大小,该电生理检测方法不同于MUNE,该技术不是对运动单位进行量化,而是通过获得CMAP和SIP,运用数学模型,自动计算出运动单位数量指数及大小的电生理技术。Gawel等通过对PPS患者进行神经电生理研究,来评估MUNIX是否反映运动单位丢失和临床分期,结果显示PPS患者组与健康志愿者6块肌肉MUNIX 平均值相比,差异有统计学意义(

P

<0.05),并对12例PPS患者的132块肌肉进行了MUNIX分析,将其分为正常力量组、稳定无力和萎缩组、新发无力和萎缩组,其MUNIX结果显示,MUNIX在正常肌力组大于稳定肌无力组和新肌无力组。新肌无力组与稳定无力组相比,其运动单位损失更大,其原因可能在疾病的第一阶段,部分运动单元丢失,随后由于继发神经再行支配 (稳定无力的肌肉),在疾病的下一阶段,进一步发生运动神经元丢失(新的无力肌肉),这被MUNIX证实,该研究结果表明MUNIX可反映运动功能障碍,可能是评估PPS运动神经元丢失的良好生物标志物。MUNIX技术可以更直接地反映前角细胞丢失的情况,对有功能的运动单位进行定量评价,并能评测残存运动神经元的数量。该技术目前在运动神经元变形疾病中已有推广应用,张朔等对50名健康受试者进行MUNIX分析,结果表明MUNIX技术能够完善上肢近端及下肢肌肉的运动单位计数,数据稳定可靠。张朔等等运用电生理技术,比较了60例ALS患者与对照组MUNIX的差异,其结果表明ALS患者组所测肌肉的MUNIX数值较对照组显著下降,MUNIX是一个早期、敏感的电生理指标,可以客观地评估运动神经元变性疾病的运动单位的丢失情况。MUNIX方法是反映PPS运动单位缺失的敏感检查方法,并为PPS的进展过程提供了新的见解,补充了常规针极肌电图的不足,总之用MUNIX来评估运动单位正在逐渐被认可,可用于评估疾病的早期病变和病程进展的调查。

4 总结与展望

尽管PPS是世界上最具破坏性的神经退行性疾病之一,但令人惊讶的是,目前对该病的研究非常有限,其发病机制尚不完全清楚,诊断标准缺乏有效的检查手段,并且PPS目前缺乏有效的预后和监测指标。PPS的非运动症状对生活品质有相当大的影响,其管理具有挑战性。目前PPS无特殊治疗,患者往往存在较多的症状及医疗问题,需要药物辅助技术、康复及心理治疗等多学科综合治疗。因此及早发现、诊断及治疗对PPS患者的预后及心理健康具有重要的意义。

综上所述,神经电生理检查在PPS的诊断中是一项不可或缺的诊断依据,随着近年来神经电生理技术的发展及被临床医师逐步认识和了解,其在神经肌肉疾病的诊断、预后及治疗评估中有着越来越重要的价值。目前神经电生理检查可为诊断PPS提供前角细胞受损的客观证据,并可以判断运动单位损失的程度,为患者的治疗及预后提供重要的依据。并且神经电生理检查比普通的临床查体更加敏感,更有可能发现临床下的异常电生理现象,可以作为一种鉴别诊断的辅助检查,有助于和ALS、神经根性、神经性和肌病的鉴别。总之,对于诊断PPS的患者,临床医师既要结合患者的临床表现、影像学检查、组织病理学特征和血清学特征等进行综合考虑,也不应忽略患者的神经电生理检查,从而进行更有效的临床诊断,以利于患者的治疗及早日康复。

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