Электрофизиологические методики

3.2.6.1. Электромиография (ЭМГ)

Оценку результатов исследования с помощью поверхно­стных электродов наиболее целесообразно проводить по классификации Ю.С.Юсевич (1958).

1 типэлектромиограмм: частые, выше 50 Гц, колебания
потенциала, изменение по амплитудам и группировкам.
Имеет место в норме при активном сокращении мышцы.

Па тип:редкие, 6-20 Гц, колебания потенциала.

Пб тип:менее уреженные, до 30-35 Гц, и не столь посто­янные по частоте и амплитуде колебания потенциала. Ре­гистрируются в покое и при синергической активности. Колебания II типа указывают на патологическое состояние мотонейрона, особенно если их амплитуда достигает 80-100 мкВ.

III тип:залпы осцилляции, повторяющиеся с частотой 4-10 Гц, — тремор.

ЭМГ исследование, судя по результатам хирургической верификации, позволяет уточнить уровень поражения в среднем у 2/3 обследуемых — в 1,5 раза чаще, чем при обычном неврологическом обследовании (Weddell G. et al, 1943; Hoeffer P., Guttman S, 1944; Brazier M. et al., 1946; Shea P.A. et al., 1950; Hoffer P., Cohen S., 1950; Marguth E., 1954; Marguth E. etal., 1955; Mendelson R., 1958; MarinacciA., 1959, 1965; Попелянскш Я.Ю., 1961, 1966; Персон PC, 1962, 1969; Бротман М.К., 1965; Бобровникова Т.Н., 1967; Розмарин B.C. и соавт., 1969; Лису нов В.А., 1970; Асе Я.К., 1971).

Согласно нашим данным, в группе из 19 больных с кли­ническими симптомами поражения определенного уровня несовпадение с локализацией, установленной электромио-графически, имелось у 4 человек. Несовпадение с рентгено­логическим уровнем было у 7, что лишний раз подчеркива­ет: спондилограммы часто не дают прямого ответа на во­прос об уровне компрессии. В большинстве же случаев уста­навливается вовлечение в процесс двух, а иногда и больше­го числа корешков. Эти результаты отличаются от приве­денных литературных данных о точной электромиографи­ческой локализации пораженного корешка. Такое отличие определяется в первую очередь тем, что до сих пор многие авторы, разрабатывая методику локальной диагностики ко­решковой компрессии с помощью поверхностных электро­дов, подбирали больных, у которых клинически четко опре­делялись явления сдавления конкретного корешка или сег­мента спинного мозга. Электромиографическое исследова­ние должно было только уточнить уже намеченный другими методами уровень.

По мнению Л.Б.Лихтермана (1983), как уже упоминалось, в пределах пораженного дерматома определяется холодная «полоса».

Глава III. Методики вертеброневрологического обследования

При использовании поверхностных электродов клини­цист стремится обнаружить ЭМГ-корреляты феноменов мышечных подергиваний. В электрофизиологии разработа­ны критерии дифференциации фасцикуляций и фибрилля­ций, являющихся признаком денервации и обнаруживаю­щихся на 15-20 день после перерыва нерва. Это быстрые, 0,5-3 мс, потенциалы, возникающие с частотой 2-10 Гц. Вольтаж их низок — 20-50 мкВ. Согласно F.Buchtal (1957), он может быть и несколько выше. Низкий вольтаж потен­циалов фибрилляций определяется приуроченностью их к активности отдельных мионевральных окончаний мы­шечных волокон, видимо, в связи с действием на них на­капливающегося ацетилхолина. Потенциалы же фасцику­ляций более высокого вольтажа — 80-100 мкВ и выше с час­тотой 5-20 колебаний в секунду. Они связаны с раздражени­ем тела двигательной клетки и последующим возбуждением всех иннервируемых ею мышечных волокон.

Для установления пораженного корешка или сегмента поверхностными или игольчатыми электродами исследуют­ся определенные мышцы. При этом учитывается, что каж­дая из них получает иннервацию из нескольких корешков, а каждый корешок иннервирует несколько мышц. Так, в от­ношении поясничных сегментов известно (Thage Q., 1965), что при воздействии электрическим током в 300 мВ и выше почти в 100% отвечают:

• четырехглавая мышца — на раздражение корешков Ьг, L3, L4;

• длинная малоберцовая — на L5, Si;

• передняя большеберцовая — на L4 и в половине на­блюдений — на L5.

Такой обязательности в ответах не обнаруживают двугла­вая мышца бедра, отвечающая в половине наблюдений на Si, L4 и в 1/3 — на L5, короткий разгибатель пальцев — в 2/3 наблюдений — на L5 и Si. Таким образом, наиболее посто­янную откликаемость на раздражение «своих» корешков обнаруживают передние мышцы бедра и голени, а в тех слу­чаях, когда раздражают корешок S2, — икроножная и дву­главая мышцы. При записи спонтанных электрических раз­рядов патологическая активность регистрируется лишь с мышц, иннервируемых пораженным корешком. Таким об­разом устанавливается, какой из корешков подвергается компрессии. Переднероговый характер этих потенциалов не препятствует использованию данного показателя как признака радикулярного: существует ответ переднего рога на патологическую афферентацию от пораженного нерва, не говоря уже о ретроградной структурной дегенерации (Юсевич Ю.С., 1958).

Для оценки пораженного уровня по данным электроми­ографии в зависимости от вовлечения различных мышц пользуются схемой, в основу которой можно положить таб­лицу Родриджса и Остера (1956) (табл. 3.3).

Для локализации пораженного корешка можно ограни­читься записью биоэлектрической активности четырех-пя-ти мышц.

Оценивая патологические разряды, обнаруживаемые в отдельных мышцах как признак компрессии соответству­ющего корешка, устанавливают пораженный уровень сле­дующим образом. Учитываются все мышцы, в которых об­наружена патологическая активность. Их может оказаться несколько, т.к. корешок иннервирует не одну, а много мышц. В иннервации каждой из них принимают участие

и другие корешки, но их, не подвергавшихся сдавлению, обычно удается отдифференцировать от сдавленного ко­решка: в отношении последнего происходит поражение всех иннервируемых им мышц, что нехарактерно для сосед­них интактных корешков. На ЭМГ оценке динамики денер-вационных процессов при корешковой патологии мы оста­новимся в главе о течении. О диагностических возможнос­тях метода можно судить по табл. 3.4.

ЭМГ запись отдельных двигательных единиц (ДЕ) лучше проводить с помощью игольчатых электродов. Для игольча­той миографии обычно используют концентрические элек­троды. Электрические потенциалы регистрируют во время слабого или умеренного напряжения мышцы. При альтера­ции переднего рога или периферических нервов денервиру-ются соответствующие мозаично расположенные мышеч­ные волокна. В процессе компенсаторной реиннервации соседние неповрежденные аксоны дают ветвления, образу­ющие нервно-мышечный контакт на денервированных во­локнах. При этом ДЕ укрупняются одновременно, если имеются резервы восстановления, например, декомпрессия при туннельных синдромах. Возможна реиннервация мы­шечных волокон собственным регенерирующим аксоном, что заменяет аналогичный компенсаторный процесс. Эта­пы реиннервации имеют эквиваленты на ЭМГ и отражают­ся в признаках деиннервационно-реиннервационного про­цесса (Гехт Б.М. и соавт., 1980).

Электромиографически сначала исследуется спонтанная двигательная активность. Денервированное мышечное во­локно характеризуется спонтанной ЭМГ-активностью: при введении электрода короткий в норме потенциал введе­ния удлиняется и иногда переходит в залп, в покоящейся денервированной мышце регистрируют преходящие изме­нения мембранного потенциала с амплитудой 50-200 мкВ и весьма малой длительности. Это потенциалы фибрилля­ции. Когда они монофазны и имеют большую длитель­ность, их называют положительными острыми волнами. Спонтанные потенциалы целой двигательной единицы на­зываются фасцикуляциями, они не всегда считаются пато­логическими.

Следующий этап — исследование в условиях слабого произвольного напряжения мышцы и регистрация потен­циалов действия (ПДЕ). Нормальная двигательная единица продуцирует двух- или трехфазный потенциал амплитудой 0,5-1,0 мВ в проксимальных мышцах и до 3,0 мВ — в дис-тальных.

Основным показателем состояния двигательной едини­цы является длительность ПДЕ. Необходимо исследовать не менее 20 ПДЕ в мышце (Buchtal F., 1957), перемещая элект­род в мышце по схеме «квадрантов» (Коуэн X., БрумликДж., 1975) для определения средней длительности и построения гистограммы распределения. При укрупнении ДЕ в процес­се компенсаторной реиннервации регистрируются «гигант­ские ПДЕ», имеющие большую амплитуду и значительно превышающие среднюю длительность, которые определе­ны для различных мышц в соответствующих возрастных группах (таблицы приводятся в монографиях Buchtal F., 1957; Персон Р.С., 1969 и др.).

На следующем этапе регистрируется ЭМГ при макси­мальном произвольном напряжении мышцы — интерфе­ренционная ЭМГ. При значительной денервации интерфе­ренция уменьшается.

4-886

Ортопедическая неврология. Синдромология

*По данным хирургических верификаций — только L₅.

Характеристики ПДЕ, регистрируемых концентричес­ким игольчатым электродом, позволяют дифференцировать мио- и невропатии (Buchtal F., 1957) и определять стадию денервационно-реиннервационного процесса при различ­ных нервно-мышечных синдромах. Поскольку регистрация отдельных ПДЕ возможна при слабом произвольном напря­жении, известная часть спектра ДЕ, вовлекаемых в актив­ность при умеренных и сильных произвольных напряжени-

ях мышцы, не может быть изучена данным методом. В свя­зи с этим все большее внимание исследователей привлекает количественный анализ интерференционной ЭМГ по мето­ду R.Willison (Fuglsang-Frederiksen A., 1981) при помощи спе­циального анализатора (Fitch P., 1967). Метод основан на подсчете «шагов» приращения (обычно по 100 мкВ) ампли­туды колебаний интерференционной ЭМГ, отводимой кон­центрическим игольчатым электродом. Высчитываются по-

Глава III. Методики вертеброневрологического обследования

Таблица 3.4 Относительная ценность различных исследований при установлении локализации корешково-спинальных компрессий (процент точного установления уровня по данным различных авторов)

казатели тотальной амплитуды А и величина Т — количест­во пересечений изолинии сигналами, равными или превы­шающими по амплитуде величину заданного «шага», за еди­ницу времени. Средняя амплитуда сигнала М вычисляется по формуле:

где V — величина «шага» приращения амплитуды в мкВ или мВ. Параметры Т и М зависят от силы произвольного напряжения мышцы, поэтому метод требует стандартиза­ции нагрузок.

Предложены модификации метода, допускающие его использование без стандартизации нагрузок на исследуе­мую мышцу (Богданов Э.И., 1989; Shmith D.P., 1982).

С внедрением MP-томографической верификации была подтверждена высокая диагностическая ценность ЭМГ для уточнения уровня пораженного корешка (Khatri В. et ah, 1984).

Об аксональном типе двигательных и чувствительных расстройств судят по выраженности сенсомоторных явле­ний выпадения дистального типа, по быстрому формирова­нию денервационных сдвигов в мышцах со значительными изменениями потенциалов двигательных единиц, по фор­мированию спонтанной активности мышечных волокон, а также уменьшению амплитуды и удлинению латентности вызванных соматических потенциалов. О демиелинизирую-щем характере тех же расстройств судят по меньшей выра­женности и асимметричным сенсомоторным и вегетатив­ным расстройствам, преимущественно проксимальным, по позднему развитию спонтанной активности мышечных волокон и денервационных изменений потенциала двига-

тельных единиц, по раннему снижению скорости распрост­ранения возбуждения, а также по большому удлинению ла­тентности вызванных симпатических потенциалов (Warmolds J., 1981; Гехт Б.М. и соавт., 1989). Важным пре­имуществом игольчатой ЭМГ является возможность изоли­рованного изучения отдельных мышц, включая и глубоко расположенные, и мелкие. К ЭМГ нередко прибегают для решения других, не топико-диагностических задач. Так, мы широко пользовались этим методом для оценки напряже­ния или выключения различных паравертебральных мышц при ишиальгических сколиозах. Методика введения иголь­чатых электродов в глубокие мышцы (межпоперечные, вра­щающие и др.) представлена в главе о лечении. При изуче­нии механизмов плоскостопия и других стопных расст­ройств отводились биопотенциалы от отводящей мышцы большого пальца (Иваничев Г.А., 1973). Исследование крам-пи мы проводили избирательно на трехглавой мышце голе­ни (Попелянский Я.Ю., ВеселовскийВ.П., 1971). Особо следу­ет остановиться на ЭМГ исследовании межреберных мышц. Существуют технические трудности не только игольчатой, но и поверхностной ЭМГ.

Больной находится в позе сидя, спинка кресла откинута назад на 15° — расслабленная поза, обеспечивающая сво­бодное дыхание. Присасывающийся электрод площадью 30 мм² накладывается на передние отделы реберного проме­жутка, в стандартном случае — на уровне Tix. Индиффе­рентные электроды конечностей соединяются с помощью моста Вильсона. Данные о норме представлены OBergsmann, M.Eder (1982). При усилении 100 мкВ/см, временной константе 0,015 с и предельной частоте 700 Гц на выходе электроактивность регистрируется плохо: амплитуда электропотенциалов низкая, не превышающая фоновый шум. На вдохе величина потенциалов увеличивается, осо­бенно в момент его завершения, после чего величина потен-

108 Ортопедическая неврология. Синдромология

циалов отрывисто падает. Такова веретенообразная картина с плавным подъемом вначале и более крутым спуском перед выдохом. В тех участках, где межреберные мышцы плохо растяжимы, например у грудины, нарастание амплитуды потенциалов незначительно. Регистрируется слабая актив­ность межреберных мышц и в зонах плевральных швартов, при недостаточном объеме расправления грудной клетки на вдохе. При этом максимум активности наступает прежде­временно. По мере улучшения вдоха, например, в процессе лечения, максимальная активность вдоха сдвигается к кон­цу этого этапа.

Исследования А.И.Усмановой (1971) в нашей клинике показали, что ЭМГ методика, ценная в топико-диагности-ческом отношении, не представляет интереса для оценки динамики заболевания в процессе месячного курса лечения. Метод в такой степени чувствителен, что выявляет даже субклинические ранние поражения корешка, что согласует­ся с данными R.Duck et al. (1963), C.Earl et al. (1961, 1964), A.Staal et al. (1965). В последующем, когда состояние боль­ного клинически улучшается, не наступает еще улучшение ЭМГ картины.

В какой мере устойчивы и «чувствительны» ЭМГ показа­тели, можно судить по следующему примеру.

У больного В., 46 лет, наблюдавшегося с диагнозом остеохондроз C_Vi-vii, за три года до ЭМГ исследования бы­ла обнаружена картина негрубой компрессии корешка С7 справа, а в период обострения — подобная картина бра-хиальгии слева без явлений выпадения. При движениях же в шее, а также при надавливании на узелок Мюллера в левой надостной мышце появлялись парестезии в зоне С 7 слева.

При записи электрической активности мышц уже си-нергически в ответ на разгибание стопы появляется ак­тивность II типа по Юсевич в локтевых разгибателях запя­стья с обеих сторон. Гиперсинхронизация более выраже­на в старом очаге — справа. Здесь амплитуда потенциа­лов больше, они менее частые (На — тип активности, сле­ва — 116). Слева с прекращением синергической активно­сти скорее исчезает и указанная электрическая актив­ность. Справа, в старом очаге, она сохраняется дольше и после активного сокращения мышцы.

Для оценки терапевтической динамики ЭМГ метод ста­новится информативным не столько при учете биопотенци­алов указанных мышц, сколько при оценке электромиогра­фических «симптомов по соседству»: по мере улучшения со­стояния больных исчезает патологическая активность в мышцах, иннервируемых соседними по отношению к по­раженному корешками.

Для изучения динамики, характера и тяжести корешко­вого процесса, согласно нашим данным (Попелянский Я.Ю., Усманова А.И., 1972), более устойчивым показателем явля­ется дифференцированная электровозбудимость.

3.2.6.2. Дифференцированная электровозбудимость

Это показатели не только реобазы и хронаксии, а всей кривой электровозбудимости. Она отражает зависимость напряжения раздражающего мышцу порогового тока от длительности его действия. Эта зависимость графически изображается в виде кривой силы-длительности (Насо­нов Д.Н., 1962). Кривая имеет форму гиперболы (рис. 3.28). Математически она описывается формулой:

где i — сила тока; t — время его действия; a, b, n — кон­станты: а — краткосрочного порога возбудимости; b — дол­госрочного порога возбудимости; п — крутизны.

Если реобаза (константа Ь, или долгосрочный порог воз­будимости) характеризует возбудимость, практически не за­висящую от времени действия раздражителя, то по констан­те а (краткосрочный порог возбудимости) можно судить о возбудимости при очень коротких раздражающих стиму­лах. Константа крутизны (п) выражает крутизну нарастания пороговой интенсивности тока при уменьшении длитель­ности его действия на ткань в левом, третьем (краткосроч­ном) диапазоне кривой силы-длительности. На логарифми­рованной кривой константа крутизны выражается танген­сом угла наклона краткосрочной части кривой к оси аб­сцисс. У.Ш.Ахмеров (1963) объясняет это многообразием

Глава III. Методики вертеброневрологического обследования

Таблица 3.5 Динамика показателей электровозбудимости болыиеберцовой и икроножной мышц у 30 больных поясничным