06.05.2016
EMG - elektromyografia
Elektrofyziologické vyšetrovacie metódy v neurológii:
• Hlavné indikácie v neurológii:
EMG, Elektromyografia EP, Evokované potenciály
• 1. Ochorenia periférnych nervov (mononeuropatie, polyneuropatie, koreňový syndróm, plexopatie, „motor neuron disease“– ALS...)
- Ihlová EMG - Vodivostné štúdie (vodivosť periférnych nervov)
J.Szilasiová
• 2. Ochorenia nervo-svalového prenosu (myastenia gravis, LEMS, neuromyotonia, Stiff man syndróm, ...)
– Test repetitívnej stimulácie
Neurologická klinika LF UPJŠ a UNLP Košice
• 3. Ochorenia svalov (myopatie - muskulárne dystrofie, myozitídy,…) – Ihlová EMG
Košice 4.11.2015
1
EMG: elektrofyziologická metóda
2
EMG
Indikácie: ochorenia motorických jednotiek= MJ
• Vzorec EMG umožňuje lokalizovať léziu: 1. miecha (predný roh, alfa motoneurón) 2. spinálny koreň 3. plexus 4. periférny nerv • EMG nálezy nie sú špecifické a neposkytujú definitívnu diagnózu
MJ (motorická jednotka) = súbor 1 motoneurónu a ním inervovaných svalových vláken + neuro-muskulárne spojenie
3
Motorická jednotka, MJ
4
Metodiky EMG 1. Ihlová EMG: ihlová elektróda vpichnutá do svalu • registrácia akčného potenciálu (AP) svalového vlákna– monofázické, bifázické, trifázické, polyfázické krivky AP
• MJ je skupina svalových vláken inervovaná jedným motoneurónom (MN), ktoré majú spoločné morfologické a funkčné vlastnosti a kontrahujú sa synchrónne • Delenie MJ podľa počtu svalových vláken: A) veľké svaly - prevaha tonických vláken (posturálne) B) malé svaly - prevaha fázických vláken (svaly ruky)
2. Vodivostné štúdie: meriame rýchlosť vedenia (RV) nervového vzruchu motorickými a senzitívnymi nervami; časový rozdiel medzi 2 miestami stimulácie nervu a miestom registrácie svalovej odpovede
• Kontrakcia svalových vláken 1 MJ = akčný potenciál (AP) v EMG (elektromyogram)
3. Stimulačná EMG (STEMG): sledujeme poruchy nervosvalového prenosu 5
6
1
06.05.2016
1.) Ihlová EMG
1) Ihlová EMG •
1. Po inzercii ihly do svalu pozorujeme prítomnosť spontánnej kľudovej aktivity - normálne neprítomná u zdravých svalov, „rovná čiara“ 2. Vyzveme pacienta na postupné zvyšovanie až maximálnu voluntárnu kontrakciu daného svalu
Svalová elektrická aktivita sa sníma pomocou ihlovej elektródy zapichnutej do svalu – ihlová EMG EMG: invazívne vyšetrenie snímame potenciálový rozdiel medzi vonkajšou a vnútornou elektródou
• •
7
8
1.) Ihlová EMG
1.) Ihlová EMG •
•
-
Pri miernej voluntárnej kontrakcii sa aktivuje niekoľko MJ – vidíme nepravidelné AP Pri úplnej maximálnej kontrakcii sa aktivujú už všetky MJ
S narastajúcou silou kontrakcie svalu prebieha nábor ďalších MJ Jednotlivý AP sa už nedá v krivke EMG rozoznať Nastane úplná aktivácia – „interference pattern“= interferenčná krivka
• AP jednej MJ je tvarovo bifázický alebo trifázický • -
Normy AP-MJ: Trvanie....... 2-15 ms Amplitúda.... 300 uV - 3 mV
9
10
1.) Ihlová EMG u neuropatií
1.) Ihlová EMG, nález u myopatií - Myopatia = redukcia počtu svalových vláken- myopatický vzorec na EMG, nervové vlákna sú bez zmeny - Myopatický vzorec: redukcia trvania AP MJ a pokles amplitúdy, kompenzačne vyššia frekvencia, vyšší výskyt polyfázických potenciálov
11
Neuropatia = postihnutie periférneho nervu (plexu, koreňa, nervu) redukcia počtu MJ = denervácia svalu (má charakteristický EMG obraz v akútnom štádiu a chronickom štádiu) - Denerváciu sprevádza určitý stupeň reinervácie (podľa typu poškodenia nervu býva parciálna alebo kompletná)
Redukovaná, preriedená interferenčná krivka s vysokými potenciálmi (vysoké AP) pri chronickej neurogénnej lézii (napr. kompresia nervu, úrazové poškodenie, metabolické/toxické, poliekové, zápalové choroby nervov, degenerácie, ....)
12
2
06.05.2016
1.) Ihlová EMG: abnormálna spontánna
Ihlová EMG
aktivita Normálny nález
Denervované svalové vlákno sa stáva citlivejšie na voľný acetylcholín (Ach) uvoľňovaný spontánne z nervového zakončenia, reaguje kontrakciou na molekuly Ach – registrujeme patologické denervačné potenciály (fibrilácie, fascikulácie), norma- „elektrické ticho“ 1. Fibrilačné potenciály, fibrilácie - AP je generovaný jednotlivým svalovým vláknom; nemožno ich vidieť voľným okom, vznikajú 2-3 týždne po poškodení neurónu (axónu)
Myogénna lézia, Myopatia
2. Fascikulácie - zášklby jednotlivých svalových snopcov (fasciklov) podobné normálnym MJ, sú vysoké, polyfázické a komplexné AP
Neurogénna lézia, Neuropatia 13
14
1.) Ihlová EMG: abnormálna spontánna aktivita Výskyt: -
Tetánia (Hyperventilačný syndróm, Spazmofília)
Ochorenia predných rohov miechy (napr. ALS) Niektoré neuropatie (chronické neuropatie, radikulopatie) Myopatie (napr. tyreotoxická myopatia so sekundárnym poškodením nervových vláken)
-
Tetánia- nešpecifický syndróm s prejavmi neuromuskulárnej hyperexcitability - Postihuje distálne segmenty končatín (karpo-pedálne spazmy), tvárové a krčné svaly- faciálny a laryngeálny spazmus (stridor)
A) Fibrilácie (*) a pozitívne ostré vlny A) Single, duplety, triplety, multiplety MJ-neuromyotonia. Výboje s nepravidelnou frekvenciou
Výskyt: pacienti s poruchou metabolizmu a hladín Mg a Ca, alebo alkalózou
C) Fascikulácie jazyka u ALS D) Myotonické výboje u dystrophia myotonica 15
16
2.) Abnormálna neuro-muskulárna transmisia (STEMG – repetitívna nervová stimulácia)
Tetánia EMG diagnostika tetánie – prítomné autorytmické aktivity– tetanické výboje: uniplety, multiplety, alebo komplexné tonicko-klonické výboje - Facilitačné-zosilňovacie techniky: tourniquet (kompresia) paže (10 minút) navodí ischémiu, potom sa odstráni tourniquet a pacient hyperventiluje (5 minút) - na EMG zachytávame v prípade tetánie tetanické výboje
17
•
•
Zdravý sval po opakovanej elektrickej stimulácii príslušného motorického nervu frekvenciou 3-10 Hz tvorí opakovane AP s rovnakou amplitúdou odpovedí Pri poruche N-M prenosu majú motorické potenciály zmenu amplitúdy AP (napr.myastenia gravis - dekrement AP)
18
3
06.05.2016
2.) STEMG – EMG test repetitívnej stimulácie
2.) STEMG – repetitívna stimulácia • U myastenie gravis vzniká pri frekvencii stimulácie periférneho nervu 3 Hz postupný pokles - dekrement amplitúdy AP odpovede • pokles o viac ako 10% amplitúdy voči 1.odpovedi je patologický (najvyšší pokles pozorujeme vo 4. odpovedi)
• Stimulácia – príslušného nervu (napr. n.XII, n.facialis, n.axillaris) • Registrácia- registračná elektróda- nad príslušným svalom inervovaným daným nervom, napr.m.trapezius, m.deltoideus,…)
19
20
3. ) Vodivostné merania, NCS
3. ) Vodivostné merania / štúdie EMG – NCS, Nerve conduction studies
• •
NCS sa využívajú na meranie AP po stimulácii periférnych nervov, snímaných nad nervom v ich priebehu alebo z inervovaného svalu
Odpoveď- compound muscle action potential, CMAP, M-vlna Hodnotí sa: tvar, latencia, amplitúda odpovede po stimulácii nervu v odlišných bodoch (proximálna a distálna latencia, amplitúda)
Elektródy- aktívna- nad motorickým bodom svalu - referenčná- nad šľachou alebo kosťou -zemniaca- medzi aktívnou a referenčnou Klinické využitie: • Testovanie integrity periférnych nervov • • • •
Nerv je stimulovaný na dvoch odlišných miestach čas/latencia1, latencia 2 v jeho priebehu - dĺžka/vzdialenosť (cm) výpočet rýchlosti vedenia (RV) nervom 21
NCS •
• •
•
22
CMAP
Zmeraním vzdialenosti medzi proximálnym a distálnym miestom stimulácie a rozdielom časov - latencie (Prox.-Dist.) získame kondukčnú rýchlosť (RV) daného nervu Normálne hodnoty RV: HK - 50-70 m/s DK - 40-60 m/s Zmeny RV informujú u integrite periférneho nervu – myelínového obalu a axónu (spomalenie, blok vedenia, chýbanie odpovede, pokles amplitúdy odpovede, .....) NCS a delia na senzitívne a motorické
23
24
4
06.05.2016
2.) Senzitívne NCS- SNCV • Stimulácia senzitívnych vláken nervu ortodrómne alebo antidrómne • Záznam odpovede v senzitívnej časti nervu (na prste)
N.medianus.senzitívny a motorický neurogram NCS n. medianus. Aktívna elektróda je nad m.abd.pollicis brevis, stimulácia v oblasti zápästia, lakťa, axily a pl.brachialis. Motorické odpovede stimuláciou postupne zo 4 miest v priebehu nervu. Odpovede majú rovnaké tvary CMAP ale rozdielne latencie. 25
Klinické využitie NCS, kondukčných štúdií
26
Klinické využitie NCS kondukčných štúdií
Abnormálny nález v NCS môže odhaliť typ patologického procesu – axonálny alebo segmentálne demyelinizačný
1.
Detekcia prítomnosti, rozsahu a typu periférnej neuropatie (mononeuropatia, polyneuropatia mononeuropatia multiplex, demyelinizačná /axonálna /zmiešaná)
2.
Rozpoznanie selektívneho postihnutia motorických alebo senzitívnych vláken
3.
Rozpoznanie subklinickej polyneuropatie (napr.u DM)
4.
Rozpoznanie fokálnej lézie nervu (úraz, kompresia)
• Axonálna lézia = pokles amplitúdy AP • Demyelinizačná lézia = predĺženie latencie (kondukčného času), spomalenie rýchlosti vedenia (RV)
27
NCS- využitie na diagnostiku úžinových syndrómov
Sy karpálneho tunela -Kompresia n.medianus v oblasti zápästia KO: tŕpnutie, bolesti, necitlivosť, atrofia a slabosť svalov tenaru a prstov ruky 1.- 4. -EMG stanoví prítomnosť a stupeň postihnutia nervu
Kompresie nervov = úžinové syndrómy: - N. medianus – útlak v zápästí, syndróm karpálneho kanála - N.ulnaris - útlak v oblasti lakťa,syndróm kubitálneho kanála - N. peroneus – útlak pri hlavičke fibuly -
N. tibialis
28
– útlak v oblasti členka
29
30
5
06.05.2016
3.) NCS: F-vlna •
• •
CMAP evokovaný supramaximálnym podnetom /stimulom, ktorý sa šíri antidrómne od svalu pozdlž motorického nervu (n.medianus, n. ulnaris, n. tibialis, n. fibularis) F-vlna - latencia potrebná k prechodu nervového vzruchu k mieche a miechovým koreňom späť ortodrómne k svalu Predlžená latencia F-vlny: poukazuje na postihnutie proximálneho úseku – koreň, plexus (napr. pri Guillain-Barrého syndróm, Thoracic outlet syndrome, kompresie proxim. úsekov
EVOKOVANÉ POTENCIÁLY
31
Evokované potenciály
Evokované potenciály
-
Evokovaný potenciál predstavuje odpoveď CNS na presne definovaný podnet pôsobiaci na periférii - Po stimulácii nastane propagácia impulzu pozdĺž nervovej dráhy - Registrácia evokovaného potenciálu - v priebehu danej dráhy
• • • • •
32
VEP: zrakové, Visual EP SEP: somatosenzorické, Somato-sensory EP BAEP:sluchové kmeňové, BrainstemAuditory EP MEP: motorické EP ERP: kognitívne EP, Cognitive evoked potentials
33
Stimulácia senzorickej dráhy (stimul je taktilný, zrakový, sluchový, čuchový,...) vedie k tvorbe cerebrálnych kortikálnych potenciálov, odpovedí,snímaných z povrchu skalpu nalepenou povrchovou elektródou • na evokovanom potenciáli (EP) hodnotíme parametre: 1. Latencia 2. Amplitúda a 3. Tvar evokovanej odpovede (vlny, alebo komplexu vĺn) •Vyšetrenie EP má fázy: •snímanie •spriemernenie opakovaných odpovedí a •analýza počítačom
34
Evokované potenciály
Evokované potenciály • Klinický význam:
EP- objektívna, reprodukovateľná metóda, neinvazívna
• Detekcia lézie aferentnej alebo eferentnej dráhy = vyšetrenie funkčnej integrity dráhy a aj subklinického postihnutia (klinicky „tichých“ lézií)
Patologické nálezy: - Spomalenie vedenia = predĺženie latencie odpovede
• Popri zobrazovacích metódach (CT, MRI) umožňujú EP lepšie lokalizovať léziu
- Blok vedenia= chýbanie odpovede
• EP sú nešpecifické ale senzitívne vyšetrovacie metódy
- Abnormálny tvar vlny
- Abnormálna amplitúda vĺn
35
36
6
06.05.2016
VEP- zrakové EP Intraoperačné EP – je monitoring funkcie nervových dráh a štruktúr pomocou trvalého snímania EP počas operácie na minimalizáciu alebo prevenciu ich perioperačného iatrogénneho poškodenia
1. Štruktúrovaný podnet biele a čierne polia na šachovnici, alebo 2. Záblesk- flash
Napríklad: - operácie karotíd (karotická endarterektómia)- snímame SEP z horných končatín - výkony v zadnej jame (možnosť poškodenia mozgového kmeňa) - snímame BAEP - výkony v spinálnom kanáli, operácie v blízkosti miechy (napr. korekcia skoliózy) – snímame SEP HK a DK
37
38
• • • •
VEP • Monokulárna stimulácia generuje odpovede v okcipitálnej oblasti
Normálny nález – VEP: negative-positive-negative komplex vĺn (N-P-N) Pozitívna deflexia - s latenciou 100 ms je P100 vlna Meranie interokulárneho rozdielu latencií P100 VEP 1k anál N145 N 75
- Postup: pacient sa pozerá pred seba (sedí 1m od obrazovky) na obrazovku a fixuje jeden bod okom (červený bod v strede obrazovky) • Vzorec (obraz biele a čierne pole na obrazovke) sa mení s frekv. 1 Hz = štruktúrovaný podnet (pattern-reversal stimulus) • Spriemernených je 100 stimulov každého oka, vyšetrenie sa opakuje spolu 2x každým okom
P10 0
N145
VEP 1k anál N145 N75
obidv e oc i 1 300ms 5µV 100( 5)
P100
N 145 N145
N75
lav é ok o 2
N 75
300ms 5µV 100( 5) lav é ok o 3 300ms 5µV 100( 10)
P10 0 P10 0
N145
N75 N 145 pr av é ok o 4 N 75
300ms 5µV 100( 5) pr av é ok o 5 P100
300ms 5µV 100
P100
39
VEP
40
BAEP
• Indikácie: • Funkcia prednej časti zrakovej dráhy • Napríklad: 1. podozrenie na akútnu optickú neuritídu a retrobulbárnu neuritídu n.optici; P100 v úvode chýba, neskôr sa obnovuje ale zostáva trvale už s predĺženou latenciou (aj po úplnej klinickej úprave zraku) 2. potvrdenie subklinického postihnutia optického nervu 3. Iné optické neuropatie - kompresívne, slepota, ischemické, nutričné, infekčné, ...
41
• vyšetrenie funkčného stavu n.VIII a centrálnej, kmeňovej časti sluchovej dráhy • záznam BAEP •Stimulácia- sluchový podnet, slúchatká •Registrácia- elektróda registračná je umiestnená na vertexe
42
7
06.05.2016
BAEP • Stimulácia 75 dB, štandardizované slúchatká • 2x stimulujeme sériou presne definovaných klikov (impulzov zvuku) každé ucho zvlášť, počet stimulov- 2000 • Záznam (registrácia) - zo skalpovej elektródy
• BAEP – séria 7 vĺn počas 10 ms po každom stimule
•
Vlna I. – periférna časť sluchovej dráhy t.j. n.VIII, jeho integrita, vodivosť (patologický nález napr. pri neurinóme n.VIII, zápale, ...)
•
Vlna III. – oblasť oliva superior, zmeny vln I.-III.= lézia v úrovni dolného kmeňa
•
Vlny IV.-V.= lézia na úrovni colliculus inferior
• Vlna I.- reprezentuje oblasť vedenia cez n.VIII.
•
Najkonštantnejšie - vlny I., III. a V.
• Vlny II.-V. - oblasť centrálneho priebehu (mozgovým kmeňom)
•
Hodnotenie BAEP =meranie absolútnej latencie a amplitúdy jednotlivých vĺn a medzivrcholovej latencie (I.-III., III.-V., I.-V.)
43
44
Klinický význam BAEP • • •
Lézia v priebehu sluchovej dráhy sa manifestuje : predĺžením latencie = spomalenie vedenia danou dráhou pri demyelinizácii alebo poklesom amplitúdy danej vlny pri axonálnom poškodení
• Indikácie BAEP: 1. Podozrenie na léziu n.VII alebo kmeňovej časti sluchovej dráhy (subj. je u pacienta udávaná porucha sluchu a/alebo závraty) 2. Deti a dospelí - ak sú neschopní komunikovať - BAEP odhalia alebo potvrdia hluchotu 3. Vyšetrenie poškodenia sluchu po expozícii ototoxických liekov
• • • •
45
46
47
48
BAEP vyšetrenie predstavuje senzitívny skríning: neurinómu n.VIII. lézií v PC/pontocerebelárnom uhle kmeňových lézií, aj subklinických (napr. u SM)
• Najčastejšie patologické nálezy: • chýbanie niektorej vlny (alebo viacerých, event. všetkých) • predĺženie latencie I.-III. alebo III.-V., aj bez klinických prejavov kmeňovej lézie •
Patol. BAEP môže byť aj keď je CT/MRI mozgu v oblasti PC uhla ešte negatívne
8
06.05.2016
SEP- somato-senzorické EP • •
SEP - Popis vyšetrenia SEP: - stimulácia zmiešaného nervu (zápästie, alebo členok) vedie k odpovedi, ktorú môžeme zachytiť v jeho priebehu – t.j. nad nervom, miechou, mozgovou kôrou
Stimulácia periférneho nervu (napr. n.medianus, n. tibialis) Registrácia - odpovede registrujeme skalpovými elektródami nad SS kôrou (parietálny lalok KL voči stimulovanej končatine)
- Stimul - nebolestivý elektrický podnet (v priebehu n.medianus, n.peronealis, n. tibialis posterior) - SEP- neinvazívne vyšetrenie, dobrá tolerancia - Význam: potvrdenie/vylúčenie lézií somatosenzorickej dráhy (t.j. dráhy hĺbkovej citlivosti)i 49
SEP
50
Klinické využitie SEP
-
Impulzy /stimuly/ - v počte 500,nad periférnym nervom Priebeh impulzu SS dráhou a možnosť jeho registrácie: spinálny koreň, zadné povrazce, kmeň (Medulla oblongata), talamus, parietálna kôra • Normálne komponenty SEP: - vlna N9, N13, N20, P 35, P40, P60,... - hodnotíme ich prítomnosť, latenciu, amplitúdu, tvar, medzistranový rozdiel v latencii
1.Detekcia a lokalizácia lézie v SS dráhe: spinálny koreň, zadné povrazce, kmeň, parietálna kôra (napr. cervikálna kompresívna myelopatia, roztrúsená skleróza, funikulárna myelóza, Guillain-Barrého syndróm, hereditárne spinocerebelárne ataxie, hereditárna spastická paraplégia, deficit vitamínu B12 s myelopatiou, ...) 2. Prognóza miechovej traumy a myelopatie 3. Intraoperačne na monitoring funkcie počas spinálnej chirurgie alebo prevencie perioperačného poškodenia mozgovej hemisféry počas karotickej endarterektómie
N9 - Erbov bod N11 - zadné povrazce miechy, fasciculus cuneatus, vstup do miechy,C6 N13 - zadné rohy miechy, C2 segment P14 - kmeň- lemniscus medialis N18 - kmeň- talamus N20,P25 – parietálny kortex
4.Prognóza u komatóznych chorých (niektoré pracoviská, nevyužíva sa štandardne)
51
52
SEP po stimulácii n.medianus
SEP po stimulácii n.tibialis posterior
53
54
9
06.05.2016
MEP- motorické EP
MEP- motorické EP • •
•
Indikácie: overenie /vylúčenie lézie motoneurónu (centrálny, periférny) Postup: stimulácia CNS (motorického kortexu) a lumbálnej oblasti (nad miechou) pulzným magnetickým poľom-registrácia odpovede z príslušných svalov HK a DK Predĺženie centrálneho kondukčného času = lézia pyramídovej dráhy
• Abnormálne nálezy - predlženie centrálneho kondukčného času: • Sclerosis multiplex • ALS - Amyotrofická laterálna skleróza a iné ochorenia zo skupiny Motor neuron disease • Primárna laterálna skleróza • CMP • Niektoré neurodegeneratívne ochorenia
55
56
ERP- kognitívne EP (Event-related EP- na udalosť viazané evokované potenciály)
Princíp: meriame kortikálne odpovede (latencia, amplitúda, tvar) po určitej inštrukcii (úloha, angl. event) danej pacientovi napr. sluchová P300 ms vlna Postup: sluchové ERP: pacient dostane inštrukciu počítať napríklad iba vysoké tóny, ignorovať nízke tóny ktoré počuje slúchatkami, na konci oznámi počet tónov ktoré napočítal Význam: odhalenie skorej fázy kognitívneho deficitu (demencie) 57
10
