脊髓型颈椎病磁刺激运动诱发电位的临床研究△
中国脊柱脊髓杂志 1998年第2期第8卷 临床论著
作者：余科炜1 李家顺1 贾连顺1 吴玉华2 崔 毅3 沈玉兰2
单位：1 第二军医大学长征医院骨科；2 肌电图室 200003 上海市凤阳路415号；3 第二军医大学长海医院肌电图室
关键词：磁刺激；运动诱发电位；脊髓型颈椎病
摘要 目的：为脊髓型颈椎病（CSM）早期诊断寻找一种客观、敏感的检查方法。方法：采用磁刺激运动诱发电位（MEP）和电刺激F波相结合的方法，测定19例脊髓型颈椎病人外展拇短肌（APB）和胫前肌（AT）的中枢运动传导时间（CMCT），并与20例正常受试者作对照。结果：18例（94.7%）CSM病人上、下肢MEP异常，APB肌及AT肌CMCT明显延迟，并与临床功能障碍（JOA评分）显著相关，与MRI所示脊髓受压程度无相关性。结论：磁刺激MEP作为检测CSM患者运动功能状态的客观指标具有重要的诊断价值。
Clinical study on magnetic stimulation motor evoked potentials in cervical spondylotic myelopathy/YU Kewei LI Jiashun JIA Lianshun,et al//Chinese Journal of Spine and Spinal Cord,1998,8(1):61～66
Abstract Objective:The purpose of this study was to find an objective and sensitive examination for early diagnosis of cervical spondylotic myelopathy (CSM).Method:Central motor conduction time (CMCT) was calculated by combining the magnetic stimulation motor evoked potentials (MEP) and electric stimulation F waves from the abductor pollicis brevis(APB) and the anterior tibialis (AT) in 19 patients with CSM.Result:MEPs in 18 cases(94.7%)，the upper or lower extremities were abnormal and CMCT of APB muscles or AT muscles prolonged significantly. There was significant correlation between CMCT and the severity of the clinical signs (use JOA score). But CMCT was not correlated with the severity of spinal cord compression showed by MRI films.Conclusion:As an objective index to reflect the motor function of the CSM patients, magnetic stimulation MEP has important value on diagnosis.
Authors address Department of orthopedics,Changzheng Hospital of SMMU,ShangHai,200003
Key words Magnetic stimulation Motor evoked potentials Cervical spondylotic myelopathy
脊髓型颈椎病（Cervical spondylotic myelopathy,CSM）在各型颈椎病中后果最严重，也是60岁以上人群中脊髓病变最常见的病因。CSM往往先影响脊髓运动传导束,而传统的体感诱发电位（SEP）检查只反映上行感觉通路的功能状态，不能作为评价CSM患者锥体束受损程度的可靠指标〔1〕 。自1985年Barker等首次报告磁刺激运动诱发电位（MEP）技术以来，使临床检测中枢运动传导束的功能状态成为可能。本文总结了19例各期CSM病人的磁刺激MEP检查结果，旨在探索其临床应用价值，并重点讨论了磁刺激MEP与临床表现及影像学表现的相关性。
1 对象与方法
1.1 研究对象
1.1.1 对照组 20例健康志愿者，其中男15例，女5例，年龄35～62岁（平均54.4岁），身高158～175 cm（平均165cm），均无肢体麻木，颈肩痛及神经系统疾患史。
1.1.2 患者组 19例，男13例，女6例，年龄38～68岁（平均58.2岁），身高156～178cm（平均163cm），平均病程12.3个月（3个月～5年）。所有患者均通过采集病史、MRI辅助检查及手术证实15例而确诊。临床表现主要为锥体束受累的症状和体征（表1），3例同时有颈神经根受压表现，如按皮节分布的根性疼痛和感觉障碍、腱反射减弱或消失等。影像学资料按Tavy (1994年)推荐的方法，将MRI所示脊髓受压程度分为4级：1级，压迫近10%；2级，压迫10%～25%；3级，压迫超过25%，但对侧蛛网膜下腔未完全阻塞；4级，对侧完全阻塞。采用双盲法由一名有经验的放射科医生评价。
1.2 检测设备与方法
1.2.1 磁刺激MEP检查 采用Dantec公司（丹麦）生产的Mag2型磁刺激仪，S100型刺激线圈（外径10.5cm），最大输出磁场强度为2.5T。刺激点：兴奋外展拇短肌（APB）时，线圈中心置于对侧头顶C3或C4点（EEG10/20系统）前2cm；兴奋胫前肌（AT）时置于头顶Cz点。刺激强度以所记录靶肌有收缩为准，一般上肢采用最大输出的60%±10%，下肢80%±10%。记录电极置于双侧APB肌和AT肌肌腹表面，阳极置远端，阴、阳极间距2.5cm，极间阻抗＜5kΩ，接地电极位于左前臂。信号经Dantec Keypoint型肌电图仪放大并记录，滤波带通2Hz～10kHz。室温维持22～25℃，受试者仰卧位，肌肉完全放松，但在记录AT肌MEP有困难时，需嘱其轻度用力背伸足。结果重复测试3次以上，以潜伏期短、波幅高者为准。
1.2.2 F波、M波记录和中枢运动传导速度（CMCT）的计算 电刺激电极放置在腕正中神经和腓骨小头后缘腓总神经走行表面，阴极置近端。通过APB肌和AT肌表面的皮肤电极同时记录F波和M波。M波是运动纤维的顺向冲动引起的肌肉收缩所产生的诱发电位;F波是运动纤维的逆向冲动引起相应节段前角细胞的回返放电，需超强刺激，连续记录10～20个F波，取潜伏期平均值。CMCT的计算采用Kimura公式〔2〕，即：
CMCT=(MEP潜伏期－F+M-1）/2
其中1.0ms代表信号在前角运动神经元内传递的估计时间，在动物实验中接近1.0ms，而人类最快运动纤维的绝对不应期为1.0ms，在这个时间内返回的发放是不能通过轴突首节的。
2 结果
2.1 临床资料及影像学表现
见表1。上肢麻痹和步态不稳是最常见的主诉，而腱反射亢进和Hoffman征阳性是最主要的体征。为判断病情轻重，我们按日本骨科协会（JOA）推荐的ADL评分标准对CSM病人评分，得分范围为0～17分，0分为损害最严重，17分为无损害。19例病人的JOA评分为6～16分（平均9.89分）。
表1 19例CSM病人的临床表现
| 临床表现 |
例数 |
比例（%） |
| 上肢麻木或麻痹 |
17 |
89 |
| 下肢麻木或麻痹 |
14 |
74 |
| 步态不稳 |
15 |
79 |
| 上肢乏力 |
11 |
58 |
| 下肢乏力 |
13 |
68 |
| 颈臂痛 |
8 |
42 |
| 上肢腱反射亢进 |
14 |
74 |
| 下肢腱反射亢进 |
15 |
79 |
| Hoffman征（+） |
13 |
68 |
| Babinski征（+） |
8 |
42 |
| 步态异常 |
10 |
53 |
| 上肢本体感觉丧失 |
3 |
16 |
| 下肢本体感觉丧失 |
0 |
0 |
| 上肢轻瘫 |
3 |
16 |
| 下肢轻瘫 |
4 |
21 |
MRI显示脊髓受压迫最严重的节段C3～C4 3例（15.8%），C4～C5 7例（36.8%），C5～C6 9例（47.3%）。脊髓受压程度为1级者6例（31.6%），2级8例（42.1%），3级3例（15.8%），4级2例（10.5%）。
2.2 MEP、F波及CMCT
20例正常人均可记录到双侧APB肌及AT肌MEP及F波（图1～4），其潜伏期及CMCT正常参考值见表2。结果显示MEP潜伏期是恒定的，而波幅值在不同个体或不同时间内有很大差异，故不作参考指标。CMCT异
1 正常人APB肌MEP
2 正常人AT肌MEP
3 正常人APB肌F波
4 正常人AT肌F波
常参考值设定为平均值+2.5s。APB肌（CMCT）异常上限为11.6ms，AT肌为18.4ms。皮层刺激后靶肌MEP未引出也属异常。
表2 正常人MEP、F波潜伏期及CMCT参考值
(n=20) （
±s） (ms)
| |
APB |
AT |
| 左 |
右 |
左 |
右 |
| MEP |
21.2±1.3 |
21.4±1.2 |
27.3±2.4 |
26.9±2.6 |
| F波 |
26.6±1.5 |
26.1±1.7 |
28.5±2.2 |
28.0±2.3 |
| CMCT |
8.4±1.2 |
8.6±1.2 |
13.6±1.6 |
13.4±2.0 |
19例CSM患者中，18例（94.7%）至少有一块APB肌或AT肌MEP异常（图5～8）。MEP潜伏期延长，而F波基本不变，CMCT延长。其中2例患者3块AT肌MEP未引出，其下肢JOA运动评分均为0级。1例患者左侧AT肌MEP及F波潜伏期均延长（图9～12），CMCT、PMCT(外周运动传导时间)同时延长。后经MRI检查发现该患者同时患有腰椎间盘突出症。3例患者仅有下肢锥体束受累临床表现，其中2例双上肢APB肌CMCT也延长，提示已累及上肢锥体束；另有5例患者仅有上肢运动障碍症状，其中1例同时发现双下肢CMCT延长。19例患者APB肌及AT肌MEP、F波潜伏期和CMCT均值见表3。
2.3 相关性分析
采用Spearman秩相关分析，发现JOA评分与MRI脊髓受压分级无显著相关，而与患侧APB肌及AT肌CMCT值（双侧均异常者取严重一侧值，双侧均正常者取均值，2例患者AT肌未引出MEP，未计在内）明显相关（上肢r=-0.6768，P＜0.01；下肢r=-0.5846，P＜0.05），两者间直线回归方程APB肌为：Y=32.67－1.67X（r=-0.9519, P＜0.01），AT肌为：Y=34.56－1.18X（r=-0.8615,P＜0.01）；MRI脊髓受压分级与上、下肢CMCT值也无显著相关。r值详见表4。
3 讨论
磁刺激MEP提供了快速、准确的直接检
5 CMS患者APB肌MEP
6 CSM患者AT肌MEP
7 CSM患者APB肌F波
8 CSM患者AT肌F波
图9 CSM合并腰椎间盘突出症患者左侧APB肌MEP
10 图9患者左侧AT肌MEP
11 图9患者左侧APB肌F波
12 图9患者左侧AT肌F波
表3 CSM患者MEP、F波潜伏期和CMCT均值
(±s） (ms)
| |
APB |
AT |
| 左 |
右 |
左 |
右 |
| MEP |
30.8±2.2①
(n=19) |
31.4±2.1①
(n=19) |
38.3±4.8①
(n=18) |
39.1±3.2②
(n=17) |
| F波 |
27.6±1.6
(n=19) |
27.2±1.2
(n=19) |
30.5±1.2
(n=19) |
29.9±1.2
(n=19) |
| CMCT |
15.8±2.8①
(n=19) |
16.2±2.0①
(n=19) |
22.4±3.1①
(n=18) |
23.1±3.6②
(n=17) |
注：与正常对照组均值比较，①P＜0.05，②P＜0.01
表4 JOA评分、MRI分级与CMCT相关分析
| |
CMCT |
MRI |
| APB |
AT |
| JOA |
r=-0.6768①
(n=19) |
r=-0.5846②
(n=17) |
r=-0.3671
(n=19) |
| MRI |
r=0.4281
(n=19) |
r=0.4814
(n=17) |
— |
注：①P＜0.01，②P＜0.05
测人类中枢运动传导束功能的方法，是近10年来神经电生理测定的最新进展。
3.1 磁刺激MEP的临床诊断价值
磁刺激皮层后的MEP被认为是由多个I波产生，并沿锥体束下传〔3〕。这些下行冲动再通过时间和空间的叠加而兴奋脊髓前角运动神经元。CSM早期典型的改变是侧索，尤其是锥体
束去髓鞘化〔4〕，在晚期则可以发现轴突退变。锥体束轴突去髓鞘化是CSM病人早期CMCT延长的主要原因，虽然在晚期病例快传导纤维的轴突退变和前角运动神经元丧失，也可以影响CMCT。本研究发现19例CSM病人中18例（94.7%）MEP异常，这与以往的研究结果（阳性率73%～100 %）〔5、6〕基本一致。而传统的SEP检查阳性率仅为36%～49%〔5、7〕。这表明，与SEP检查相比，磁刺激MEP对CSM引起的中枢运动传导功能损害更为敏感。
3.2 神经生理发现与临床表现和影像诊断的相关性
本研究发现CSM病人上、下肢CMCT与JOA评分显著相关（APB肌r=-0.6768，P＜0.01；AT肌r=-0.5846，P＜0.05）。患者临床功能障碍越严重（JOA评分越低），APB肌或AT肌CMCT越长，提示MEP检查可能有助于对CSM病人功能障碍的量化判断。此外，在4例患者（21%）6条肢体上（上肢4条，下肢2条）还发现了无明显锥体束受累临床表现（腱反射亢进，阵挛，肌力下降和病理反射征阳性等）的MEP异常，其他作者也有类似报告。这说明在相当多的CSM病例，MEP检查较临床检查对发现中枢运动通路损害可能更为敏感。因此，Brunholzl〔8〕和Wehling〔9〕等首先提出亚临床型CSM的概念，即所谓有影像学脊髓受压表现而无临床上运动神经元受损的特征，经MEP检查发现异常者。
相反，本组病例中，MRI脊髓受压分级与JOA评分或MEP检查结果无明显相关。有作者发现在25%无脊髓病变表现的老年人中可经MRI发现椎体后缘颈髓受压表现〔10〕。说明在临床工作中不能单凭影像学证据诊断CSM，磁刺激MEP作为一种可靠、安全的神经功能辅检手段，是影像学检查的必要补充。
3.3 CMCT测量与F波
CMCT是将皮层到靶肌的传导时间减去外周神经传导时间（PMCT）得到的。目前计算PMCT有两种方法：（1）用电或磁直接刺激支配靶肌的神经根，记录PMCT。但是由于兴奋点在椎间孔附近的神经根部，刺激部位不够准确，而计算所得CMCT也包括了一部分在运动神经根硬膜鞘内和脊髓前角的冲动传递延迟，这样在理论上，CMCT也可能由于运动神经根近端的病损而改变。（2）采用Kimura公式通过测量F波和M波估算，这种方法计算的CMCT较为准确〔11〕，本研究即采用该方法。如果患者是由于根性压迫致PMCT延长，从皮层到靶肌的MEP传导时间也延长，所以CMCT不受影响。本组病例中有1例下肢AT肌CMCT及PMCT均延长，结果经临床检查和影像学检查发现该病人除CSM外，同时患有腰椎间盘突出症。
4 参考文献
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△上海市医学领先学科建设基金资助课题
收稿日期：1997-03-31 末次修回日期：1998-01-04
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