Электромиография (ЭМГ)

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

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

IIа тип: редкие, 6-20 Гц, колебания потенциала.
IIб 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; Лисунов 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 электромиографически, 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.

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-пяти 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 участиеи 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 денервационных 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 денервируются 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 дистальных.

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.



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 напряжениях 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 показатели 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 демиелинизирующем 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 двигательных 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 топикодиагностических 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 крампи 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 потенциалов 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-диагностическом 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 CVI-VII, за три года до ЭМГ исследования была обнаружена картина негрубой компрессии корешка С7 справа, а в период обострения — подобная картина брахиальгии 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 синергически 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.

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.



Примечание. Ввиду того, что статистически достоверной разницы между возбудимостью передней болыиеберцовой и икроножной мышц не обнаружено, показатели обеих рассматривались вместе. Некоторым недостатком методики является большая продолжительность времени каждого исследования.

У.Ш.Ахмеров (1963) объясняет это многообразием строения, состава и структурных особенностей протоплазмы различных возбудимых систем. Благодаря константе крутизны свойства их клеток строго индивидуальны и стойки при различных воздействиях на ткань. Для характеристики возбудимости ткани в среднем или втором диапазоне кривой (зона адекватных по длительности раздражителей) рассматривается показатель минимальной энергии (WMHH). Величина, пропорциональная энергии, необходимой для раздражения (W), вычисляется по формуле:

W=Fr.

Установлено, что пороговая энергия при уменьшении времени пропускания тока и увеличении силы проходит через минимум. В точке минимальной энергии раздражение осуществляется при минимальных затратах.

Наши исследования показали, что реобаза удовлетворительно выявляет патологическое состояние мышц, иннер-вируемых пораженным корешком, тогда как для оценки тонкой динамики в процессе лечения она малопригодна. Для этого более адекватны показатели краткосрочного порога и минимума энергии (табл. 3.5).

Я.Ю.Попелянский
Ортопедическая неврология (вертеброневрология)