电生理检查对再生运动神经功能恢复评价的实验研究
作者：肖颖锋*# 洪光祥* 王发斌* 万圣祥*
单位：* 同济医科大学附属协和医院手外科(湖北武汉，430022)；*# 现深圳市中心医院骨科
关键词：电生理检查；肌力；神经再生
中国修复重建外科杂志980614 摘 要 为确定客观评价再生运动神经功能的电生理检查方法，选用30只大耳白兔，随机分为5组，以左侧腓总神经为实验侧，右侧为正常对照组，动态测定兔腓总神经再生过程中的肌力及神经肌肉电生理检查各参数的变化，并对其进行直线相关分析。结果表明，电生理检查各参数与肌力呈平行地恢复，其中M波的振幅及神经肌肉传导速度与肌力有密切的直线相关关系。认为，神经肌肉的电生理检查能较早期地判断运动神经的再生及肌力的恢复。
EXPERIMENTAL STUDY ON ELECTROPHYSIOLOGICAL EVALUATION OF FUNCTIONAL RECOVERY IN MOTOR NERVE REGENERATION/Xiao Yingfeng, Hong Guangxiang, Wang Fabing et al. Department of Hand Surgery, Union Hospital, Tongji Medical University. Wuhan, P.R.China 430022
, http://www.100md.com
Abstract To investigate the objective method for electrophysiological examination in evaluating the functional recovery in motor nerve regeneration, 30 rabbits were divided into 5 groups randomly. The common peroneal nerve on left side of every rabbit was sectioned and repaired by epineural suture, while that of the right side was left intact as control. In 2nd, 4th, 8th, 12th and 16th week after operation, the muscle power and the changes of the electrophysiological parameters of the nerve and the muscle were determined dynamically. The linear correlation analysis was used to assess their relationship. The results showed that the electrophysiological parameters and muscle contractibility revealed signs of recovery in parallel. There was a significant linear relationship among the amplitude of the muscle action potential, velocity of nerve-muscle conductivity and muscle contractibility. The conclusion was that the electrophysiological examination of motor nerve and muscle could be used to assess the regeneration of the motor nerve, and it would also reflect the recovery of muscle contactibility in the early stage.
, 百拇医药
Key words Electrophysiology Muscle contractibility Nerve regeneration
电生理检查能否评价再生运动神经所支配肌肉的功能存在不同的观点[1～4]。为了明确电生理检查对再生运动神经功能恢复的评价作用，为临床提供客观评价再生运动神经功能恢复的方法，我们观察了兔腓总神经损伤修复后肌力与电生理检查结果之间的关系，证实电生理检查能评价再生运动神经所支配肌肉的功能恢复情况。
1 材料与方法
1.1 实验动物及动物模型的建立
选用2 kg～3 kg的大耳白兔30只，随机分为5组，以左侧腓总神经为实验侧，右侧为正常对照侧。在左腓骨小头上方1 cm处显露并切断腓总神经，以外膜缝合法修复神经，闭合切口，分笼饲养，于术后2，4，8，12及16周分别作神经肌肉电生理、肌力测定及肌肉组织学检查。
, 百拇医药
1.2 电生理检查
显露动物双侧坐骨神经、腓总神经及胫前肌。将实验侧腓总神经自坐骨神经干与胫神经分离，达坐骨神经出骨盆处。于吻合口上5.5 cm的腓总神经干处置一钩状刺激电极(S)，吻合口上1.5 cm及下1 cm处各置一钩状记录电极(R1，R2)，正极置于神经干近端，将腓总神经用钩状电极钩起，用支架固定，使腓总神经与肌肉组织分开，于距S 10 cm处的胫前肌肌腹中插入一同心圆针状电极(R3)。应用DANTEC 1500肌电图仪进行电生理检查。在S处用不同强度的电流刺激神经干，分别在R1及R2处记录出神经干动作电位(nerve action potential, NAP)的振幅、波宽及潜伏期(potential latency, PL)。在R3处记录出肌肉动作电位(M波)的振幅、波宽及PL。按神经冲动传导速度=冲动传导距离(S1-S2)/冲动传导所需时间(PL1-PL2)的公式，求出神经冲动在R1与R2之间的神经干传导速度(nerve concluctive velocity, NCV)及R2与R3之间的神经肌肉传导速度(nerve-muscle condultive velocity, MCV)。然后行肌电图检查，观察失神经电位的变化。同样方法检查右侧作正常对照。
, 百拇医药
1.3 肌力测定
将胫前肌自止点处切断，剥离至起点，注意勿损伤支配肌肉的血管神经束，远端用丝线缝扎后连接于YL-1型机械电换能器上，固定下肢，调整好肌张力后用超强电流刺激腓总神经干，使肌肉收缩，测出其肌力。
1.4 组织学检查
于胫前肌肌腹中部切取小块肌肉组织，10%福尔马林液固定后石蜡包埋切片，HE染色，观察肌肉组织的病理变化。
2 结果
2.1 电生理检查
术后2周，实验侧神经干及肌肉均未诱发出动作电位，肌肉内有大量正锐波及纤颤电位。术后4周，实验侧吻合口远端神经干能诱发出低振幅NAP。术后8周，胫前肌能诱发出M波，波型呈多相低幅改变。术后12周及16周，肌肉内失神经电位逐渐减少，NAP及M波振幅逐渐恢复。术后16周M波振幅恢复至正常对照侧的67.47%，神经肌肉传导速度恢复至正常对照侧的58.79%(见表1)。
, http://www.100md.com
2.2 肌力的变化
术后8周，可测出实验侧胫前肌的肌力，为正常对照侧的11.88%。术后16周，肌力恢复至正常对照侧的76.24%(表2)。
2.3 肌肉的形态学变化
术后8周，实验侧胫前肌萎缩明显，细胞呈三角形，有细胞核聚集现象(图1)。术后12周部分肌纤维肥大(图2)。术后16周肌纤维直径明显增大，横截面呈多边形，细胞核位于细胞周边(图3)。
2.4 统计学相关分析
将术后实验侧能测出肌力组的电生理参数值与肌力进行直线相关分析，并对其进行统计学显著性检验。显示MCV与肌力之间的r值=0.5，P值<0.05，M波的振幅与肌力之间的r值=0.783，P值<0.01。其余电生理参数与肌力之间的相关系数r值经查表法检验，P值>0.05，表明MCV及M波的振幅与肌力之间存在密切的直线相关关系(表3)。
, http://www.100md.com
表1 各组电生理检查参数值(
x±s) 组别
2 w
4 w
8 w
12 w
16 w
M波
实验侧
0
0
0.71±0.86
3.83±1.46
, 百拇医药
4.50±1.12
振幅(mV)
对照侧
8.33±5.24
8.17±3.34
7.10±1.47
7.80±1.84
6.67±1.80
恢复率%
0
0
10
, http://www.100md.com 49.1
67.47
M波
实验侧
0
0
15.19±6.75
13.85±3.47
11.98±2.33
波宽(ms)
对照侧
7.30±1.48
7.90±1.62
, http://www.100md.com
6.98±0.81
7.87±1.93
7.86±1.53
恢复率%
0
0
217.6
175.98
155.99
NAP
实验侧
0
0.032±0.011
, 百拇医药
0.125±0.06
0.14±0.17
0.38±0.29
振幅(mV)
对照侧
0.85±0.75
0.57±0.40
0.87±0.25
0.40±0.23
1.03±0.32
恢复率%
0
, 百拇医药
5.61
14.37
35
36.89
NCV
实验侧
0
11.23±9.27
21.38±9.89
34.43±12.05
35.78±11.67
(m/s)
, 百拇医药 对照侧
60.0±17.50
51.0±17.80
49.06±7.37
62.73±20.45
60.86±12.35
恢复率%
0
22
43.58
54.49
58.79
, http://www.100md.com MCV
实验侧
0
0
15.62±9.83
24.82± 5.83
28.94±7.65
(m/s)
对照侧
51.0±18.30
48.0±20.40
53.72±27.69
, 百拇医药
50.55±21.43
41.74±15.54
恢复率%
0
0
29.08
49.1
69.33
表2 各组肌力及恢复率(x±s) 肌力(N)
8 w
12 w
, 百拇医药
16 w
实验侧
0.1013±0.0184
0.6144±0.1632
0.6625±0.1691
对照侧
0.8550±0.1417
1.0793±0.1735
0.8687±0.2460
恢复率(%)
11.85
56.92
, 百拇医药
76.27
表3 电生理各参数值与肌力的直线相关分析(n=18) 组别
NCV
M波振幅
M波波宽
NAP振幅
MCV
r值
0.438
0.783
0.393
0.246
, http://www.100md.com
0.5
P值
>0.05
<0.01
>0.05
>0.05
<0.05
r值 0.05(16)=0.468 r值 0.01(16)=0.590
图1 术后8周肌纤维萎缩明显，束膜增生(HE ×100) 图2 术后12周肌纤维肥大，直径明显增粗(HE ×100) 图3 术后16周肌细胞形态呈多边形，细胞核位于周边(HE ×200)
, 百拇医药
3 讨论
运动神经损伤修复后，临床主要依靠检查肌力来判断其功能恢复情况，但肌力检查要求检查者具有一定的临床经验及患者合作，才能得出准确的结论，特别是在术后早期，常不能准确地反映再生运动神经功能恢复情况。电生理检查方法自本世纪40年代被运用到周围神经再生的评价以来，人们对其能早期判断神经再生已达成共识[1]，但对其能否评价再生神经所支配的靶器官的功能恢复情况则观点不一[2～4]。侯之启等[2]通过动物实验及临床研究发现，个体的电生理检查参数值与肌力相关不密切，而各肌力组患者电生理参数的均值则与肌力有密切的相关关系。Lester等[3]通过对腕部正中神经及尺神经损伤修复后患者的随访检查发现，患侧最大肌肉诱发动作电位的振幅高于健侧的50%时，患者的肌力常恢复到Ⅳ级～Ⅴ级，他们认为电生理检查能判断患者是否恢复了有用的临床功能。但亦有学者发现电生理检查结果与临床功能之间存在较大的差异[4]。
, http://www.100md.com
我们通过对兔腓总神经损伤后神经再生过程中的肌力及电生理检查各参数的动态观察发现，通过NAP的测定，能早期判断神经是否再生，与史少敏等[1]的发现相同。同时当损伤侧神经所支配的肌肉能诱发出动作电位时，能测出该肌的肌力，且随神经修复时间的延长，M波的振幅，神经肌肉传导速度及肌力呈平行地恢复，三者的恢复率大致相同。直线相关分析结果表明，M波的振幅及MCV与肌力之间存在密切的直线相关关系。据此，我们认为，通过恰当的电生理检查方法，如M波的测定，能早期判断损伤神经修复后，其靶器官的功能是否开始恢复，并且通过对M波的振幅及神经肌肉传导速度与健侧相对值的测定，能判断该肌肌力的恢复程度。并且运用电生理检查动态地观察损伤神经修复术后患者，可为临床治疗提供依据，在观察过程中，如电生理参数值逐渐恢复，则说明神经再生顺利，可以继续观察，否则，应仔细分析原因，作出相应的处理。
4 参考文献
1 史少敏，陆裕朴.周围神经损伤修复过程中运动神经传导速度的观察.中华骨科杂志，1988；8(6)：453
, 百拇医药
2 侯之启，朱家恺.电生理方法评价周围神经再生的初步研究.中华显微外科杂志，1994；17(2)：126
3 Lester RL, Smith PJ, Mott G. Intrinsic reinnervation-myth or reality? J Hand Surg(Br), 1993;18(4):454
4 Goldberg NH. Disparity between neurophysiologic measurments and clinical reality following peripheral nerve transection and nicroneurorhaphy. Surg Forum, 1984;35(3):608
(收稿：1997-09-22), 百拇医药
单位：* 同济医科大学附属协和医院手外科(湖北武汉，430022)；*# 现深圳市中心医院骨科
关键词：电生理检查；肌力；神经再生
中国修复重建外科杂志980614 摘 要 为确定客观评价再生运动神经功能的电生理检查方法，选用30只大耳白兔，随机分为5组，以左侧腓总神经为实验侧，右侧为正常对照组，动态测定兔腓总神经再生过程中的肌力及神经肌肉电生理检查各参数的变化，并对其进行直线相关分析。结果表明，电生理检查各参数与肌力呈平行地恢复，其中M波的振幅及神经肌肉传导速度与肌力有密切的直线相关关系。认为，神经肌肉的电生理检查能较早期地判断运动神经的再生及肌力的恢复。
EXPERIMENTAL STUDY ON ELECTROPHYSIOLOGICAL EVALUATION OF FUNCTIONAL RECOVERY IN MOTOR NERVE REGENERATION/Xiao Yingfeng, Hong Guangxiang, Wang Fabing et al. Department of Hand Surgery, Union Hospital, Tongji Medical University. Wuhan, P.R.China 430022
, http://www.100md.com
Abstract To investigate the objective method for electrophysiological examination in evaluating the functional recovery in motor nerve regeneration, 30 rabbits were divided into 5 groups randomly. The common peroneal nerve on left side of every rabbit was sectioned and repaired by epineural suture, while that of the right side was left intact as control. In 2nd, 4th, 8th, 12th and 16th week after operation, the muscle power and the changes of the electrophysiological parameters of the nerve and the muscle were determined dynamically. The linear correlation analysis was used to assess their relationship. The results showed that the electrophysiological parameters and muscle contractibility revealed signs of recovery in parallel. There was a significant linear relationship among the amplitude of the muscle action potential, velocity of nerve-muscle conductivity and muscle contractibility. The conclusion was that the electrophysiological examination of motor nerve and muscle could be used to assess the regeneration of the motor nerve, and it would also reflect the recovery of muscle contactibility in the early stage.
, 百拇医药
Key words Electrophysiology Muscle contractibility Nerve regeneration
电生理检查能否评价再生运动神经所支配肌肉的功能存在不同的观点[1～4]。为了明确电生理检查对再生运动神经功能恢复的评价作用，为临床提供客观评价再生运动神经功能恢复的方法，我们观察了兔腓总神经损伤修复后肌力与电生理检查结果之间的关系，证实电生理检查能评价再生运动神经所支配肌肉的功能恢复情况。
1 材料与方法
1.1 实验动物及动物模型的建立
选用2 kg～3 kg的大耳白兔30只，随机分为5组，以左侧腓总神经为实验侧，右侧为正常对照侧。在左腓骨小头上方1 cm处显露并切断腓总神经，以外膜缝合法修复神经，闭合切口，分笼饲养，于术后2，4，8，12及16周分别作神经肌肉电生理、肌力测定及肌肉组织学检查。
, 百拇医药
1.2 电生理检查
显露动物双侧坐骨神经、腓总神经及胫前肌。将实验侧腓总神经自坐骨神经干与胫神经分离，达坐骨神经出骨盆处。于吻合口上5.5 cm的腓总神经干处置一钩状刺激电极(S)，吻合口上1.5 cm及下1 cm处各置一钩状记录电极(R1，R2)，正极置于神经干近端，将腓总神经用钩状电极钩起，用支架固定，使腓总神经与肌肉组织分开，于距S 10 cm处的胫前肌肌腹中插入一同心圆针状电极(R3)。应用DANTEC 1500肌电图仪进行电生理检查。在S处用不同强度的电流刺激神经干，分别在R1及R2处记录出神经干动作电位(nerve action potential, NAP)的振幅、波宽及潜伏期(potential latency, PL)。在R3处记录出肌肉动作电位(M波)的振幅、波宽及PL。按神经冲动传导速度=冲动传导距离(S1-S2)/冲动传导所需时间(PL1-PL2)的公式，求出神经冲动在R1与R2之间的神经干传导速度(nerve concluctive velocity, NCV)及R2与R3之间的神经肌肉传导速度(nerve-muscle condultive velocity, MCV)。然后行肌电图检查，观察失神经电位的变化。同样方法检查右侧作正常对照。
, 百拇医药
1.3 肌力测定
将胫前肌自止点处切断，剥离至起点，注意勿损伤支配肌肉的血管神经束，远端用丝线缝扎后连接于YL-1型机械电换能器上，固定下肢，调整好肌张力后用超强电流刺激腓总神经干，使肌肉收缩，测出其肌力。
1.4 组织学检查
于胫前肌肌腹中部切取小块肌肉组织，10%福尔马林液固定后石蜡包埋切片，HE染色，观察肌肉组织的病理变化。
2 结果
2.1 电生理检查
术后2周，实验侧神经干及肌肉均未诱发出动作电位，肌肉内有大量正锐波及纤颤电位。术后4周，实验侧吻合口远端神经干能诱发出低振幅NAP。术后8周，胫前肌能诱发出M波，波型呈多相低幅改变。术后12周及16周，肌肉内失神经电位逐渐减少，NAP及M波振幅逐渐恢复。术后16周M波振幅恢复至正常对照侧的67.47%，神经肌肉传导速度恢复至正常对照侧的58.79%(见表1)。
, http://www.100md.com
2.2 肌力的变化
术后8周，可测出实验侧胫前肌的肌力，为正常对照侧的11.88%。术后16周，肌力恢复至正常对照侧的76.24%(表2)。
2.3 肌肉的形态学变化
术后8周，实验侧胫前肌萎缩明显，细胞呈三角形，有细胞核聚集现象(图1)。术后12周部分肌纤维肥大(图2)。术后16周肌纤维直径明显增大，横截面呈多边形，细胞核位于细胞周边(图3)。
2.4 统计学相关分析
将术后实验侧能测出肌力组的电生理参数值与肌力进行直线相关分析，并对其进行统计学显著性检验。显示MCV与肌力之间的r值=0.5，P值<0.05，M波的振幅与肌力之间的r值=0.783，P值<0.01。其余电生理参数与肌力之间的相关系数r值经查表法检验，P值>0.05，表明MCV及M波的振幅与肌力之间存在密切的直线相关关系(表3)。
, http://www.100md.com
表1 各组电生理检查参数值(
x±s) 组别2 w
4 w
8 w
12 w
16 w
M波
实验侧
0
0
0.71±0.86
3.83±1.46
, 百拇医药
4.50±1.12
振幅(mV)
对照侧
8.33±5.24
8.17±3.34
7.10±1.47
7.80±1.84
6.67±1.80
恢复率%
0
0
10
, http://www.100md.com 49.1
67.47
M波
实验侧
0
0
15.19±6.75
13.85±3.47
11.98±2.33
波宽(ms)
对照侧
7.30±1.48
7.90±1.62
, http://www.100md.com
6.98±0.81
7.87±1.93
7.86±1.53
恢复率%
0
0
217.6
175.98
155.99
NAP
实验侧
0
0.032±0.011
, 百拇医药
0.125±0.06
0.14±0.17
0.38±0.29
振幅(mV)
对照侧
0.85±0.75
0.57±0.40
0.87±0.25
0.40±0.23
1.03±0.32
恢复率%
0
, 百拇医药
5.61
14.37
35
36.89
NCV
实验侧
0
11.23±9.27
21.38±9.89
34.43±12.05
35.78±11.67
(m/s)
, 百拇医药 对照侧
60.0±17.50
51.0±17.80
49.06±7.37
62.73±20.45
60.86±12.35
恢复率%
0
22
43.58
54.49
58.79
, http://www.100md.com MCV
实验侧
0
0
15.62±9.83
24.82± 5.83
28.94±7.65
(m/s)
对照侧
51.0±18.30
48.0±20.40
53.72±27.69
, 百拇医药
50.55±21.43
41.74±15.54
恢复率%
0
0
29.08
49.1
69.33
表2 各组肌力及恢复率(
x±s) 肌力(N)8 w
12 w
, 百拇医药
16 w
实验侧
0.1013±0.0184
0.6144±0.1632
0.6625±0.1691
对照侧
0.8550±0.1417
1.0793±0.1735
0.8687±0.2460
恢复率(%)
11.85
56.92
, 百拇医药
76.27
表3 电生理各参数值与肌力的直线相关分析(n=18) 组别
NCV
M波振幅
M波波宽
NAP振幅
MCV
r值
0.438
0.783
0.393
0.246
, http://www.100md.com
0.5
P值
>0.05
<0.01
>0.05
>0.05
<0.05
r值 0.05(16)=0.468 r值 0.01(16)=0.590
图1 术后8周肌纤维萎缩明显，束膜增生(HE ×100) 图2 术后12周肌纤维肥大，直径明显增粗(HE ×100) 图3 术后16周肌细胞形态呈多边形，细胞核位于周边(HE ×200)
, 百拇医药
3 讨论
运动神经损伤修复后，临床主要依靠检查肌力来判断其功能恢复情况，但肌力检查要求检查者具有一定的临床经验及患者合作，才能得出准确的结论，特别是在术后早期，常不能准确地反映再生运动神经功能恢复情况。电生理检查方法自本世纪40年代被运用到周围神经再生的评价以来，人们对其能早期判断神经再生已达成共识[1]，但对其能否评价再生神经所支配的靶器官的功能恢复情况则观点不一[2～4]。侯之启等[2]通过动物实验及临床研究发现，个体的电生理检查参数值与肌力相关不密切，而各肌力组患者电生理参数的均值则与肌力有密切的相关关系。Lester等[3]通过对腕部正中神经及尺神经损伤修复后患者的随访检查发现，患侧最大肌肉诱发动作电位的振幅高于健侧的50%时，患者的肌力常恢复到Ⅳ级～Ⅴ级，他们认为电生理检查能判断患者是否恢复了有用的临床功能。但亦有学者发现电生理检查结果与临床功能之间存在较大的差异[4]。
, http://www.100md.com
我们通过对兔腓总神经损伤后神经再生过程中的肌力及电生理检查各参数的动态观察发现，通过NAP的测定，能早期判断神经是否再生，与史少敏等[1]的发现相同。同时当损伤侧神经所支配的肌肉能诱发出动作电位时，能测出该肌的肌力，且随神经修复时间的延长，M波的振幅，神经肌肉传导速度及肌力呈平行地恢复，三者的恢复率大致相同。直线相关分析结果表明，M波的振幅及MCV与肌力之间存在密切的直线相关关系。据此，我们认为，通过恰当的电生理检查方法，如M波的测定，能早期判断损伤神经修复后，其靶器官的功能是否开始恢复，并且通过对M波的振幅及神经肌肉传导速度与健侧相对值的测定，能判断该肌肌力的恢复程度。并且运用电生理检查动态地观察损伤神经修复术后患者，可为临床治疗提供依据，在观察过程中，如电生理参数值逐渐恢复，则说明神经再生顺利，可以继续观察，否则，应仔细分析原因，作出相应的处理。
4 参考文献
1 史少敏，陆裕朴.周围神经损伤修复过程中运动神经传导速度的观察.中华骨科杂志，1988；8(6)：453
, 百拇医药
2 侯之启，朱家恺.电生理方法评价周围神经再生的初步研究.中华显微外科杂志，1994；17(2)：126
3 Lester RL, Smith PJ, Mott G. Intrinsic reinnervation-myth or reality? J Hand Surg(Br), 1993;18(4):454
4 Goldberg NH. Disparity between neurophysiologic measurments and clinical reality following peripheral nerve transection and nicroneurorhaphy. Surg Forum, 1984;35(3):608
(收稿：1997-09-22), 百拇医药