肌肉超声和肌电图对肌萎缩侧索硬化束颤及纤颤的诊断价值

廉羚 王竹 姚晓黎

肌束震颤是指肌肉的一部分出现无规律、不随意地收缩和颤搐，亦称“肉跳”[1]。由于运动神经元及其所支配的神经兴奋性增高，运动单位自发放电形成束颤电位，当束颤位置较表浅或束颤电位出现频率较多时便可肉眼观测到肌束震颤[2-3]。束颤实际上是一种肌肉失神经支配的表现，当单个肌纤维受累时则表现为肌肉纤颤，即神经支配轴突损伤导致单个肌纤维无规律收缩而形成的自发性电活动[4]。目前肌束震颤主要检出手段除肉眼观察外，主要包括肌电图和肌肉超声。VAN HILLEGONDSBERG等[5]认为，欧拉视频放大技术（eulerian video magnification，EVM）是一种可以检测肌束震颤的新方法，相对肉眼观察可提高肌束震颤检出率。由于单个肌纤维产生的运动有限，肌肉纤颤对检出手段有一定要求。肌肉纤颤在肌电图上表现为纤颤电位，高频超声对肌肉纤颤有一定价值，但诊断敏感性较低，影响因素较多，研究之间尚存争议[6-8]。由于肌束震颤和肌肉纤颤由运动神经元自发放电产生，因此束颤和纤颤最常见于运动神经元病变，也可见于其他以神经兴奋性增高为表现的疾病，包括遗传性和非遗传性疾病，如家族性肌萎缩侧索硬化症（familial amyotrophic lateral sclerosis,FALS）、脊髓性肌萎缩症（spinal muscular atrophy，SMA）、周围神经兴奋过度综合征、Rett综合征、Gerstmann-Sträussler 病等[2,9]。肌束震颤也可肉眼见于部分正常人，属于良性肌束震颤。目前，在神经系统疾病中，肌束震颤和肌肉纤颤最主要应用于肌萎缩侧索硬化 （amyotrophic lateral sclerosis,ALS）的辅助诊断。本文主要围绕肌电图和肌肉超声下肌束震颤和肌肉纤颤在ALS中的诊断价值作一综述。

1 肌电图束颤电位和纤颤电位

ALS的临床诊断基于EI ESCORIAL标准[10-11]。然而，相当一部分ALS患者并不满足此标准[12]。ALS患者常规针极肌电图检查主要包括球部、颈段、胸段、腰骶段肌肉，累及4个节段时称为“广泛神经源性损害”，表现为大量自发电位(主要为正锐波和纤颤电位)、宽大的运动单位动作电位和单纯相[13]。2008年提出的Awaji标准特别强调了束颤电位对ALS的诊断意义，认为束颤电位是神经源性损害的肌肉正在进行失神经支配的重要证据，在疾病初期未发现纤颤电位和正锐波的肌肉中，束颤电位可作为急性失神经改变的证据，意义等同于纤颤电位和正锐波[14]。因此，束颤电位在肌萎缩侧索硬化诊断中的作用越来越受到关注。一方面，胸锁乳突肌等颅神经支配肌肉罕见正锐波和纤颤电位，但可见出现率更高的束颤电位，表现为自发电位少而运动单位电位（motor unit potential,MUP）时限增宽[3,15]；另一方面，肢体肌肉未见正锐波和纤颤电位，束颤电位仍可见[3]。以上提示束颤电位对早期ALS及特定部位失神经支配具有一定诊断意义[15,16]。随着ALS病程的进展，推测束颤电位会因为下运动神经元数目逐渐减少而出现率降低，束颤电位或对许多病程较长、病情较重的患者诊断意义有限。事实上，DE CARVALHO M研究发现，即使当运动单位的数量大大减少时，束颤电位频率的产生仍然活跃甚至增加，这可能与神经再支配过程中运动神经元兴奋性增加有关[17]。

2 高频超声检测肌束震颤和肌肉纤颤

神经肌肉超声由于其无创、安全、便捷、可动态观察等优点，在ALS诊断中作用的研究近年来逐渐深入。相对肌电图，高频超声检测肌束震颤应用范围更广、敏感性相对更高[7]。ARTS等制定了基于肌肉束颤判断下运动神经元受累和ALS的肌肉超声诊断标准：球部和胸段至少有1／2块肌肉存在束颤，颈、腰段至少有2／4块肌肉存在束颤提示下运动神经元受累；所检肌肉（双侧胸锁乳突肌、肱二头肌、前臂屈肌、股四头肌、胫前肌、腹直肌）中至少有4块肌肉存在大量束颤有助于ALS与ALS类似疾病的鉴别[18]。这一标准的制定使超声对肌束震颤的评估有了更客观的依据。通过选择斜方肌，三角肌，肱二头肌，拇短展肌，腹部，股外侧肌，股内侧肌等肌肉进行超声评分，肌束颤动的频率和分布也可以量化，从而作为ALS的诊断标记与其他疾病患者相鉴别[19]。 PILLEN等通过高频超声技术检测到肌纤维震颤，ALS患者的延髓球部、颈胸腰部肌肉均可检测到肌纤维震颤[20]。尤其在患者不适合行侵入性检查、被检查者无法配合等肌电图应用受限的情况下，高频超声为肌肉纤颤的检出提供了新选择[4]。

3 肌电图与肌肉超声的诊断价值及敏感性

3.1 肌电图 肌电图对肌束震颤的诊断价值是肯定的，尤其在发生肌肉纤颤时具有明显的优势。由于肌肉只有很小的局部运动，肌肉超声观察纤颤的能力有限[21]，因此肌电图对于纤颤较超声更加敏感[7]。中国人民解放军总院对112名ALS患者的胸锁乳突肌、舌肌、胸椎旁肌（T10）、上下肢肌肉进行了肌电图检查，其中所有患者的不同部位肌肉均检测到纤颤电位或正锐波，大部分患者同时存在纤颤电位或正锐波，而束颤电位仅在8例患者检测到[22]。GRIMM等[7]比较了肌电图和超声对肌肉纤颤的检出率：超声的肌肉纤颤检出率为30.6%，而EMG检出率为45.5%，在ALS患者156处肌肉如肱二头肌、腹直肌、胫骨前肌中，超声检出72处有肌纤维震颤，检出率为 46．2%，而EMG检出 99处有肌纤维震颤，检出率为63．5%。对于肌纤维震颤，肌电图较超声检出率更高，以胫骨前肌最为明显。

束颤电位是ALS中运动单位功能障碍的一个非常早期的特征，可先于其他肌电图异常出现[17]。将束颤电位加入到诊断标准中，可增加ALS的确诊级别，从而使ALS诊断提前[3]。DOMINOVIC-KOVACEVIC A团队在最新研究中比较了不同电生理的诊断方法，发现Awaji标准较El Escorial标准 (rEE)能够使诊断平均提前2.7个月[23]，因此，肌电图束颤电位在诊断准确性和及时性方面的作用值得肯定。再者，DE CARVALHO M指出相较良性肌束震颤和其他神经肌肉疾病（包括SMA）中，束颤电位频率则倾向于保持稳定[24]。束颤电位具有的相对复杂性和增加的波形不稳定性，使之可以与良性束颤电位相鉴别。反之，超声不能区分复杂、不稳定肌束震颤，无法区分病理和良性肌束震颤[17,25]。另一方面，ALS的失神经支配束颤电位通常起源于周围神经远端，而良性肌束震颤更常见于近端起源[26]。因此，肌电图在肌肉纤颤、诊断及时性和准确性，以及鉴别良性肌束震颤方面更有价值。

3.2 肌肉超声 在TAKAMATSU N的研究中，超声诊断肌束震颤敏感度为48.8%，且超声对近端肌肉检出更敏感，肱二头肌检出率最高，胸锁乳突肌、腹直肌检出率低[27]。这与另一研究结果相似。JOHANSSON MT选取了58例神经肌肉疾病患者及38个正常对照，结果显示肌肉超声在ALS患者中可检测到更多的肌束震颤，尤其对近端肌肉肌束震颤的检出率高[28]。敏感性方面，超声相对肌电图诊断肌束震颤更为敏感(58%vs.48%)[28]。ARTS IM研究认为，超声能够以96%的高度敏感性和84%的高度特异性将ALS与ALS类似疾病相鉴别[18]。此外，对于临床未受累的肌肉，就肌束震颤而言，超声的诊断敏感性也相对肌电图更高，因此，超声可能检测到临床前出现的早期肌肉改变（84.3%vs.50%）[7]。对于颅神经支配肌肉（如舌肌、颏舌肌）的肌束震颤，超声与肌电图均可检出，但是对于频率更高的肌束颤动以及肌电图难以检测出的舌肌震颤，超声更加敏感(60%vs.0%)，其中颏舌肌的检出率最高[29-30]。北医三院团队的30例ALS患者中，12例（40%）患者可见舌肌纤颤，因此经颏下超声评估舌肌纤颤的方法稳定可靠，在ALS中具有良好的临床应用价值[31]。如前述，超声虽然对肌肉纤颤有一定诊断价值，但检出率明显低于肌电图[7]。VAN ALFENN等对38名患者的102块肌肉进行了肌肉超声检测，认为超声检测肌肉纤颤具有45%的低敏感性和66%的中度特异性，近端肌肉的敏感性较远端更高 （63%vs.33%），研究同时指出，超声检测存在受温度影响、需要配合肌肉收缩、可伴随运动伪影等缺点，这使其对肌肉纤颤的诊断价值受限[8]。在疾病鉴别方面，ALS与MMN均可表现为纤颤电位、正锐波、运动单位时限增宽、波幅增高等神经源性损害表现的电生理改变，并无特异性。而超声除肌束颤动外，可同时观察回声信号、肌肉萎缩程度、皮下组织增厚情况、神经改变等[32]，此为超声诊断另一优点。

总的来说，超声对肌束震颤检出更敏感，而肌电图对失神经支配及肌纤维震颤更敏感[33]。由于肌肉超声检测肌肉束颤的敏感度较高，联合应用肌肉超声和肌电图可提高诊断ALS的敏感度，“确定的ALS”从修订版EI Escorial标准的48%提高到Awaji标准的79%[30]。JOHANSSON MT将肌肉超声与肌电图联合起来，诊断敏感性由各自58%、48%增加到65%[28]。从目前的证据来看，肌肉超声和肌电图各有优缺点，不能互相代替，联合诊断可提高诊断敏感性。

4 不足与展望

尽管肌肉超声和肌电图联合诊断对肌束震颤检出率增加，但其应用仍有限制。肌束震颤仅可用于诊断，对于病情评估作用尚不确切，更无法评估预后[34]。目前有研究认为超声下膈肌厚度对于ALS患者呼吸功能评估不如膈神经刺激敏感[35]，但关于膈肌束颤与疾病进展的关系罕见报道。目前在超声方面研究较多的肌肉主要是四肢、躯干大肌肉，舌肌，膈肌等，手部等小肌肉研究较少。SIMON认为手部肌肉超声可以反映肌肉失神经支配的严重程度和功能状态[36],因此手部小肌肉肌肉超声，尤其是肌束震颤方面的研究值得进一步探索。

肌肉超声是观察肌束震颤最敏感的方法，联合应用肌肉超声和肌电图可提高诊断ALS的敏感度。肌肉超声的无创、安全、准确性，使其在ALS患者的诊疗中具有重大的临床价值和探索空间。