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健康年轻国人周围神经传导和体感诱发电位性别及左右差异

2022-09-20孙浩瑜金春玉

现代电生理学杂志 2022年3期
关键词:传导男女电极

孙浩瑜 金春玉

延边大学医学院中医学系 吉林省延吉市 133002

周围神经传导机能的测定在代谢性、免疫性或外伤性等周围神经病变的定位诊断中有明确的诊断价值。体感诱发电位(somatosensory evoked potential, SEP)可用于评估周围-中枢神经组织功能,是神经系统疾病鉴别诊断的主要手段之一。对患者检测结果进行早期诊断的先决条件是掌握健康人群的传导参数特征[1],但目前关于健康国人男女间以及左右差异相关的数据非常少。本研究将青年健康志愿者作为研究对象,检测四肢周围神经的复合肌肉动作电位(compound muscle action potential,CMAP)、F波以及SEP,探讨周围神经男女及左右间的差异,以期指导临床。

资料与方法

一、一般资料

本研究严格遵循《赫尔辛基宣言》,并经本校医学伦理委员会审查。选择延边大学医学院学生1 507名为研究对象,随机分为A、B两组,A组964名志愿者,男413名,女551名,年龄17~26岁。B组543名志愿者,男250名,女293名,年龄17~37岁。所有志愿者在研究前均被告知研究内容,并签署知情同意书。纳入标准:无四肢感觉障碍及神经病变史,无任何不适表现以及慢性病史。排除标准:有四肢感觉异常、麻木或疼痛,头晕头痛以及神经病变史,女性处于月经期中。

二、方法

神经传导检查 应用美国NICOLET公司生产的Porta book肌电图诱发仪,进行神经传导检查。检查均在同一时间内和相同条件下进行,测定受试者双侧正中神经、尺神经、腓神经和胫神经CMAP和F波。测定时,受试者采取卧位,全身完全放松。用马鞍刺激器刺激被检神经并用表面电极记录动作电位,记录电极分别置于拇短展肌、小指展肌、足母趾展肌及伸趾短肌的肌腹,标准电极置于同一个肌肉的远端肌腱上。刺激电极分别位于腕和肘部及踝部和膝部各神经纤维经过处,接地电极位于刺激电极与记录电极之间。记录电极和刺激电极之间距离,分别设置为正中和尺神经60 mm,腓神经80 mm,胫神经90 mm。检测时刺激强度逐渐增加,并停止在CMAP波幅不再增加时的120%上,此刺激强度称之为超强刺激。在腕部或踝部,运用超强刺激检测F波,连续刺激24次,记录F波最短潜伏期(F-wave latency, FL)。滤波放大器带宽 20~2 000 Hz,扫描速度 5~20 ms/cm,灵敏度 0.2 mV/div。刺激频率 1 Hz,时限 0.2 ms。运动神经传导速度(motor nerve conduction velocity, MCV)= 所测神经节段体表距离/(肘部或膝部刺激时的远端潜伏期-腕部或踝部刺激时的远端潜伏期)。

SEP检查 用美国NICOLET公司生产的Porta book肌电图诱发仪,在同一时间段及相同的条件(室温26℃左右)下进行检查。实验室为半暗、空调、湿度适中,电屏蔽并保持安静的环境。检测时受试者双目轻闭,身体放松,保持平静,仰卧于床上。记录电极使用针电极(直径0.2 mm),分别置于后颈部第7颈椎棘突处,对侧头顶部Pc点(Cz向后30 mm,向外70 mm),基准电极置于Fz点(根据国际10-20法)。刺激器选用马鞍刺激器,置于掌面手腕部,距腕横纹20~30 mm;阴极位于近心端,阴阳两极相距2 cm;刺激频率为4~5 Hz。刺激电流是200μs幅单相性矩形波,频率带宽为低频(高通滤波器)5~30 Hz,高频(低通滤波器)1~3 kHz。检测时缓慢增加电流强度并增加到引发同侧拇指明显收缩为宜。显示灵敏度为5 μV/mm,记录短潜伏期SEP,需叠加2 000次,计测2次重叠波形确认重复再现性。

重复性试验 为了检验CMAP、F波、N13成分、N20成分的可重复性,分别评价了同一施术者在不同日期对同一批受试者电位的一致性,及两名施术者对同一批受试者对重复电位的一致性。

三、统计学处理

对各组年龄、身高、体重均值的男女间比较,用 SPSS 24.0 统计学软件做 Independentt-test处理。神经传导参数以及SEP参数均值的男女、左右比较,用 SPSS 24.0 统计学软件做 Two way ANOVA 检验处理。以P<0.05认为差异具有统计学意义。

结 果

一、一般资料比较

A、B两组男性的身高、体重均大于女性(P<0.01),见表1。

表1 A、B组两组志愿者一般资料比较()

表1 A、B组两组志愿者一般资料比较()

注:与同组男性比较,a P<0.01

组别 性别 例数 年龄(岁) 身高(cm) 体重(kg)A组 男性 413 21.2±1.6 172.9±5.7 63.4±10.4女性 551 21.0±1.6 160.8±4.7a 51.3±7.1a B组 男性 250 21.7±3.0 174.8±5.5 69.6±11.8女性 293 21.1±2.4 161.9±5.1a 54.2±7.8a

二、神经传导参数比较

1.神经传导参数的男女及左右比较

A组志愿者正中神经、尺神经、腓神经和胫神经的传导参数,见表2。正中神经:远端潜伏期(distal latency, DL)、峰波幅(amplitude of peak to peak,APP)(左)、最短FL女组小于男组(P<0.01)。波幅(amplitude of base line to peak,ABP)(左),APP(右)女组小于男组(P均<0.05)。MCV(双侧)女组大于男组(P<0.01或0.05)。DL(男)左侧小于右侧(P<0.05)。尺神经:DL、ABP、APP、FL女组小于男组(P均<0.01);MCV(双侧)女组大于男组(P<0.01或0.05)。ABP(男、女)、MCV(男、女)左侧小于右侧(P<0.01或0.05)。腓神经:DL、ABP、APP、FL女组小于男组(P均<0.01)。MCV女组大于男组(P<0.01)。DL(男、女)、MCV(男、女)左侧小于右侧(P<0.05或0.01)。胫神经:DL、ABP、APP、MCV、FL女组小于男组(P<0.01或0.05)。DL(男)左侧小于右侧(P<0.05),MCV左侧小于右侧(P<0.01)。

表2 A组志愿者各神经传导参数男女及左右比较()

表2 A组志愿者各神经传导参数男女及左右比较()

注:与男性同侧比较,a P<0.05,b P<0.01;与同性右侧比较,c P<0.05,d P<0.01

神经 性别 例数 侧别 DL(ms) ABP(mV) APP(mV) MCV(m/s) FL(ms)正中神经 男 413 右 3.28±0.41 5.70±2.00 11.43±3.67 60.33±4.10 25.09±1.52左 3.23±0.39c 5.73±1.87 11.50±3.57 60.74±8.04 25.07±1.50女 551 右 3.04±0.30b 5.52±1.96 10.92±3.70a 61.55±3.97b 22.94±1.28b左 3.01±0.36b 5.44±1.74a 10.76±3.38b 61.55±5.03a 22.92±1.24b尺神经 男 413 右 2.57±0.32 5.72±1.29 11.22±2.44 58.78±5.65 25.61±1.64左 2.56±0.31 5.50±1.34d 10.94±2.54 57.71±6.03d 25.59±1.63女 551 右 2.41±0.29b 5.42±1.49b 10.21±2.54b 60.04±5.44b 23.38±1.43b左 2.41±0.29b 5.24±1.41bc 10.04±2.53b 58.47±6.00ad 23.37±1.41b腓神经 男 413 右 4.11±0.58 4.17±1.79 8.85±3.77 51.70±3.69 45.16±3.12左 4.02±0.57c 4.21±1.80 8.82±3.82 50.97±3.71c 45.25±3.26女 551 右 3.84±0.58b 3.39±1.41b 7.26±2.97b 52.85±3.54b 42.31±2.82b左 3.74±0.52bd 3.45±1.36b 7.07±2.82b 52.29±3.34bc 42.31±3.00b胫神经 男 413 右 4.03±0.70 9.32±3.45 17.94±6.61 48.67±4.70 44.92±3.11左 3.98±0.68c 9.08±3.51 17.81±6.70 47.54±4.94d 45.25±3.23女 551 右 3.84±0.66b 8.77±4.14a 16.68±7.90a 47.74±5.05b 42.29±2.77b左 3.79±0.63b 8.59±4.10a 16.61±7.82b 46.44±5.17bd 42.38±3.17b

2. 传导机能低下的神经比例

A组志愿者中,神经传导机能低下的男女组间比较,见表3。各神经男女组中以DL和FL的最小平均值的可信区上限(M+2SD)为标准(M为均数,SD为标准差),>(M+2SD)称为阳性,≤(M+2SD)称为阴性;以MCV、APP和ABP最大平均值的可信区下限(M-2SD)为标准,<(M-2SD)称为阳性,≥(M-2SD)称为阴性。正中神经DL、MCV、FL阳性比例女组小于男组(P<0.01或0.05)。尺神经DL、FL阳性比例女组小于男组(P均<0.01);ABP、APP阳性比例女组大于男组(P均<0.01)。腓神经DL、MCV、FL阳性比例女组小于男组(P均<0.01)。胫神经DL、FL阳性比例女组小于男组(P<0.05或0.01);ABP、APP阳性比例女组大于男组(P均<0.01)。同一条神经中,DL>可信区上限(M+2SD)并MCV<可信区下限(M-2SD)的正中神经、尺神经、腓神经和胫神经双阳性神经数,女组小于男组(P<0.05或0.01);同一条神经中,DL>可信区上限(M+2SD)并ABP<可信区下限(M-2SD)的正中神经、尺神经、腓神经、胫神经的双阳性神经数男女组间差异无统计学意义(P>0.05)。见表4。

表3 A组志愿者各神经超过可信区上限或下限的男女比较(条)

表4 A组志愿者神经传导机能显著的神经数(条)

三、SEP N13、N20 成分比较

1. N13、N20的潜伏期和峰间潜伏期男女比较

B组志愿者N13、N20潜伏期和峰间潜伏期比较,N13a、N13b、N20a、N20b的潜伏期和CCTa、CCTb女组小于男组(P均<0.01)。男组N20b的潜伏期左侧小于右侧(P<0.05);女组N13b、N20a、N20b、CCTa左侧小于右侧(P<0.05或0.01)。见表5。a表示潜伏期,b表示峰潜伏期,CCT表示中枢传导时间(central conduction time),CCTa 为 N20和 N13峰间潜伏期;CCTb表示N20和N13峰间潜伏期。

表5 B组志愿者N13和N20潜伏期、N20-N13峰间潜伏期男女比较(ms,)

表5 B组志愿者N13和N20潜伏期、N20-N13峰间潜伏期男女比较(ms,)

注:与同侧男性比较,a P<0.01;与右侧比较,b P<0.05,c P<0.01

性别 例数 侧别 N13a N13b N20a N20b CCTa CCTb男 250 右 11.4±0.8 12.4±0.9 15.9±0.8 18.2±0.8 4.4±0.869 5.8±0.9左 11.4±0.8 12.3±0.9 15.8±0. 9 18.1±0.9b 4.4±0.9 5.8±0. 9女 293 右 10.9±0.8a 11.8±0.8a 15.1±0.9a 17.4±1.0a 4.3±0.7a 5.6±0.8a左 10.8±0.8a 11.7±0.7ab 15.0±0.7ab 17.2±0.7ac 4.2±0.6ac 5.6±0.6a

2. 男女间N13、N20潜伏期延长比较

B组志愿者中,N13和N20潜伏期延长的男女间比较,见表6。男女组的左右平均值中,以潜伏期最小平均值的可信区上限(M+2SD)为标准,>可信区上限的为阳性,≤可信区上限的为阴性。N13a、N13b、N20a、N20b、CCTa、CCTb延长比例女组小于男组(P均<0.01)。同一条诱发电位通路中,N13和N20潜伏期均超过可信区上限(M+2SD)的称为双阳性。即N13a+N20a、N13b+N20b、CCTa+CCTb显著延长电位数女组小于男组(P<0.05),见表7。

表6 B组志愿者N13和N20潜伏期延长的男女比较(例)

表7 B组志愿者N13和N20潜伏期同时延迟的电位数男女比较

讨 论

金春玉等[2]报道了日本健康年轻人的神经传导数据,正中神经的ABP是右侧(8.8±2.3) mV,左侧 (7.8±2.0) mV。尺神经的 ABP 和 MCV 分别为右侧 (7.3±1.5) mV、左侧 (6.7±1.6) mV 和右侧(64.3±3.9) m/s、左侧 (63.8±4.0) m/s。腓神经 DL 和最短 FL 分别为右侧 (4.7±0.7) ms、左侧 (4.8±0.8)ms 和 右 侧 (46.4±4.0) ms、 左 侧 (46.6±3.4) ms。胫神经DL和ABP分别为右侧(3.6±0.5) ms、左侧(3.7±0.5) ms和右侧 (12.4±3.4) mV、左侧 (12.4±4.7)mV。Kimura[3]报告 11~78岁美国人的 DL、ABP、MCV 等数据,正中神经分别是 (3.49±0.34) ms、(7.0±3.0) mV、(57.7±4.9) m/s, 尺 神 经 分 别 是(2.6±0.4) ms、(5.7±2.0) mV、(58.7±5.1) m/s,腓神经分别是 (3.8±0.9) ms、(5.1±2.3) mV、(48.3±3.9)m/s,胫神经分别是 (3.9±1.0) ms、(5.8±1.9) mV、(48.5±3.6) m/s。据此分析中国人、日本人和美国人3组数据发现,中国人和美国人腓神经DL和最短FL相较于日本人短,但胫神经DL和ABP相较于日本人长/低。其原因是因为腓神经在小腿部的解剖位置较浅,生活中的一些习惯如正坐、盘腿坐等会导致其周围神经损伤[4]。朝鲜族正常人腓神经A波出现率较高,其原因认为与该民族生活习惯即炕上盘腿坐有关[5]。日本人腓神经A波出现率高于胫神经约12倍,而且30%左右的日本健康年轻人腓神经远端部存在潜在性神经损伤,这与日本人民族文化即榻榻米上正坐等因素有关。相反中国人和美国人少有盘腿坐、正坐等生活习惯,所以腓神经损伤率非常低[6]。中国人和美国人相较于日本人胫神经DL延长和ABP降低,其原因可能是中国人和美国人生活中穿鞋时间较长,从而导致足踝部胫神经受挤压和损伤。马彩虹等[7]检测西宁地区不同民族正常人群下肢神经传导差异,结果回族组较混合组(藏族、土族、蒙古族及其他)与汉族组腓神经的DL明显延长,MCV明显减慢,APP和ABP明显衰减(P<0.05)。其原因可能是回族人群属于伊斯兰教信仰者,每天进行约5次礼拜(合计时间约0.5~2 h),做反复的屈伸膝动作造成腓骨小头处腓总神经的摩擦以及踝关节的长时间跖屈,造成踝部腓深神经及腓浅神经的牵拉[8],从而导致腓总神经损伤。

本研究正中神经、尺神经、腓神经和胫神经的DL和最短FL女组较男组短,而ABP和APP女组较男组低。正中、尺和腓神经MCV女组较男组快,胫神经MCV女组较男组慢。正中、尺、腓和胫神经DL和最短FL >M+2SD的神经数女组较男组少。正中神经和腓神经MCV<M-2SD的神经数女组较男组少。尺神经和胫神经ABP和APP <M-2SD神经数女组较男组多。亢悦婷等[9]报告肩胛上神经、腋神经、肌皮神经和股神经DL女性较男性短,APP和ABP女性较男性低。Shivji等[10]报告巴基斯坦健康人群的正中神经、尺神经和腓神经DL和最短FL女性明显短于男性。上述研究结果与本研究结果基本一致。袁晨等[11]报告腘窝、内踝处胫神经及足底处胫神经分支的前后径、左右径及横截面积男性较女性稍大,胫神经横截面积与身高和体质量均呈正相关。王迎彬[12]报告成年人的肌肉量男性较女性多,脂肪量女性较男性多。神经系统疾病罹患率中,重症肌无力发病率女性较男性高,肌萎缩性侧索硬化症发病率男性较女性高[13-15]。本研究男性身高较女性高,所以出现男性最短FL较女性长的结果。CMAP是各神经纤维兴奋其支配的肌肉而发生的诱发肌电位,故肌肉量与电位的参数具有相关性。即神经的粗细和肌肉量多少等因素是ABP和APP女组较男组低的原因。本研究DL和MCV的男女差异,认为是男女间的皮肤厚度和肌腱粗细等差异可能是影响原因之一。正中神经、尺神经和腓神经中DL>M+2SD和MCV<M-2SD的比例女组小于男组。但是尺神经和胫神经中DL>M+2SD和ABP<M-2SD的比例男女组间无明显差异。这些结果说明,男组与女组差异产生的原因很可能是生理性因素。

本研究男组正中神经和胫神经DL左侧小于右侧。尺神经ABP左侧小于右侧。尺神经、腓神经和胫神经MCV左侧小于右侧。高频彩色多普勒超声显像显示,健康志愿者正中神经横截面积平均值在腕横纹处、前臂中点、旋前圆肌处、肱骨髁上、肱骨中点处左侧大于右侧,且男性稍大于女性[16]。徐文中[17]选择正常成人(不分男女)作为研究对象,检测腕尺管内尺神经干及其深支和浅支横截面积,优势侧分别为 (0.064±0.011) cm2、(0.031±0.005) cm2、(0.032±0.005) cm2,非优势侧为 (0.062±0.011) cm2、(0.029±0.005) cm2、(0.030±0.005) cm2,优势侧与非优势侧的横断面积存在差异,但无统计学意义。以上研究结果表明,身体固有的解剖结构和后天生活习惯,导致男女神经传导参数以及左右间的微小差异。

体感诱发电位是皮肤或周围神经末梢经电流或物理刺激后在感觉传导通路及大脑皮质捕获的电活动[18]。其异常程度与病情轻重呈正相关[19]。了解正常国人男女N13和N20潜伏期以及左右间差异是有效判断患者临床检测结果的前提条件。宋婧媛等[20]指出,SEP 潜伏期、波形及波幅等易受年龄、性别、温度、身高、睡眠、中枢神经系统功能状态或某些技术性、药物性及病理性因素等干扰,从而影响其准确性及疾病的预后评估。本研究中N13a、N13b、N20a、N20b和CCTa、CCTb女组小于男组;女组的N13b、N20a、N20b和CCTa左侧小于右侧。张议元等[21]选择30例健康受试者为对象(男15例,女15例,年龄28~69岁),检测电刺激正中神经所引发的诱发电位,结果 N13b为(12.44±0.44)ms,N20b为(18.73±0.85)ms,与本研究结果基本一致。本次研究中N13a、N13b、N20a、N20b和CCTa、CCTb延迟比例女组小于男组。同一条诱发电位通路中,N13a和N20a、N13b和N20b、CCTa和CCTb均延迟比例,女组小于男组。何慕伦等[22]报告,不同性别与年龄组内Erb,s点、C7点、C3点峰潜伏期的比较中,右侧和左侧均为女性小于男性。本研究电刺激正中神经引发的诱发电位通路中,N13是下段颈髓后角突触后电位,N20是顶叶中央后回一级体感皮质电位[18]。本研究中男性身高显著高于女性,且N13、N20又均与身高关系密切,所以推测导致男女间潜伏期差异的原因很可能是诱发电位的通路长短。娄展[23]选择健康成人 25 名为研究对象,电刺激腕部的正中神经和尺神经检测DL、MCV、APP和ABP,同时检测电刺激正中神经时诱发的N13、N20峰潜伏期和CCTb,结果周围神经和中枢神经传导中,均可见到潜伏期男性较女性延长的现象。这些定量评估患者的神经传导机能情况和感觉传导通路的功能状态,具有早期诊断的参考价值。Ozaki等[24]选择健康志愿者72名为研究对象,检测电刺激正中神经时诱发的N13、N20峰潜伏期和CCTb,发现CCTa与身高呈正相关,但CCTb与身高无相关。

本研究通过对健康年轻志愿者进行正中神经、尺神经、腓神经和胫神经CMAP和F波以及正中神经电刺激诱发的N13、N20检测,发现周围神经传导特点是男性较女性潜伏期长,波幅高;正中神经、尺神经和腓神经中MCV女性较男性快,但胫神经中MCV女性较男性慢。N13、N20男性较女性潜伏期延长,说明其与肢长相关。CCT男性较女性延长,CCT与臂长、身高等相关性较小,其机制有待于下一步研究。

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