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神经肌肉超声检测肌萎缩侧索硬化分裂手现象的研究进展

2025-03-20 56 上传者：管理员

摘要：分裂手现象可见于肌萎缩侧索硬化疾病的下运动神经元损害，是其早期主要特征之一。近年来，神经肌肉超声越来越多地应用于肌萎缩侧索硬化的诊断。既往研究表明神经肌肉超声在周围神经横截面积、肌肉厚度、回声强度、肌肉束颤、回声变异及灰度共生矩阵纹理参数等检测中较神经电生理更敏感，可作为神经电生理的辅助诊断应用于临床，有助于肌萎缩侧索硬化疾病的早期确诊、早期治疗。本文主要对肌萎缩侧索硬化分裂手现象的起源、机制和神经肌肉超声检测分裂手现象的研究作一综述。

关键词：
ALS
分裂手现象
神经肌肉超声
肌肉厚度
肌萎缩侧索硬化
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肌萎缩侧索硬化(amyotrophiclateralsclerosis,ALS)通常累及大脑和脊髓运动神经元的变性,感觉系统通常不受累,是一类致死性神经系统退行性疾病[1],全球患病率为5.2/10万[2],男女患病率1.2∶1[3],其中5%~10%为家族性,90%~95%为散发性[4]｡ALS起病方式复杂,因不同疾病类型及发病年龄,患者的预后不同,大多数于3~5a内死于呼吸麻痹或肺部感染,只有少部分存活时间超过5a,因此早期诊断极其重要,不仅可以改善患者的生活质量,而且可以延长生命周期｡

近年来,神经肌肉超声作为补充神经生理学和神经结构的工具,极大地提高了疾病的诊断率,被越来越多的研究者应用于早期神经系统疾病的筛查及诊断,从而促进疾病的治疗,是目前临床实践中极具潜力的检查工具[5-6]｡Paganoni等[7]学者研究了ALS的诊断时间,从起病到确诊平均时间11.5个月,Hobson-Webb等[8]提出神经肌肉超声的临床应用可缩短ALS诊断时间,可利用神经肌肉超声检测ALS患者的肌束震颤､周围神经横截面积(peripheralnervecross-sectionalarea,CSA)､肌肉厚度､肌肉回声强度､回声方差的变化以及评估横膈膜功能等｡神经肌肉超声具有无创､便捷､便宜､可重复､范围广､灵敏度高､可直观检查浅表神经的形态等优点,为完善神经电生理诊断提供辅助诊断价值,有助于早期诊断[9-10]｡

1、分裂手的起源及机制

ALS是一种神经系统变性疾病,主要临床表现为肌肉萎缩和无力,肌肉萎缩以手部肌肉为主,同侧手部的拇短展肌(abductorpollicisbrevis,APB)和第一背侧骨间肌(firstdorsalinterosseous,FDI)较小指展肌(abductordigitiminimi,ADM)萎缩明显[1]｡20世纪90年代,Wilbourn[1]通过神经电生理肌电图检查复合肌肉动作电位(compoundmuscleactionpotential,CMAP)的振幅研究各个肌肉失神经支配的程度,发现ALS中大鱼际肌肉比小鱼际肌肉更频繁地发生失神经支配｡其中,第一背侧骨间肌比其他肌肉存在更严重的失神经支配,且在大鱼际肌肉失神经支配前,所以将这种手部肌肉分离性萎缩现象称为“分裂手”[11]｡

近些年,分裂手现象被越来越多的学者认为是ALS的一个有用的早期临床征象[12],其中FDI､APB及ADM受脊髓节段(C8和T1)运动神经元支配,但具有不同的神经通路和不同的皮质起源,手部肌肉主要涉及正中神经及尺神经两条神经,其中FDI和ADM均由尺神经支配,而APB受正中神经支配[13]｡因此,ALS中分裂手模式发展的潜在机制仍有待阐明[14]｡

ALS产生机制不明确[15],目前提出了几个理论依据:(1)拇指及食指是日常生活中使用最频繁的手指,因FDI和APB运动神经元代谢需求增加,所以产生更多的氧化应激[11];(2)FDI和APB皮质代谢区域较ADM大;(3)FDI和APB受更广泛的皮质脊髓束传入支配,证明经颅磁刺激后可能导致更多的谷氨酸兴奋毒性[11,16];(4)ALS的神经兴奋性研究显示两种异常的外周运动轴突离子电导,持续钠电流增加和钾电流减少,两者均增加轴突兴奋性,其中持续钠电流是轴突兴奋性的主要决定因素,研究表明正常人在生理情况下FDI和APB产生的运动轴索兴奋性比ADM高[17],所以能产生更大的持续钠电流的运动轴突,故在ALS中可能更易出现分裂手现象[18]｡

2、神经肌肉超声检测分裂手的研究进展

2014年Mohseny等[19]的研究纳入手腕和肘部之间尺神经和正中神经损害患者16例,健康对照31人,通过神经肌肉超声检测4块肌肉(小指展肌､第一骨间背侧肌､拇短展肌､拇长肌)的CSA,评估与鹿特丹固有手部肌力计(Rotterdamintrinsichandmyometer,RIHM)[20]的相关性,发现CSA值与RIHM的强度测量值具有很强的相关性,证明了神经肌肉超声方法用于预测肌肉强度的有效性｡此外,神经肌肉超声评估CSA的肌肉神经再支配患者有神经损伤,通过CSA评估手部肌肉萎缩甚至被证明比RIHM更可靠｡

2015年Simon等[21]利用肌电图检测34例去神经支配患者的77块肌肉,通过神经肌肉超声评估拇短展肌､第一背侧骨间肌和小指外展肌去神经支配｡在ALS中,肌肉去神经支配通常先出现,后出现临床症状,利用神经肌肉超声区分中度和重度肌肉去神经支配和健康手部肌肉,超声参数通过EMG研究中确定的去神经支配严重程度预测,发现去神经支配肌肉的神经肌肉超声变化与肌电图异常的严重程度相关,且神经肌肉超声对手部回声强度(echointensity,EI)和肌肉厚度的敏感度分别为100%和89%｡

既往研究利用神经电生理肌电图刺激手部肌肉后记录的CMAP诊断ALS[22],由于CMAP存在局限性,一方面因手部肌肉严重萎缩的晚期ALS患者获取困难,从而无法准确地测量;另一方面是CAMP振幅受神经再支配的影响[23],CMAP振幅不会因代偿性再支配而完全降低,导致早期ALS中的分裂手参数不太可靠｡近几年研究报道,神经肌肉超声通过评估ALS中的肌肉EI､肌束震颤和肌肉厚度帮助检测下运动神经元受累[9,24-27],即使由于严重肌肉萎缩而无法获得CMAP,也可以通过测量肌肉EI｡在部分疾病中,随着脂肪和结缔组织比例的增加,EI反射率增加[28],所以肌肉EI受代偿性神经再支配的影响小于CMAP[29]｡2018年Seok等[30]通过神经肌肉超声检测手部肌肉,发现ALS患者检测到分裂手的EI显著高于对照组及其他神经肌肉疾病患者,尤以上肢起病的ALS患者为著｡根据改良ALS功能评定量表(revisedALSfunctionalratingscale,ALSFRS-R)评分,重度和轻中度ALS患者的分裂手EI存在统计学差异,重度患者的EI值更高,而且分裂手的EI(AUC=0.76)对ALS的诊断准确性比肌电图的CAMP高(AUC=0.12),所以,与CMAP比较,EI评估手部肌肉萎缩情况更敏感｡

由于神经肌肉超声在神经肌肉疾病中发挥越来越大的作用,部分研究者通过神经肌肉超声测量手部肌肉EI,将图像转换为相对白度/黑度,从而得出灰度级(grayscalelevel,GSL)分析ALS严重程度及预后｡Wang等[31]的研究表明,神经肌肉超声量化肌肉神经源性改变的上肢单神经病的潜在价值,显示GSL与CMAP相关,分别与手部肌肉APB(r=-0.39,P=0.002)､FDI(r=-0.72,P=0.002)､ADM(r=-0.43,P=0.013)呈负相关,为诊断ALS提供了早期证据｡在腕管综合征和手肘尺神经病变患者中观察到FDI和APB的GSL升高,但在健康对照者的手部肌肉中未发现GSL升高;在手肘尺神经病变患者中,FDI的GSL与CMAP的相关性比ADM的GSL强,同时发现APB的GSL与正中神经的远端运动潜伏期无相关性,FDI的GSL和尺神经的远端运动潜伏期之间也无显著相关性,而APB的GSL与肌电图严重程度[32]和病程相关｡

Abraham等[33]的研究通过神经肌肉超声检测肌肉厚度和肌束震颤,显示男性肌肉厚度高于女性,近端肌肉高于远端肌肉;年龄､BMI､性别和手优势影响肌肉厚度[21,34],性别对肌肉厚度有显著影响(男性2.76±0.57比女性2.2±0.49),BMI和手优势对肱二头肌和股四头肌近端肌肉厚度也有影响,而年龄对股四头肌的影响最为显著｡利用神经肌肉超声可观察到近端肌肉中不常见的肌束震颤,增强神经肌肉超声的灵敏度｡与ALS特别相关的特征是肌肉束颤[35],无论近端肌肉还是远端肌肉均可发现频繁肌肉束颤,表明在这些位置肌肉束颤的特异性较低｡神经肌肉超声筛查肌肉束颤可增强神经肌肉敏感度,且与神经电生理肌电图(electromyogram,EMG)检查相比更敏感,特别是在ALS中[36]｡

分裂手指数(splithandindex,SHI)=(FDI×APB)/ADM,是使用包括CMAP振幅的电生理参数区分ALS患者与健康对照者和其他神经肌肉疾病患者的可靠量度[1]｡2020年Abraham等[37]研究表明神经肌肉超声测量手部肌肉厚度确定SHI,可作为神经肌肉超声诊断ALS的附加工具｡研究显示,与对照组相比,ALS和脊髓性肌萎缩症(spinalmuscularatrophy,SMA)患者使用神经肌肉超声检测肌肉厚度和SHI值明显降低[38]｡至于区别SMA与ALS,ALS是典型的“分裂手”现象,而SMA中受影响最大的肌肉是FDI,其次是ADM,而APB相对保存良好｡运动单位损失出现在临床上尚未表现出症状的手部肌肉中,同时手部肌肉的运动单位数量可记录ALS疾病的进展阶段｡Kim等[38]研究表明,与CMAP相比,运动单位数量指数(motorunitnumberindex,MUNIX)在ALS中分裂手指数计算方面的诊断准确性更高,因此,用MUNIX监测手部肌肉的运动单位可作为疾病进展标志物｡研究还得出,SMA患者具有更好的鱼际指数和APB/ADM值,与Günther等[39]使用MUNIX进行的研究结果一致,所以通过神经肌肉超声测量手部肌肉厚度确定的SHI同样是诊断ALS的有效工具｡

既往研究表明,利用神经肌肉超声通过对手部肌肉的厚度评估SHI[38],用来区别ALS患者及健康对照者,由于SHI无法区别ALS患者及其他神经肌肉疾病患者,2022年Avidan等[40]的研究分别纳入65名健康对照者和181例患者(分别为91例ALS患者,33例SMA患者,35例多发性神经病患者和22例肌病患者),通过神经肌肉超声检测SHI的EI,与健康对照组相比,患者组FDI肌肉厚度均较低;除肌病患者外,所有患者的APB均较低;只有ALS和SMA患者的ADM较低;患者组SHI均较低,但在ALS中最显著｡尽管SHI在区分ALS患者和对照者方面表现出很好的准确性(AUC=0.92),区分其他患者与对照者的准确性良好(AUC=0.83~0.87),但区分不同患者组的诊断准确性较差(AUC=0.54~0.74);与ADM相比,患者组APB和FDI的肌肉厚度损失更为明显｡

3、ALS的诊疗

目前ALS仍无法治愈,主要治疗方法是使用疾病修饰疗法和最大限度地提高生活质量｡目前被批准用于ALS疾病进展的两种药物是利鲁唑和依达拉奉注射液｡利鲁唑主要抑制谷氨酸所介导的兴奋性毒性传递,还具有清除氧自由基活性的作用｡依达拉奉注射液主要通过清除神经元和血管损伤引起的氧自由基｡苯丁酸钠和牛磺去氧胆酸能减少神经元死亡,延缓ALSFRS-R评分的下降[41]｡反义寡核苷酸治疗ALS致病基因SOD1的基因突变｡他汀类药物使相关的ALS风险较低,对ALS具有潜在的保护作用[42]｡类固醇对神经元､神经胶质细胞和血管起神经保护作用[43]｡前列腺素E和小胶质细胞活化减少运动神经元变性并改善运动功能和寿命[44]｡抗糖尿病药物可延迟ALS发作和延长生存期[45]｡维生素类药物､抑郁药物可营养神经及辅助呼吸｡

4、总结及展望

目前ALS的诊断主要通过详细询问病史､是否为进行性发展,从某一局部开始逐渐发展到其他部位;体格检查是否为同一区域同时存在上运动神经元及下运动神经元损害;神经电生理EMG检查下运动神经元病变,检查受累及未受累部位是否存在广泛的神经源性损害,同时排除其他疾病;影像学排除相关神经系统结构性损害疾病｡

学者们不断研究新的诊断标准及生物标志物,迫切需要ALS生物标志物加快诊断(特别是在非典型表型中):(1)能够改善患者的预后;(2)细化临床试验参与者分层,促进进展率的评估,监测目标参与;(3)监测早期的治疗效果｡

由于近几年神经肌肉超声发展迅速,可利用神经肌肉超声检测分裂手肌肉的EI､EI的GSL､肌肉厚度测量SHI､肌肉束颤､外周神经大小变化等,从而为早期诊断ALS提供依据｡快速诊断能帮助临床更早地开始治疗,可能提高疗效或确保在治疗窗口内给药,从而缩短病程,延长患者的生存时间,改善生活质量｡

参考文献:

[18]方佳,崔丽英,刘明生,等.肌萎缩侧索硬化症分裂手现象分析[C]//中华医学会第十八次全国神经病学学术会议论文汇编(下).中华医学会(ChineseMedicalAssociation),中华医学会神经病学分会(ChineseSocietyofNeurology),2015:1.

基金资助:2021年宁夏回族自治区黄河流域生态环境保护与高质量发展科技支撑专项第三批新立项前引导项目(编号:2021BEG03032);

文章来源:马雅茹,田昊,马思情,等.神经肌肉超声检测肌萎缩侧索硬化分裂手现象的研究进展[J].中国实用神经疾病杂志,2025,28(04):503-507.