전기진단적 검사

(1)

1

전기진단적 검사

임재길

(2)

전기진단적 검사 2

학습목표

1. 신경손상을 분류하고 특성을 설명한다.

2. 신경변성의 종류를 설명한다.

3. 말초신경손상의 재생과정을 설명할 수 있다.

4. 양적, 질적 반응을 설명한다.

5. 흥분성 검사를 설명한다.

6. 근긴장 반응과 근무력 반응을 설명한다.

7. 기전류, 시치, 이용시를 설명한다.

8. 변성반응 검사, 시치검사, 강시곡선검사, 평류강축비, 맥동비 검사를 설명한다.

(3)

Ⅰ. 신경손상의 종류와

특성

(4)

(5)

(6)

1. 신경손상과 전기적 특성 신경손상의 분류

Seddon의 분류

신경차단(Neuropraxia)

축삭절단(Axonotmesis)

신경절단(Neurotmesis)

(7)

신경손상의 분류

• Neuropraxia

– 원인 : 좌상, 압박, 견인 등 – 감각소실 < 운동마비

– 회복 가능

• Axonotmesis

– 원인 : 강한 외상 – 감각 및 운동마비

– 원위부의 Wallerian degeneration 진행 → 세동전위 – 회복가능

• Neurotmesis

– 원인 : 열상, 장시간 국소 저혈증, 높은 농도의 화학약품 – 축삭 & 신경초의 차단

– 지배근육의 완전마비 및 감각소실 – 회복 및 예후 불량

(8)

Seddon의 분류

병리학적 변화

-원인 : compression, contusion, traction -해부학적 손상이 없는 상태에서 신경 흥분성,

생리적 전도장애가 일어난 것

-직경이 큰 신경에서 자주 볼 수 있다.

신경차단(Neuropraxia)

임상적 특징

-병변이 특정 구획에 국소적으로 나타난다 : 신경전도 – 손상부위 보다 원위에서 정상, : 감각은 근위에서 정상이고 원위부 감소

-Wallerian 변성은 나타나지 않으며, 원인이 제거되면 회복은 빠르고 정상적으로 돌아온다.

-전기자극 검사 시 비변성 반응

(9)

Seddon의 분류

축삭절단(Axonotmesis) 병리학적 변화

-신경내막 결합조직이나 Schwann cell 손상 없이 축삭(axon)의 연결성이 단절된 상태.

-축삭질(axoplasm)과 수초의 연결이 끊어진 상태.

임상적 특징

-손상 후 원위부는 흥분성을 3-4일 유지하나 이 기간 후에는 신경전도 상실

-Wallerian 변성이 2-3주 후에 나타나고 완전한

축삭전도장애 유발 -> 원위부 감각, 운동신경 반응 상실 -tinel sign

-신경축삭 재생 : 1-4mm/day

(10)

(11)

Seddon의 분류

신경절단(Neurotmesis) 병리학적 변화

- 전체 신경섬유와 섬유를 싸고 있는 모든 막이 단절 된 것

- 신경손상 중 가장 심한 병변

임상적 특징

- 손상 후 3-4일 정도 지나면 손상지점에서 근위부로 신경전도 상실 유발

- Wallerian 변성이 일어나고 전기자극에 반응이

소실되면서 근전도상 전형적인 변성반응이 나타남.

- 외과적 처치 필요

(12)

(13)

신경손상의 분류

Sunderland의 분류

제 1도 손상(1^st degree injury)

제 2도 손상(2nd degree injury) 제 3도 손상(3rd degree injury)

제 4도 손상(4th degree injury) 제 5도 손상(5th degree injury)

(14)

Sunderland의 분류

가벼운 압박에 의한 것

신경은 완전히 보존된 상태이며 Wallerian 변성은 나타나지 않는다.

신경내초는 정상이고 일시적인 생리적 차단이 정상부위에서 유발.

자발적인 회복 가능하고 완전하게 회복된다 제 1도 손상(1^st– degree injury)

(15)

Sunderland의 분류

제 2도 손상(2nd – degree injury)

신경내막(endoneurium)이 어느 정도 보존된 상태에서 축삭의 손상이 일어난 것, 중등도의 압박으로 유발

신경내초는 정상, 병변의 위, 아래의 신경전도속도 정상 Wallerain 변성이 손상부위 아래에서 유발, 축삭의 회복은

완전하거나 또는 약간 불안전.

(16)

Sunderland의 분류

제 3도 손상(3rd – degree injury)

신경주막(perineurium)이 보존된 상태에서 축삭과

endoneurium과 신경내초가 손상된 것으로 일부만 보존 심한 압박에 의해서 발생되며 Wallerian 변성 유발

신경섬유 손상의 정도에 따라 신경연속성의 일시적 또는 영구적 상실

축삭 재생되면 sprouting으로 인해 감각과 운동신경의 기능적 혼란이 있을 수 있다.

(17)

Sunderland의 분류

제 4도 손상(4th – degree injury)

신경외막(epineurium)과 신경주막의 일부만 보존

신경내초가 파괴된 상태이며, 반흔조직이 축삭 재생을

방해하여 신경불연속성이 일시적 또는 영구적으로 나타남.

Wallerian이 나타남, 축삭 발아는 제한적 tinel sign 나타나지 않고 예후 불량

(18)

전기진단적 검사 18 신경이 완전히 절단된 상태

적절한 수술 없이는 회복 불가능

Sunderland의 분류

제 5도 손상(5th – degree injury)

(19)

(20)

(21)

신경변성의 종류

Wallerian 변성

Wallerian degeneration

역행변성

Retrograde degeneration

연접횡단변성

Transsynaptic degeneration

(22)

General Relationships between Pre- and Postsynaptic Neurons During

Injury and Regeneration

(23)

• cutting an axon divides it into proximal and distal segments

• immediately after injury, axons begin to seal off, however, Ca

²⁺

enters damaged axonal

elements and activates Ca

²⁺

-dependent proteases

• rapid failure of synaptic transmission occurs within hours (depending on where axon is cut relative to its location along the distal-proximal axis; metabolic and protein synthetic machinery remains in the cell body)

• within days presynaptic terminals begin to

degenerate and in about 1 week invading glia disrupt and phagocytose synaptic contacts

(24)

The process of reinnervation

• the axon's proximal segment forms sprou ts and the process of regrowth begins

• axonal sprouts migrate into the conduit formed by the residual

endoneural sheath that surrounded the previous axon

• axon sprouts migrate to find a target; if a suitable target is found, the neuron

survives; if not the neuron dies

(25)

• the distal segment degenerates slowly and may take up to 1 month; the loss of distal segments is called Wallerian degeneration

• there are also major changes that occur in the neuronal cell body during degeneration; a few days after axotomy, the process of

chromatolysis starts in the soma:

– RER (rough endoplasmic reticulum) breaks down and moves to periphery of the cell body (or soma)

– there is an increase in free polyribosomes, mRNA transcription and protein synthesis (the injured neuron's response to injury is to increase its metabolic rebuilding)

– a damaged neuron's success in regeneration is linked to its ability to find an appropriate target to reinnervate; failure to contact a target usually results in cell death

(26)

전기진단적 검사 26 Wallerian 변성

- 축삭이나 수상돌기가 세포체와 연결이 차단되면 원위부인 말초부는 변성하여 소실되나 세포체에 가까운 부위는

정상이다

신경변성의 종류

역행변성 : 축삭반응(axon reaction)

- 축삭이 절단되었을 때 신경세포에 나타나는 변화,

핵이 위축되고 Nissle 소체 분절 및 염색질 용해가 유발

연접횡단변성(Transsynaptic degeneration)

- 축삭이 절단되면 연접부 다음 신경원에 염색질 용해가 유발되는 변성

(27)

27 정상적인 유수신경섬유

축삭의 연속성이 국소적으로 장애를 받는 상태

근위부의 축삭에서 새로운 축삭분지들이 발상된 상태

재생이 완전하게 일어난 상태 Wallerian 변성의 진행과정

(28)

역행변성

28

축삭이 절단되었을 때 신경세포에 나타나는 변화로, 핵이 위축 되고 Nissl 소체의 분절 및 염색질 용해(chromatolysis)가 일어남

(2) 역행 변성(Retrograde degeneration) 정상적인 유수신경섬유

- 변성이 말초로 부터 근위부로 진행 - 변성으로 인한 세포괴사가 발생

(29)

(30)

손상신경의 재생

축삭 재생 성장속도 : 1-4mm/day

직경이 굵고 수초막이 두꺼운 신경이 회복 불량

회복도 : 통각신경-> 촉각, 고유수용성감각 -> 운동신경 Tinel sign : 신경재생부위를 가볍게 두드리면 찌릿한

과민감각

신경회복 : 연령이 적을수록, 손상부위와 신경말단부가 가까울수록 양호

연부조직손상 동반 시 예후 불량

(31)

Ⅱ. 전기진단적 검사

(32)

Instructional Objectives

>>>>근육계와 말초신경계의 질환 및

손상시 나타나는 전기자극에 대한

양적 및 질적 전기활동을 측정 분석하여 질환 및 손상의 정도와 진행과정 및

예후를 파악한다.

(33)

33

II. 전기진단적 검사

전기진단적 검사

전기자극검사 활동전위검사

질적 검사 :

어떤 전기적 자극을 주었 을 때 신경 혹은 근육이 나타내는 수축의 형태를

가지고 평가하는 방법

양적 검사 : 자극의 조건 가운데서 진폭과 자극시간을 변화 시켰을 때 나타나는 흥분성 을 관찰하여 평가하는 방법

근전도 검사 : 운동신경에 관한 사항뿐 아니라 감각신경에 관한

사항들도 검사가 가능

(34)

1. 전기자극검사

질적 검사

- 어떤 전기적 자극을 주었을 때 신경 or 근육이 나타내는 수축의 형태

- 느린 수축, 강축, 꿈틀거리는 수축 등

양적 검사

- 자극의 조건에서 진폭과 시간을 변화시켰을 때 나타나는 흥분성을 관찰하여 평가하는 방법

- 과흥분, 저흥분

(35)

35 양적변화

(Quantitative Changes)

∙ 과흥분(hyperexcitability)

∙ 저흥분(hypoexcitability)

질적변화

(Qualitative)

∙ 느린 수축(contraction sluggish)

∙ 지속적인 수축(contraction persist)

∙ 빠르게 소멸되는 수축

(contraction quickly ceases) 질적-양적 변화

(Quantitative –

Qualitative change)

∙ 강축전류에 무반응

(no response to tetanizing current, brief impulses)

∙ 직류에 느린 반응

(sluggish response to direct current, long stimulus)

전기반응의 변화

(36)

전기진단적 검사 36 (1) 흥분성이 증가되는 경우

뇌중추가 흥분된 상태,

뇌가 말초신경에 대한 억제 능력 상실 흥분성이 증가되는 경우

- 편마비 초기 - 뇌종양 초기

- 말초신경손상의 첫날 - 근위축이 없는 신경염 - 강축증

- 경련

- 경미한 무도병 - 척수질환의 초기

전기자극검사

1) 흥분성 검사

(37)

전기진단적 검사 37 (2) 흥분성이 감소하는 경우

골절, 관절손상으로 인한 장기고정으로 인한 근위축

- 질적변화 없이 즉, 변성반응 없이 저흥분성을 나타냄 - 진행성 근이영양증, 다발성 근염

일부만 손상 당한 근섬유, 변성이 충분히 진행되지 않은 말초신경원 병변

- PNS손상 초기, 만성 척수회백수염, 척수전도로질병 말초신경원은 변성이 없고, UMN에만 병변

- 근육의 무능(inability)으로 인한 저흥분성 - 편마비 후기, 척수염,

전기자극검사

1) 흥분성 검사

(38)

전기반응의 변화가 있는 신경계의 질병 및 손상

전기반응변화 질병 및 손상의 종류

반응증가 ^{편마비초기}

신경손상 첫날 척수질환 초기 강축증

경련체질

반응감소 ^무도병

진행된 편마비 척수손상 후기 척수로

진전마비

불용성 근위축

185p

(39)

전기진단적 검사 39 (3) 근긴장 반응과 근무력 반응

: 전기자극에 대한 질적반응(수축형태) 근긴장 반응(Myotonic Reaction)

- 강축자극 적용 -> 자극 제거 -> 약 20sec 정도 근육이 강축을 유지하는 반응

- 선천성 근긴장증(Thomsen’s disease) 근무력 반응(Myasthenic reaction)

- 전기자극에 대하여 근육이 비정상적으로 피로를 나타내는 반응

- 강축자극 -> 정상반응 -> 연이은 자극 -> 반응 감소 - 근무력증(Myasthenia)

전기자극검사

1) 흥분성 검사

(40)

40

근긴장 반응(myotonic reaction)

강축 자극(tetanic stimulation)을 근육에 적용한 다음 자극을 제거한 후에도 약 20초 정도 근육이 강축을 유지

하는 반응 → 선천성 근긴장증(Thomsen’s disease)

근긴장 반응(myotonic reaction)

강축 자극(tetanic stimulation)을 근육에 적용한 다음 자극을 제거한 후에도 약 20초 정도 근육이 강축을 유지

하는 반응 → 선천성 근긴장증(Thomsen’s disease)

1. 신경손상과 전기적 특성

(41)

41

근무력 반응(myasthenic reaction)

근육을 강축 전류로 자극했을 때 처음에는 정상적인 반응을 보였다가 자극에서는 반응이 감소하고, 결국에는 수축을

할 수 없는 상태에 이름

→ 근무력증(myasthenia)의 진단에 유용

근무력 반응(myasthenic reaction)

근육을 강축 전류로 자극했을 때 처음에는 정상적인 반응을 보였다가 자극에서는 반응이 감소하고, 결국에는 수축을

할 수 없는 상태에 이름

→ 근무력증(myasthenia)의 진단에 유용

1. 신경손상과 전기적 특성

(42)

전기진단적 검사 42 (1) 개요

변성반응 검사 : Galvanic-faradic test, Erb test (Reaction of Degeneration Test, RD Test)

- 1868년 Erb가 감응전류에 대해 반응하지 않던

탈신경근이 단속평류에 반응을 나타내는 것을 발견하게 되어 사용된 전기적 진단법

자극 후 나타나는 수축의 형태 평가 : 질적검사 감응전류, 단속평류 사용

전기자극검사

2) 변성반응 검사

(43)

(44)

(45)

45 감응전류와 단속평류가 이용하여 신경을 자극하면 근육이 빠르고 신속하게 수축하는 것을 관찰할 수 있음

감응전류 : 지속시간이 1msec로 고정(고정적인 감응 전류의 경우이며 최근에는 많은 변형감응 전류들이 이용

되고 있다)

감응전류와 단속평류가 이용하여 신경을 자극하면 근육이 빠르고 신속하게 수축하는 것을 관찰할 수 있음

감응전류 : 지속시간이 1msec로 고정(고정적인 감응 전류의 경우이며 최근에는 많은 변형감응 전류들이 이용

되고 있다)

신경의 지배가 정상일 경우

빠른 단일 수축

(46)

전기자극검사

변성반응의 평가

정상반응(Normal Reaction)

부분변성(PRD)

완전변성(TRD)

2) 변성반응 검사

절대변성(ARD)

(47)

전기진단적 검사 47 정상반응(Normal Reaction)

감응전류, 단속평류로 자극하면 근육이 빠르게 수축 감응전류 지속시간 : 1msec로 고정되어 강축 유발

(tetanic contaction) 단속평류 : 빠른 단일 수축

연축과 강축을 결정하는 인자 : 자극빈도(주파수)

변성반응의 검사

변성반응의 평가

(48)

전기진단적 검사 48 부분변성(Partial reaction of degeneration, PRD)

PNS 손상 or 신경지배가 부분적일 때

신경손상 후 재지배가 진행 중일 때 나타남 신경 : 감응전류, 단속평류 자극에 반응 감소

근육 : 감응전류 – 흥분성 감소로 강축 크기 감소 단속평류 – 흥분성 증가로 완만한 수축

종축반응(longitudinal reaction)

: 부분변성 시에는 반응이 잘 나타나는 부위가 원위부로 이동

변성반응의 검사

변성반응의 평가

(49)

완전변성(Total of Full reaction of degeneration, T(F)RD) 신경과 근육 자극으로 인한 반응의 질이 달라짐.

신경자극 : 감응전류와 단속평류 모두에서 반응이 나타나지 않음

근육자극 : 단속평류에서만 완만하고 느린 수축 시치와 기전류가 증가

변성반응의 검사

변성반응의 평가

(50)

절대변성(Absolute reaction of degeneration, ARD) 감응전류, 단속평류 자극에도 신경과 근육이

반응하지 않음.

근육조직 -> 지방조직, 섬유성 조직으로 대치.

전기적 전도성 완전 상실.예후 불량

변성반응의 검사

변성반응의 평가

(51)

51

변성 반응

^자극점 ^감응전류 ^{단속평류전류}

정상

^신경 ^강축 ^연축

근육 강축 연축

부분변성

^신경 ^반응감소 ^{반응 감소}

근육 반응감소 완만한 수축

완전변성

^신경 ^무반응 ^무반응

근육 무반응 완만하고 느리게

수축

절대변성

^신경 ^무반응 ^무반응

근육 무반응 무반응

변성의 정도에 따른 신경과 근육의 반응

(52)

전기진단적 검사 52 (3) 변성반응 검사의 제한점

변성반응 검사로 질환을 확진할 수 없으므로

다른 부가적인 근전도와 이학적 검사를 함께 시행^.

전기자극검사

2) 변성반응 검사

(53)

정상근육 및 탈신경 근육의 극성공식

• Pfluger의 제1법칙

– 전류의 크기

CCC < ACC < AOC < COC

• Pfluger의 제2법칙

– 음극전기긴장 : 안정막전위보다 탈분극되는 현상 – 양극전기긴장 : 역치가 높아 반응 감소 현상

• 정현파전류 주기의 특성

c o

(A)

(C)

180p

(54)

정상근육 및 탈신경 근육의 극성공식

• 정현파전류 사용

• 정상근육

CCC > ACC > AOC > COC

• 탈신경 근육

CCC < ACC < AOC < COC

[CCC : 음극폐쇄전류(3.0mA) ACC : 양극폐쇄전류(4.0mA)]

[AOC : 양극개방전류(5.5mA) COC : 음극개방전류(6.0mA)]

(55)

변성반응의 종류와 전기반응의 특징

• PRD

- 부분탈신경 상태 - 부분적 근육지배 - 신경

- 감응전류 : 강축 - 반응감소(-) - 직류전류 : 연축 - 반응감소(-) - 근육

- 감응전류 : 강축 - 반응감소(-) - 직류전류 : 연축 - 느린수축(+)

- 부분적인 신경지배나 신경재분포때 나타남

182p

(56)

변성반응의 종류와 전기반응의 특징

• CRD(TRD)

- 완전탈신경 상태 - 신경

- 감응전류 : 강축 - 반응없음(0) - 직류전류 : 연축 - 반응없음(0) - 근육

- 감응전류 : 강축 – 반응없음(0)

- 직류전류 : 연축 – 느리고 완만한 수축(+) - 종축반응

- 극성공식의 반전

(57)

변성반응의 종류와 전기반응의 특징

• ARD

- 신경이나 근육의 자극에 대해 반응하지 않는 상태 - 신경

- 감응전류 : 강축 – 반응없음(0) - 직류전류 : 연축 – 반응없음(0) - 근육

- 감응전류 : 강축 – 반응없음(0) - 직류전류 : 연축 – 반응없음(0)

- 2,000ms의 위상기간이 매우긴 삼각형파 자극시 : 느린반응 - 예후 불량

(58)

전기반응의 변화가 있는 신경계의 질병 및 손상

전기반응변화 질병 및 손상의 종류 변성반응 ^{말초신경의 병변}

외상

원발성 신경염 중독성 신경염 감염성 신경염 안면신경마비 척수신경근 손상 척수의병변

척수전각세포병변

척수전각세포를 포함한 척수 병변 수막병변

뇌신경핵의 병변

절대변성 진행성근위축증의 말기

말초신경손상 또는 소아마비 등이 오래 경과했을때

(59)

신경과 근육을 자극할 때 반응유발하기 위한 조건 : 시간적 변수, 강도변수

시간적 변수 : 이용시, 시치

- 이용시(utilization time), msec

: 역치전류 강도로 자극 하였을 때 자극이 유효하게 되는데 필요한 최단 시간

- 시치(chronaxie)

: 기전류의 2배 강도로 자극하였을 때 반응이 일어나는데 필요한 최단의 시간

전기자극검사

3) 시치 검사

(60)

utilization time

• The minimum duration of a stimulus of rheobasic strength that is just sufficient to produce excitation.

(61)

전기진단적 검사 61 강도변수 : 기전류

- 기전류

: 자극시간을 충분히 준 상태에서 최소한의 가시수축을 유발하는데 필요한 전류강도

Lapicques에 의하여 정립된 기전류와 시치는 신경과 근육의 흥분성을 나타내는 척도로 사용

전기자극검사

3) 시치 검사

(62)

기전류 (Rheobase)

• 흥분성 조직의 흥분을 일으킬 수 있는 최소의 전 류강도

• 최소가시수축(minimal visual contraction, mvc) 을 유발시키는데 필요한 최소한의 전류 강도 (current intensity)

• 자극강도의 역치

• 단위 : mA, V

• 정상 근육의 평균 기전류 : 2~18mA

(63)

rheobase

• In neuroscience, rheobase is the minimal electric current of infinite duration (practical ly, a few hundred milliseconds) that results in an action potential or the contraction of a muscle.

• In the case of a nerve or single muscle cell, rheobase is half the current that needs to be applied for the duration of chronaxie to result in an action potential or muscle

twitch. This can be understood better by looking at a strength duration relationship.

• "Minimal Electrical current that results in an action potential"

(64)

기전류에 영향을 미치는 요인

1) 피부 및 피하조직의 저항

(resistance of skin, subcutaneous tissue)

2) 부종 및 염증

(edema, inflammation)

3) 국소허혈 및 통증

(ischemia, underlying pain)

4) 온도

(temperature)

5) 피하지방의 양

(amount of subcutaneous fat)

6) 탈신경

(denervation)

7) 신경재지배

(reinnervation)

8) 극

^(polarity)

(65)

시치 (chronaxy)

• 기전류 두 배의 강도로 자극하여 흥분이 일어나는데 걸리는 시간

• 흥분성 조직의 흥분성을 나타내는 척도

• 조직의 흥분성 – 시치 : 반비례 관계

• 단위 : ms

• 정상 근육의 평균 시치 : 1ms 이하

(66)

기전류와 시치

기전류

시치

(67)

시치에 영향을 미치는 요인

1) 피부 및 피하조직의 저항 (resistance of skin, subcutaneous tissue)

2) 부종 및 염증 (edema, inflammation)

3) 혈류량 (amount of blood supply)

4) 근피로 (muscular fatigue)

5) 전극의 위치 (positioning of electrode)

6) 나이 ^(age)

(68)

시치의 변화

탈신경 (denervation)

탈신경 10-14일 후 시치가 빠르게 올라가 정상 의 50-100배까지 올라 25ms에 이른다.

시치는 신경손상 21일째에는 최고에 도달했다

가 서서히 떨어져 100배에 머무른다. 시치가 50

배 이상이 되면 완전히 탈신경된 것으로 보며 회

복이 시작되면 30-40일에 이르러 15ms정도로

떨어진다.

(69)

시치의 변화

신경재지배 (reinnervation)

신경이 재지배되고 있을 때에는 시치가 점점 떨 어지기 시작하는데 강시곡선에서 마루턱(kink)이 나타나듯 불규칙하나 대개는 10ms이내가 된다.

신경재지배가 이루어져 근육이 수의적으로 수축

하게 되면 시치는 정상으로 돌아온다.

(70)

시치의 변화

신경근손상 (nerve root injury)

척수신경근이 손상되면 신경근이 지배하는 근 육의 시치가 올라간다.

말초신경질환 (peripheral neuropathy)

감염성 신경염, 중독성 신경염 등의 말초신경질

환이 있을때에는 흥분성이 증가하여 시치 및 기

전류가 낮아진다.

(71)

시치의 변화

상위신경원 질환 (upper motor neuron lesion)

시치는 운동신경, 감각신경을 비록 중추신경이 서로 유기적으로 작용할 때 정상을 유지할 수 있 다. 따라서 상위신경원 질환이 있으면 시치가 변 화한다.

근육질환 (myopathy)

근육질환에서는 시치의 유의한 변화가 없다.

(72)

(73)

전기진단적 검사 73 (2) 검사방법

검사 전에 피부전기저항을 낮게 하는 처치 필요 눈금식

- 최소 가시수축 기전류 결정 -> 2배 기전류로 전류강도 고정 -> 최소한의 가시수축이 일어나는 시점의

눈금을 읽는 방법 기록지식

- 강시곡선(strength-duration curve)을 작성하여 곡선상의 시치를 구하는 방법

전기자극검사

3) 시치 검사

(74)

전기진단적 검사 74 (2) 평가

정상근 시치 : 약 0.04~0.8msec < 1msec 부분변성 or 회복기 : 10msec 전후

완전변성 : 15msec

흥분성 증가 질환 : 시치 , 흥분성 감소질환 시치

전기자극검사

3) 시치 검사

(75)

전기진단적 검사 75 (4) 시치에 영향을 미치는 변수들

변수 : 피부저항, 혈류 흐름, 나이, 부종, 전극 위치 피부저항 : 피부두께와 저항과 시치 비례

혈류흐름 : 혈류흐름과 시치는 반비례 부종, 염증(피부저항 ): 시치 상승

시치값 : 건측을 검사하여 기준 값 작성

전기자극검사

3) 시치 검사

(76)

역치상태에서 흥분을 일으키고 있는 신경이나 근육의 수축을 지속적으로 유지하려면 자극시간과 전류강도 일정하게 유지

전류강도 자극시간 , 전류강도 자극시간

강시곡선(Strength-duration curve, S-D curve) : 전류강도와 자극시간의 관계를 전기적 진단에 응용

전기자극검사

4) 강시곡선

(77)

강시곡선

(Strength duration curve, SDC)

• 흥분성 조직의 전기자극 조건에서 전류의 강도와 통전시간은 대략 역상관관계를 갖 는데 이를 그래프로 나타낸 것

• 한장의 검사지에 연속적으로 곡선을 그려 진행상태를 일목요연하게 볼 수 있고 근전 도에 비해 경피적 검사이므로 불편이 적으 며 간편하게 검사할 수 있는 전기진단 방 법

(78)

강시곡선

(Strength duration curve, SDC)

(79)

정상 근육의 강시곡선

• 정상근육을 전기자극하면 근육 안에 분포 된 신경섬유와 근섬유 자체가 다같이 흥분 을 하게 되기 때문에 짧은 통전시간으로 자극해도 반응이 잘 일어나고 통전시간이 변화함에 따라 역치 강도의 변화가 적은 편이다.

• 하방 좌편향된 평탄하게 연속성을 갖는 곡 선

(80)

탈신경 근육의 강시곡선

• 신경이 손상되면 신경의 흥분성이 감소되 고 근섬유 자체만 전기자극에 반응을 나타 내는데 근섬유는 비교적 긴 통전시간으로 자극해야 반응이 잘 나타나기 때문에 탈신 경근육은 긴 통전시간으로 자극해야 한다.

• 상향 우편향된 연속성을 유지하는 포물선

(81)

부분 탈신경 근육의 강시곡선

• 탈신경 근섬유와 정상 근섬유 중 어느 한 가지 요소가 우세함에 따라 불연속 곡선이 나타난다.

• 불연속선(discontinuity), 마루턱(kink) 및 고원 (plateau)의 출현은 탈신경의 초기 징후

• 부분 탈신경의 범위가 클 때는 전반적으로 탈신

경때의 강시곡선과 비슷하게 곡선이 생기면서

마루턱이 나타나고, 탈신경의 범위가 적을 때는

정상 강시곡선과 비슷한 곡선에 마루턱이 나타

남

(82)

신경 재지배의 강시곡선

• 탈신경 강시곡선에서 마루턱이 나타나고 하향 좌편향되는 불연속 곡선

• 불연속선 또는 마루턱은 강시곡선의 어느 부위에서 나타나건 회복의 첫 징후

(83)

강시곡선의 변화

(84)

강시곡선에 영향을 미치는 요인

1) 피부온도 (skin temperature) 2) 습도 (humidity)

3) 근육의 깊이 (deeply placed muscle) 4) 부종 (edema)

5) 혈류량 (amount of blood supply)

6) 전극의 위치 (positioning of electrode) 7) 압력 (pressure)

(85)

강시곡선의 임상적 의의

말초신경손상, 말 초신경질환, 안면

신경마비

말초신경 병변

소아마비, 근위축 성 측색경화증,

횡단성척수염

척수전각세포의 병변

진단 및 예후

단점 및 한계 : 표재성 근육만 정확하게 평가할 수 있다.

상위신경원질환에서는 유의성이 없다.

(86)

Transverse myelitis

• is a neurological disorder caused by an inflammatory process of the grey and

white matter of the spinal cord, and can cause axonal demyelination.

(87)

• This demyelination arises idiopathically following infections or vaccination, or due to multiple sclerosis. One major

theory of the cause is that an immune-m ediated inflammation is present as the result of exposure to a viral antigen.

• The lesions are inflammatory, and involve the spinal cord on both sides. With acute transverse myelitis, the onset is sudden and progresses rapidly in hours and days

• The lesions can be present anywhere in the spinal cord, though it is usually

restricted to only a small portion.

(88)

Motor Neuron Disease

• General introduction

– 운동신경원 질환은 신경계의 여러 부위의

motor neuron이 손상받는 일련의 질환군으로

서 특히 척수의 anterior horn cell이 가장 많

이 침범된다. 이 운동신경원 질환은 점차 진행

하는 치명적인 질환으로 아직 특별한 치료방

법은 없다

(89)

Motor neuron Disease

– 침범부위에 따른 분류

1. Motor cortex à frontal dementia

2. Corticobulbar tract à pseudobulbar palsy

3. Cranial nerve nuclei à progressive bulbar palsy 4. Corticospinal tract à primary lateral

sclerosis(원발성축삭경화증)

5. Anterior horn cell à progressive muscular atrophy(PMA)

(90)

Motor neuron Disease

– 특히 corticospinal tract과 anterior horn cell 이 혼합되어 퇴행성병변을 보일경우

Amyotrophic Lateral Sclerosis(ALS)로 부르며

motor neuron disease와 같은 의미로 쓰인다.

(91)

(92)

1. Motor cortexà frontal dementia

2. Corticobulbar tract à pseudobulbar palsy

3. Cranial nerve nucleià progressive bulbar palsy

4. Corticospinal tractà primary lateral sclerosis

5. Anterior horncell à progressive muscular atrophy

(93)

Motor Neuron Disease

• Diseases that can involve Betz cells of the motor cortex, the lower CN motor nuclei, the CST, and/or the anterior horn cells

– Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) – Progressive bulbar palsy (PBP)

– Progressive muscular atrophy (PMA), spinal muscular atrophy (SMA)

– Primary lateral sclerosis(PLS)

(94)

LMN disease

• Guillain-Barre Syndrome(GBS)(acute

idiopathic post-infectious polyneuropathy)

• Poliomyelitis(acute anterior poliomyelitis)

• Postpolio syndrome

• Progressive muscular atrophy(PMA)

(95)

UMN and LMN disease

• Amyotrophic lateral sclerosis(ALS)(Lou Gehrig`s disease)

(96)

Distinctions b/w Types of MND

UMN LMN

ALS Amyotrophic Lateral Sclerosis yes yes

PLS Primary lateral sclerosis yes no

PMA/SMA Progressive/spinal muscular atrophy no yes PBP* Progressive bulbar palsy no yes

*limited to bulbar musculature

(97)

(98)

Lou Gehrig`s disease

(99)

ALS

• Loss of motor neurons in the cortex, brainstem and spinal cord

• Mix of upper motor neuron and lower motor neuron findings

– Weakness, atrophy, fasciculations

– Slurred speech, difficulty swallowing, shortness of breath

• Can start in any extremity or the bulbar musculature

• Relentlessly progressive

(100)

ALS

• 50 % dead in 3 years, 80% dead in 5 years, 5-10% live more than 10 years

• Death usually from respiratory failure

• Etiology still only theoretical

– Excess glutamate – Oxidative stress – Free radicals

– Mitochondrial dysfunction

(101)

ALS

• 5-10% have inherited disease

– Superoxide dismutase (SOD-1) gene defect in about 20% of inherited ALS

• Different mutations in the same gene associated with differences in age of onset, rate of

progression

(102)

Treatment in ALS

• Riluzole

– Antiglutamate agent

– Prolonged survival - modest benefits – Only agent with proven efficacy

• Many other agents tried

– Other antiglutamatergic meds, trophic

factors, immunosuppressants, vitamins E &

C (antixoidants)

• Supportive care

(103)

(104)

전기진단적 검사 104 (2) 검사방법

자극 시간을 최대로 조절 -> 검사할 근육의 운동점 확인 -> 활성전극으로 운동점에서 전류강도 증가시켜

최소 가시수축이 일어나는 지점 확인 -> 간격을 두어 반복하여 가시수축이 일어나는 지점 확인하여 기록 -> 전류강도에 반응이 나타나지 않는 최단자극시간 검사 (2) 검사방법

자극 시간을 최대로 조절 -> 검사할 근육의 운동점 확인 -> 활성전극으로 운동점에서 전류강도 증가시켜

최소 가시수축이 일어나는 지점 확인 -> 간격을 두어 반복하여 가시수축이 일어나는 지점 확인하여 기록 -> 전류강도에 반응이 나타나지 않는 최단자극시간 검사

전기자극검사

4) 강시곡선

(105)

정상근 : 1msec 전후하여 곡선이 급격히 상승 부분 or 완전 탈신경근

- 부분적 변성이 진행된 신경은 자극시간이 길어지고 (3~10msec) 변성이 되지 않는 섬유는 정상 반응 - 이들 곡선을 연결하면 마루가 있는 불연속 곡선

완전 탈신경

- 신경 흥분성 감소되어 직접 근육을 자극함으로 정상지배근보다 긴 통전시간 필요(10-50msec) 회복중인 근

- 신경재지배가 일어나고 있는 회복중인 근은 부분 탈신경 강시곡선과 유사(1-30msec)

(3) 평가

정상근 : 1msec 전후하여 곡선이 급격히 상승 부분 or 완전 탈신경근

- 부분적 변성이 진행된 신경은 자극시간이 길어지고 (3~10msec) 변성이 되지 않는 섬유는 정상 반응 - 이들 곡선을 연결하면 마루가 있는 불연속 곡선

완전 탈신경

- 신경 흥분성 감소되어 직접 근육을 자극함으로 정상지배근보다 긴 통전시간 필요(10-50msec) 회복중인 근

- 신경재지배가 일어나고 있는 회복중인 근은 부분 탈신경 강시곡선과 유사(1-30msec)

전기자극검사

4) 강시곡선

(106)

평류강축비(Galvanic tetanus ratio, GTR)는 연축을 일으키는데 필요한 전류량과 강축을 일으키는데 필요한 전류량의 비

(2) 검사방법 평류강축비 = (1) 개요

평류강축비(Galvanic tetanus ratio, GTR)는 연축을 일으키는데 필요한 전류량과 강축을 일으키는데 필요한 전류량의 비

(2) 검사방법 평류강축비 =

전기자극검사 5) 평류강축비

강축을 일으키는데 필요한 전류량 연축을 일으키는데 필요한 전류량

(107)

평류강축비

(Galvanic tetanus ratio)

• 연축과 강축을 일으키는 전류 강도의 비

• 평류강축비 =

• 정상근육과 탈신경근육의 연축 및 강축을 일 으키는 전류강도의 차이를 이용하여 진단목 적으로 사용

연축을 일으키는 전류량

강축을 일으키는 전류량

(108)

정상 근육의 평류강축비

• 3.5~6 : 1

• 정상근육은 흥분역치가 낮은 신경이 먼저 반응하므로 비교적 낮은 강도로 자극해도 연축이 잘 일어나지만 강축을 일으키기 위 해서는 연축을 일으키는 강도보다 3.5~6 배의 강도로 자극해야 함.

(109)

탈신경 근육의 평류강축비

• 1~1.5 : 1

• 탈신경 근육에서는 전기자극으로 근육 자 체가 반응하므로 비교적 높은 강도로 자극 해야 연축이 일어나고, 거의 이와같은 강 도 또는 약간만 강도를 높이면 강축이 일 어남.

(110)

신경재생시의 평류강축비

• 20 : 1

• 점점 재생이 될수록 떨어져 정상치로 돌아 온다.

(111)

정상근육 강축비 = 3.5~6.5 : 1 탈신경근 강축비 = 1~1.5 :1

재생중인 신경 강축비 : 1~20 : 1 (3) 평가

정상근육 강축비 = 3.5~6.5 : 1 탈신경근 강축비 = 1~1.5 :1

재생중인 신경 강축비 : 1~20 : 1

전기자극검사

5) 평류강축비

(112)

전기진단적 검사 112 맥동비(Pulse ratio) 검사는 통전시간이 1msec와

100msec인 맥동전류로 근육을 자극했을 때 일어나는 근수축을 일으키는데 필요한 전류량을 비로 나타낸 것.

정상 2.2 : 1

손상의 진행정도 판단

맥동비(Pulse ratio) 검사는 통전시간이 1msec와

100msec인 맥동전류로 근육을 자극했을 때 일어나는 근수축을 일으키는데 필요한 전류량을 비로 나타낸 것.

정상 2.2 : 1

손상의 진행정도 판단

전기자극검사

6) 맥동비 검사

(113)

2. 근전도를 이용한 전기진단

(1) 근전도 신경생리

운동단위(motor unit)

- 운동신경이 지배하는 근섬유

- 운동신경원을 구성하는 근섬유는 운동신경원 크기 비례 - 활성화 역치 반비례

운동신경 활성화(탈분극)

- 탈분극파 생성 – 축삭 – 축삭종말- 아세틸콜린 분비 연접후신경 축삭 탈분극 – 신경근 연접 - 근섬유

전기자극검사

(114)

2) 근전도 기기 구성

• 근전도용 전극

- 전극모양과 피부 삽입에 따라

침전극(needle electrode), 표면전극(surface elec) - 기능에 따라

자극전극 ; 검사신경 자극

기록전극 ; 신경자극으로 유발된 근육의 운동기록 접지전극 ; 공간에 산재된 간섭전파 제거

근전도 이용한 전기진단

(115)

3. 근전도를 이용한 신경자극검사

- 말초신경은 0.5-1cm정도 표면전극 또는 침전극 사용

- 전류는 양극-> 음극, 음극에 축적된 음전하가 신경 탈분극 - 통전시간 : 0.05-0.5msec, 진폭 : 0-300v의 정방형파 - 신경전도속도검사, 근위부신경 전도검사, 신경근자극검사

체감각유발전위검사

(116)

근전도

(Electromyography, EMG)

• 근육의 미세한 전기활동을 측정하여 말초신경,

신경근접합부, 골격근에서 일어나는 병변을 진

단하고 경과 및 예후를 판정하는 전기생리학적

검사

(117)

근전도

• 근전도 기록계의 기본 구성요소

(118)

118

(119)

근전도

• 근전도에 사용하는 여 러 종류의 전극

표면전극 또는 피부전극 동심형침전극

쌍극침전극 단극침전극

다전극 야누스전극 연성금침전극

(120)

120

(121)

review

• Reobase

• Chronaxie

• Utilization time

• SD curve

• Galvanic tetanus ratio

• Pulse ratio

(122)

Review

• Motor unit

• Threshold of activation vs size

• UMN vs LMN

(123)

Electromyography review

• 활동전위 근전도

• 근전도를 이용한 신경자극 검사

– 신경전도속도검사(Nerve conduction velocity test)

• 운동신경전도검사(Motor nerve conduction study)

• 감각신경전도검사(Sensory nerve conduction study)

• 근위부신경전도검사(late response)

• 신경근자극(root stimulation)

• 체성감각유발전위(somatosensory evoked potential)

(124)

근전도

• 정상 근전도

– 안정시

• 자입활동

• 자발활동

– 근수축시

• 운동단위활동전위

• 간섭파형

• 이상 근전도

– 안정시

• 세동전위

• 양성예파

• 섬유속연축전위

• 고빈도 발사

– 근수축시

• 다상전위

• 거대전위

• 단시운동단위활동전위

(125)

(126)

(127)

(128)

(129)

(130)

(131)

(132)

안정시 정상 근전도

• 자입활동 (insertional activity)

침전극이 근육 안으로 들어갈 때 근섬유 의 파열, 기계적 자극으로 근육손상 때문 에 일어나는 자발적인 돌발파

정상근육 : 진폭이 큼, 불규칙, 큰 가시파 가 자주 발생, 300ms의 짧은 기간

(133)

정상근육의 자입활동

(134)

비정상근육의 자입활동

(135)

안정시 정상 근전도

• 자발활동 (spontaneous electrical activity) 자입활동 후에 이완된 근육에서 발생하 는 진폭이 낮은 저주파수의 돌발파

1)신경전위(nerve potential)

2)종판전위(end-plate potential)

(136)

신경전위

• 침전극이 근육내 신경을 자극하기 때문에 발 생하는 전위

• 규칙적인 빈도수, 낮은 진폭, 짧은 지속시간, 이상파, 높은음

(137)

종판전위

• 침전극이 종판부 위를 자극하여 발 생하는 자발전위

• 규칙적이고 높은 빈도수, 낮은 진 폭, 짧은 지속시 간, 음위상이 많 은 단상파, 조가 비소리

(138)

근수축시 정상 근전도

• 운동단위활동전위(motor unit action potential, MUAP)

근육을 수의 수축할 때 나타나는 전위

(139)

근수축시 정상 근전도

• 간섭파형 (interference pattern)

단일운동단위파형

불완전간섭파 완전간섭파

(140)

안정시 이상 근전도

• 세동전위 (fibrillation potential)

이완된 근육에서 나타나는 병적 자발활동 탈신경근(1~3주 후 부터), 원발성근질환 에서 나타남

(141)

안정시 이상 근전도

• 양성예파 (positive sharp wave)

이완된 근육에서 나타나는 병적 자발활동 탈신경근(세동전위보다 먼저 나타남), 드물 게 원발성근질환에서 나타남

(142)

안정시 이상 근전도

• 섬유속연축전위

(fasciculation potential) 이완된 근육에서 나타 나는 근섬유속의 자발적 불수의적 단일 수축

정상근육(섬유속경련), 척수전각세포질환, 척수 신경근질환에서 나타남

(143)

안정시 이상 근전도

• 고빈도 발사 (high frequency discharge)

이완된 근육에서 나타나는 발사빈도와 진폭 및 지속시간이 불규칙한 특이 발사현상

원발성근질환, 다발성근염에서 나타남

(144)

근수축시 이상 근전도

• 다상전위 (polyphasic potential)

신경재지배, 척수신경근병변에서 나타남

(145)

근수축시 이상 근전도

• 거대전위 (giant potential)

척수전각세포 병변에서 나타남

(146)

근수축시 이상 근전도

• 단시운동단위활동전위 (short duration motor unit action potential)

원발성근질환에서 나타남

(147)

전기진단적 검사 147 (1) 세동전위(Fibiliration potentials)

-이완된 근섬유에서 나타나는 자발적인 전기활동 -비정상적인 근막 흥분이 있을 시 발생

-변성, 염증, 퇴행, 외상, 진행성 근이영양증, 다발성 근염, UM N 질환, 탈신경

-탈신경, 축삭손상 후 2-3주

(1) 세동전위(Fibiliration potentials)

-이완된 근섬유에서 나타나는 자발적인 전기활동 -비정상적인 근막 흥분이 있을 시 발생

-변성, 염증, 퇴행, 외상, 진행성 근이영양증, 다발성 근염, UM N 질환, 탈신경

-탈신경, 축삭손상 후 2-3주

근전도 이용한 전기진단 4) 비정상 근전도

(2) 양성극파(positive sharp waves)

-파의 첨부가 매우 날카롭고 시간이 긴 양성파가

제1상으로 먼저 나타나고 완만한 제2상이 이어지는 파 -근막의 전기적 안정성에 이상 의미

(2) 양성극파(positive sharp waves)

-파의 첨부가 매우 날카롭고 시간이 긴 양성파가

제1상으로 먼저 나타나고 완만한 제2상이 이어지는 파 -근막의 전기적 안정성에 이상 의미

(148)

전기진단적 검사 148 (3) 섬유속 전위(Fasciculation potentials)

-이완상태에 있는 근섬유들 중의 한군 또는 전체 운동단위의 자발적인 탈분극에 의하여 발생

-전각세포질환, 척수신경근 압박

(3) 섬유속 전위(Fasciculation potentials)

-이완상태에 있는 근섬유들 중의 한군 또는 전체 운동단위의 자발적인 탈분극에 의하여 발생

-전각세포질환, 척수신경근 압박

근전도 이용한 전기진단 4) 비정상 근전도

(4) 복합 반복성 전위(complex repetitive potentials) -다상 또는 복합적 형태를 갖는 진폭 0.1-1mV의 파형 -이완 상태의 근육에서 자발적으로 발생하거나

침전극을 움직인 후 발생

-근병증, 신경병증, 만성신경근병증

(4) 복합 반복성 전위(complex repetitive potentials) -다상 또는 복합적 형태를 갖는 진폭 0.1-1mV의 파형 -이완 상태의 근육에서 자발적으로 발생하거나

침전극을 움직인 후 발생

-근병증, 신경병증, 만성신경근병증

(149)

전기진단적 검사 149 (5) 근긴장성 전위(M yotonoc potentials)

-20-80Hz의 반복적 방전의 양상성 파, 주파수와 진폭이 변하는 양성파로 구성

-근긴장성 이영양증, 고칼륨혈증 주기성 마비 (5) 근긴장성 전위(M yotonoc potentials)

-20-80Hz의 반복적 방전의 양상성 파, 주파수와 진폭이 변하는 양성파로 구성

-근긴장성 이영양증, 고칼륨혈증 주기성 마비

근전도 이용한 전기진단

4) 비정상 근전도

(150)

Myotonic dystrophy

(151)

EMG Findings

(152)

Spontaneous Activity

• Insertion Activity:

• Fibrillation Potentials:

• Positive Sharp Waves:

• End-Plate Activity:

(153)

Distinctive EMG Potentials

• Myotonic Discharge: Repetitive at rates of 20 to 80 Hz. The amplitude and frequency of the potentials

must wax and wane.

• Complex Repetitive Discharge (CRD): A polyphasic or serrated action potential that may begin or end abruptly. They are uniform in shape and amplitude. They may

spontaneously change configuration.

(154)

More EMG Discharges

• Myokymic Discharge:

Three different myokymic discharges. To illustrate the firing pattern, the traces on the left are 7 s long and

the ones on the right are 1s long.

• Cramp Discharge: Arise from involuntary repetitive firing of the motor unit action potential at a high rate (up to 150 Hz). Each trace is 5 s long.

(155)

Normal EMG Activity

• Recruitment Pattern:

Recruitment refers to

successive activation of the same and new motor units with increasing strength of voluntary muscle contraction.

• Motor Unit Action Potentials (MUAPs): Action potentials

reflecting the electric activity of a single motor unit.It is a

compound action potential of those muscle fibers within the recording range of the

electrode.

(156)

Upper Motor Neuron Lesion

Typical Findings

• Insertional Activity:

Normal

• Spontaneous Activity:

None

• MUAPs:

Normal

• Interference Pattern:

Reduced pattern with

individual MUAPs firing at a slow rate

(157)

Lower Motor Neuron Lesion

Increased

Fibrillation & Positive Waves

• MUAPs:

Large, Polyphasic with reduced recruitment

Reduced pattern with

individual MUAPs firing at a fast rate

(158)

Myogenic Lesion

Normal

None

• MUAPs:

Small, Polyphasic with early recruitment

Full, low amplitude pattern at less than maximal effort

(159)

신경전도속도

(Nerve conduction velocity, NCV)

• 운동신경, 감각신경 또는 혼합신경에 대해 전 기자극을 통해 유발된 활동전위가 신경을 따 라 전파된 것을 자극 지점에서 떨어진 부위의 신경이나 근육에서 기록하는 것