การตรวจคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อและการศึกษาการนำกระแสประสาท

การตรวจคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อ (Electromyography หรือ EMG) และการศึกษาการนำกระแสประสาท (Nerve Conduction Studies หรือ NCS) เป็นสองเทคนิคหลักที่เสริมกันในเวชศาสตร์การวินิจฉัยทางไฟฟ้า การศึกษาการนำกระแสประสาทจะวัดว่าสัญญาณไฟฟ้าเดินทางไปตามเส้นประสาทส่วนปลายอย่างไร ในขณะที่การตรวจคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อด้วยเข็มจะบันทึกกิจกรรมทางไฟฟ้าที่เกิดขึ้นภายในกล้ามเนื้อ เมื่อทำร่วมกัน เทคนิคทั้งสองนี้จะช่วยระบุลักษณะการทำงานของหน่วยสั่งการกล้ามเนื้อ (motor unit) และช่วยระบุตำแหน่งของความผิดปกติของเส้นประสาทและกล้ามเนื้อ

Definition

การตรวจคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อและการศึกษาการนำกระแสประสาทเป็นเทคนิคการวินิจฉัยทางไฟฟ้าที่ใช้ในการวัดการตอบสนองทางไฟฟ้าของเส้นประสาทส่วนปลายต่อการกระตุ้น (การศึกษาการนำกระแสประสาท) และกิจกรรมทางไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเองและโดยสมัครใจของกล้ามเนื้อที่บันทึกด้วยขั้วไฟฟ้าเข็มที่สอดเข้าไปในกล้ามเนื้อ (การตรวจคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อด้วยเข็ม) เพื่อประเมินความสมบูรณ์ของหน่วยสั่งการกล้ามเนื้อ

Scope

บทความนี้ครอบคลุมหลักการของการศึกษาการนำกระแสประสาทและการตรวจคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อด้วยเข็ม: สิ่งที่แต่ละเทคนิคบันทึก พารามิเตอร์หลักที่ตีความ และวิธีการรวมทั้งสองเทคนิคเข้าด้วยกันเพื่อระบุตำแหน่งและลักษณะของความผิดปกติของระบบประสาทและกล้ามเนื้อ บทความนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงและภาพรวมทางการศึกษาเกี่ยวกับวิธีการ ไม่ใช่คู่มือขั้นตอนการปฏิบัติงานหรือแนวทางทางคลินิก

Core questions

• ความเร็วในการนำกระแสประสาท, เวลาแฝง, และแอมพลิจูดบ่งชี้อะไรเกี่ยวกับเส้นประสาทส่วนปลาย?
• กิจกรรมที่ผิดปกติที่เกิดขึ้นเองและการเปลี่ยนแปลงศักย์ไฟฟ้าหน่วยสั่งการกล้ามเนื้อในการตรวจ EMG ด้วยเข็มบ่งชี้ถึงกระบวนการที่เกิดจากระบบประสาทหรือกล้ามเนื้อได้อย่างไร?
• มีการรวมผลการตรวจ NCS และ EMG เข้าด้วยกันอย่างไรเพื่อระบุตำแหน่งของรอยโรคภายในหน่วยสั่งการกล้ามเนื้อ?

Key concepts

• ศักย์ไฟฟ้าของกล้ามเนื้อรวม (Compound muscle action potential หรือ CMAP)
• ศักย์ไฟฟ้าของเส้นประสาทรับความรู้สึก (Sensory nerve action potential หรือ SNAP)
• ความเร็วในการนำกระแสและเวลาแฝงส่วนปลาย
• การบล็อกการนำกระแสและการกระจายตัวตามเวลา
• กิจกรรมที่เกิดขึ้นเอง (ศักย์ไฟฟ้าไฟบริลเลชัน, คลื่นแหลมบวก)
• สัณฐานวิทยาและการเรียกใช้ศักย์ไฟฟ้าหน่วยสั่งการกล้ามเนื้อ
• การตอบสนองล่าช้า (F-wave, H-reflex)

Mechanisms

ในการศึกษาการนำกระแสประสาท การกระตุ้นไฟฟ้าสั้นๆ จะทำให้เส้นประสาทส่วนปลายเกิดการลดขั้ว (depolarise) และศักย์ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นรวมกันจะถูกบันทึกเหนือกล้ามเนื้อ (ศักย์ไฟฟ้าของกล้ามเนื้อรวม หรือ compound muscle action potential) หรือเส้นประสาท (ศักย์ไฟฟ้าของเส้นประสาทรับความรู้สึก หรือ sensory nerve action potential); ค่าเวลาแฝง (latency), ความเร็วในการนำกระแส (conduction velocity) และแอมพลิจูด (amplitude) จะช่วยแยกแยะภาวะการนำกระแสช้าลงหรือการบล็อกออกจากภาวะการสูญเสียแอกซอน การตรวจคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อด้วยเข็มจะสอดขั้วไฟฟ้าบันทึกเข้าไปในกล้ามเนื้อและเก็บตัวอย่างกิจกรรมทางไฟฟ้าขณะพักและระหว่างการหดตัวโดยสมัครใจที่เพิ่มขึ้น กิจกรรมที่ผิดปกติที่เกิดขึ้นเอง เช่น ศักย์ไฟฟ้าไฟบริลเลชัน (fibrillation potentials) สะท้อนถึงภาวะเส้นใยกล้ามเนื้อขาดเส้นประสาทมาเลี้ยงหรือภาวะระคายเคือง ในขณะที่ระยะเวลา แอมพลิจูด และการเรียกใช้ (recruitment) ของศักย์ไฟฟ้าหน่วยสั่งการกล้ามเนื้อ (motor unit potentials) จะเปลี่ยนแปลงไปในทิศทางที่แตกต่างกันในความผิดปกติที่เกิดจากระบบประสาทเทียบกับความผิดปกติที่เกิดจากกล้ามเนื้อ เทคนิคทั้งสองนี้จะถูกตีความร่วมกันโดยเทียบกับค่าอ้างอิงปกติเพื่อระบุตำแหน่งและลักษณะของความผิดปกติ

Clinical relevance

EMG และ NCS ช่วยเสริมการตรวจระบบประสาทและกล้ามเนื้อ และเป็นพื้นฐานทางสรีรวิทยาไฟฟ้าสำหรับการระบุลักษณะของความผิดปกติของเส้นประสาทและกล้ามเนื้อ คำอธิบายนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อการศึกษา โดยจะอธิบายว่าเทคนิคเหล่านี้วัดอะไรบ้าง และไม่ได้ให้โปรโตคอล ค่าตัดอ้างอิง หรือคำแนะนำในการรักษา

Evidence & guidelines

คำศัพท์มาตรฐานสำหรับเทคนิคเหล่านี้ได้รับการดูแลอยู่ในอภิธานศัพท์ของ AANEM และพารามิเตอร์การปฏิบัติเฉพาะสำหรับแต่ละภาวะ — เช่น สำหรับการวินิจฉัยทางไฟฟ้าของกลุ่มอาการอุโมงค์ข้อมือ — อธิบายถึงวิธีการเลือกและตีความการศึกษา ตำราอ้างอิงโดย Preston และ Shapiro และโดย Kimura ได้อธิบายเทคนิคและการตีความตามปกติไว้อย่างละเอียด

History

การศึกษาการนำกระแสประสาทและการตรวจคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อด้วยเข็มได้รับการพัฒนาและปรับปรุงตลอดช่วงกลางศตวรรษที่ยี่สิบในฐานะการประยุกต์ใช้ทางคลินิกของสรีรวิทยาประสาท และได้รับการกำหนดมาตรฐานอย่างต่อเนื่องให้เป็นวิธีการหลักที่จับคู่กันในเวชศาสตร์การวินิจฉัยทางไฟฟ้า โดยได้รับการสนับสนุนจากอภิธานศัพท์ทางวิชาชีพและพารามิเตอร์การปฏิบัติเฉพาะโรค

Key figures

• Jun Kimura
• David C. Preston
• Barbara E. Shapiro

Seminal works

• kimura-2013
• preston-shapiro-2013
• jablecki-2002-cts
• aanem-glossary-2015

Frequently asked questions

ความแตกต่างระหว่าง EMG และการศึกษาการนำกระแสประสาทคืออะไร?

การศึกษาการนำกระแสประสาทจะกระตุ้นเส้นประสาทและบันทึกว่าสัญญาณไฟฟ้าเดินทางอย่างไร ในขณะที่การตรวจคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อด้วยเข็มจะบันทึกกิจกรรมทางไฟฟ้าภายในกล้ามเนื้อ โดยปกติแล้วทั้งสองจะทำร่วมกันเป็นส่วนเสริมของการตรวจวินิจฉัยทางไฟฟ้าเดียวกัน

ทำไมศักย์ไฟฟ้าไฟบริลเลชันจึงมีความสำคัญในการตรวจ EMG ด้วยเข็ม?

ศักย์ไฟฟ้าไฟบริลเลชันเป็นรูปแบบหนึ่งของกิจกรรมที่ผิดปกติที่เกิดขึ้นเอง ซึ่งบ่งชี้ถึงความไม่เสถียรของเยื่อหุ้มเส้นใยกล้ามเนื้อ ซึ่งมักเกิดจากการขาดเส้นประสาทมาเลี้ยง และมีส่วนช่วยในการแยกแยะกระบวนการที่เกิดจากระบบประสาทออกจากกระบวนการอื่นๆ เมื่อตีความร่วมกับการศึกษาที่เหลือ