《Spine》:The Role of Electrophysiological Workup in Lumbar Spinal Canal Stenosis (LSCS): A Systematic Review
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本文系统性回顾了近年(2020-2024年)电生理学检查在腰椎管狭窄症(LSCS)诊断中的应用。文章指出,虽然腰椎MRI是检测椎管狭窄的金标准,但其与临床症状相关性差。电生理学方法,如肌电图(EMG)、神经传导研究(NCS)和诱发电位(MEP和SEP),可提供神经功能障碍的补充信息。既往指南推荐将椎旁肌电图(EMG)映射作为有症状且影像学证实狭窄患者的金标准(B级推荐),但其应用有限。近年的研究热点转向结合表面肌电图(sEMG)与步态分析等无创方法,以评估LSCS患者的肌肉激活模式和代偿性步态适应。总体而言,针极EMG是诊断神经根病变的成熟方法,但其对LSCS本身的敏感性有限,新兴的非侵入性功能评估手段展现了潜力。
腰椎管狭窄症(Lumbar Spinal Canal Stenosis, LSCS)是一种在老年人中极为普遍的退行性脊柱疾病,以椎管狭窄为特征,常导致神经源性间歇性跛行、根性疼痛和肌无力等症状。它是老年人脊柱手术的主要原因之一,仅在美国每年就有超过20万例病例报告。
诊断的挑战与互补工具
诊断LSCS颇具挑战性,需结合临床与影像学发现。磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是检测解剖学狭窄的金标准,但研究表明,高达30%的无症状老年人也可能存在影像学上的椎管狭窄证据,且影像学严重程度与临床表现之间的相关性通常很差。这种差距促使人们越来越关注将神经生理学技术作为评估临床相关神经损害的补充工具。这些技术包括肌电图(Electromyography, EMG)、神经传导研究(Nerve Conduction Studies, NCS)和诱发电位(Evoked Potentials)。它们有助于量化和定位神经损伤,并区分有症状与偶然的影像学发现。
当前指南与证据现状
德国神经病学会和北美脊柱协会(North American Spine Society, NASS)的现行指南认可电生理学诊断在LSCS中具有有限但支持性的作用。椎旁肌电图映射在确认诊断、量化神经损伤严重程度和定位受累节段方面已被证明具有诊断效用。然而,F波、H反射、体感诱发电位(Somatosensory Evoked Potentials, SEP)和运动诱发电位(Motor Evoked Potentials, MEP)等特定模式的诊断价值仍不确定。
近期研究的方法与发现
一篇覆盖2020年至2024年文献的系统性综述纳入了13项符合标准的研究,总体研究质量中等。这些研究可大致分为四个方向:结合表面肌电图(surface EMG, sEMG)的步态运动学分析、传统针极EMG研究、NCS/MEP/SEP研究以及探索性先进电诊断工具。
结合表面肌电图的步态运动学分析
约31%(4/13)的研究采用了此方法。研究发现,LSCS患者在步态中表现出特定的肌肉激活模式改变和代偿性适应。例如,与健康对照组相比,LSCS患者在步态支撑中期,其多裂肌、竖脊肌和臀中肌的sEMG活动更高,且步行速度、步频和步幅降低,站立期延长。一项针对上下台阶任务的研究也发现,在下台阶任务中,LSCS患者的臀中肌和股外侧肌激活更强,髋膝活动范围减小,躯干和骨盆运动学发生改变。
针极肌电图研究
约23%(3/13)的研究评估了肢体针极EMG,以检测作为神经根病变标志的去神经支配。一项对193名患者的研究发现,针极EMG上检测到的异常自发电活动(Abnormal Spontaneous Activity, ASA)与MRI上冗余神经根(Redundant Nerve Roots, RNRs)的存在和严重程度相关。然而,另一项对109名患者的研究则未发现MRI显示的椎管或椎间孔狭窄的影像学严重程度与EMG证实的神经根病变之间存在显著关联。这些不一致的结果突显了LSCS的解剖压迫部位与临床表现或EMG发现之间可能存在的差异,表明神经影响可能超出直接的解剖节段。
神经传导研究、运动诱发电位与体感诱发电位
同样有23%的研究评估了诱发电位的作用。一项研究发现,节段性胫神经体感诱发电位(SEP)在定位马尾或脊髓圆锥/圆锥上水平的病变时,敏感性(67%)优于延迟的P38潜伏期(28%)和F波异常(36%)。另一项研究发现,L5皮节体感诱发电位潜伏期与椎管中央失状径和韧带关节突间距离呈负相关。还有研究探讨了马尾传导时间(Cauda Equina Conduction Time, CECT)与神经源性跛行类型的关系,发现马尾型和混合型LSCS患者的CECT显著长于根性型。
先进的电生理学工具
少数研究探索了如运动单位数目指数(Motor Unit Number Index, MUNIX)、生物标志物结合EMG以及表面肌电图结合近红外光谱(Near-Infrared Spectroscopy, NIRS)等先进技术。例如,一项研究发现,较高的血清MCP-1水平与患者对硬膜外类固醇注射后2个月的满意度呈正相关,而EMG证实的神经根病变则与短期功能改善(疼痛残疾问卷评分)呈负相关。另一项结合sEMG与NIRS的研究发现,在等长腰椎伸展过程中,L4水平的肌肉氧饱和度下降,反映了肌肉劳累,而手术后恢复至基线水平。
讨论与展望
针极EMG在检测伴有轴索损伤的神经根病变方面特异性高,尤其是在椎间孔或侧隐窝压迫的情况下。然而,在中央管狭窄导致多节段神经根受压时,EMG异常可能累及多个肌节,包括椎旁肌和盆底肌,反映了广泛的神经源性受累。尽管既往指南(如2011年NASS指南)将椎旁肌电图映射作为有症状且影像学证实狭窄患者的参考标准(B级推荐),但最近的文献中缺乏对该技术的新的研究,这可能反映了对其有创性、操作者依赖性以及术后患者可能出现假阳性等问题的担忧,临床常规应用仍然有限。
相比之下,近五年来,对LSCS椎旁肌肉的研究日益集中于表面肌电图,特别是与可穿戴传感器技术的结合。这反映了人们对非侵入性诊断工具的兴趣日益增长,这些工具能够在结构病理学变得明显之前检测到早期功能损害。表面肌电图在测量椎旁肌和外展肌的肌肉激活方面是一种有前景的、非侵入性的替代方法,可补充动态步态分析和基于传感器的运动学评估。
结论
近年来,结合表面肌电图与步态评估的研究有所增加。这种有趣的方法能够在步行(即症状常发生时)进行无创神经生理学评估,但其临床效用仍有待确定。椎旁肌电图映射曾被认为是诊断LSCS的金标准,并在既往指南中被推荐为参考方法。然而,近期缺乏关于椎旁肌电图映射的进一步研究,可能表明研究重点已转向替代方法。目前支持其他传统电生理学技术专门用于诊断LSCS的证据仍然有限,而针极EMG是检测神经根病变的成熟方法。在LSCS中,比较无创与有创EMG以改进神经损伤的量化方面具有前景。