## 标题 同步记录诱发性复合肌肉动作电位（CMAP）与超声多普勒揭示肌萎缩侧索硬化（ALS）患者机电延迟（EMD）延长

《Frontiers in Neurology》：Simultaneous evoked CMAP recording and sonography reveal a prolonged electromechanical delay in ALS patients

　　

摘要 已有研究描述了肌萎缩侧索硬化（ALS）患者存在的兴奋-收缩耦联改变，这些改变可能参与该疾病的病理生理过程。尽管如此，关于ALS患者机电延迟（EMD）的测量数据仍鲜有报道。在这项运动神经传导研究中，研究人员采用声电肌图（sonoelectromyography）——一种将按照常规ENG方案进行的诱发性复合肌肉动作电位（CMAP）同步记录与多普勒超声相结合的新型双方法学手段——对28例ALS患者与健康个体的机电耦联时间变化进行了检测。在对四块肌肉（小指展肌、肱桡肌、胫骨前肌和股直肌）的检测中，ALS患者表现出延长的机电延迟时间。这些结果证实了肌纤维电机械特性的改变，并为理解ALS中的肌肉收缩性提供了进一步见解。研究结果支持将声电肌图作为评估肌肉功能的一种创新工具予以推广和更广泛应用，并提示EMD可被纳入ALS的诊断与疾病监测方案。

## 论文解读

**研究背景** 肌萎缩侧索硬化（ALS）是一种进行性神经退行性疾病，脊髓、脑干与皮质中的运动神经元变性是核心病理特征。除可见的肌萎缩与瘫痪外，ALS患者骨骼肌还存在超出典型神经源性损害模式的功能改变，涉及神经肌肉接头（NMJ）退变与肌纤维收缩特性异常。疾病进程中神经元可塑性可促成轴突发芽与再支配，但原初状态无法完全恢复，导致运动单位增大并呈现功能变异，收缩的机械效率下降、力量生成减少且更易疲劳；机电耦联功能障碍被认为参与此现象。B型超声已较广泛用于临床，自发电位（束颤）的稳定检出使肌肉超声作为ALS诊断手段受到关注，但仍需标准化；而基于多普勒超声的肌肉功能评估尚未广泛建立。既往关于ALS机电延迟（EMD）的研究数量有限，且所用方法存在明显局限（如以力传感器记录间接力量传导、或仅针对自发性束颤并依赖复杂像素位移算法）。因此，本研究旨在通过与健康对照比较，采用将表面肌电与超声肌肉运动分析相结合的新方法，刻画ALS患者机电耦联的改变。

**关键技术方法** 采用新型声电肌图系统，对周围神经进行超强刺激并按常规运动神经传导研究方案记录CMAP，同时以连续波模式8 MHz多普勒探头记录同一解剖部位的机械信号；主动电极为环状电极，可置入多普勒探头以实现电、机械信号的同步采集。共纳入28例ALS患者，并设年龄匹配对照组（29例）与年轻对照组（27例）两套健康对照，双侧检测小指展肌（ADM）、肱桡肌（BR）、胫骨前肌（TA）与股直肌（RF）。EMD定义为CMAP起始至机械曲线首次偏转的间期，即EMD＝机械潜伏期－远端运动潜伏期（DML）。统计采用组间比较、Spearman秩相关、线性混合效应模型（LMM）及受试者工作特征（ROC）分析。

**研究结果**

3.1 复合肌肉动作电位波幅 ALS组平均CMAP波幅为6.5–7.7 mV，年龄匹配对照组为8.6–11.3 mV，年轻对照组为10.9–20.5 mV；除ALS与年龄匹配对照组比较的股直肌外，各肌肉组间比较均有显著差异。

3.2 远端运动潜伏期（DML） ALS患者DML较健康对照延长；除ALS与年龄匹配对照组间BR肌比较外，其余差异均具统计学意义。与年龄匹配对照相比，TA肌组间均值差异最大（0.74 ms），BR肌差异最小（0.14 ms）；年轻对照组DML总体短于年龄匹配对照组。

3.3 DML与机械潜伏期的相关性 相关强度因肌肉与组别而异，效应量为小至中等。ADM在三组中均呈显著正相关（ALS：r＝0.287；年龄匹配对照：r＝0.375；年轻对照：r＝0.418）；RF仅在年轻对照组显著（r＝0.290）。ALS组与年轻对照组各有三块肌肉呈显著相关（r分别为0.28–0.36与0.29–0.42），年龄匹配对照组仅一块肌肉显著（r＝0.38），提示机械潜伏期的个体间变异相当部分不能由电潜伏期变异解释。

3.4 机电延迟 ALS组平均EMD为6.9–15.7 ms，年龄匹配对照组为4.8–10.5 ms，年轻对照组为5.1–8.5 ms；各肌肉组间直接比较均显示ALS患者EMD显著延长，以TA肌效应最明显（ALS 11.07±2.8 ms，年龄匹配对照6.29 ms）。LMM显示年龄（p＝0.560）与性别（p＝0.319）无显著影响，组别总体效应显著（p＜0.0001），ALS与年龄匹配对照差异显著（p＜0.0001），与年轻对照差异不显著（p＝0.210），两对照组间亦无差异（p＝0.819）；肌肉总体效应显著，多组两两比较具统计学意义。ROC分析中，单块肌肉以TA判别力最佳（AUC 0.906，Youden指数0.654），以10.0 ms为界值区分ALS与年龄匹配对照的敏感度为71.2%、特异度为94.2%；联合分析以8块肌肉中取4块时AUC最高（0.903），Youden指数提高0.078，敏感度84.6%、特异度92.6%。原发性侧索硬化亚组与其余ALS患者的EMD无显著差异，Z评分偏差在±0.8以内；EMD与各项临床资料均无显著相关。除TA外未见固定的肌肉组合模式。

3.5 ALS队列中EMD与CMAP波幅的关联 以CMAP波幅为自变量、EMD为因变量的肌肉特异性简单线性回归中，RF（R2＝0.290，p＜0.001）与BR（R2＝0.1363，p＝0.0083）模型具统计学意义，ADM与TA未达显著。

**讨论与结论** 讨论部分将本研究的DML值与文献参考值比较，对照组总体符合参考值，年龄匹配组ADM、TA、RF偏差小于10%，BR偏差较大（+34.2%），年轻对照组DML总体较短，与既往报道DML随年龄延长一致；ALS组DML延长幅度属疾病典型水平（最大为TA的116%），可能涉及大而有髓快传导运动轴突丢失、轴突膜兴奋性改变及远端轴突改变，且不同于脱髓鞘性神经病中的显著传导减慢。DML与机械潜伏期相关性较弱，支持EMD提供的是超越常规DML评估的补充信息；EMD反映电激活肌膜后钙释放、钙与肌钙蛋白结合、横桥循环及肌肉与周围结缔组织生物力学改变等过程的时间序列。LMM结果提示年龄并非显著固定效应，ALS与年轻对照间无显著差异更可能源于组内变异、样本特征与统计效能差异，因此与年龄匹配对照的比较证据最强。TA肌偏差最大，可能提示其更适合检测EMD改变或受累更早更明显；结合ALS中“分裂”现象及下肢踝背屈肌优先受累的报道可作解释。与既往研究相比，本方法在同一解剖部位以相同采样频率同步记录CMAP与多普勒信号，时间间期测定更为精确。文中还讨论了“死亡回溯”假说、L型钙通道（CaV_1.1）功能障碍致雷诺定受体激活受损与肌质网钙释放减少、MG53等膜修复蛋白失调、运动单位重组与脊髓网络兴奋性增强，以及痉挛肌的结构重塑。作者认为EMD测量可在床旁客观评估周围肌肉改变程度，为早期下运动神经元功能障碍的识别提供补充信息，并有望用于面部或延髓肌评估，作为针极肌电图的无创替代。研究局限包括：界值需在更大、更同质的队列（尤其是早期患者）中验证；诊断特异性尚未确立，因仅与健康对照比较，未来应纳入ALS模拟疾病（如多灶性运动神经病）作为疾病对照；虽由单一研究者测量消除了评价者间变异，仍需多中心验证并严格控温、规范肢体位置与运动控制。

研究结论（翻译）：本研究呈现了采用新型声电肌图系统对ALS患者与健康对照的神经肌肉传递进行电学与力学直接比较的结果。研究人员证实ALS患者EMD较对照显著增加，提示兴奋-收缩耦联受损。这些发现为ALS中肌肉电机械特性改变提供了证据，并进一步揭示与该疾病相关的肌肉收缩性变化。