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编号:10246957
F-波在临床神经电生理中的应用
http://www.100md.com 《中华物理医学与康复杂志》 1999年第3期
     作者:刘青蕊 梅风君 赵静霞 刘名顺

    单位:050011 石家庄,河北医科大学第四医院神经内科

    关键词:F波;神经传导

    中华物理医学与康复杂志990320

    【中图号】 R338

    1950年,Mayladery和Mcdougal首先提出了F-波(F-wave)的概念,认为F-波为周围神经接受电刺激后而出现的晚期肌肉反应。70 年代后,许多学者对F-波进行了研究,证实F-波是周围神经接受超强刺激后,神经冲动逆行沿近端向脊髓传导, 兴奋前角细胞后返回的电位。近期研究表明, F-波的测定对判断整个运动神经的传导功能和判断周围神经病的性质, 动态观察神经功能的恢复情况,特别是对神经近端的功能测定有着重要的临床价值。
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    1 F-波的电生理基础

    周围神经接受超强刺激后,引起一个大的顺行传导的复合肌肉动作电位(compound muscle action potential,CMAP,即M波)和一个小的逆行传导的肌肉反应-F波[1]。因F波的电兴奋是沿着兴奋神经, 经过运动神经的近端段逆行传向脊髓前角运动细胞,然后返回到远端肌肉的记录电极, 引起电位反应。所以,F-波发生于CMAP之后(图1)。顺序将刺激点向神经的近端移动时,M波潜伏期逐渐延长,F-波潜伏期逐渐缩短。F-波可由于单个运动神经元或小部分运动神经元兴奋所引起。在完全相同的刺激和记录条件下,连续记录的F- 波其潜伏期及形态学特点可发生变化, 最短和最长潜伏期相差几个毫秒(ms),说明快传导纤维和慢传导纤维之间的区别[2]。在靶肌肉轻度自主收缩时,可增加F-波的电位变化, 但大力收缩时, 出现相反的影响。实验证实,刺激小脑齿状核使F-波增大;静脉注射促甲状腺素会使F-波波幅迅速增高[3]
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    图1 正常人F-波(MN刺激)

    (选自Kimura氏,1989)

    在测定F-波时,应注意区别另一迟发反应波-轴索反射(axon-reflex,AR)。AR是轴索再生分支的间接反应,通常发生在M-波和F-波之间,与F-波不同,AR有恒定的潜伏期和波形,一般在次强刺激下出现,这种冲动逆行传导,到达再生纤维分叉点,通过另一分支传向支配肌肉,引起肌纤维兴奋。如用超强刺激, 可使再生两分支纤维同时兴奋,两个逆行冲动在分叉处相碰抵消。如再生的轴索分支是无髓鞘的,AR可发生在F-波之后。这种轴索的再生多发生在受损部位的远端。AR的出现常提示慢性神经源性损害[4]。2 F-波的刺激条件

    取表面电极阴极置于神经干的近端,阳极在远端; 记录电极置于靶肌肉的运动点上, 参考电极置于相同肌肉的肌腱上。频率范围10~3 000 Hz, 放大倍数200 μV/cm,扫描速度5~10 ms/cm,刺激强度为阈上30%的超强刺激。在测定F-波时,靶肌肉应在休息状态下进行,防止肌肉收缩引起易化作用而影响F-波的判定。在临床工作中常选用正中神经(median nerve, MN)、尺神经( ulnar nerve, UN)、腓神经(peroneal nerve,PN)和胫神经(tibial nerve,TN)。 刺激次数,一般上肢神经重复刺激20次,下肢40次[5]
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    3 检测指标

    3.1 F-波的平均出现频率(F-Persistence)

    F-波的出现频率平均79%。依个体及神经的不同其F-波的出现频率可发生变化。在Chroni氏的一组研究中发现, UN的F-波出现频率对照组和周围神经病变组分别为70~100%(平均92%)和36~100%(平均83%); PN分别为17~100%(平均60%)和15~79%(平均39%)[6]。F-波频率降低, 提示运动神经元兴奋性下降,前角细胞和运动轴索病变。在某些疾病中,如格林-巴利综合征, F-波出现频率的异常, 可能是首要的或唯一异常的电生理客观指标[7]

    3.2 潜伏期

    从刺激伪差到F-波起始部的时间。一般应计算最短潜伏期(FLmn)、最长潜伏期(FLmx)、平均潜伏期(FLmean)以及F-波时间分散(Fchd)。其潜伏期的改变受身高或神经长度及年龄的影响,有时为了准确, 应用多元回归方程校正身高和年龄的误差。F-波潜伏期在3岁前基本稳定,3~20岁逐渐延长,60岁以后随年龄的增长而有不同程度的延长。Fchd是指连续记录一定数量的F-波, 经统计学处理其有关潜伏期的离散程度,有时简单以FLmn和FLmx之间的差值表示。正常人Fchd下肢比上肢大。Fchd是测定神经传导异常的一种快速和实用的方法之一, 特别是在轻度神经病时或CMAP和FLmn正常时更有价值[1]
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    3.3 传导速度(F-wave conduction velocity,FWCV)

    从FLmn 中计算最大FWCV( FWCVmx )可反应快传导纤维的传导特性, 常应用Kimura公式计算:FWCVmx(m/s)=(距离×2)/(FLmn-MLmx-1)。距离:上肢由刺激点经过锁骨中点到颈7(C7)棘突的距离, 下肢由刺激点经过股骨大转子到胸12(T12)棘突的距离; MLmx表示M-波最大潜伏期, 而1.0 ms 表示前角细胞传递时间。FWCV与年龄有关[8]。也可计算F-速度分散系数(Ftach),即指连续记录一定数量的F-波经统计学处理后其传导速度的分布范围, 以FWCV的范围和平均FWCV表示,正常人Ftach为7.5 m/s。也可应用公式计算:距离/[(FLmn-MLmx-1ms)/2]×[(FLmn-1)/(FLmx-1)]。实验表明, F-波的近端传导速度较远端快[9]

    3.4 F比值(F ratio)
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    比较周围神经远端和近端的传导功能用F比值表示.也可直接计算F-波和M波潜伏期的比值(FL/ML)或近端、远端传导时间的比值(F-M-1)/2M。正常人F比值:MN:0.98±0.08;UN:1.05±0.09;PN:1.05±0.09;TN:1.11±0.11[10]。最近研究发现, 运动神经传导速度和F-波传导速度的比值(即MNCV/FWCV ratio)对周围神经病的定性诊断有重要的临床价值[11]

    3.5 F-波振幅(F-wave amplitude)

    F-波波幅与运动神经元的兴奋性有关。在正常人通常波动于M-波的1~5%。波幅的改变与年龄和身高无关;针极电极记录的F-波波幅明显高于表面电极记录的结果[8];大剂量吸烟后可使F-波波幅减低[12]。在神经移植术中, F-波波幅明显增高,而在肌营养不良中,F-波波幅下降。
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    3.6 F-波持续时间(F-wave duration)

    从F-波偏离基线开始到恢复到基线的时间.不同神经其F-波持续时间和形状大致相似[8]

    4 F-波的正常值

    Zappia[8]等经过一组正常人的研究,得出F-波正常值(表1)。

    表1 正常人F-波(Zappia,1993)(±s) F波检测参数

    正中神经

    尺神经

    腓深神经
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    胫后神经

    平均潜伏期(ms)

    26.9±2.4

    27.0±2.2

    45.4±5.1

    49.9±4.7

    最小潜伏期(ms)

    25.0±2.4

    25.0±2.4

    42.7±5.2

    46.0±6.0

    最大潜伏期(ms)
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    29.8±4.0

    29.2±3.1

    48.1±7.4

    53.3±8.3

    F波时间分散(ms)

    4.8±4.3

    4.2±3.2

    5.3±7.1

    7.8±8.8

    平均传导速度(m/s)

    58.9±5.3

    57.2±5.1
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    47.7±6.6

    44.4±5.4

    平均波幅(μV)

    720±500

    570±310

    640±580

    600±660

    平均持续时间(m/s)

    9.1±2.1

    8.5±2.8

    7.6±2.9

    9.3±3.8
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    出现频率(%)

    69.8±23.2

    67.4±27.4

    37.2±25.3

    77.4±25.6

    5 F-波的临床应用

    F-波的研究对周围神经病的早期诊断,病变部位的确定以及动态观察神经传导功能的恢复有着重要的临床价值,特别是累及近端段的神经损害。

    5.1 格林-巴利综合征(Guillain-Barre Syndrome,GBS)

    GBS可累及神经根,神经近端和远端。在发病早期,M波的远动传导速度正常时,即可出现F-波的改变,并且动态观察F-波各指标的改变可提示近端神经传导功能的恢复情况,所以F-波的研究对GBS的早期诊断及估价预后有着重要的意义。在GBS早期, F-波检测可出现FLmn延迟, F-波出现频率减低或FLmn正常, 而Fchd增加;F-波可多相,持续时间延长,提示部分运动纤维传导阻滞[13]; 严重患者,F-波消失,随着病情好转,F-波出现,提示传导功能的恢复;F比值可正常,因神经远近端传导时间均有减慢所致[14]
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    5.2 遗传性运动感觉神经病(hereditary motor sensory neuropathy,HMSN)

    HMSN患者一般双下肢症征较重。严重患者,下肢F-波和M-波消失,而上肢可以测出,与临床症征呈一致表现;轻度患者,F-波可存在,潜伏期明显延长,远端运动传导减慢,近端运动传导正常,即F比值异常[14]; 而进展期患者远近端传导功能均异常。运动神经传导速度的双峰样分布可区分HMSN的肥大型和神经元型(即Ⅰ型和Ⅱ型)。Kimura的一组HMSN患者F-波研究显示,腕部剌激MN和UN,其潜伏期和FWCV分别是:(55.6±26.1) ms,(33.7±14.6) m/s和(55.5±35.1) ms,(39.2±18.7) m/s;踝部刺激PN和TN其潜伏期和FWCV分别为(52.8±10.6) ms,(42.7±6.9) m/s和(62.8±21.3) ms,(42.9±14.2) m/s,与对照组对比,明显延长和减慢[10]
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    5.3 糖尿病性神经病(diabetic neuropathy,DN)

    DN是以侵害远端神经为主同时累及近端的多发性神经病。F-波的研究,对DN可作出早期诊断。轻症患者,临床症状较轻或缺如时,即可出现FLmn延迟,Ftach与对照组相比呈低值分布;MNCV/FWCV比值明显降低;F-波持续时间延长[11]。一组95例DN,44例非DN和正常对照F-波研究中显示,MNCV/FWCV比值分别为:0.84±0.09,1.04±0.12和0.90±0.06,即DN患者明显低于对照组,非DN患者明显高于对照组。在DN的早诊中,FLmn是最敏感的电生理指标之一,而MNCV/FWCV比值可鉴别周围神经病的性质[15,16]

    5.4 尿毒症性神经病(uremic neuropathy,UN)

    在UN患者中,F-波潜伏期延长,Fchd明显增加; F比值增加, 提示以近端损害为主[10]
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    5.5 其它根性或周围神经病(other neuropathy)

    在神经根病变患者,FLmn,FLmx, F-波持续时间均可出现异常,同时对侧也有不同程度的异常[17]。其他周围神经病,如脱髓鞘神经病、轴索神经病、酒精中毒性神经病等MNCV/FWCV比值明显增高[11];新生儿的臂丛损害,F-波可出现异常改变;在前角细胞损害性疾病中, F-波可出现持续时间延长, 波幅明显增高,呈多相改变[18]

    5.6 肌萎缩侧索硬化(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)

    ALS患者可出现F-波波幅下降,频率降低,F比值增加[19]。严重患者F-波消失(图2)。
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    图2 严重ALS患者,F-波消失(MN刺激)

    (选自清水加代子,等,1995)

    5.7 腕管综合征(carpal tunnel syndrome,CTS)

    CTS患者,F-波潜伏期延长,F-波时间分散增加,F比值下降,Fchd增加是CTS早期诊断的灵敏指标[20]

    5.8 脊髓空洞症(syringomyelia)

    此病的报道较少,有学者发现MN和UN的F-波潜伏期延长, 而周围神经传导速度正常[21]

    5.9 多发性硬化(multiple sclerosis,MS)
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    伴有痉挛性瘫痪的MS患者,可出现F-波波幅增高,F/M波幅比值增大, 经有效治疗后痉挛状态好转时,F-波幅相应降低。反应MS患者其运动神经元的兴奋性发生了改变[22]

    F-波的研究,在周围神经病中已成为常规检查手段。其各指标的测定,对整个神经特别是近端神经的运动传导功能作出估价,在一些轻症患者中,M反应正常时,F-波可提供早期诊断依据,同时动态观察F-波各参数的变化,可评估预后。

    参 考 文 献

    1 Fisher MA. H-reflexs and F-waves.physiology and clinical indications.Muscle Nerve,1992,15:1223-1233.

    2 Mayer RF,Feldman RG.Observations on the nature of the F wave in man.Neurology,1967,17:147-156.
, http://www.100md.com
    3 Fox JE,Hitchcock ER.Changes in F wave size during dentatotomy.J Neurol Neurosurg Psychiatry,1982,45:1165-1167.

    4 Chroni E,Panayiotopoulos CP.F-wave quantitation in neuropathy.Muscle Nerve,1995,18:786-787.

    5 清水加代子,谷川直,迁贞俊.临床检查技术学.临床生理学.九州:株式会社医学书院,1995.165-169.

    6 Chroni E.F chronodispersion and F tacheodispersion:a study of conduction properties of motor nerve fibers in normal and patho logical conditions.Ph.D.Thesis,University of London,1994.71-79.
, 百拇医药
    7 Panayiotopoulos CP,Chroni E.F-waves in clinical neurophysiology:a review,methodological issues and overall value in peripheral neuropathies.Electroencephalogr Clin Neurophysiol,1996,101:365-374.

    8 Zappia M,Valentino P,Marchello LP,et al.F-wave normative studies in diffent nerves of heathy subjects. Electroencephalog Clin Neurophysiol,1993,89:67-72.

    9 Chroni E,Panayiotopoulos CP.Ftacheodispersion.J Neurol Neurosurg Psychiatry,1993,56:1103-1108.
, 百拇医药
    10 Kimura J.The F-wave.In:Electrodiagnosis in diseases of nerve and muscle:principle and practice.Ith ed.Philadelphia,Davis,1989.332-355.

    11 Ohgaki K,Nakano K,Shigeta H,et al. Ratio of motor nerve conduction velocity to F-wave conduction velocity in diabetic neuropathy.Diabetes Care,1998,21:615-618.

    12 Streng H,Schmidt G,Niederberger U et al.Effects of nicotine gum on F waves in non-smokers.Funct Neurol,1996, 11: 179-185.
, http://www.100md.com
    13 Ropper AH,Wijdicks EFM,Shahani BT.Electrodiagnostic abnormalities in 113 consecutive patients with GBS.Arch Neurol,1990,47:881-887.

    14 Kimura J.F-wave velocity in the central segment of the median and ulnar nerves:a study in normal subjects and in patients with Charcot-Marie-Tooth disease.Neurology,1974,24:539-546.

    15 Toyokure M.F-wave duration in diabetic polyneuropathy.Muscle Nerve,1998,21:246-249.
, 百拇医药
    16 Andersen H,Stalberg E,Falck B.F-wave latency, the most sensitive nerve conduction parameter in patients with diabetes mellitus.Muscle Nerve,1997,20:1296-1302.

    17 Toyokura M,Murakami K.F-wave study in patients with lumbosacral radiculopathies.Electromyogr Clin Neurophysiol,1997,37:19-26.

    18 Ibrahim IK,el-Abd MA. Giant repeater F-wave in patients with anterior horn cell disorders:role of motor unit size.Am J Phys Med Rehabil,1997,76:281-287.
, 百拇医药
    19 Felice KJ.Nerve conduction velocities of single thenar motor axons based on the automated analysis of F waves in amyotrophic lateral sclerosis.Muscle Nerve,1998,21:756-761.

    20 Fisher MA,Hoffen B.F-wave analysis in patients with carpal tunnel syndrome.Electromyogr Clin Neurophysiol,1997,37:27-31.

    21 Peioglou-Harmoussi S,Fawcett PRW,Howel D,et al. F-responses in syringomyelia.J Neurol Sci,1986,75:293-304.

    22 Rosche J,Rub K,Niemann-Delius B,et al.Effects of physiotherapy on F-wave-amplitudes in spasticity. Electromyogr Clin Neurophysiol,1996,36:509-511.

    (收稿 1998-11-10 修回 1999-05-20), 百拇医药