方佳; 崔丽英; 刘明生; 管宇宙; 丁青云; 杜华; 李本红; 吴双

doi:10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2017.09.007

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• 临床研究 •

正常人和肌萎缩侧索硬化患者F波检测所需刺激次数的比较

中华医学杂志, 2017,97(9) : 670-674. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2017.09.007

摘要

目的

本研究旨在探讨不同神经﹑不同F波参数以及正常或疾病状态下F波参数所需刺激次数是否存在差异。

方法

对2013年8月至2014年7月就诊于北京协和医院神经科的55例肌萎缩侧索硬化(ALS)患者和52名健康受试者进行正中神经﹑尺神经﹑胫神经和腓神经F波检测，使用的刺激次数为100次。分析的F波参数包括最短﹑最长和平均F波潜伏期，F波出现率，F波时间离散度，平均和最大F波波幅。从100次刺激获得的F波参数认为是正常参考值。比较从前20次﹑40次﹑60次和80次刺激获得的F波参数与正常参考值的差异；比较不同刺激次数下ALS患者与健康受试者F波各参数的差异。

结果

健康受试者4条所检神经≥ 60次刺激所获时间离散度与正常参考值差异无统计学意义；正中神经﹑尺神经和胫神经≥ 40次刺激所获最大F波波幅与正常参考值差异无统计学意义。与健康受试者相比，20次刺激可以发现ALS患者四条所检神经最长(正中神经Z＝－3.560，P<0.01；尺神经t＝5.019，P<0.01；胫神经Z＝－2.475，P<0.05；腓神经Z＝－2.088，P<0.05)和平均F波潜伏期(正中神经Z＝－3.243，P<0.01；尺神经t＝3.876，P<0.01；胫神经Z＝－2.206，P<0.05；腓神经Z＝－2.205，P<0.05)，尺神经时间离散度(Z＝－3.152，P<0.01)，正中神经(Z＝6.139，P<0.01)和尺神经(Z＝5.350，P<0.01)F波出现率，胫神经平均F波波幅(t＝2.981，P<0.01)，尺神经(Z＝－2.134，P<0.05)和胫神经(t＝2.746，P<0.01)最大F波波幅与健康受试者差异有统计学意义；胫神经(t＝2.551，P<0.05)需要100次刺激，腓神经(Z＝－2.086，P<0.05)需要至少80次刺激可发现ALS患者时间离散度显著延长；胫神经(Z＝2.119，P<0.05)需要至少60次刺激可以发现ALS患者F波出现率显著降低；尺神经(Z＝－2.552，P<0.05)和腓神经(Z＝－2.228，P<0.05)需要至少40次刺激可以发现ALS患者平均F波波幅显著升高；腓神经(t＝2.693，P<0.01)需要至少60次刺激可以发现ALS患者最大F波波幅显著升高。

结论

不同神经﹑不同F波参数和正常或ALS患者所需的F波刺激次数不同。

引用本文: 方佳, 崔丽英, 刘明生, 等. 正常人和肌萎缩侧索硬化患者F波检测所需刺激次数的比较 [J] . 中华医学杂志, 2017, 97(9) : 670-674. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2017.09.007.

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F波是周围神经受到超强电刺激后神经冲动沿着神经纤维逆行向脊髓传导兴奋前角细胞产生的回返放电^[1]。临床上F波广泛用于诊断周围神经病变尤其是近端神经病变，最常应用的F波参数有最短或平均F波潜伏期^[2]，其他F波参数还包括F波时限﹑F波速度﹑F波时间离散度﹑F波速度离散度﹑F波出现率﹑F波波幅和重复F波等。临床中F波最常用的刺激次数为20次。不同F波参数﹑所检神经不同以及正常或不同疾病状态下所需的刺激次数或F波数量存在一定差异^[3,4,5]。刺激次数不足可能影响所测F波参数的准确性和临床应用价值。本横断面研究旨在初步探讨肌萎缩侧索硬化(amyotrophic lateral sclerosis，ALS)患者和健康受试者不同F波参数和不同神经所需F波刺激次数。

对象与方法

一﹑研究对象

55例ALS患者均来自北京协和医院2015年1—6月门诊收治的患者，所有患者均根据El Escorial的ALS诊断标准^[6]，分为肯定ALS﹑拟诊ALS和实验室支持可能ALS。52名健康志愿者来自本院职工及患者家属，经神经系统检查除外神经系统病变及可能累及神经系统的其他疾病。F波检测属于临床常规电生理学检查，未申请医院伦理委员会审批，所有受试者均知情同意。

二﹑神经电生理检测

全部受试者均采用常规方法进行左侧正中神经、尺神经、胫神经和腓神经的运动神经传导，记录远端潜伏期和复合肌肉动作电位(compound muscle action potential，CMAP)波幅。于腕部和踝部使用超强电刺激左侧正中神经﹑尺神经﹑胫神经和腓神经，将记录电极置于拇短展肌﹑小指展肌﹑拇展肌和趾短伸肌肌腹，参考电极置于远端肌腱，刺激次数为100次，刺激频率为1 Hz，刺激时限为0.1 ms。超强电刺激为引出最大CMAP波幅的刺激强度再增加20%。运动传导测定时采用的灵敏度为5 mV/d，扫描速度为5 ms/d；F波测定采用的灵敏度为500 μV/d，扫描速度为5 ms/d(上肢)，10 ms/d(下肢)。滤波范围为20～10 kHz。所有电生理测定均采用Dantec Keypoint肌电图仪。测定F波的最短﹑最长和平均潜伏期，F波时间离散度，F波出现率，F波平均和最大波幅。本研究中100次超强刺激所得的健康受试者F波参数认为是正常参考值；比较前20次﹑40次﹑60次和80次超强刺激测得的F波参数及与正常参考值是否存在统计学差异；计算不同刺激次数下最短﹑最长和平均F波潜伏期超过正常参考值0.5 ms和1.0 ms的受试者百分比，计算不同刺激次数下时间离散度﹑F波出现率、平均和最大F波波幅超过正常参考值5%和10%的受试者比率；比较不同刺激次数下ALS患者与正常对照组F波各参数差异是否具有统计学意义。

三﹑统计学分析

全部数据的处理均使用SPSS 21.0数据软件包。采用单样本K-S检验来判断数据是否符合正态分布；对于符合正态分布的多组数据比较采用ANOVA检验，两组数据比较采用两个独立样本t检验进行分析；对于不符合正态分布的多组数据比较采用Kruskal-Wallis H检验，两组数据的比较采用Mann-Whitney U检验进行分析；对于两个样本率的比较采用χ²检验；多次比较时使用Bonferroni法进行校正。P<0.05认为差异有统计学意义。

结果

一、ALS患者与健康受试者的人口学资料分析

ALS患者接受检查时平均年龄(51±9)岁，平均病程(15±9)个月，其中男39例，女16例，平均身高(168±10)cm。健康受试者男30例，女22例，平均年龄(49±10)岁，平均身高(165±13)cm。ALS患者与健康受试者性别(χ² ＝2.039，P＝0.153)﹑年龄(t＝1.201，P＝0.233)和身高(Z＝－1.152，P＝0.249)差异均无统计学意义。

二、ALS患者与健康受试者电生理检查结果分析

1．不同刺激次数下健康受试者所测F波参数的比较：

4条所检神经F波时间离散度在≥60次刺激的不同刺激次数下与正常参考值相比差异无统计学意义；正中神经﹑尺神经或胫神经F波最大波幅在≥40次刺激的不同刺激次数下与正常参考值相比差异无统计学意义。4条所检神经F波最短、最长和平均潜伏期，F波出现率，平均F波波幅和腓神经最大F波波幅在≥20次刺激的不同刺激次数下与正常参考值相比差异无统计学意义。

2．不同刺激次数下ALS患者所测F波参数的比较：

ALS患者正中神经或尺神经时间离散度在≥40次刺激的不同刺激次数下与正常参考值相比差异无统计学意义；胫神经或腓神经时间离散度在≥60次刺激的不同刺激次数下与正常参考值相比差异无统计学意义。而最短﹑最长和平均F波潜伏期，F波出现率，平均和最大F波波幅在≥20次刺激的不同刺激次数下与正常参考值相比差异无统计学意义。比较ALS患者和健康受试者F波参数显示，20次刺激可以发现ALS患者四条所检神经最长(正中神经Z＝－3.560，P<0.01；尺神经t＝5.019，P<0.01；胫神经Z＝－2.475，P<0.05；腓神经Z＝－2.088，P<0.05)和平均F波潜伏期(正中神经Z＝－3.243，P<0.01；尺神经t＝3.876，P<0.01；胫神经Z＝－2.206，P<0.05；腓神经Z＝－2.205，P<0.05)，尺神经时间离散度(Z＝－3.152，P<0.01)，正中神经(Z＝6.139，P<0.01)和尺神经(Z＝5.350，P<0.01)F波出现率，胫神经平均F波波幅(t＝2.981，P<0.01)，尺神经(Z＝－2.134，P<0.05)和胫神经(t＝2.746，P<0.01)最大F波波幅与健康受试者差异有统计学意义；胫神经(t＝2.551，P<0.05)需要100次刺激，腓神经(Z＝－2.086，P<0.05)需要至少80次刺激可发现ALS患者时间离散度显著延长；胫神经(Z＝2.119，P<0.05)需要至少60次刺激可以发现ALS患者F波出现率显著降低；尺神经(Z＝－2.552，P<0.05)和腓神经(Z＝－2.228，P<0.05)需要至少40次刺激可以发现ALS患者平均F波波幅显著升高；腓神经(t＝2.693，P<0.01)需要至少60次刺激可以发现ALS患者最大F波波幅显著升高。

3．健康受试者与ALS患者在不同刺激次数所测F波参数与正常参考值比较异常的比率：

随着刺激次数的增加，F波各参数与正常参考值的差异逐渐缩小，如当刺激次数从20次增加至100次时，健康受试者正中神经最短F波潜伏期与正常参考值差异>0.5 ms受试者异常率由29.41%降至3.92%，>1.0 ms受试者异常率由9.80%降至3.92%；ALS患者正中神经最短F波潜伏期与正常参考值差异>0.5 ms受试者异常率由40.74%降至9.26%，>1.0 ms受试者异常率由24.07%降至5.55%。ALS患者F波参数异常率受刺激次数影响大于正常受试者F波参数(表1，表2)。

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表1

健康受试者不同刺激次数下F波参数与正常参考值比较异常的比率(%)

表1

健康受试者不同刺激次数下F波参数与正常参考值比较异常的比率(%)

F波参数		正中神经				尺神经				胫神经				腓神经
F波参数		20次	40次	60次	80次	20次	40次	60次	80次	20次	40次	60次	80次	20次	40次	60次	80次
最短潜伏期
	>0.5 ms	29.41	11.76	3.92	3.92	25.49	13.73	5.80	0	39.22	17.65	13.73	5.88	56.86	27.45	13.73	5.88
	>1.0 ms	9.80	5.88	3.92	3.92	3.92	0	0	0	21.57	9.8	5.88	0	41.18	19.61	7.84	3.92
最长潜伏期
	>0.5 ms	43.14	29.41	15.69	3.92	47.06	21.57	7.84	3.92	52.94	33.33	23.53	5.88	62.75	43.14	29.41	15.69
	>1.0 ms	23.53	7.84	1.96	1.96	25.49	9.8	5.88	1.96	29.41	19.61	9.80	3.92	54.90	37.25	23.53	13.73
平均潜伏期
	>0.5 ms	7.84	1.96	1.96	3.92	9.8	0	0	0	43.14	15.69	3.92	0	47.06	27.45	13.73	5.88
	>1.0 ms	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	25.49	13.73	7.84	1.96
时间离散度
	>5%	86.27	58.82	31.37	19.61	90.20	62.75	43.14	27.45	92.16	66.67	41.18	17.65	92.16	80.39	49.02	23.53
	>10%	80.39	52.94	27.45	15.69	88.24	58.82	35.29	17.65	80.39	56.86	37.25	11.76	86.27	66.67	41.18	15.69
出现率
	>5%	31.37	19.61	9.80	3.92	1.96	0	1.96	0	0	0	0	0	82.35	76.47	62.75	35.29
	>10%	11.76	7.84	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	68.63	62.75	37.25	21.57
平均波幅
	>5%	66.67	49.02	43.14	11.76	82.35	66.67	62.75	25.49	66.67	58.82	29.41	9.80	82.35	66.67	52.94	29.41
	>10%	37.25	21.57	7.84	0	47.06	33.33	15.69	3.92	49.02	23.53	1.96	0	68.63	35.29	17.65	5.88
最大波幅
	>5%	78.43	58.82	31.37	11.76	66.67	47.06	35.29	7.84	70.59	60.78	35.29	21.57	80.39	58.82	29.41	17.65
	>10%	64.71	43.14	21.57	9.80	56.86	33.33	19.61	3.92	68.63	52.94	27.45	15.69	74.51	45.10	19.61	11.76

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表2

ALS患者在少于100次的不同刺激次数下与100次刺激所测F波参数比较异常值的比率(%)

表2

ALS患者在少于100次的不同刺激次数下与100次刺激所测F波参数比较异常值的比率(%)

F波参数		正中神经				尺神经				胫神经				腓神经
F波参数		20次	40次	60次	80次	20次	40次	60次	80次	20次	40次	60次	80次	20次	40次	60次	80次
最短潜伏期
	>0.5 ms	40.74	24.07	16.67	9.26	29.63	11.11	5.55	1.85	42.59	22.22	11.11	9.26	63.39	46.10	24.97	9.60
	>1.0 ms	24.07	14.82	9.26	5.55	12.97	3.70	1.85	1.85	37.04	16.67	7.40	5.55	55.70	38.76	14.77	7.38
最长潜伏期
	>0.5 ms	55.55	40.74	22.22	9.26	35.18	25.93	16.67	5.55	59.26	44.45	25.93	14.82	73.82	55.36	25.84	12.92
	>1.0 ms	51.85	29.63	9.26	3.70	25.93	14.82	9.26	1.85	40.74	24.07	9.26	1.85	59.06	44.29	22.15	11.07
平均潜伏期
	>0.5 ms	38.89	18.52	5.56	5.56	16.67	5.56	5.56	1.85	38.89	20.37	5.56	1.85	54.90	45.10	27.45	11.76
	>1.0 ms	20.37	9.26	3.70	1.85	9.26	3.70	1.85	1.85	14.81	7.41	1.85	0	33.34	21.57	11.76	5.88
时间离散度
	>5%	79.63	64.81	46.30	27.78	81.48	59.26	42.59	22.22	87.04	70.37	46.30	31.48	100	86.27	56.86	27.49
	>10%	75.93	62.96	37.04	20.37	72.22	53.70	35.19	18.52	79.63	59.26	37.04	27.78	92.16	82.35	49.02	17.65
出现率
	>5%	74.07	55.56	46.30	35.19	44.44	24.07	22.22	16.67	3.70	3.70	1.85	0	76.47	72.55	56.86	50.98
	>10%	53.70	42.59	29.63	16.67	29.63	12.50	12.50	7.14	1.85	1.85	1.85	0	64.71	39.22	29.41	15.69
平均波幅
	>5%	83.33	66.67	53.70	33.33	74.07	64.81	51.85	25.93	74.07	62.96	33.33	14.81	78.43	72.55	49.02	31.37
	>10%	68.52	42.59	27.78	16.67	51.85	33.33	27.78	7.41	51.85	35.19	9.26	0	49.02	33.33	25.49	3.92
最大波幅
	>5%	70.37	46.30	27.78	14.81	75.93	53.70	35.19	20.37	74.07	51.85	35.19	24.07	72.55	52.94	31.37	7.84
	>10%	57.41	40.74	22.22	12.96	64.81	35.19	25.93	11.11	51.85	37.04	18.52	16.67	60.78	41.18	23.53	3.92

讨论

不同疾病中不同神经F波临床价值不同，胫神经和腓神经重复波可敏感地发现单侧腰骶神经根病^[7]；胫神经和腓神经F波是诊断亚临床或糖尿病多发性神经病变最敏感检测手段^[2]；F波时间离散度敏感性与神经长度相关如下肢F波时间离散度敏感性高于F波最短潜伏期有助于发现轻度周围神经病变^[8]。F波刺激次数因不同的F波参数，所检神经不同，正常或不同的疾病状态而存在一定的差异。关于F波研究中受试者所需的刺激数目或所需的F波数量尚存在争议。

不同F波参数所需刺激次数不同。本研究中20次刺激足以发现ALS患者最短﹑最长或平均F波潜伏期较健康受试者显著延长，而时间离散度﹑F波出现率﹑平均波幅和最大波幅所需刺激次数增多。发现ALS患者与健康受试者F波各参数的差异有统计学意义所需的刺激次数提示临床应用中F波刺激数量不应小于上述刺激次数。本研究显示受刺激次数影响明显的有时间离散度，既往研究显示检测正中神经时间离散度需要至少40～50次刺激^[9]，本研究与之一致，对于健康受试者而言，正中神经﹑尺神经﹑胫神经和腓神经F波时间离散度在刺激次数≥60次时与正常参考值比较差异无统计学意义，重复性好。平均潜伏期受刺激次数影响相对较少，是评估受试者F波潜伏期的可靠指标。

不同神经F波检测所需刺激次数存在一定差异^[10]，可能由于不同神经F波出现率不同。健康受试者尺神经F波出现率高(70%～100%)，正中神经稍低(60%～100%)，腓神经更低(30%)^[11]。对于F波出现率低的神经如腓神经，需增加刺激次数以获得足够数量的F波进行分析，值得注意的是5名健康受试者腓神经前20次刺激时未记录到F波，增加刺激次数可记录到F波。对于健康受试者正中神经和尺神经所需F波刺激次数相似^[10]，但在ALS患者由于"分裂手"现象即正中神经受累重于尺神经^[12]，所以ALS患者正中神经F波检测时所需的刺激次数可能多于尺神经。

ALS患者由于运动神经元池兴奋性的改变，前角细胞和轴索变性和肌肉萎缩无力，F波出现率降低^[13,14]，因此ALS患者行F波检查时所需F波刺激次数增加^[5]。本研究中ALS患者检测F波时间离散度所需F波刺激次数多于健康受试者。本研究中虽然20次刺激足以发现ALS患者F波最短﹑最长和平均潜伏期较健康受试者显著延长，但是4例ALS患者前20次刺激正中神经未记录到F波，增加刺激次数可记录到F波，提示分析某些单个受试者F波所需刺激次数可能较分析组之间差异所需刺激次数增加^[10]。疾病状态下F波出现率下降或F波参数变异性增加，为达到相同的准确性，患者需要的F波刺激次数多于健康受试者^[4]。

本研究的不足之处在于只探讨了刺激次数分别为20﹑40﹑60﹑80和100次时F波的特点，可以进一步探讨刺激次数<20次时F波不同参数的比较，以及增加刺激次数至200次研究重复F波数量和不同重复F波数量所需刺激次数，研究显示探讨不同重复F波数量需要至少200次刺激^[15]。另外，可以进一步探讨F波各参数在其他疾病中所需的刺激次数。本研究提示20次刺激可能不足以充分探讨F波参数的临床意义。有研究建议对不同的疾病选择不同的神经和不同F波参数可增加诊断敏感性，特别是对于不能耐受超强刺激的患者^[16]。总之，本研究结果提示不同神经﹑不同F波参数和正常或ALS患者所需的F波刺激次数不同。

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贡献者信息

方佳

100730　北京，中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院神经科（现在中南大学湘雅二医院神经科）