《Frontiers in Neurology》：Mechanomyography as a novel marker of nerve dysfunction and recovery in chronic entrapment neuropathy
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研究人员指出，需要客观的度量标准来量化慢性卡压性神经病变（chronic entrapment neuropathy）导致的神经功能障碍程度。神经肌肉动力学检查（Mechanomyography， MMG）通过加速度测量（accelerometry）检测神经刺
研究人员指出，需要客观的度量标准来量化慢性卡压性神经病变（chronic entrapment neuropathy）导致的神经功能障碍程度。神经肌肉动力学检查（Mechanomyography， MMG）通过加速度测量（accelerometry）检测神经刺激后的机械运动活动，可能成为量化神经功能的有用工具。与传统的电诊断测试相比，MMG具有实际优势，包括抗电干扰和传感器放置无创。本研究旨在啮齿动物模型中，探究MMG与继发于慢性神经压迫的神经功能障碍之间的关联，并将这些结果与既定的电诊断和组织学指标进行比较。研究人员对Lewis大鼠（n=60）一侧坐骨神经进行硅胶管压迫手术，另一侧进行假手术。在压迫前以及压迫2、3、4、5或6个月后，使用定制的MMG设备和复合肌肉动作电位（compound muscle action potential， CMAP）评估神经功能。为模拟减压，18只动物在压迫3个月后移除硅胶管，并恢复2、4或6个月。MMG指标包括引起肌肉反应所需的刺激阈值（MMG-st）和肌肉加速度的大小。在每个终点，测量诱发的肌肉力和肌肉质量，并对神经切片进行组织形态学分析。结果发现，与所有时间点相比，压迫神经的MMG-st增加（对照组：0.32 ± 0.09 mA，压迫组：0.42 ± 0.11 mA，p < 0.001），差异在3个月时变得具有统计学意义。压迫神经表现出CMAP潜伏期延长和波幅降低，并伴有相应的组织学变化，包括髓鞘宽度减小和G-ratio增加。减压恢复后，MMG-st下降，在6个月时与对照组无显著差异。MMG-st与CMAP潜伏期（rrm = 0.41， p < 0.001）、CMAP波幅（rrm = ?0.20， p = 0.021）和髓鞘宽度（r = ?0.45， p < 0.001）显著相关。使用≥0.4 mA的阈值，MMG-st在该临床前模型中识别压迫神经的敏感性为76%，特异性为80%。讨论部分指出，MMG-st在压迫后升高，减压后改善，并与其它既定指标具有统计学显著相关性。这些结果支持MMG在慢性卡压性神经病变中作为量化神经功能障碍和监测减压充分性的客观生物标志物的潜在作用。
慢性卡压性神经病变是一个重大的公共卫生问题，全球有超过1000万人受影响。上肢卡压性神经病变，包括腕管综合征和肘管综合征，最为常见并导致终身后果。患者遭受一系列症状，包括麻木、疼痛、无力和肌肉萎缩，造成严重的失能性功能丧失。神经卡压导致缺血和直接的机械损伤，如果不及时纠正，可能进展为不可逆的轴突损伤。近年来的临床前研究加深了对卡压性神经病变病理生理学的理解。慢性神经卡压会导致压迫、牵引和摩擦，从而引起重复性神经创伤。这反过来又增加了神经的压力，导致静脉淤滞和神经外水肿。如果持续一段时间，这个过程会导致缺血、神经内水肿，最终发生纤维化。局灶性脱髓鞘首先发生，随后是薄髓鞘神经纤维的萌芽。华勒氏变性直到疾病晚期才会发生，因此卡压性神经病变经常存在一个具有完整轴突的潜伏期，如果及时治疗则有可能完全恢复。最初尝试保守治疗，如夹板固定和物理治疗，而手术干预则保留给保守治疗失败的患者。通过手术减压受压神经可以恢复神经功能。尽管手术减压总体上有效，但由于减压不完全、存在继发性压迫部位或慢性压迫导致不可逆性神经损伤，仍可能出现持续或复发的症状。当前的临床评估工具在量化潜在神经功能障碍程度方面能力有限，使得难以预测哪些患者最能从手术中获益。传统上，卡压性神经病变的严重程度基于临床评估以及主观临床量表（如McGowan量表和波士顿腕管问卷）来确定。手术决策依赖于这些症状以及通过电诊断研究（包括神经传导速度和针极肌电图）评估的神经功能障碍程度。对于腕管综合征，如Padua和Bland开发的分级工具根据电诊断结果对严重程度进行分类。然而，电诊断研究可能无法准确反映疾病的严重程度，并且对于肘管综合征等情况，该测试可能敏感性较低。例如，传导速度是最常见的电诊断测量之一，容易产生测量误差，这在肘管综合征的诊断中可能尤为突出。虽然超声、CT扫描和MRI等影像学研究对识别潜在的压迫部位有用，但它们无法检测潜在的神经生理学变化。神经肌肉动力学检查（MMG）已成为一种创新的方法来测量神经健康和神经肌肉连接。该技术检测神经支配区域的肌肉纤维活动，反映了由运动单位激活产生的肌肉纤维机械振动。虽然MMG历史上是指测量等长收缩期间产生的肌肉振动或声音，但该术语现在也通常用于描述使用加速度计测量动态肌肉收缩。其中一种市售设备SENTIO MMG（DePuy Synthes， Raynham， MA）先前已被证明可用于监测神经根和周围神经减压手术。基于加速度计的MMG传感与传统电诊断测试相比具有几个固有优势。首先，加速度测量不易受到附近电子设备的电磁干扰，并且与肌电图（electromyography， EMG）相比具有更高的信噪比。其次，MMG不受刺激伪迹的影响，这在刺激和记录位置之间距离较短时尤为重要。第三，加速度计传感器是无创的，通过粘合剂固定，而EMG通常使用针电极进行记录，侵入性更强，并且有针刺伤害医疗工作者的风险。应该指出的是，在本研究和其他研究中，MMG是在手术环境中进行直接神经刺激；然而，手术部位远端的传感组件不需要针头放置。虽然表面EMG也提供了一种无创方法，但它高度受限于技术限制，例如来自邻近肌肉的信号串扰和由介入组织引起的低通滤波，降低了信号可靠性和解释性。最后，由于这些固有的优势和简单刺激阈值指标的简便性，MMG可以更容易地由外科医生直接使用，而无需技术人员的协助。在本研究中，研究人员的目标是在慢性卡压性神经病变的啮齿动物模型中，开发基于加速度计的MMG指标作为神经功能障碍的标志物。首先旨在验证这些指标在不同卡压持续时间和严重程度下的有效性，并将MMG与既定的电诊断测量和组织学相关联。其次，旨在使用相同的指标跟踪减压后的恢复情况。研究人员使用Lewis大鼠（8-12周龄），通过硅胶管建立坐骨神经慢性压迫模型。研究使用了定制的加速度计MMG设备和商用SENTIO? MMG设备进行验证。神经功能评估包括MMG测量（刺激阈值MMG-st和加速度幅度）和CMAP测量（潜伏期和波幅）。此外，还测量了诱发的肌肉强直力、肌肉质量，并进行了神经组织形态学分析（髓鞘宽度和G-ratio）。研究分为两个部分：第一部分评估了不同压迫持续时间（2、3、4、5、6个月）下的神经功能变化；第二部分评估了压迫3个月后减压，再恢复2、4、6个月后的神经功能恢复情况。论文发表在《Frontiers in Neurology》。
本研究结果表明，在慢性压迫模型中，MMG刺激阈值（MMG-st）随压迫时间延长而显著升高，并在减压后逐渐恢复。具体结果如下：在压迫持续时间方面，与对照侧相比，压迫侧坐骨神经的MMG-st在压迫3个月后显著增加（控制组：0.32 ± 0.09 mA，压迫组：0.42 ± 0.11 mA， p < 0.001）。CMAP潜伏期在压迫后所有时间点均延长，CMAP波幅在聚合所有压迫时间点后显著降低。组织形态学分析显示，压迫导致髓鞘宽度减小和G-ratio增加。当使用≥0.4 mA作为阈值时，MMG-st识别压迫神经的敏感性和特异性分别为76%和80%。在减压恢复方面，压迫3个月后MMG-st显著升高（控制组：0.34 ± 0.08 mA，压迫组：0.47 ± 0.11 mA， p < 0.001）。减压后，MMG-st逐渐下降，在减压后6个月恢复至接近基线水平，与对照组无显著差异。CMAP潜伏期同样在减压后恢复，在减压后4个月与对照组无显著差异。组织学上，髓鞘宽度在减压后6个月恢复至与对照组无显著差异。相关性分析显示，MMG-st与CMAP潜伏期（rrm = 0.41， p < 0.001）呈正相关，与CMAP波幅（rrm = ?0.20， p = 0.021）和髓鞘宽度（r = ?0.45， p < 0.001）呈负相关。此外，研究人员还观察到4只大鼠发生严重压迫导致华勒氏变性，其MMG-st显著高于慢性压迫神经（0.60 ± 0.14 mA vs. 0.41 ± 0.10 mA， p = 0.038），这表明MMG有助于区分慢性卡压与严重变性。
讨论部分总结，MMG-st在压迫后升高，减压后改善，并与电诊断和组织形态学指标具有统计学显著相关性。这些发现支持MMG作为评估神经卡压严重程度和手术减压充分性工具的可行性。研究的第一部分评估了MMG量化慢性神经卡压严重程度的效用。结果显示压迫神经的刺激阈值显著增加，这在压迫3个月时变得明显，并与CMAP波幅和潜伏期相关。然而，MMG测量的肌肉加速度幅度在压迫后与对照组没有差异。这种刺激阈值敏感性高于幅度的结果可能反映了该模型的病理生理特点：主要是脱髓鞘而非轴突丢失的早期阶段。第二部分旨在使用MMG评估手术减压后的恢复程度。减压后，MMG刺激阈值逐渐下降，恢复至基线水平，与CMAP和组织形态学结果一致。MMG与电生理和组织形态学测量之间的相关性支持了其作为神经压缩生物标志物的效用，尽管其关联强度略低于CMAP潜伏期。MMG与CMAP潜伏度的中等相关性表明，这些模式捕获了神经功能障碍的部分重叠但不同的方面，提示MMG可能为标准电诊断测试提供补充信息。之前的一些临床研究也证明了MMG在神经根和周围神经减压术中监测的潜力。本研究代表了MMG作为慢性卡压性神经病变生物标志物的探索性研究。由于MMG-st需要直接神经刺激，研究人员并不预期其用于常规术前诊断；相反，预计其主要效用是在手术环境中。具体而言，MMG-st可以用于（1）提供比术前电诊断更准确的术中病理严重程度评估；（2）实时指导外科医生减压的充分性和范围；（3）可能提供关于预期恢复的预后信息。在该临床前数据集中，基于简单MMG-st截断值的合理敏感性和特异性是令人鼓舞的，但由于神经几何形状、肢体大小和刺激条件的差异，此处确定的0.4 mA阈值预计不能直接转化到人类。该研究的局限性包括：加速度幅度未显示显著差异，可能与该模型主要病理为脱髓鞘有关；基线时存在微小但显著的差异，可能与操作顺序引起的温度变化有关；MMG设备采样率低，无法测量潜伏期；实验设计可改进，如未进行正式随机分组；使用的是再生能力更强的年轻啮齿动物模型。研究结论指出，MMG可用于量化慢性卡压性神经病变中的神经功能障碍和恢复。引发肌肉反应所需的刺激阈值因压迫而升高，并在减压后恢复至基线水平。未来的研究应侧重于正式的生物标志物验证，以及将其用作评估减压充分性的可能术中工具。
