覃颖 谭颂华 詹悦 唐安洲
咽鼓管(eustachian,ET)具有调节鼓室气压、保持中耳与外界气压平衡的功能,一旦ET不能正常开放,将导致一系列中耳病变。咽鼓管的主动开放,咽鼓管旁肌起重要作用,Finkelstein等[1]在对30例粘膜下腭裂、隐性粘膜下腭裂及先天性单侧腭帆提肌(levator veli palatini,LVP)麻痹的患者进行治疗和观察后,认为腭帆提肌对咽鼓管开放机制无明显作用;Cantekin等[2]发现切除恒河猴腭帆提肌并不影响其咽鼓管通气;因此,多数学者认为腭帆张肌(tensor veli palatini,TVP)是开放咽鼓管的重要肌肉。
肌电图(eletromyography,EMG)是一种测试肌肉及其支配神经电活动的检测方法,可发现肌肉影像学及肌肉活检出现异常前的神经肌肉功能改变。本研究拟通过检测、分析正常人TVP的肌电图特征,建立正常人TVP的EMG检测方法及正常值,为研究咽鼓管旁肌与中耳疾病的关系提供参考。
1.1研究对象 20例健康志愿者,男11例,女9例,年龄24~36岁,平均29.15±3.54岁。入选条件:①无中耳炎、鼻咽肿瘤、鼻咽炎病史;②行鼻内窥镜检查、耳内镜检查无异常;③纯音测听、声导抗检查无异常。
1.2仪器设备 BL-420E+生物机能实验系统为成都泰盟科技有限公司产品;同心圆针状电极为广西医科大学设备科制作,经实验前检测,所用电极无短路、在电解质溶液中无绝缘现象,且均能引出稳定的肌电图形。
1.3研究方法
1.3.1TVP的EMG采集 电极置入:鼻腔表面麻醉后在硬性鼻内镜下将已连接BL-420E+生物机能实验系统的同心圆肌电极针插入咽鼓管咽口腭襞前下约3 mm的TVP内,深约2~3 mm,该处为TVP EMG中点的记录位置,再在距中点上、下各约2~3 mm处分别插入2个电极,记录为上点、下点(图1)。另以上额两侧、眉弓上方约2 cm处作为双侧的地极。
1.3.2TVP的EMG的记录 嘱受试者行间隔3 s左右的吞咽共10次。将BL-420E+生物机能实验系统调至双通道肌电实验模式,记录吞咽时TVP收缩EMG图形的振幅、收缩时肌电数据,扫描速度分别为640、320、160、80、10、5 ms/div,选择25个TVP收缩的动作电位的振幅、时长、相位。采样率为10 000.00 Hz,增益为500 Hz,时间常数为0.01 s,高频滤波为1 000 Hz,扫描速度为640 ms/div,并采用50 Hz滤波抑制功能,排除电源电磁干扰。除2例受试者因鼻中隔偏曲,只能采集单侧TVP的EMG外,其余受试者两侧同步进行TVP的EMG检测,故共检测了38侧TVP的EMG。
图1 电极针扎入TVP各点
1.4统计学方法 将所获得的EMG数据采用SPSS13.0统计软件分析。
2.1电极位于不同点记录的TVP的EMG波形比较(扫描速度为320 ms/div)(图2~4) 由图2、3可见上点、中点EMG波形基线基本平稳,波形清晰,图4见下点EMG出现明显的锯齿状规律波动,且部分波形较模糊,不易辨认。故以上点获得的EMG进行数据测量。
图2 TVP 上点的EMG
图3 TVP 中点的EMG
图4 TVP 下点的EMG
2.2吞咽时TVP的EMG波形特点
2.2.1受试者吞咽TVP时的收缩波形 扫描速度分别为640~10 ms/div,由图5可见,无吞咽时,基线平稳,未出现收缩波;吞咽时可见TVP收缩产生的动作电位的爆发,并且随着每次吞咽动作,都会出现TVP规律的收缩波形,收缩波形为递增-峰值-递减型。随着扫描速度的增大(320~80 ms/div),可逐渐观察到TVP动作电位发放形式及动作电位相互逐渐叠加,形成干扰相(图6)。当扫描速度为10 ms/div时,记录到电位为干扰相,当扫描速度为5 ms/div时,可对单个动作电位进行分析。
吞咽时双侧TVP同步收缩,两侧EMG图形相似对称,时间上无滞后(图7)。
图5 扫描速度为640 ms/div时的TVP的EMG图形
图6 扫描速度为320~80 ms/div时的TVP的EMG图形
图7 吞咽时双侧TVP EMG图形比较(扫描速度为640 ms/div)
2.2.238侧TVP的EMG参数 吞咽时TVP的EMG图形的振幅、收缩时程见图8、9,扫描速度调节至5 ms/div,选择25个TVP收缩的动作电位的振幅、时程见图10、11。TVP收缩持续时间为0.863±0.255 s,收缩产生的峰电压为445.100±246.808 μV,其EMG波型为干扰相,动作电位时程为9.142±2.178 ms,动作电位的振幅为254.260±191.544 μV,动作电位图形多为2~3相波形。
图8 吞咽时TVP收缩时程
图9 吞咽时TVP收缩峰电压
TVP在鼻咽部的表浅走行,使得TVP肌电研究易于实施。目前有关TVP肌电图的采集主要有侵入法及非侵入法:Su等[3]采用咽鼓管咽口腭襞前下约3 mm作为穿刺点,记录了11例正常人TVP和LVP的EMG;为了减少受试者的不适感, Picciotti等[4]改用非侵入法,在电子纤维鼻咽镜的引导下,经鼻腔伸入非侵入性银质表面电极在吞咽时记录TVP的EMG。本研究尝试了上述两种方法,发现非侵入法测出的肌电图受周围组织干扰较大,准确性逊于刺入式电极,故采用电极置入法记录TVP的EMG。
电极在肌肉的置入点位置的选择,是能否获得准确且稳定的肌电图形的关键因素之一。Su等[3]提出的TVP电极插入点为咽鼓管咽口腭襞前下约3 mm,为寻找更合适的电极置入点,本实验将Su[3]提出的置入点设为中点,并沿其在咽鼓管咽口前唇腭襞处向上、下约2 mm处再设另两个置入点,比较三点操作的便利性和图形稳定性,从文中结果看,上点、中点获得TVP的EMG基线较平稳,波形清晰,而下点获得TVP的EMG的基线出现了较为明显的规律波动,波动如与收缩波形重合,影响振幅等参数的测量,也使得EMG波形偏离基线,不易分析动作电位;且部分下点的TVP收缩波形较模糊,不如上点、中点清晰。在操作上,上点较不易受下鼻甲后端的影响,而中点、下点在电极置入时,如下鼻甲后端收缩不良,较容易受其阻碍,不仅增加受试者的不适感,且吞咽时容易导致针电极脱落。故本研究认为上点优于中点、下点,可更良好、准确地固定针电极,并获得稳定的肌电图形,推荐后续研究中以上点作为电极置入点进行TVP的EMG研究。
图10 TVP收缩时动作电位振幅
图11 TVP收缩时动作电位时程
本研究观察到随着吞咽TVP出现收缩波形的规律发放,其收缩波形为递增-峰值-递减。由于动作电位振幅是肌纤维去极化和超射的幅度,间接反映了电极区域中肌纤维的大小、密度及其发放同步性,而动作电位的时限代表了不同肌纤维同步化兴奋的程度,所以它们是进行肌电分析的主要参数,本研究所得TVP的动作电位振幅、时程结果与Su[3]的研究结果接近。
由于动作电位的振幅和时限与针电极单位面积内的肌纤维密度、数目、直径及其发放的同步性有关,不同个体的肌肉状态不同,这些动作电位叠加之后可出现形态不同的收缩波形。本研究中观察到几种不同的TVP收缩波形,但在调节扫描速度分析动作电位时,发现这些肌肉的动作电位发放形式都为干扰相;而当扫描速度调节至5 ms/div时,可采集到单个动作电位进行分析。
从文中结果看,正常人吞咽时两侧TVP同步收缩,EMG图形相似,时间上无滞后。在后续中耳疾病研究中,如果出现一侧TVP病变,可与对侧正常TVP进行比较。
Bluestone[5]提出ET主动开放功能障碍是导致中耳疾病的重要机制之一,而咽鼓管旁肌功能不良在ET主动开放障碍机制中占有重要的地位。研究表明如果腭帆张肌等控制ET活动的肌肉功能不良,更易引起ET通气不良,导致中耳负压[6,7]。Casselbrant等[8]在试验性麻痹动物TVP后出现了显著的中耳负压和渗液;Su[9]发现,在13例出现分泌性中耳炎症状的鼻咽癌患者中,有92%的患者出现了TVP麻痹。目前,关于咽鼓管旁肌的病理EMG的研究多集中于鼻咽癌和腭裂疾病患者,而对没有明显阻塞性病因引起的分泌性中耳炎的咽鼓管旁肌研究较少。对中耳炎患者中耳积液的分析,发现IL-1、TNF-α在积液中高表达[10],而IL-1可以造成肌肉组织的营养障碍,影响肌细胞代谢使肌肉功能发生改变[11],还能诱导体外培养的人肌细胞出现萎缩[12]。体外试验也证实,TNF-α能使肌肉收缩功能出现障碍并加速蛋白丢失,从而影响肌力[13]。在这类疾病中,是否存在咽鼓管旁肌功能障碍,值得进一步研究。
总之,以TVP上点为电极置入点,扫描速度为5 ms/div时可获得稳定的TVP的EMG图形,为研究咽鼓管旁肌的病理生理机制及其在中耳疾病中的作用提供一种方法,有广阔的研究前景和临床应用价值。
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