中山醫學院醫學研究所碩士論文

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中山醫學院醫學研究所碩士論文

五在aster Thesis, Institude of J\在edicine ，

Chung Shan ^J\在edical and Dental College

指導老師:江炳毅 副教授(Ping-YanChiang)

接受血液透析治療之尿毒症患者

經頭骨磁電刺激之研究

Transcranial 1\在

in Uremic Pa

研究生:丁化 (Hwa Ting) 撰

i明岫輛輛\\

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本論文為中山醫學院授予醫學碩士學位之 必備條件之一，經中山醫學院醫學研究所碩

士論文考試委員會審查合格及口試通過 O

口試委員

教授

苦孟 71

林口長庚醫院 黃美觀

副教授

三 -Fd

扎扎

何走一

私立中山區學院醫學乎在

私立中山醫學院復4建醫院 ^{教授(論文指導教授)}

吹訂六 、l 乞失去

江炳蟲

誌謝

本論文之撰寫，蒙李所長宣佑殷殷啟迪，汪師炳筑、公衛年蔡師崇弘、

台大張權維醫師多方剖析凝滯，疏通疑慮，始底於成，師恩浩 j翰，非可 言宣。畢主任柳鶯、陳律文醫師、省新用偉倪醫師及葉純好、詹騏璟、

胡超華、蔡健星、李佳蓉、周希誡諸位聞事友人從旁襄助之功，尤不可 波，於此併致謝意。

寫作期間，余雖專心致志，然驚鈍孤陋，瑕疵必多，尚祈學者前輩，賜 予匡正，不勝企廠。

丁化 謹誌於

中山醫學院醫學研究所

中華民國八十二年六月

摘要

尿毒患者周圍神經病變致運動及感覺神經傳導速度降低，

這種情形早先於臨床症候發生，已見於許多神經電生理學的研 究，而對於其中樞神經的研究，卻顯得十分缺乏。

在這研究裡，我們利用前置誘發的方法，對 27 位正常人及 20 位業已接受不同時間的血液透析的尿毒症患者，作經頭骨的 磁電刺激，以便於評估上下肢的運動傳導路徑，並記錄患者透 析前 3 個月之腎析前生化數據，作為比較參考之用。

結果發現，有 6 名患者之上肢或下肢運動電位無法誘發出，

而有 2 位患者之 F 波有變異的情形，這些狀況均不在對照組內發

生 O

若與對照組比較，則發現尿毒症患者之上下肢運動誘發電

位及 F 波的傳導時間及正中神經的傳導速度，明顯地，較長較 慢;而除了血比容之外，腎析前的簡單生化值和血液透析的時

問長短，均與正中神經傳導速度無關。

也許我們可以猜測，尿毒患者之運動誘發電位異常的情況

，可能緣因於中樞或周圍運動神經傳導路徑及相關之突觸，在 結構或功能的異常所致。

Abstract

Many neuroelectrophysiological studies for uremic peripheral neuropathy revealed decreased motor and sensory nerve conduction velocities prior 切 significantclinical symptoms occun吐ng， but a few done for central neuropathy.

In this study, transcranial magnetic stimulations with prefacilitation for motor evoked potential to investigate motor pathways of upper and lower extrimities were done for 27 normal subjects and 20 uremic patients received various long hemodialytic course; the patients' simple prehemolytic biochemical data 3 months priorωthis study were recorded, as well.

Absence ofmotor evoked potentials in upper andl or lower extrimities was found in 6 uremic patients and abnormality of F waves in 2 patients, which were not no世cedin normal subjec臼.

Compared with normal subjects, uremic patients were significantly delayed in central motor conduction time oflower extrimity (CCTp) and in latencies of motor evoked potentials and F waves in both upper and lower extrimities (MC/APB, MC/AT, Fm, Fp, respectively) and declined in motor nerve conduction velocity of median nerves (J\1NCV) .

Biochemical data as well as duration of hemodialytic course were not correlated with severity of decreased J\1NCV, but hematocret.

The abnormalities of motor evoked potentials in uremic patients may be caused by structural and/ or functionallesions in central and peripheral motor pathways and relative synaptic area.

目錄

第…意結論

一、總論. . • . . . • . . . • ; . . . • . . . . 1

二、腎臟病的神經學上的併發症 ...4

1.尿毒性腦部病變 ...4

2. 尿毒性神經病變 ...8

3. 透析失調症. . • . . . . .• • • . . . • . . . • • . .11

4. 透析所致的痴呆症. . . . . .• • • . .. . . . • • • . . . • .12

三、經頭骨磁電刺激的臨床使用 1.運動神經激發電位. ... . . . . .. . . . . .15

2. 運動神經束的中樞傳導時間 ...20

第二章實驗材料及方法 ...24

第三章質驗結果 ...28

第四章討論 ...30

屬表.

.“

參考文獻. . . .

第一章 結論

一、總論

慢性腎衰竭導致神經方面的症狀，是十分多樣性的，它可

以侵犯運動神經 ，感覺神經及自主神經 5， 6 等周圍神經，亦可能 波及視神經，聽神經和其它腦神經 7 。而發生尿毒性神經病變，

在臨床上卻不易確定，究其原因，主要是其臨床症狀與電生理 的異常，往往無明顯的相關 8 ， 9 。一般可以見到的徵候，如深部 肌股反射降低、周圍神經傳導速度降低和其他電生理的異常現

象。有學者就利用 sural nerve 的活體切片及屍體解剖而將上述現 象歸因於神經髓鞘脫鞘的結果，而脫鞘乃是次發的現象，其主 要的發現是神經細胞軸突的 Wallerian degeneration 10，泣，凹， 130

倘若這些病患能及時接受有效的血液透析治療，或成功的

腎臟移植手衛，短短數天內可以見到在顯微鏡底下的變化及神 經電學檢查的結果，皆有明顯的進步。因此認為:尿毒症病患

周園神經的病變，除可能來自結構上的改變外，功能上的改變 亦應在考慮之列。

除了周圍神經易遭波及外，中樞神經無統亦無法倖免，而 導致的症狀為振顫、肢體夫張性抖動、顛痛及運動和一些智力 方茁的障礙 18 ，凹， 20 ， 21 。這些病患在接受腦電圖檢查時，常可以 見到明顯的緩波現象尬。如同周圍神經病變的痛息，若能給予

及時而有效的血液透析治療，或是成功的腎臟移植手衛，則這 些症狀將能有效且迅速牠改善 21 ，訟， 23 。有一些學者對病患及尿 毒狗的腦部作切片檢查，發現腦皮質中鈣的含量明顯增加 15 ，時， 17 。這個現象亦見於周圍神經之檢查，是否因此而影響到 神經細胞的滲透性仍待進一步研究。

目前，許多電生理學的評估方法，早已應用於慢性腎衰竭

患者用閏神經的檢查，這些方法包括 F 波、 H 波鉤，衍，運動神 經傳導速度、感覺神經傳導速度和聽覺誘發電位鉤，而對於中

樞神經如運動和感覺神經的傳導的研究，卻不多見。而周圍神 經的傳導異常是否能平行地反應中樞神經的病變程度，目前尚 未明朗。

1980 年 Mertonand Morton 首先發展出非侵犯性腦部運動神經 傳導的檢查，即利用置於頭皮上的電極經頭蓋骨的電刺激，測 量自運動皮質經脊髓前角細胞及周圍神經至相關肌肉的運動神

經傳導速度侶。 1985 年 Barker 更利用磁電效應原理，發明電磁刺 激器，有效地解決因高壓電對病患帶來的不迪之感。目前已成

為大腦運動神經年統研究的利器 O 過去的幾年裡，它已被利用 於神經脫鞘性疾病的檢查 27 ，詣，鉤，脊髓手術時對運動路徑的監

測 30 ，以及有關脊髓神經根病變的評估。

利用磁電刺激檢查，可以得到極具價值的神經生理的知識

，除了可以應用於正常運動年統的研究外，對於任何波及運動 年統的疾病，如多發性硬化症 27 ，鉤，鉤， 31 、運動神經元疾病 32， 33 、退化性張力異常 (degenerative ataxic disorder ) 34 、腦部缺氧

(cerebral ischemia) 35 、腰椎神經根病變 36 、腰薦椎神經叢病變 37 及 頸椎病變 38 均具診斷價值。

有關於慢性腎衰竭的病患所遭受神經無統的障礙程度，與 生化物質的關聯性，至目前已有多位學者 2，鉤， 40 ，缸，的經研究發現 :副甲腺素加入或去除 42 ，與腦中鈣含量及腦電圓的變化有明顯

相關;神經組織中Transketolase 降低的，血清中 myoinositol 增加 44 ，均可能使周圍神經傳導速度減慢;外加的副甲狀腺素，亦

可導致自主神經病變 45 。對於發生血液透析性腦部病變 (dialysis encephalopathy 的病患，死後作腦組織切片，發現平均 GABA (r- aminobutyric

acid) 量下降 30... 35% '

acetyltransferase 活性亦降

二、腎臟病的神經學上的併發症

1921 因昏迷而來醫院之患者，死亡後接受大體解剖而發現 正確診斷為尿毒症者，有 43% 0 同樣地診斷為尿毒性周圍神經 病變的病人，事實上並非尿毒症的，亦十分多 53 。

雖然，目前我們對上述二種因腎衰竭，而發生的併發症，

了解程度明顯增加許多。然而，它們是否來自尿毒症，抑或是 來自造成腎病的病因，若想要作進一步鑑別診斷，至目前為止

，仍十分困難 10 。就此，我們針對在治療腎衰竭的過程，所可 能發生的併發症，如:尿毒性腦病變，尿毒性神經病變及其它 神經併發症，作進一步的討論 O

1 尿毒性腦部病變

理學檢查一些症狀:

包括尿毒病在內的代謝性腦病變，均有智力上的改變，由

於主控意識狀態的網狀激發來統 Creticular activating system )及與 意識相關的新皮質活性 Cneocortical activity ) ，均有受侵犯的可能

。在神經功能受抑制的情形之下，將導致反應遲鈍或昏迷，亦 可能連帶發生Twitching 等現象。意識障礙發生時，可能十分迅 速，亦可如同慢性腎衰竭般地持續發生 O 早期腦病變的病徵常 包括:注意力不集中悅，無法完整思想品，精神淚散及記憶力障

力障礙等。一般以注意力無法集中，思慮礙障，可能為最常見 的早期異常症狀。

一般臨床上的檢查，腦神經常是正常的，眼睛轉動，瞳孔

的光反射，及角膜反射均無異狀，除非病患處於嚴重昏迷狀態

。聽神經檢查，可能發現中頻或高頻的聽力障礙間，而這些障 礙極可能因治療而明顯改善。

Asterixis 常發生於患有尿毒症腦病變的病患。所謂Asterixis 即突然喪失姿勢張力，這種情況可見於雙手，即所稱的拉手陣 顫。除此，尚有無法維持用力閉眼及突舌等夫能狀態。當姿勢

失調時，收縮肌上的肌電圖反呈現靜止狀態， Tyler 57歸因於脊 髓之上的異常。除此之外，如多發性肌肉陣顫及肌肉瘦學亦不 少見。

病理生理學:

導致尿毒性腦病變的真正原因，至今尚未完全了解。曾有

人發現:尿毒患者的腦血流量及代謝率明顯降低駒， 59 ，這種非 特定的現象與意識狀態有平行關于息。而在尿毒性動物的研究中 發現腦都能量的代謝是正常的，這似乎說明基礎腦能量代謝狀

況與意識障礙的程度無關的。

幾乎所有尿毒症的病患均有木、電解質及酸鹼失衡的現象

，而這些因子已為多位學者所重視，尿毒患者腦脊髓液的酸鹼 值是正常的 61 ，而同樣的結果亦見於尿毒狗的研究 62 。其血液，

腦及腦脊髓液酸鹼值均在正常的範圍 63 。亦有學者發現在十個 死於尿毒症的病患作反解，發現腦中水分、生甲、氯、銀均在正 常範園。而在這些患者中，納離子偏低，而腦灰質中鈣的含量 為正常值的兩倍。動物質驗中，處於急性腎衰竭的動物，並無

腦水腫的現象的。而從尿毒鼠中得來的 synaptosomes '發現水及

尿素的擴散仰是正常的 65 。

由於尿素是一種滲透活性高的物質，而尿毒症病患血中尿 素明顯偏高，於是所產生的血液及腦組織間的滲透差異，就曾 受到進一步評估的。目前証實，血液中腦脊髓液及腦組織中的

尿素的濃度幾乎相間，也因此無所謂滲透層階發生。然而，若 進一步對尿毒患者腦部各種活性滲透物質作一番定性分析，目

前為止，也只有半數的物質可以分析出來的，而其餘非特異性 的滲透物質，對症狀的影響程度，仍須進一步的研究。

由於尿毒病患者有不正常腦鈣含量一經發表後，即引起多 位學者對鈣及副甲狀腺的關注。實驗中發現尿毒患者的近乎兩 倍正常量的腦鈣含量，與副甲狀腺素高低有平行相關，即從1. 5 至 2 倍以上。而這種狀況約在腎衰竭後兩天內即發生，亦引發腦 電圖的異常 O 若就特定腦電圖研究分析，發現約 40% 的波頻低

波頻低於 5 Hz '而僅有 22% 在 9 Hz 以上(正常值分別為 2% 及 62%

)。扑來副甲腺素一旦加入，不僅提高腦中鈣的含量並且使腦 電圖遲緩的程度更為明顯。而此狀態可因此激素中止，而停止 O 在對 20 個病患在接受透析治療後發生腦電圖遲緩現象，經研 究，發現 16% 波頻低於 5 Hz '而 i史遲緩的程度與血中鈣、磷、

creatinin 、病患年齡及透析期長短無相關性的，而明顯地與血清 中副甲狀腺素的 N端，而非 C端的斷片濃度有正相關 O 利用工， 25-

dihydroxyvitamin D 治療後， N-端副甲狀腺素的含量從 4283/ml 降至 1738/血1 (正常< 250) ，腦電闡亦明顯改善，副甲狀腺切除亦能有 相同的結果 690

腦鈣含量異常可能導因於 synaptosome 內@銷一鈣 antiportor 活 性增高或@耗能量鈣吸收反應效率提昇'而這些情形可以在倒 轉的細胞膜中証實 70 。另外更有一些腦鈣代謝與副甲腺緊密相 闊的証據 71 。雖然鈣對尿毒性腦病變的角色仍未完全明暸'但

其為神經傳遞的障礙最為可能的 o Biasio172 曾下過一個假說，尿 毒性腦病變就是導困於神經傳遞物質失衡所致，而這些物質包 括 glutamine ， glycine ，及芳香族或丈鏈的胺基酸 O 這些物質被認為

與一些神經介質如 GABA

Dopamine ，及 serotonin 有關 O 尿毒症

所致的神經病理異常，是非特異性的，所以無法就此推演腦病 變的必然性 73 。

2 尿素性神經病變

從開始有尿毒性神經病變之描述時，即對尿毒本身、導致 腎衰竭的病程及血液透析治療等，三種可能致病的誘因，有著 極大的未確定感 74 ， 75 。而這種疑惑在病患接受血液透析及腎移 植所得到改善而漸趨明朗化 76 。目前認為:腎衰竭的程度及時 問長短，為決定未來是否有神經病變的最重要因子。

在腎衰竭嚴重至必須接受透析或腎移植不可的病患，大部 分均有神經病變。布這些病患的 2/3 '可能有神經病變的症狀或 神經受傷的電生理異常的變化。

尿毒常導致較遠端對稱性的神經病變，並合併有運動及感 覺的對稱性的障礙，而這種特性是十分重要的。如果在症狀發

生時並非對稱;而且，可以用一條神經或是其分枝來解釋所有 症狀的表現，此時，雖然尿毒性神經病變仍無法排除，但多發 生神經病變將是較可能的診斷。許多疾病如:糖尿病或血管炎 均可能造成腎衰竭，而這些疾病造成的神經病變可以對稱性或

非對稱性的狀態表現。尿毒性神經病變常可以 restless leg

symptom 為其早期症狀，之後，可能有更典型的症狀發生，如

:異樣知覺、麻痛、及其他知覺性障礙，並可合併肌無力。由 於具有較長軸突的神經最早遭到侵犯，故而症狀常以下肢開始

;而隨著神經狀態的惡化，漸漸地侵犯至上肢及手。

Asbury 認為灼燒的異樣感覺並不多見 74 ，發生的原因可能是 神經受傷後，造成相關肌肉的瘦學性收縮。而此種肌肉瘦擊性 收縮，可能與廣泛水分及電解質的失衡相關。而這種現象卻常 在血液透析的過程中發生 O

理學檢查可以發現，尿毒性神經病變的患者，常表現出長 襪及手套狀的感覺異樣的分佈。隨著疾病的進行，這種症狀可 能範閣愈形增加，並且有向上擴展的趨勢。一些反射漸漸消失

一猶如感覺異常般，先喪失躁都跟膜反射，之後喪失單突觸反 射，而這些均屬於較短的神經所丈觀。

尿毒性神經病變的真正病理生理學至今尚未十分明瞭'很 多學者十分重視副甲狀腺素及鈣的代謝，在這芳百所扮演的角 色。這個曾被視為是尿素性腦病變的主要因子，目前認為可能

與尿毒性神經病變亦脫離不了關 4年 O 再者 myoinositol 77亦被提及

，實驗室中，利用餵食 myoinositol 高含量的動物進行實驗，發現 血漿中 myoinositol 的值與坐骨神經的傳導速度有著明顯逆相關。

而真正原因的關條程度伯待進一步研究。

雖然尿毒性神經病變可以由臨床上觀察得知，但電氣生理

學的檢查仍是十分重要的工具，尤其在運動及感覺神經傳導速 度均變慢的狀況下 O 一般而言，血液肌酸的廓清率與神經傳導 速度十分緊密相關 780 當肌酸廓清率高於正常值後 10% '神經傳

導速度明顯下降呵，當尿毒性神經病變一旦影響到樹突，而導 致傳速度變得遲緩，此時可能是較後期的神經功能障礙。不正 常 H 反射及無法誘發出 F 波，將可能已是神經受到傷害的早期

証據。

Asbury及其學生，是第一位對尿毒症病患描述周圍神經病變 的人。他們對一些有嚴重神經病變的病人死後屍解發現，有神 經纖維喪失的情形。而這種狀況，在遠端的神經纖維中更是明 顯，而在近處的神經就不知遠端嚴重，而這種現象與臨床上的 評估十分吻合。雖然神經纖維上有去髓鞘的情形存在，而這些 報告大部分來自 sural nerve 活體切片檢查，學者們相信，這種現 象緣因於軸突的異常。

用閏神經定量及電子顯微鏡定性在尿毒性神經性病變的研 究，亦有令人雀躍的發現。首先是神經軸突的棋徑明顯減少，

而以棋徑較大的神經所受的影響更有明顯，而顯微結構的差異

，亦有多起發現。神經髓鞘板層的關裂(這可能與早期神經軸 突的脫鞘情形有關) ，神經軸突內肝酷的蓄積，及粒腺體的異 常。而以上這些現象均為非特異性的，無法就所發現的情形指

出追究竟是那一種神經病變。

目前為止，大家公認血液透析對尿毒性神經病變，有明顯 療效。實驗中發現若能有效地將分子量 300 至 2000 道爾吞的分子

身體外，將使神經病變明顯地改善，而對於無神經病變

咒咕您如一/'"

的尿毒患者能達到預防的效果 760 3 透析失調症:

透析的目的，無疑地，是要排除多餘的水分，電解質及有 機物質，如:尿素、肌酸及可能導致腦病變或神經病變的除毒

素 H 。一般病患接受透析治療約每過三次，每吹約 3-4小時，使 得原本腎臟持續性的工作，改變為有期間性地處理血中的代謝 廢物，基於這樣理由，即可能造成失衡的現象。較為輕微的症 狀如:噁心、不安、疲倦、肌肉痘學性收縮及抖顫牢，時有所 閣。然而較重的症狀如顛摘，多以大發作的形式表現，而局部 性的顛癥偶爾也可以見得到。由於透析技街進步，昏迷甚或死 亡的透析併發症，在 1970 年之後巳十分少見 83 。上述的症狀常 發生在治療期，但亦可能在剛完成透析之後。

某些急性的症狀一旦發生，可能連帶腦電圍有緩波發生，

或根本無典型波可以測知。如果此時作腰椎穿刺，可以發現腦 脊髓液壓力明顯上升，較先進的研究報告指出:某些長期洗腎 的病息，雖無明顯的臨床症狀，但仍有較吹要的腦電圖異常的 現象，而有一些輕微症狀的患者，如疲累，則腦電圖異常會更

明顯 84 。

透析失調症可能緣因於腦浮腫，這是由於尿素及其他不明 分子的增加，使尿毒症病患的血中及腦中電解質濃度亦增加所

致。Arieff 及其共事者 85 ，就實驗室中尿毒症的狗，作快速及慢 速的血液透析，而加以比較，發現，快速透析遠比慢速透析腦

中水含量及滲透物質濃度，要高許多。而快速透析處理，常可 能發展出血液與腦組織間滲透壓的差異及腦脊髓液的酸化現象

，而這種血液與腦組織滲透壓差異將促使腦組織水分蓄積，而 導致腦部浮腫及症狀發生 O

Holliday 與其徒眾的發現:相對於快速透析所導致腦容積的 增加，如果透壓的差異變化形成的時間延長，則腦容積將不致

改變。由此可以推測，快速血液透析只能有效地將血液中滲透 活性物質移除，而對於腦中的不知名物質、尿素及其它滲透活

性物質無法快速排除，於是發展出所謂血液及腦組織的滲透差 異 (Blood國brain-osmotic gradient) 0 由於水能自由進出血腦屏障

(Blood-brain barrier) ，於是便由血液中移入腦組織，致腦浮腫及發

生病症。如能了解此一機轉，而利用增加透析次數，延長洗腎 時間，將可避免相關症狀的發生。

4 透析所致的痴呆症

透析所致的痴呆症很少發生，但症狀卻極為嚴重。

Alfrey 描述其為亞急性的變化性質，如:記憶力降低、人格 改變、口齒不清、肌肉痘學或顯痛。而顛摘表現常為多焦點

(m ul tifocal)的形態，多數病患甚至死亡，腦電圖異常以緩波為主

，或中間綴有更遲緩的波 87 。

透析所致的痴呆性，目前認為，極可能是高濃度鋁所致一 根據Alfrey 的觀察 88 ， 1此類病患血鋁的濃度，明顯高於無血液透 析的尿毒症病患。口服結合磷的藥物，可能是外來鋁的主要來 源的，然而流行病學報告指出:透析液反而是最有可能的鋁來

源。基於 1吐，目前各個透析中心都儘可能利用離子交換樹脂，

來排除鋁離子，因而明顯降低此症狀的發生率。儘管如此，腎 析中心仍發現一些零星病患的透析液中鋁合量低，卻亦發生這

種病症的。有人報告副甲狀腺素及 1 ， 25-dihydroxyvitamin D3 亦能影

響鋁的代謝，但目前尚未知是何種機轉導致透析性痴呆症的的 發生。

三、經頭骨磁電刺激的臨床使用

至目前為止，臨床上已能對清醒的人的腦部皮質，作有效 的刺激，也因此，使得中樞神經朱統運動神經亢的傳導評姑，

可以直接進行，這必須歸因於前人的努力。

約在 1980 年 Mortin 及 Morton 24二人，首先利用經頭皮的電流

對大腦皮質作電刺激。而這種電流是一種高電壓，但以極短的 電刺激時間為特性，而對頭皮作刺激，郎今日我們所謂的雙焦

電刺激 (bifocal electric stimulation) 0 而這種作法最大的缺點就是容 易引起疼痛，也因此不易為病患接受，而不易普及。接下來的 一些改善方式，如利用單極正電 (unifocal anodic) 頭蓋骨電刺激。

這種方式所需的電壓較小，而使得 electric stimulation 較易為人接 受。僅管如此，若並非絕對必要，經頭皮的電刺激，仍無法廣

泛地為人接受。

這種狀況一直無法突破，直到 1985 Barker 及其徒弟筍'1"先 發展一種磁的刺激器，這種刺激器在對皮質刺激的過程，並無 疼痛產生。這真是空前的創舉，之後的一些針對腦部運動神經 傳導的論文，陸陸續續的發表，截至目前，市面上已有許多各 式各樣的電磁刺激器可以購得，不過其原理均是相似的，即利 用電容器財存電能至幾千瓦(即幾百焦耳的電能) ，一旦釋出 至銅線圈，即會產生依時而異的磁場，依電生磁'磁生電的原 理，而誘發另一電場，此時即可對頭骨下的腦組織作有效的刺 激。

目前，大致認為:磁刺激對腦組織刺激的部位，應在突觸 前的軸突或神經細胞本體 O 而因此可能在麻醉或腦部缺氧的過 程而使刺激反應不良。

磁電刺激發明至今，這種幾乎不會造成疼痛的刺激線圈，

已被歐洲及此美各國大量採用。臨床上的各種經驗也陸續出籠

'這些論文除了提及某些病患對磁刺激有不正常的反應外，亦 對各種刺激器的利弊得失，及更新的使用技巧及刺激的位置，

作更進一步的探索 O 不容否認地，即使磁刺激仍有其不及以往 電刺激的優點，如電刺激的位置較為明確，但由於其較高的接

受度及不易因經頭骨而有不穩定電刺激量，可 3先進一步了解中 樞及周圍神經的奧密，作一番貢獻 O

1 、運動神經激發電位

依方法學的觀點:

用於未經麻醉病人身上，有兩種經由頭蓋骨的電刺激方法 :一萬雙焦電刺激( bifocal transcranial stimulation) ，有二個刺激

電極，置於腦的運動臣，而連接電刺激器。另一種為單焦電刺 激，即在頭蓋骨外圍先貼上 6--8個連接的電極，是為質極，而單 一的正極置腦的運動區上，這二種電刺激，正極明顯地較貴極

底下的腦組織的激發，有較低的閥值 91 ， 920 這是因為貴極以下

的腦灰質或皮質以下的錐體束神經細胞 (pyramidal neuron) 的樹突 發生過極化的現象，而使其神經亢的 initial segment 去極化 93 。

雙焦電刺激的電場，幾乎均位於頭皮之上，由於頭骨互為電 的不良導體，雖其內外均為電的良導電體，亦只有在較高的電

量時，雙焦(極)電刺激的電場才可以真正深入 Skull 內，而激 發內側的腦組織 O 而單極電刺激的電場在正極之下最大，而來

自頭蓋骨附近的電流方向可垂直於腦的表面，此種放射垂直的

電流，易於激發腦灰質的大錐體細胞(large pyramidal cell)的樹突 與軸突 94 。如果就經由頭蓋骨電刺激而產生的運動激發電位與 對周圍神經作刺激的動作電位振幅大小作比較，下肢的運動激 發電位的振幅約為直接在周圍神經刺激而產生動作電位的

1/2-1 月，而上放約為 3/4-1/4 '即明顯地大於下肢。

1985 年發展出磁電經頭蓋骨的磁電刺激 (Electromagnetic

stimulation) 26，鉤， 92 ，即利用經由鋪線園的高電量，隨著極短時問

內的產生及消退，而產生磁場，又轉換幕電場'Jlt.電場強度有 一定方向，且與磁場強度有平行關餘，足以使神經細胞去極化

。磁電刺激所誘發的電場為圍環形有如甜甜園般，而強度最大

處在刺激器外圍下方，也因此，對於較小的腦部刺激不易應用 26 。

目前可以利用電刺激或磁電刺激，來對大腦皮質作較精確

的定位 95 。譬如:手部的肌肉其主控的皮質約在頭頂外側 6.5-7.5 公分及外耳道與頭頂聯線往前1. 5 公分處。而前臂肌肉為頭頂外 個 5 公分及外耳道與頭頂聯線往前 1 公分。基本上來說，手都肌 肉的皮質範圈，明顯大於主控前臂及肩膀的肌肉的範圍 96 ， 97 。 另外，如果增加刺激的電量，即增加高於閥值的電量，或者是 稍稍運動其要測量的肌肉，此時，可以發現能激發的皮質範園 明顯地增加。又對於下肢及骨盆腔附近的肌肉，其主控的皮質 位置在頭頂處，或是大腦雙側半球之間。

如果電刺激位置向前或向後作試探性的移動，結果會發覺 向前較向後移，所誘發出電位的振幅為小 O 這似乎說明，大腦

皮質因不同的部位，其 giant pyramidal cell 的密度，將有所不同 的。事實上，此巨型錐體細胞 (giant pyramidal cell) 在 Area 4 (48)

的。此 48 經研究有非錐體束之皮質延髓網狀路徑 (non pyramidal cortico-bulbar-reticular pathway) 介入，將使運動區的興奮閥值明顯

上升 1000

此外， prim ary sensory co此ex 雖也有 pyramidal cell 存在，而這

些相對較大的Area 2 的 Betz

'主要是產生 slow

neuron (8PTN) ，而這些神經細胞常用來當作脊髓背角細胞向心

傳導及向紅核處之離心傳導的調節細胞 101 。

運動激發電位 (motor evoked potential; JMEP) 在手部肌肉測得的

振福，明顯高於軀體或下肢的肌肉 O 其可能的原因為:

1) 不同的閥值使然 O 因為下肢及軀體肌肉之運動區位於大腦

2支質較深層處，即雙側腦半球之間。在刺激的過程較不易 徵召神經細胞 102， 103 。

2) 相對於腰部脊髓，頸部脊髓丈觀相同大小的肌肉細胞，必 須利用更多的錐體束纖維，也因此可誘發更高的振幅 O

3) 只有對于部及足部末端的肌肉，其丈觀的神經為單突觸(

只經一個脊體神經元) ，而軀體或大部分下肢的肌肉，其 丈觀的神經是問接地經由脊髓的間接神經元，於是發生突 觸遲滯 (synaptic relay) ，使閥值上昇 O

4) 在下肢或軀體的肌肉，其所丈酷的脊髓神經，其受徵召的 一致性較差，以致使運動興奮波振幅變小，而時間延長。

若電刺激的當時或先前，受淵肌肉進行自主運動，將明顯 降低電刺激的閥值，且使運動激發電位的振幅增加 24 ， 105 。例如

:手都肌肉收縮可比完全放鬆狀態之時差 (latency) 縮短 6 ms 0 可 能在肌肉收縮過程中將激發一大萃的脊髓運動神經元。其間可

能經由肌肉或肌膜接受體的興奮波傳遞給 group 1 的向心神經纖 維，另一種可能即對腦脊髓的傳導束的興奮度，有加強的作用

。

有人在十分短的時間間隔中 (1 ms) ，對腦部外重複性的電刺 激，可以發現有兩種波存在，即: 1υ)D

如下 D-wave ~為島快速田復的波，對突觸間的中斷物質，如麻醉 劑的耐受性寓，並且較不為短暫的缺氧所影響。而 I-wave 較不

穩定，除了易於受麻醉劑的干擾之外，是一種非直接的波，是 要經由多個突觸才可傳遞的 O 當肌肉放鬆峙，可見到較早的 D­

wave 和之後的 I-wave '即少部份的脊髓運動神經元達到閥值。

而在肌肉收縮峙，運動神經細胞處於一個近於閥值的狀態 'D

及 early1 wave 足以激發一個 EPSP ，而使大部份的脊髓運動神經 元達到興奮的狀態 104 ， 107 。

另外有所謂的運動神經元微召的 11 size principle ¹¹ 0 即在主動 收綿的過程，相對較慢的 pyramidal tract neuron '較小的 spinalα MN 及較小的 motor unit '先受徵召。即只有小的 motor unit 受到 激發，而一旦肌肉持續收縮，則在大腦皮質及脊髓處，原先的

狀況漸為較大較快的 motor unit 取代 108 。這可以解釋:如此之肌 肉收縮，可以增加運動激發電位的振幅強度，及縮短電位被激 發的時差 (Latency) 。此外，主動的肌肉收縮亦可以增加，可誘 發運動激發電位的頭皮所佔的面積 O

對於受測的肌肉作持續性震動刺激，在 30 秒後，可增加運 動激發電位的振幅，及降低其 latency ，這可能是震動誘發反射

性張力收縮 (reflex tonic contraction) 的結果 104， 1080 若比較自主性

的肌肉故縮，震動的刺激所影響的運動激發電位之振幅較小，

而時差則相同。若將二者相加，貝IJ 振幅反較自主性收縮的狀態

為低。這可能是振動妨礙來自 group 1 向心神經纖維作用於突觸 前的刺激性，這可以發生在大腦皮質或脊髓的運動神經元處 109 。

電刺激於腦皮質，而在相關的肌肉接受訊息，其間僅經由 極少數的突觸，這個情形，目前已得到証實 O 即在相關的肌肉

利用單纖維肌電圖作記錄，結果發現:經皮質電刺激 (electric

transcortical

stimulation) 的 jitter 為 250-800 毫秒 108 ， 110 。相較於經

簡單，如果在頸椎脊髓作電刺激，或磁電刺激其 jitter 為 150 阱。

約小於 H 波，及大於對周圍神經直接刺激，故頸髓的電刺激可

視為突觸後的激化 (postsynaptically excited). 。

磁電運動誘發電位有較長的時差，可能是在皮質，皮質下 或脊髓處，有較多的突觸遲滯 (synaptic delay 111) 所致。

有人在受記錄肌肉的同個頭部，作突觸遲延前刺激

(prestimulation) ，可以增加由對側頭部刺激所激發的電位的振幅

，而此二者刺激的時差，可以從 4 ms 一直增加到 20-30 ms 。這 可以說明 transcallosal facilitaion 112 。而這種現象較常發生在前臂 肌肉，而非手都肌肉，但也有人在手都肌肉上發現。這說明一

些未交叉的神經纖維業已達到閥值。

2 運動神經末的中樞傳導時間 (CCT) :

即(頭皮至受測肌肉的時問)減(脊髓至肌肉的時間) 若直接刺激脊髓的運動神經元，而其刺激的位置事上可能在 1)

Axonal hillock ' 2) Ventral root 將出椎間小孔 (vertebral foramina) 的位

置 111 ， 113 。故若如此計算中樞神經傳導時筒，將可能受一小段用

圍神經傳導時間的污染 O 故可利用 F-wave 來計算 splne 至相關肌 肉的傳導時間 CCT= MEP - [(MAP+F-1) /2J113,109

其中的 CCT 與個人的身高明顯地正相關 103 ， 108 。

利用硬腦膜上的電極作電刺激，及利用問接計算方式，可

以算出中樞運動神經的傳導速度為 50-70 m/sec 蚣， 108， 114 ， 115 。故 可以推論:經皮質刺激的電位變化，是經由快速錐體束神經元

(fast pyramidal tract neuron) 傳遞的。

快速錐體神經細胞 (Fast pyramidal tract neuron) 在靈長類動物 上是十分常見的，那是一軍不中斷的皮質脊髓東神經元，其

apical dentrate 的末端，在皮質達到大腦的表層，發生去極化

116， 117， 118 。

電刺激的 CCT 較磁電刺激 CCT 短1. 2 毫秒 119 。這可能是:磁

電刺激為間接刺激(大致在 1 ....，2 突觸之後)作用在大腦皮質或 脊髓處，這符合 jitter 所觀察到的結果。另外有人認為:磁電刺 激之運動誘發電位，可能刺激較慢的神經，這可以利用碰撞技

術 (collision technique) ，即在相同的相關肌肉的運動區及神經同時 刺激，而明顯地，電刺激較磁刺激有更多的碰撞 (collision) 。

不管電刺激或磁刺激，在對頭蓋骨作刺激時，均要考慮其 安全性。目前為止，尚無明顯的害處發現，以致全世界的各醫

療機構均能接受。而在刺激的過程，根據統計:約有 10% 可能 發生短暫性的頭疼，這個狀況可能緣因於頸部肌肉的收縮。有

些人在刺激後有想膛的現象，刺激之後血中 cortisol 值並無明顯 改變，而在刺激之前，之後或當時腦電圖並無局部或全面的異 常現象發生 120 ， 1210 而對一些顛摘傾向的患者，腦電圍的 spiking

activity 並無改變，這可能是，刺激的頻率遠低於所可能誘發顛 爛的量。要評估中樞運動年統的"興奮度"是十分重要的，因 為顛病的神經細胞其間值遠低於正常的細胞。而經頭骨電刺激 可不經過腦部外的組織，腦部外的影響可以忽略不計，故可以 用來評估經腦皮質刺激的閥值，如此在臨床上，可以選擇特定 的肌肉及對側的頭部刺激，來鑑別上運動神經元的各種狀況，

以便排除來自神經根或周圍神經的影響。

另外必須一提的是:對於有頭部開刀、有金屬夾子夾住血 管瘤的病息，頭骨不全或攜帶有助聽器或心臟節律器的病人，

不可接受磁刺激，以免發生不淵。

本研究是先測量病患及對照組上肢正中神經神經傳導速度 及上下肢 F 波和 M 波，並利用Robinson 51 發展出來的中樞運動神 經傳導時間的測量方法，進而了解尿毒患者，在中樞神經傳導 上與對照組間有何差別。且依照張權維醫師對脊髓傳導時間的 方法，來分析其與上肢正中神經傳導速度，上肢下肢的中樞運

動神經傳導時閉和 F 波間的關條;並比較接受血液透析者與對 照組悶，各個電學檢查結果的異同 O 同時將血液透析前的一般 臨床生化數據及腎析時間的長短，與前述各項電生理學的結果

，加以比較，以期可以利用簡單的臨床數據，即可預測血液透 析治療的尿毒症患者，發生中樞神經或周圍神經病變的可能性

，而有助於早期預防及治療。

第二章

Method 實驗材料及方法

病患及對照組:

有 2。但業已接受血液透析治療的病息，成為研究的對象(

13 個男性， 7 個女性)。年齡從 26 歲至 43 歲(平均，標準差:

35.6 土 5.64 歲)身高從 150 公分至 175 公分(平均，標準: 16 1. 4土 7.01 公分) ，其接受血液透析的時間從1. 5 個月至 108 個月。除

了一個病人為每遇兩次血液透析治療外，其餘均為每遇三次。

而每吹治療時間約為四小時。這些患者並無糖尿病或接受足以

妨礙神經傳導的藥物治療，基於安全理由，這對病人均無顛繡 的病史或曾經接受心臟節律器或治療用的金屬體內置放的手衛

。 20 人中僅部份人有皮膚乾癢及肌肉較無力的主觀感覺，並沒 有重大神經症狀及疼痛和麻木的抱怨。另外尋得 27 人為對照組

，年齡從 21 歲至 60 歲(平均，標準差: 32.9::1: 9.7 歲) ，身高從

151 公分至 180 公分(平均，標準: 168土 8.2 公分)

方法:

一、正中神經的運動神經傳導速度(血edium n MNCV)

表面直徑 1 公分銀質電極置於受試者右手外展拇短肌

(Abductor pollicis brevis; APB) 之肌腹及其肌膜處，肌電圖的示波器

之影幕速度為 10 ms/division ' Amplifier 的上下界值定為 10 Hz 和 12

KHz 0 另外利用電刺激器分別在手腕及手肘之正中神經經過位 置加以電刺激，並測量以上兩點間的距離，所得的長度除以雨 點刺激後在 APB 記錄波形，時間的相差值。(雨點時差之差)

即可求得正中神經之運動神經傳導速度。並以腕關節刺激所得

的複合運動動作電位 (compound motor action potential) 的時差萬 Mm

(正中神經運動神經電位之時差)。

二、 Mp (阱骨神經運動神經電位的 latency)

在相同的肌電圖示波器的條件下，將表面電極置於右下肢

前腰肌 (anti m.Tibialis ; AT) 的肌腹及肌提處而在同側膝窩 (popliteal area) 阱骨神經通過的位置作電刺激記錄其時差視為 Mpo

三、 Fm and Fp (正中神經及時骨神經的 F 波)

分別在手腕處和膝窩處作向心方向的電刺激 (Antidromic stimulation) 其電量應在可達到最大振悟之複合運動動作電位之電 量以上(即 supramaximal stimulation )同時在 APB 及 TA 之表面 電極作記錄。並以 10，..，20 個 F 波中時差最短的視為 Fm 及 Fp ，而 其中刺激間隔為 1 秒。(上述檢查及運動誘發電位的測試均年1] 用

Medelec 860)

四、 MotorEvoked Potential 運動誘發電位:

1. Stimulator 電刺激器:

使用的電刺激器為 Magstim Mode1200 (Novametrix, U.K. )主機觀 置直徑 90 毫米中生圖板型刺激器。其最大的磁場量在線圈中心 為1. 5 tes坊，而在中心以下 25 毫米處為 1 tesla 0 刺激時其持續時 開約為 1 msec '而其強度以最大輸出功率的百分比(%)表示。

2. sites of stimulation 刺激部位:

由於病患皆已接受動靜脈庫管的手衛，而手街都位皆在左 粥，故而將接受訊號的表面電極置於右手，而磁電刺激器應置

左側，其中心應在 C3 ' C

z

肢運動的，以便能對腦部運動區及質，作有效的刺激。刺激時

應以 A苗 (counterclockwi se) 朝上，平貼於頭蓋骨上方。

3. MEP Rocordings 運動激發電仕的記錄:

如同記錄 M 波及 F 波般，表面電極分別置於右手 APB 及右腿

AT 的肌腹及肌膜處，而 Filter 為 10 Hz^....,10 KHz 影幕速度為 5 ....，10

msec/division ⁰

4. Transcranial stimulation 經頭骨的電刺激:

要求受試者接受記錄的肌肉，在磁電刺激前，儘可能運動

，而後放鬆至示波器達基準線時 (A血plitude scale 為 1 mv) ，予以電 刺激 O 以可以重複 3 次最大的肌肉反應作標準'並測量其時差及 振幅 O 刺激器的位置可在 C3及 Cz處作上下前後的移位，以求達 到最有效的刺激位置 O 而刺激的電量亦從 70% 至IJ 100% '每刺激 5 下遞增 10% 一直至達到目的為止。所有受試者均以坐姿接受檢 查，而實驗室中溫度控制在 22⁰C 左右。

五、臨床一般生化數據及透析時間長短之記錄:

將接受透析之病患的一般生化數據，如 BUN， Creatinin, K,

Ca, P, Na,

Cl 等離子，血球容積比 (Hematocrit) 及透析時間長短一

六、數據之分析與統計:

所得之數據，均利用 SAS-SYSTEM 作電腦統計分析。由於檢 測數量不大，且無法確定為正常分佈'故以 Wilcoxon 2-sample

Test 來分析各組間的相關性 O

第三章 結果

尿毒症患者反對照組的基本資料(年齡，性別，身高)

上肢正中神經傳導速度 (MNCV) 上肢正中神經，下肢排骨神經 分別至外展拇短肌 (APB) 及前經肌 (AT) 的運動動作電位 F wave (Fm, Fp) 大腦皮質至 APB 和 AT 的運動神經傳導時間 (MC/APB;

MC/AT) 經由 Robinson formula 演算出的中樞運動神經傳導時間 (CCτ3盔， CC可)脊髓運動神經傳導時間 (CC有-m) 和病患一般生 化檢查的數據及接受血液透析時間的長短，分別標示於表一及 表三。其中尿毒症患者有一個 (case 13) 其 Fm ， Fp, MC/APB 和

MC/AT 無法誘發出結果;另有五名患者，其電學檢查中不是

MC/APB 就是 MC/AT 明顯延後，然其測出的波形，振幅不及 500 μV' 而 duration明顯延長;另兩名患者 Fp 出現頻率低於 20% 。而

以上這些異常現象並未見於對照組的受試者。

本實驗患者的主觀及客觀之神經學症徵(見於表二) ，而無 明顯嚴重神經障礙。其目常生活及行動均能完全獨立自主，並 且均有職業或家庭工作。

患者身高明顯低於對照組 (p< 0.01) ，上肢正中神經傳導速度

慢於對照組 (p< 0.001) 相對於對照組，患者在 F血，

Fp, MC/AT, CCTp及 CCTp-m 誘發出的時間均明顯延長 O 而兩組之

間的年齡及 CCTm無明顯差異存在，而其詳細資料見於表四，及 園一~圖六。

而表五說明:尿毒症患者之正中神經傳導速度，與生化值 及血液透析時間長短的相關性。結果發現，除血比容外

(p=Û.Ûlû6) ，均無有意義的相關性存在。

若將無法激發 MC/APB 或 MC/AT 的患者，就生化值及血液透 析時間的長短與其它病患比較，並無明顯意義存在(見於表六

就上下肢之運動神經傳導時間 (MC/APB ， MC/AT) ，中樞神經傳 導時間 (CCτ尬， CCTp)與身高作相關性的比較，發現 MC/APB­

CCTm及 MC/AT-CCτ》在尿毒症患者及對照組均有明顯相關，而 CCTm-Height 閑在兩組均無相關性存在 o 而 CCTp-Height 及 MC/AT­

Height 在對照組均明顯正相關，而在尿毒症患者皆無明顯相關。

在對照組中，正中神經傳導速度與 Height， CCTp, MC/AT 均有

明顯正相關，而這種情形並不發生在尿毒症的患者。對南組而

言， MNCV 與 CCTm及 CCTm與 CCτ'p'均無有意義的相闕，而對 於 MC/APB-MC/AT 與 CCTp-CCTp-m 在兩組中均有明顯正相關性存 在(見表士及圖士~十九)

第四章 討論

對於經頭骨的磁電刺激而言，若能在電刺激的同時，作自

主性的肌肉收縮，將可明顯牠增加運動誘發電位 (motor evoked

potential )的振幅，並能縮短誘發電位發生與電刺激間的時差

Clatency) ⁰ Day 122 與共事者發現相關磁電刺激的肌肉 (target

muscle) 在刺激的同時有無自主的肌肉收縮，則誘發出的電位與

電刺激問時差之差異可達 2 至 6 毫秒。並且 Merton 發現在自主肌 肉收縮時，經頭骨電刺激而誘發出的運動電位，其所需的電量 明顯較肌肉靜止時為低 123 。原因可能是增加脊髓運動神經元池

(motor neuron pool )或在更高的中樞(如運動及質)的興奮度亦或

兩者皆而有之。這些現象可以從磁電刺激典電刺激 (electric

stimulation) 在腦組織中產生誘發電位之位置的差異得到丈持。

Day 認為電刺激的作用部份在皮質運動神經元的初始部位 (initial segment) 。而 Boy126 利用硬腦膜上的電極測知經頭骨電刺激的早

期波與動物實驗的 D 波 (direct wave) 相似，為直接誘發皮質運動 神經元軸突而來的;而較遲的波如同 I 波 (indirect wave) 為間接使 錐體細胞興奮而產生的波 127 0 至今雖未能確定那一部位為磁電 刺激所興奮的部位，但目前較合理且易被接受的是:在較低電 量下其刺激方式為問接地;然而在高電量下亦能直接刺激錐體 細胞 128 。由於磁電刺激可較電刺激，誘發更多的錐體細胞重覆 放電(可從誘發電位波之持續性得知) ，因此對一些皮質脊髓 運動細胞喪失的疾病，磁電刺激更具有診斷的價值 129 。而且磁

場不會因為經過人體組織，而發生磁力減退的現象，故可以以 刺激閥值的大小來作診斷疾病的指數 O 而要測知閥值的大小，

常常必須在運動神經元處於"休息"狀態下，才可以測得，儘 管此時仍有部份神經元已接近閥值。 Rossini 曾經在磁電刺激前 150ms 作肌肉自主性收縮 (premovement faci1itation) ，亦能降低刺

激電位之閥值 130 ，這說明在電刺激當時或之前的某段時間(應

短於 150ms) ，均可因自主性的肌肉收縮提高神經亢的興奮度，

使其接近閥值而易於激發。本研究之方法是要求受試者在未接 受電刺激前，即儘可能收縮外展拇短肌及前腔肌'待示波器之 肌電圖已由至基準線時，再給予頭骨外之磁電刺激，這種作法 是期望: (1) 較易激發出動作電位，因為先前的部份尿毒症患者 在肌肉處於"靜止"狀態十分不易激發出動作電位; (2) 不易發 生遮閉效應 (masking phenomenon) ，因為某一些輕微的突觸間的 問題不易由肌肉自主運動的方法 (voluntary fascilitation) 察覺 O 在 此種方法下，可能僅誘發出 I 波，而無法或僅少部份整合

(summation) 至IlD 波。故可以用來評估神經元間和突觸的興奮狀 態，儘管如此，但仍有其不可避免的缺點，如不易標準化，刺 激時穢的掌握不易及易失之主觀。 1975 ， Jankowska 171 年IJ )有頭骨 內之重覆電刺激，作用於動物上，使 I 波的大小逐漸增高，亦能 有效了解突觸的狀態，如果能利用重覆頭骨外的磁電刺激，也 許更能了解突觸間的狀態與疾病的關條 O

在肌肉處在"休息"狀態下(即無自主性收縮) ，在某些 神經疾病的患者，縱然仍保有自主收縮肌肉的能力，但其運動 誘發電位卻可能喪失。一般中樞運動神經傳導時間在一些脫鞘

疾病 (demyelination) 患者，常有延遲的狀況發生 132 。相反地，一 些運動神經元疾病 (motor neuron disease) 的病患，其中樞運動神經

傳導時間通常是正常的，但其運動誘發電位不是振幅過小就是

根本無法誘出。事實上，這種情形亦見於正常的幼兒 134， 135 0

Koh 和 Eyre 發現在八歲以前之幼兒，必須要在等長之肌肉收縮狀 態下，才可誘發出運動電位，這說明相較於成人，小孩誘發電 位有較高的閥值。由於大腦皮質脊髓束在三歲時即已成熟，故

此高閥值的原因在於大腦皮質或脊髓之神經元間突觸的成熟度 不足 136 。不同上述這般情形的是在雷氏症 (Rett syndrome) 137 及 僵直型巴金氏症 (parkinson's disease) 凹的患者，在接受磁電刺激 的檢查，明顯地可以發現其刺激強度閥值降低，電刺激與誘發 出運動電位的時間差(l atency) 變短及誘發出的運動電位延續的時 間 (duration) 延長 O 作者認真:這可能歸因於上游 (upstream) 腦部

組織的變異，使運動皮質內 Betz 細胞興奮度增加，或是有更多 興奮波介入，導致 D 波的閥值降低，且誘發出多叢 I 波的可能性 大增，而有縮短誘發出運動電位之時差及延長運動電位延續時

闊的結果。本實驗之尿毒症患者在接受頭骨外磁電刺激，即發 現在六位病患或上肢或下肢之運動誘發電位無法誘出，且尚有 兩位患者其上肢運動電位之振幅明顯降低 (<500μV) ，這種狀態令 人不禁懷疑:尿毒症患者中樞(大腦皮質及脊髓運動神經元)

神經朱統之神經元問突觸是否亦遭尿毒毒素 (uremic toxin) 波及 O

1985 Cosmo 139 即在尿毒鼠腦部 synaptosomes 發現鈣運輸明顯異

常一即經 Na-Ca 交換的方式運輸，使 Ca 大量蓄積於腦的 synaptosomes 中;而在翻轉的尿毒鼠的漿膜研究上，亦發現 Ca 進入這些胞囊內，究其原因，可能經由耗能的 (ATP dependent) 運 輸機轉，亦可能經由上述兩種機轉，如此一來，使得尿毒症疾 病患腦細胞外 Ca 濃度明顯增高 O

Goldstem D.A. 140 曾敘述隨著血中副甲狀腺素上昇'導致腦中 Ca 含量增加，而使腦電闡發生改變。一旦尿毒症動物若接受副 甲狀腺去除手衡，或正常動物停止外加副甲狀腺'則腦電圓的 情況將回復正常，這說明副甲狀腺素與中樞神經組織之 Ca 的沈

積明顯相關。由於細胞內 Ca 有擔任胞內訊息傳導的角色，對胞 內各種代謝功能，如溶合體(lysosome) 酵素的釋放，細胞的分裂

，產能作用 (thermogenesis) ，葡萄糖代謝，類自醇的生成及神經 傳導化學物質的傳遞 141 ，均有舉足輕重的地位。基於上述的說 明，也許不難解釋，為何部份尿毒症患者雖能自主地運動任何 自身的肌肉，但在回復至肌電圖基草綠時(即肌肉處於"休息

"狀態) ，所誘發之運動電位之振幅降低，甚或無法誘出。較

為遺憾的是，在實驗進行時，對於尿毒症患者未能以自主運動 促進法 (voluntary facilitation) ，誘發出運動電位，並計算出各個電 生理指數，且與本實驗之數據相互比較，並記錄各組電位誘發

時所需之電量 (intensity of threshold) 並比較之，如此一來，更能對 尿毒患者中樞丟在統突觸異常，提供更強的証據。

F 波為丈觀某條肌肉之神經在接受電刺激之後，所引起的遲 發性反應(l ate response)142 0 這種反應可以在肌電圖記錄時發現。

雖然，以往它曾被認為是一種反射 (reflex) ，不過後績的研究則 幾乎均認定其為運動神經經逆向激發 (antidromic activation) ，使運 動神元再次去極化，而產生的電波 o F 波在臨床上除用來測定運 動神經傳導速度外，亦可用來測量運動神經亢的興奮度

(excitability) ⁰ Mc Coma 146 發現正常人作自主性收縮時，可增加 運動神經元的興奮度，此時 F 波的振幅因而增加 o Trontelj 147 亦 報告在輕微對運動神經元作電刺激，可加強記錄於單肌纖維 F

波的訊號 O 很多報告均指出在痘擊性 (spasticity) 的疾病患者 'F 波的振蝠及波的持續時間明顯增加 148， 149 ，而相反地，在一些 低肌張力的狀態下 'F 波的大小明顯減小。雖然 F 波可以單純是 來自運動神經元的再發性去極化，然而，有些研究指出:事實

上 F 波或多或少亦包括有反射的部份，尤其在運動神經元較興 奮的狀態下更是如此 152， 153 0 利用單纖維肌電圖作研究，

Schiller 和 Stalberg 154 在比較瘦擊性的患者及正常人後，發現在個 別運動單位 (motor unit) , F 波發生的頻率與前角運動神經細胞體 之去極化情況，有明顯的相關性 O 而這種結果亦見於 Eccles 155

在對前角運動神經細胞直接作記錄所得的結論 o Acki1156 指出:

17% 的尿毒症患者的遲發性反應有異常現象(波之振幅及出現

低，甚或完全無法誘出) 0 作者將此情形歸之於運動神經或感

覺神經的病變，併神經脫鞘及軸突壞死所造成的結果。本實驗 亦發現有三名尿毒症患者(佔 13%) ，其中兩名下肢 F 波出現頻

率不足 20% '另外一名在上下肢均無 F 波可以誘發出來，這個結 果進似Albert 的實驗，但本人認為雖然尿毒症患者周圍運動神經 纖維的病理及臨床變化可以解釋兌現象，倘若考慮前述經頭骨 外的磁電刺激結果，並與周圍神經傳導速率相互比較，不禁令

人懷疑:前角運動神經元或是上運動神經元的興奮度不足，亦 或二者兼荷有之，足以影響此次實驗的結果。而此情形與周圍 神經的傳導速度不必有一定的相關性。

本研究之尿毒症患者目前均在就業，且無嚴重之主觀或客 觀之神經學症候，但在各項之神經電學檢查均明顯差於常人，

這似乎意謂:神經電學檢查的變化，在尿毒症患者，較臨床上 的檢查或主觀的感受，之敏感度要高許多。事實上，相關於這 方面的報告已有許多， Nielsen 157 認為如同一般代謝性的疾病，

尿毒症患者的臨。床病徵較常表現於下肢，尤其在遠端處。然事 實上，上下肢的神經傳導速度並無明顯差異，故認為臨床上所 見的情況與周圍神經傳導的速度之相關性，可能較之前的想法 複雜許多。另外，有些學者認為尿毒症的周圍神經病理變化常

是隨機式的軸突退化加上次發性的脫鞘 (demye1ination) 158-160 反 應。但是尿毒性周圍神經病變的發生率卻很難確定，主要是因 為臨床症狀與電生理學異常程度的相關性很低 157 ， 161 。

Appenzeller 162 再次認為尿毒患者周圍神經病理變化的嚴重程度

，與臨床上功能喪失的程度無法配合。 McGemigle 163 解釋上述這 些情況，可能是徵召部份尚未遭波及的神經或肌肉，成功的代 饋的結果，不過目前尚未得到証實。上述這些作者所提及的，

均是周圍神經的電學檢查及病理變化，而本研究似乎暗示不僅

用閏神經，中樞神經朱統(雖然本研究未觸及中樞感覺朱統) 之病理學或電生理學之診斷亦可能較臨床症候敏感，且多無相

關。若要更肯定ll!:.結論，可以考慮對病患進行體感覺誘發電位

(somatosensory evoked potential)檢查，這亦是本人未來的計劃之一

O

病理學的研究發現:尿毒患者周閏神經的病變，較易發生 於遠端的部位;而相對地，近於前角運動神經的部位往往較為 正常。可是er 164 解釋這種現象，可能是前角運動細胞體必須運送 某些重要物質至軸突末端，以維持整個運動神經亢的正常功能

。一旦發生運輸不足的現象，則可以預見軸突末端的病變程度

將益形明顯。而 Schwann 細胞必須依存在健康的神經纖維之下才 能進行正常功能，亦可能因此在遠端處更易受到傷害 o Rossini

165 在對尿毒患作腦幹聽覺誘發反應 (Brain-stem auditory evoked

responses; BAERs) ，發現在腎衰竭早期，背根神經飾細胞 (dorsal

root ganglion cells) 在周閏離心及中心向心的伸展，均可見到可逆

性之遠端軸突病變 (axonopathy) ，這種現象更見於擁有較長神經 突的細胞(如 fasciculus gracilis 之神經細胞 166 )。作者將之歸因

於:有愈長神經央的神經細胞，必須為其軸漿循環 (axonoplasmic flow) 提供更多能量。荷軸漿循環為適當的代謝物交換所必需，

故長神經突的神經細胞將較短神經突的細胞，有較多的能量消

耗。 Spencer 167 在尿毒狗的研究中亦發現，這種代謝性" dying

back" 的情形，不但發生於周閣神經，亦可在脊髓的背末 (dorsal colume) 及脊髓小腦束 (spino-cerebellar tract) 發現，且均有原發性的 軸突退化合併次發的脫鞘現象 167 。從上述種種的發現，似乎已 可以丈持本實驗中尿毒症患者，從運動皮質至第士頸髓之運動

神經末的中樞傳導時間 (CCTm) ，相較於對照組，並無有意義的 差別，即使在用閏神經傳速度也位~CV) 減慢或運動及質至第四腰 髓之運動束之中樞傳導時間延長下，亦是如此。在比較兩組各

個神經生理指數(表四)約略可以發現，造成運動皮質至外 展拇短肌傳導時間延遲的主要病變部位，不在下運動神元上游 處，而在前角細胞以後的周圍神經病變。相反拙，對於運動皮 質至前腔肌之傳導延遲，可能要歸自於前角細胞以上及周圍神 經的病變。而從運動皮質至頸髓神束之傳導時間並不延長的情 形，並不能說明此段的中樞神經年均無任何病理變化，只能說

，尚未達到磁電刺激可以診斷的敏感度而已。另外必須一提的 是，尿毒症患者的身高較對照組的為矮。這個事實若單從身高 的觀點來看，對照組電生理學的各項指數與身高相關的，如 Fm ，

時， MC/APB, MC/AT, CCTp及 CCTp-m (容後詳述) ，對照組應較 尿毒組延長(即反應須時較長)。而本研究發現，上述的指數 在尿毒患者非但未縮短反倒有明顯延長的趨勢。這說明:倘若

兩組在身高並無差異的情形下，貝IJ 尿毒症患者之各項電生理指 數延遲的程度，可能較本研究所見更要明顯得多。

截至目前，在眾多相關於急性及慢性腎衰竭的研究中，均 發現中樞或周圍的神經病變，與過多的副甲狀腺素有明顯的相

關。 Mohammad A. 和 Shanl G.M. 168 利用慢性腎衰竭的狗作實驗，

結果發現周園神經傳導速度明顯變慢，且周圍神經內鈣的含量 明顯上昇'但此一現象在事先巳切除副甲狀腺的尿毒狗身上卻

未發生;如果對先前已患尿毒症的狗在 52 週後切除副甲狀腺' 之後再經 52 週'則發現周圍神經的鈣含量及神經傳導速度均恢 復正常 o Avram 169 發現周圍神經之傳導速度與血液中副甲狀腺 的濃度成逆相關，但這種情形並不見於 Schaefer¹⁷⁰ 的研究中，

其原因尚不清楚。不過有關於血液中磷、鈣、鎮、金甲、銷及重 碳酸根離子，目前均証實，與周圍神經傳導速度無關。另外有

學者發現周圍感覺及運動神經傳導速度與肌酸廓清率

CCreatinin

clearance rate) 有平行之線性相關，但與血液中肌酸及尿素含量

無關 171 0 Saini J.S. 與同事 172 在對尿毒症所致視神經病變患者作 研究，病患在幾吹血液透析之後，視力明顯好轉，因而認為血 液中一些可以經透析而排除的代謝物，與尿毒性神經病變相關

。這些可能為 guanidine 化合物，副甲狀腺素， myoinositol 及一些 中型分子(分量在 300-2000 道耳吞) 173, 174。這些化合物藉著抑 制與乙型維生素相關酵素(如 transketolase) 的活性，雨抑制 周閏神經的功能。本研究亦發現正中神經傳導速度與血液中尿

素、肌酸、飾、鈣、磷、針、氯及接受血液透析的時間長短無 闕，而與血比容有線性相關(見表五) 。另外亦就是否能激發

出 MC/APB 及 MC/AT 的尿毒患者，就一般生化值及腎析時間長短 作比較亦未發現有任何指數可以簡單地預知中樞或周圍神經朱 統的病變，至於血比容與神經傳導速度的相關性或許可以說明 :尿毒患者貧血的程度與神經功能是否正常，較有決定性的影 響。

Eyre 及其閑事 175 對 457 正常人作運動及感覺神經傳導的研究

，發現上肢的中樞神經傳導的時間(如同本研究的 CCTm) ，在 3 歲時已達到成年人的標準;而下肢之中樞神經傳導的時間，卻 隨著年齡而漸漸延長。作者認為此一現象是因為中框的運動及

感覺路徑的長度與身高相闕，許多作者均發現有如上述的結果

176- 177 ⁰ Booth 178 更發現運動誘發電位在上下肢記錄到時差

(l atency) 與身高有關，但用閏神經之傳導速度(如同本研究之

MNCV) ，則與上下肢之中樞神經傳導時間及身高無相關，相同

的結果亦見於 D. Claus

MC/APB ， CCτ'p，

均與身高有明顯相關， CCTm 無關於身高的現象亦與以往作者結 果相同，而尿毒症病患在上述各個電生理指數均與身高無關，

可能的解釋是自運動皮質至記錄電極所放量的肌肉之運動路徑

，因尿毒症而遭到的傷害程度與身高並無明顯的相關性。

在研究身高與神經傳導速度的關條上， Soudmand 及其同事

179 發現下肢的運動及感覺神經傳導速度與身高有逆相關的現象

。作者認為此情形可能是在下肢的神經因分枝 (branching) 和漸漸 變細 (taper) 的結果，使得愈近末端之神經傳導速度降低。但是

，作者並未發覺身高與上肢之神經傳導速度有任何相關性。而 本研究是以上肢正中神經之運動傳導速度與身高相互對比，卻 發現對照組的身高與之有正相關性存在，這個情形，目前尚無

法解釋，不過可以就 CCTp 、 MC/AT 與身高的相闕，進而使此二 個電生理指數與正中神經傳導速度有相關性;然而對於尿毒症

之 MC/APB， MC./AT, CCTp及耳的CV 均與身高無關性，可以說明患

者的高矮，與尿毒症之中樞或周圍神經所造成神經傷害的嚴重 程度，無任何關聯。而 CCTm 與 CCTp 在尿毒病患及對照組均.無 有意義的相關存在，可能是 CCTm 與身高幾無關 4年，而 CCTp 又 與身高的相關性促使兩種電生理指數的無關聯，二者若各自加

入周圍神經傳導的時間(即成為 MC/APB 與 MC/AT) ，即發現在 此二組中的比較即成為有意義的相闕，因此我們可以猜測加入 周圍神經傳導時間的自子，即加入身高的相關因子，而使特對 照組上肢與下肢之磁電刺激誘發電位的時差呈有意義的線性相

關。另外，若就尿毒症病患之 CCT血， CC'時， MC/APB 與 MC/AT 與 對照組比較也許可以推論認為:尿毒症患者發生神經病變，若

就運動路徑受侵犯的程度以電生理學檢查的觀察來看，上下肢 大體上是相似的 180 ，雖然臨床上的症狀仍以在下肢發生的比率 為高。