CN109620222A - 一种咽部运动皮质区mep地形图的绘制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种咽部运动皮质区MEP地形图的绘制方法，进一步涉及咽部运动皮质区MEP定位图的方法；该方法利用咽腔内电极通过鼻腔或口腔插至人体的咽部，以达到准确记录咽部深部肌肉的肌电信号的效果，并利用具有数个较小尺寸格子的定位帽覆盖相应的脑部区域，最终达到准确绘制咽部运动皮质区MEP地形图的效果，并利用该绘制方法对多个受试者进行测量绘制最终获得健康人群的咽部运动皮质区MEP定位图。

Description

一种咽部运动皮质区MEP地形图的绘制方法

技术领域

本发明涉及一种MEP地形图的绘制方法，具体为一种咽部运动皮质区MEP地形图的绘制方法。

背景技术

诱发电位(motor evoked potential，MEP)是经颅磁刺激大脑皮层运动细胞、脊髓及周围神经运动通路，在相应的肌肉上记录的复合肌肉动作电位。该技术在1985年由Barker等人建立，今年来被广泛运用于临床，为运动通路中枢传导时间的测定提供了客观依据。现有的绘制MEP地形图的方法主要为手部肌肉如拇指展肌等，这种方法运用表面贴片电极记录肌肉的肌电信号且绘制方法各式各样参差不齐，缺乏统一标准。

咽部肌群是顺利完成吞咽动作中的重要肌肉，直接受到高级运动皮层控制，通过绘制咽部肌肉运动诱发电位皮质代表区已经成为评估咽部肌肉功能的重要方法。现有的绘制MEP地形图的方法运用的是表面贴片电极，不仅无法对吞咽深部肌肉进行检测，测出的MEP也因皮肤表面干扰多而欠准确。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明的一方面，提供了一种利用咽腔内电极来记录咽部深部肌肉的肌肉活动信号的方法，具体为提供一种标准规范的、精确度高的在咽内部记录肌电信号的咽部MEP皮质代表区的绘制方法，包括以下步骤：

1)佩戴磁刺激定位帽，该定位帽上绘制有若干格子；

2)放置地极和咽腔内电极：所述地极固定于皮肤表面，所述咽腔内电极通过鼻腔或口插置于咽部；

3)找出咽部肌群的最佳刺激点，并测量咽部肌群的静息运动阈值；

4)测量MEP位点：直至完成对咽部运动皮质区的有效刺激点位置的测量并记录MEP的信息；

5)绘制咽部运动皮质区MEP地形图。

进一步，作为优选，所述步骤1)中的格子，具体采用如下方式获得：在定位帽上沿头围线作一平滑曲线(L1)，过顶中央和两耳屏前作一与平滑曲线(L1)垂直的垂直线(L2)然后以平滑曲线(L1)为基准，每间隔一定尺寸作一条与平滑曲线(L1)平行的线，并以垂直线(L2)为基准，每间隔一定尺寸作一条与垂直线(L2)平行的线，进而形成格子；直至全部所述格子覆盖两侧大脑半球，并对每一个格子进行依次编号。

进一步，作为优选，所述格子的大小为1×1cm。

进一步，作为优选，所述地极具体设置在后颈部上斜方的皮肤处，并采用医用胶带固定在所述皮肤处。

进一步，作为优选，所述咽腔内电极的放置具体为：嘱受试者吞咽，在肌电图仪上观察到咽部收缩信号时，此时所述咽腔内电极放置到位。

进一步，作为优选，所述步骤3)中的静息运动阈值的具体测量方式如下：采用刺激线圈对准顶中央(Cz)往外大约8cm，再往前3-4cm处，用70％的输出强度开始手动触发单脉冲刺激，每次移动0.5-1cm，以连续刺激10次能诱发出5次≥20μV的点为有效刺激点，以同一输出强度诱发出MEP波幅(波峰-波谷)最大的点为最佳刺激点(注：各有效刺激点中MEP波幅最大的点为最佳刺激点，此处只是初步找出最佳刺激点，实际上并没有测量每一个有效刺激点，因只需目测观察找出MEP最大的点即可)，初步找出皮质区的初步最佳刺激点；然后将所述线圈固定在该初步最佳刺激点，以5％的强度逐渐降低或增加输出强度，当连续刺激10次能诱发出5次≥20μV的强度为咽部肌群的静息运动阈值。

进一步，作为优选，所述步骤4)中具体包括如下步骤：采用“8”字型线圈对准顶中央(Cz)往外大约8cm，再往前3-4cm处，以所述静息运动阈值乘以120％的强度为输出强度，每个所述格子刺激10次，以连续刺激10次能诱发出5次≥20μV的点为有效刺激点。

进一步，作为优选，所述步骤4)中进一步包括如下步骤：从每个有效刺激点出发，刺激每个有效刺激点四周的格子以确定更多的有效刺激点，直至刺激到该有效刺激点四周的格子再不能记录为有效刺激点为止；记录每个有效刺激点的位置和MEP波幅，以相同的输出强度诱发出咽部肌肉最大MEP波幅的点为最佳刺激点。

进一步，作为优选，所述步骤4)中进一步包括如下步骤：调整所述“8”字型线圈的手柄的方向，以确保所述“8”字型线圈的平面与头皮相切，使得所述“8”字型线圈的轴向与大脑初级运动皮质区垂直。

进一步，作为优选，所述步骤5)中具体包括如下步骤：

整理MEP位点数据：将每个有效刺激点下的大于20μV的MEP进行叠加平均，计算得出每个有效刺激点相应的平均MEP波幅；

计算每个有效刺激点的标准化波幅：将最佳刺激点的波幅定为单位1，计算每个有效刺激点的平均MEP波幅与最佳刺激点波幅的比值，将该比值作为该有效刺激点的标准化波幅；

最佳刺激点所在位点方格填充为黑色，其余有效刺激点按最佳刺激点相应的标准化波幅的比例逐渐降低灰度，将所有有效刺激点填充完毕后即完成二维MEP地形图。

进一步，作为优选，所述步骤5)中进一步包括如下步骤：利用Matlab软件等三维画图软件生成一个3D(三维)图像，以获得三维的MEP地形图。

本发明的另一方面，以所述平滑曲线(L1)为分界线，将对应的咽部运动皮质区分为两个区，分别测量所述两个区的MEP信息，获得所述两个区的MEP地形图。

本发明的另一方面，提供一种获得咽部运动皮质区MEP定位图的方法，包括以下步骤：

1)利用上述绘制方法对多位受试者的咽部运动皮质区进行测量，并获得所述多位受试者的咽部运动皮质区MEP地形图；

2)将所述多位受试者的咽部运动皮质区MEP地形图以所述编号相同的方式进行叠加，绘制出咽部运动皮质区MEP定位图。

本发明的有益效果在于：

本发明利用咽腔内电极伸入咽部，更好地解决了对咽部肌肉的检测，测出MEP的相应值也因没有皮肤表面的干扰而更加准确；其次，利用带有若干较小尺寸格子的刺激定位帽，覆盖脑区面积大，可更加精准地获得有效刺激点和最佳刺激点，进而更加准确地绘制出咽部运动皮质区MEP地形图，该方法操作规范统一，可通过对多位健康受试者(没有吞咽障碍的个人)进行测量最终获得健康人群的咽部运动皮质区MEP定位图；该方法也可为患者提供测量获得相应的个人的MEP地形图。

附图说明

图1为磁刺激定位帽中设置顶中央Cz、平滑曲线L1和垂直线L2的示意图；

图2为磁刺激定位帽中设置格子的示意图；

图3为本发明所获得咽部运动皮质区MEP地形图；

图4为本发明的方法的基本流程图。

附图标记说明：格子G、平滑曲线L1、垂直线L2、顶中央Cz、黑色格子B

具体实施方式

下面结合附图1-4和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，例如附图的中三角形代表前，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的第一方面提出提供了一种利用咽腔内电极来记录咽部深部肌肉的肌肉活动信号的方法，具体为提供一种标准规范的、精确度高的在咽内部记录肌电信号的咽部MEP皮质代表区的绘制方法，包括以下步骤：

1)佩戴磁刺激定位帽，该定位帽上绘制有若干格子G；

2)放置地极和咽腔内电极：所述地极固定于皮肤表面，所述咽腔内电极通过鼻腔或口插置于咽部；

3)找出咽部肌群的最佳刺激点，并测量咽部肌群的静息运动阈值；

4)测量MEP位点：直至完成对咽部运动皮质区的有效刺激点位置的测量并记录MEP的信息；

5)绘制咽部运动皮质区MEP地形图。

本方法在安静舒适的环境下进行，受试者端坐在靠背椅上，自然放松；

进一步，作为优选，所述步骤1)中的格子G，具体采用如下方式获得：在定位帽上沿头围线作一平滑曲线L1，过顶中央Cz和两耳屏前作一与平滑曲线L1垂直的垂直线L2，平滑曲线L1与垂直线L2相交于顶中央Cz；然后以平滑曲线L1为基准，每间隔一定尺寸作一条与平滑曲线L1平行的线，并以垂直线L2为基准，每间隔一定尺寸作一条与垂直线L2平行的线，进而形成格子；直至全部所述格子覆盖两侧大脑半球，并对每一个格子进行依次编号。

进一步，作为优选，所述格子的大小为1×1cm。

进一步，作为优选，所述地极具体设置在后颈部上斜方的皮肤处，并采用医用胶带固定在所述皮肤处，其中滤波范围设定为2-10kHz，使用的放大器为Viking IIElectromyograph(Nicolet Biomedical，Madison，WI)。

进一步，作为优选，所述咽腔内电极(intraluminal electrode)的放置具体为：嘱受试者吞咽，在肌电图仪上观察到咽部收缩信号时，此时所述咽腔内电极放置到位。具体而言，用棉签充分蘸取利多卡因置于受试者鼻腔内部5～10min，鼻腔表面麻醉后，取出棉签，将灭菌的腔内电极缓慢轻柔地经鼻插入受试者咽部，并嘱受试者做吞咽动作；在肌电图仪上看到高频收缩信号时，嘱受试者再次做吞咽动作，观察到环咽肌收缩信号为电极到位，用医用胶布固定腔内电极并记录腔内电极进入人体的长度；

进一步，作为优选，所述步骤3)中的静息运动阈值的具体测量方式如下：采用“8”字型线圈(该线圈可选用依瑞德CCY-IA型)对准顶中央Cz往外大约8cm，再往前3-4cm处，用70％的输出强度开始手动触发单脉冲刺激，每次移动0.5-1cm，以连续刺激10次能诱发出5次≥20μV的点为有效刺激点，以同一输出强度诱发出MEP波幅(波峰-波谷)最大的点为最佳刺激点(各有效刺激点中MEP波幅最大的点为最佳刺激点，此处只是初步找出初步最佳刺激点，实际上并没有测量每一个有效刺激点，因只需目测观察找出MEP最大的点即可)，初步找出皮质区的初步最佳刺激点；然后将所述线圈固定在该初步最佳刺激点，然后将所述线圈固定在该点，以5％的强度逐渐降低输出强度，当连续刺激10次能诱发出5次≥20μV的强度为咽部肌群的静息运动阈值(pRMT，pharyngeal resting motor threshold)，若受试者运动阈值较高，则以5％的强度逐渐增加输出强度。

进一步，作为优选，所述步骤4)中具体包括如下步骤：采用“8”字型线圈对准顶中央Cz往外大约8cm，再往前3-4cm处，此处的往外是相对L1往左或往右，往前是相对于附图中三角形为前而言，以所述静息运动阈值乘以120％的强度为输出强度，每个所述格子G刺激10次，以连续刺激10次能诱发出5次≥20μV的点为有效刺激点。

进一步，作为优选，所述步骤4)中进一步包括如下步骤：从每个有效刺激点出发，刺激每个有效刺激点四周的格子以确定更多的有效刺激点，直至刺激到该有效刺激点四周的格子再不能记录为有效刺激点为止；记录每个有效刺激点的位置和MEP波幅，以相同的输出强度诱发出咽部肌肉最大MEP波幅的点为最佳刺激点(Hotspot)。

进一步，作为优选，所述步骤4)中进一步包括如下步骤：调整所述“8”字型线圈的手柄的方向，以确保所述“8”字型线圈的平面与头皮相切，使得所述“8”字型线圈的轴向与大脑初级运动皮质区(M1区)垂直，这样可以降低磁场损耗，更易诱发出MEP。

待测试结束后，解除腔内电极固定，轻柔迅速地拔出腔内电极并进行灭菌处理。

进一步，作为优选，所述步骤5)中具体包括如下步骤：

整理MEP位点数据：将每个有效刺激点下的大于20μV的MEP进行叠加平均，计算得出每个有效刺激点相应的平均MEP波幅；

计算每个有效刺激点的标准化波幅：将最佳刺激点的波幅定为单位1，计算每个有效刺激点的平均MEP波幅与最佳刺激点波幅的比值，将该比值作为该有效刺激点的标准化波幅；

最佳刺激点所在位的格子G填充为黑色格子B，其余有效刺激点所在的格子按最佳刺激点相应的标准化波幅的比例逐渐降低灰度，例如，某一有效刺激点的便准化波幅为90％，则该位点的格子的颜色填充为黑色90％的颜色深度，将所有有效刺激点所在的格子填充完毕后即完成该受试者的二维MEP地形图。

进一步，作为优选，所述步骤5)中进一步包括如下步骤：利用Matlab软件等三维画图软件生成一个3D(三维)图像，以获得三维的MEP地形图(视图中未示出)。

本发明的另一方面，以所述平滑曲线L1为分界线，将对应的咽部运动皮质区分为两个区，分别测量所述两个区的MEP信息，通过上述方式绘制MEP地形图获得所述两个区的MEP地形图。

本发明的另一方面，提供一种获得咽部运动皮质区MEP定位图的方法，包括以下步骤：

1)利用上述绘制方法对多位受试者的咽部运动皮质区进行测量，并获得所述多位受试者的咽部运动皮质区MEP地形图；

2)将所述多位受试者的咽部运动皮质区MEP地形图以所述编号相同的方式进行叠加，具体而言，通过各个格子位置的编号，将多位受试者编号相同的值进行叠加，最终绘制出咽部运动皮质区MEP定位图(视图中未示出)。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种咽部运动皮质区MEP地形图的绘制方法，包括以下步骤：

1)佩戴磁刺激定位帽，该定位帽上绘制有若干格子；

2)放置地极和咽腔内电极：所述地极固定于皮肤表面，所述咽腔内电极通过鼻腔或口插置于咽部；

3)找出咽部肌群的最佳刺激点，并测量咽部肌群的静息运动阈值；

4)测量MEP位点：测量咽部运动皮质区的有效刺激点的位置并记录MEP的相关信息；

5)根据测得的MEP的相关信息绘制咽部运动皮质区MEP地形图。

2.根据权利要求1所述的绘制方法，其特征在于，所述步骤1)中的格子，具体采用如下方式获得：在定位帽上沿头围线作一平滑曲线(L1)，过顶中央(Cz)和两耳尖作一与平滑曲线(L1)垂直的垂直线(L2)；然后以平滑曲线(L1)为基准，每间隔一定尺寸作一条与平滑曲线(L1)平行的线，并以垂直线(L2)为基准，每间隔一定尺寸作一条与垂直线(L2)平行的线，进而形成格子；直至全部所述格子覆盖两侧大脑半球，并对每一个格子进行依次编号。

3.根据权利要求2所述的绘制方法，其特征在于，所述格子的大小为1×1cm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的绘制方法，其特征在于，所述地极设置在后颈部上斜方的皮肤处，并采用医用胶带固定在所述皮肤处。

5.根据权利要求4所述的绘制方法，其特征在于，所述咽腔内电极的放置具体为：嘱受试者吞咽，当在肌电图仪上观察到咽部收缩信号时，表示所述咽腔内电极已放置到位。

6.根据权利要求5所述的绘制方法，其特征在于，所述步骤3)进一步包括：采用“8”字型线圈对准顶中央(Cz)往左或右大约8cm，再往前3-4cm处，用70％的输出强度开始手动触发单脉冲刺激，每次移动0.5-1cm，以连续刺激10次能诱发出5次≥20μV的点为有效刺激点，找出咽部肌群的初步最佳刺激点；然后将所述“8”字型线圈固定在该初步最佳刺激点，以5％的强度逐渐降低或增加输出强度，当连续刺激10次能诱发出5次≥20μV的强度为咽部肌群的静息运动阈值。

7.根据权利要求6所述的绘制方法，其特征在于，所述步骤4)中具体包括如下步骤：采用“8”字型线圈对准顶中央(Cz)往左或右大约8cm，再往前3-4cm处，以所述静息运动阈值乘以120％的强度为输出强度，每个所述格子刺激10次，以连续刺激10次能诱发出5次≥20μV的点为有效刺激点。

8.根据权利要求7所述的绘制方法，其特征在于，所述步骤4)中进一步包括：从每个有效刺激点出发，刺激每个有效刺激点四周的格子以确定更多的有效刺激点，直至刺激到该有效刺激点四周的格子再不能记录为有效刺激点为止；记录每个有效刺激点的位置和MEP波幅，以相同的输出强度诱发出咽部肌肉最大MEP波幅的点为最佳刺激点。

9.根据权利要求8所述的绘制方法，其特征在于，所述步骤4)中进一步包括如下步骤：调整所述步骤4)中的“8”字型线圈的手柄的方向，以确保“8”字型线圈的平面与头皮相切，使得“8”字型线圈的轴向与大脑初级运动皮质区垂直。

10.根据权利要求8或9所述的绘制方法，其特征在于，所述步骤5)中包括如下步骤：

整理MEP位点数据：将每个有效刺激点下的大于20μV的MEP进行叠加平均，计算得出每个有效刺激点相应的平均MEP波幅；

计算每个有效刺激点的标准化波幅：将最佳刺激点的波幅定为单位1，计算每个有效刺激点的平均MEP波幅与最佳刺激点波幅的比值，将该比值作为该有效刺激点的标准化波幅；

填充最佳刺激点所在的格子为黑色，其余有效刺激点所在的格子按最佳刺激点相应的标准化波幅的比例逐渐降低灰度，将所有有效刺激点所在的格子填充完毕后，完成二维MEP地形图。

11.根据权利要求10所述的绘制方法，其特征在于，所述步骤5)中进一步包括如下步骤：利用三维绘图软件生成一个3D图像，以获得三维的MEP地形图。

12.根据权利要求11所述的绘制方法，其特征在于，所述三维绘图软件为matlab软件。

13.根据权利要求2、11-12任一项所述的绘制方法，其特征在于，以所述平滑曲线(L1)为分界线，将对应的咽部运动皮质区分为两个区，分别测量所述两个区的MEP信息，获得所述两个区的MEP地形图。

14.一种获得咽部运动皮质区MEP定位图的方法，包括以下步骤：

1)利用权利要求2-13所述的绘制方法对多位受试者的咽部运动皮质区进行测量，并获得所述多位受试者的咽部运动皮质区MEP地形图；

2)将所述多位受试者的咽部运动皮质区MEP地形图以所述编号相同的方式进行叠加，绘制出咽部运动皮质区MEP定位图。