SİNİR İLETİM ÇALIŞMALARI
Rutin bir EMG incelemesi duysal sinir iletimi, motor sinir iletimi ve iğne elektromyografisini kapsar. Bazen bunlara refleks çalışmalar ve geç yanıtlar olarak bilinen F yanıtı, akson refleksi gibi daha çok proksimal akson ve spinal motor nöron havuz uyarılabilirlik düzeylerinin göstergesi olan yöntemler ilave edilir. Bir EMG’ci bu nedenle periferik sinirler, innervasyonları, kasların ait oldukları spinal sinir düzeyleri veya başka bir değişle miyotomlarını, pleksus anatomilerini çok iyi biliyor olması gerekir.
EMG’DE KULLANILAN ELEKTRODLAR
EMG’nin temeli kas ve sinirlerden spontan veya uyarılmış elektriksel sinyalleri toplamak, bu potansiyelleri amplifiye ederek, elektronik ve dijital cihazların işleyebileceği büyüklüğe getirnektir. Kas ve sinirlerde oluşan elektrik sinyaller elektrodlarla toplanır. EMG’de kullanılan elektrodlar kayıt ve uyarı elektrodları olan 2 gruba ayrılır. Kayıt ve uyarı elektrodları invaziv (iğne) veya yüzeyel tiptedir. Yüzeyel kayıt elektrodları, parmaklardan dijital duysal sinirlerden kayıt yapan ring veya yüzük elektrodlar, bar elektrodlar veya metal cup elektrodlar gibi alt türlere ayrılır. İğne elekrodlar sinir iletim çalışmalarında sinire yakın kayıtlamalar için veya kas içinde elektromiyografi kayıtlamaları için kullanılırlar. İğne lektroldar monopolar veya bipolar özellikte olabilirler. Aktif ve referans elektrodu aynı anda üstünde barındıran konstantrik iğne elektrodlar en yaygın kullanılan iğne elektrod türüdür. Teflon kaplı monopolar kayıt ve uyarı elektrodları derinde bulunan sinirlerden kayıt alma ve uyarma amacı ile kullanılırlar.
SİNİR İLETİMLERİ
Sinir iletimi çalışmasında temel mantık bir periferik sinir üzerine uygulanan yeterli şiddetteki elektriksel bir uyaranın uygulandığı bölgede bir aksiyon potansiyeli oluşturup oluşan aksiyon potansiyelinin sinirin akış yönüne göre iletilmesi ve bunun uyarandan uzak bir bölgeden kayıtlanmasıdır. Temel mantığı bu olan sinir iletim çalışması için gerekli olan düzenek elektriksel uyarı oluşturan bir stimülatör ve iletilen aksiyon potansiyelinin kayıtlanması için ampflikatör düzeneğidir. Bu özellikler bir EMG cihazında entegre olarak bulunmaktadır. Duysal sinir iletim çalışmalarında sistemin ayrıca averajör içermesi gereklidir.
DUYSAL SİNİR İLETİM ÇALIŞMALARI
Periferik duysal sinirlerde aksiyon potansiyelinin doğal akış yönü periferden santrale doğrudur. Duysal sinir iletim çalışmaları duysal sinirin doğal akış yönünde yapılıyorsa ortodromik, aksi yönde yapılıyorsa antidromik olarak isimlendirilir. Fizyolojik açıdan ortodromik iletim çalışması tercih edilmelidir. Fakat genellikle antidromik çalışmalar teknik olarak daha kolay olduğundan pratikte daha sıklıkla kullanılmaktadır.
Şekil: Ulnar duysal sinir kayıtlaması: ulnar sinir el bileği düzeyinde elektriksel olarak uyarılır ve 5. parmaktan yüzük elektrodlar aracılığı ile kayıtlama yapılır.
Duysal sinir iletim çalışması basitçe bir duysal sinirin bir noktadan uyarılması ve tercihan yalnızca duysal sinirin bulunduğu bir bölgeden kayıt yapılması şeklinde uygulanır. Stimulasyon genellikle yüzeyel bipolar stimülatör ile duysal eşik üstünde akım uygulanması ile yapılır. Stimülasyon için 0.1 msn süreli kare dalga akımlar kullanılır. Uyarım katodal olmalıdır. Yani bipolar stimülatörün katodu kayıt noktasına yakın pozisyonda olmalıdır. Duysal sinir aksiyon potansiyelinin kayıtlanması için yüzeyel elektrod veya veya “near nerve kayıtlama” da denilen teflon kaplanmış sadece uçları açıkta olan iğne elektrodlar kullanılır. Yüzeyel kayıt elektrodları olarak yüzük elektrod, bipolar bar elektrod yada EEG kayıtlamalarında da kullanılan cup elektrodlar olabilir. Üst ekstermitede sık .çalışılan median ve ulnar sinir duysal sinir antidromik iletim çalışmalarında yüzük veya ring elektrodlar çok pratiktir. Radiyal sinir, medial ve lateral antebrakial duysal sinir, ulnar sinir dorsal kutanöz dalları için bu elektrodlar uygun değildir, bunun için yüzeyel bar veya cup elektrodlar kullanılır. Alt ekstremitede sural sinir, fibüler sinir duysal dalı, medial ve lateral plantar sinir, median kalkarin sinir, safen sinir ve lateral femoral kutanöz sinir duysal iletim çalışmaları yapılan sinirlerdir. Sural sinir ve fibuler sinir ve medial ve lateral plantar sinir iletimleri için yüzeyel elektrod kayıtlamaları çoğunlukla yeterlidir. Safen sinir iletimi ve lateral femoral kutanöz sinir ietimlerinde ise iğne elektrod kullanımı gereklidir.
Şekil: Yüzeyel elektrod kayıtlaması ile antidromik olarak elde edilmiş bir duysal sinir aksiyon potansiyeli. Uyarımdan itibaren zemin çizgisinin negatif yöndeki ilk dönme noktası (A) latans olarak ölçülür. Birkaç milisaniyedir. Amplitüd değeri zeminin ilk kırıldığı nokta ile negatif pik arasındaki voltaj farkı olarak ölçülür. Eldeki sinirlerde 10 mikrovolttan büyüktür.
Bipolar teflon kaplı iğneler ile “near nerve” kayıtlamalar yapılabilir. Bu kayıtlama için aktif elektrod duysal sinirin proksimal noktasına yerleştirilir, referans elektrod ise en az 2 cm mesafe ile tercihan daha proksimal bir bölgede cilt altına yerleştirilir. Eğer sinir hem motor hem duysal dallar içeriyorsa kayıt elektrodunun sinire en yakın noktaya yerleştirilebilmesi için o sinirin innerve ettiği kas üzerine yüzeyel bir kayıt elektrodu konur. Sinirin proksimal noktasına yerleştirilmiş teflon kaplı iğne elektrodlar EMG cihazının stimülatörüne yerleştirilir, kas üzerindeki kayıt elektrodu sistemin preamflikatörüne yerleştirilir. Stimulus süresi 0.1-0.2 msn olacak şekilde ayarlanır ve 1 mA’in altında kasta M yanıtı oluşturacak şekilde iğne ile oynanarak sinire en yakın pozisyon elde edildikten sonra elektrodlarlar stimülatörden çıkarılarak kayıtlama için preamflikatöre bağlanır. Daha sonra yüzeyel elektrodlar ile distalden uyarılan duysal sinir aksiyon potansiyeli kayıtlanır. Bunun için 0.1 msn süre ile verilen elektrik uyranını hastanın ilk hissettiği düzey saptanır ve bunun bir kaç katı ağrı eşiği altında verilir. Tek şoklarla potansiyel elde edilebilirse de bu teknikte çoğu kez averajlama gerekir. Genellikle 64-128 arası averajlama yeterli olur. Kayıtlama sırasında cihazın duyarlılığı 5-10 mikroV/div olacak şeklinde artırılır. Çünkü düşük duyarlılıklarla yapılan averajlamalarda potansiyelin zemin gürültüsü içinde kaybolması riski vardır. Ayrıca bu yüksek duyarlılıkta artefaktların averajlanarak trasenin kirlenmesi riskine karşı EMG cihazlarının hemen hemen hepsinde bulunan “artefakt rejeksiyonu” aktif duruma getirilmelidir. Artefakt rejeksiyonu işleminde sistem örneğin 5 divizyona ayarlanırsa ve o sırada monitör duyarlılığı 10 mikroV/div ise sistem 50 mikroV/div un üzerindeki potansiyelleri averajlama işlemine dahil etmeyecektir, bu şekilde istenmeyen kas artefaktı gibi yüksek voltajlı aktivitelerin ekarte edilmesi mümkün olmaktadır.
Yüzeyel elektrodlar ile elde edilen duysal sinir aksiyon potansiyeli ile near nerve kayıtlama ile elde edilen potansiyeller birbirinden farklılık gösterir. Yüzeyel elektrod kayıtlaması ile elde edilen duysal sinir aksiyon potansiyeli ilk defleksiyonu negatif (izoelektrik hattın üstüne doğru) bifazik-trifazik yapıdadır. Near nerve kaytılama ile elde edilen potansiyelin ilk defleksiyonu pozitif ve potansiyel en azından trifaziktir. Hatta yüksek bir voltajla elde edilen trifazik potansiyelin ardından düşük voltajlı pek çok defleksiyon gözlenir. Bunlar aynı akson kılıfı içinde değişik hızlarda ileten duysal liflere ait bir elektrofizyolojik özelliktir. Sinir iletim çalışmalarında duysal aksiyon potansiyelinin amplitüdü ve yapısal özelliği dışında iletim hızı denilen önemli bir parametre de hesaplanır. Bir EMG cihazında sistem elektriksel uyaran verdiği anda sweep time “süpürme zamanı” denilen ekranda süresi bizim tarafımızdan belirlenen ve stimülustan sonraki belli bir süreyi tarayan elektiksel bir kayıtlama alınır. Böyle bir taramada elde edilen bir duysal aksiyon potansiyelinin başlangıç noktası ile stimulusun verildiği an arasındaki zamana latans denir.
Şekil: Duysal sinir iletim hesaplanması
Uyarıcı elektrodun katodu ile kayıt elektrodunun arasındaki mesafe ölçüldükten sonra bunun latansa bölünmesi ile dusyal sinir iletim hızı elde edilir (Mesafe/latans). Sonuç metre/sn cinsinden okunur. Yukarıdaki şekillerde görüleceği gibi latans veya duysal sinir aksiyon potansiyelinin başlangıcı her iki kayıtlama yönteminde farklı noktalardan alınır. Yüzeyel kayıtlamada izoelektrik hattan ilk kırılma latans noktasını belirlerken, near nerve kayıtlamada pozitif pik latans değeri olarak kabul edilir. Amplitüd ölçümünde yüzeyel kayıtlamada ilk defleksyon noktası ile negatif pik arası amplitüd olarak ölçülürken, diğerinde pozitif pikten negatif pike olan voltaj farkı amplitüd olarak kabul edilir. Pratikte duysal sinir iletim çalışmalarında çoklukla yüzeyel ve antidromik kayıtlamalar kullanılmaktadır. Şimdi pratikte uygulanan bu yöntemlerden bazılarını şematize edilmiş olarak olarak görelim.
Şekil: Sinir yakını (Near nerve) duysal aksiyon potansiyeli. Dikkat edilirse potansiyelin başlangıcı pozitif ve ardıl bileşenler içeren çok polifazik bir yapıda.
Pratikte çalışılan duysal sinirler kutanöz yapılara yakın seyrettiğinden ortam ve vücut ısısından etkilenme gösterirler.Düşük ısı iletim hızında yavaşlamalara neden olur. Genel olarak 1 santigrad ısı düşmesinde sinir iletiminde 1.1 ile 2.3 m/sn lik azalma göürülür. Bu ilişki lineerdir, yani ısının düşmesi ile yukarıda söylenen değerler kadar iletim ghızında düşme görülür. Düşük ısıda ayrıca aksiyon potansiyelinin amplitüdü de düşer. Isının Na kanallarındaki akışı değiştirerek iletim hızını etkilediği kabul edilir. Bu nedenle EMG yapılan oda sıcaklığı optimal düzeyde olmalı, hastanın ekstremiteleri soğuksa ısıtıldıktan sonra sinir iletim çalışması yapılması doğrudur. Artık pek çok EMG cihazında ısı ölçer proplar vardır ve hastanın ekstremite sıcaklığı tesbit edilerek sinir iletim hızları ısıya göre otomatik olarak düzeltilmektedir. Sinir iletimlerini etkiliyen diğer bir faktörde yaştır. Yaşamın ilk yıllarında yeterli gelişmemiş olan periferik miyelinizasyon nedeni ile sinir iletim hızları düşüktür. Bir yaşından önce kabaca normalin yarısı, 2 yaşında normal değerlerin %75 ine ulaşır. 4 yaşından itibaren normal değerlerdedir. Duysal sinir iletimlerinin normal değerleri ilk kez Buchtal ve Rosenfalk tarafından gösterilmiş ve tüm dünyada halen kabul edilen değerlerdir. Bu değerler sinire, yaşa ve boya göre değişkenlik gösterse de bizim laboratuarımızda duyusal sinirler için 42 m/sn nin altında ve 10 mikroV dan küçük potansiyeller anormal olarak kabul edilmektedir. Yüzeyel kayıtlamada sural sinir aksiyon potansiyel amplitüdü için kabul ettiğimiz alt sınır 3 mikroV’dur. Sural sinir 70 yaş üzerindeki bireylerde ciddi bir oranda elde edilemiyebilmektedir. Böyle olgularda sural sinir iletimi, iğne elektrod kayıtlamaları ile elde etmeye çalışılmalıdır.
