Prosedyre og utførelse av EMG

Før en starter EMG undersøkelsen må en sikre seg at muskeltemperaturen er høy nok. Kjølige distale muskler bør oppvarmes for å unngå falske negative resultater (maskering av denervasjon). Huden skal være ren. Eventuelt kan den desinfiseres med egnet middel (f. eks. 70 % sprit eller klorhexidin-sprit)20. Jordledning festes på ekstremiteten som skal undersøkes (nær EMG elektrodene).

En elektromyografisk undersøkelse består av fire deler; innstikksaktivitet, spontanaktivitet, MUP analyse og vurdering av fyringsmønstre (aktivering, rekrutteringsmønster og interferensmønster)21.

Innstikksaktivitet
Når en nål-elektrode føres inn i muskelen gir det vanligvis opphav til korte utladninger av elektrisk aktivitet. Innstikksaktiviteten varer noen millisekund og litt lengre enn selve innstikket. På skjermen ser det ut som positive og negative spikes i grupper, og det høres en høyfrekvent skarp lyd i høytaleren. Utfra dette kan en så noenlunde avgjøre om instikksaktiviteten er normal, minket eller øket. Den vil for eksempel være minket i tilfeller av fibrose og øket hvis det foreligger denervering.

Spontanaktivitet.
Spontanaktivitet registreres med muskelen i hvile og elektroden i ro i en bestemt posisjon. Hvis elektroden holdes stille i muskelen, skal det i normal muskel ikke utlades noen potensialer. Hvis elektroden sitter i endeplate området kan det ses endeplate aktivitet som består av to ulike komponenter; lavamplitudige, undulerende potensialer og høyamplitudige, intermitterende spikes med direkte negativ avgang. Endeplate aktiviteten er fysiologisk, men pleier å øke i denervert muskulatur.

Positive skarpe bølger og fibrillasjonspotensialer
I akutt, denervert muskulatur kan det ses positive skarpe bølger og fibrillasjonspotensialer22,23. Disse potensialene ses også ved myositt og en del myopatier (muskeldystrofier)24. Potensialene kommer i regelmessige fyringsmønstre ofte med frekvenser fra 0,5 – 10Hz21. Spontanaktivitet kan høres ut som ”regn på et tak”.

Denne spontanaktiviteten kan graderes:

0:   Ingen spontanaktivitet.
1:   Sporadisk spontanaktivitet, ses minst to steder, men en må lete.
2:   Middels spontanaktivitet, ses de fleste steder, men med lav frekvens.
3:   Hyppig eller vedvarende spontanaktivitet i alle eller de fleste stede.

Som et alternativ til denne graderingen kan benyttes antall steder (i %) hvor spontanaktivitet er registrert. Ved gradering av spontanaktivitet bør denne måles på ti forskjellige steder.

Fasikulasjoner
Fasikulasjoner er spontane utladninger av en gruppe muskelfibre som vanligvis representerer en hel motorisk enhet (unntaksvis en del av en MU). Hvis dette skjer overfladisk i muskelen kan det ses som en muskelrykning. På skjermen ses de som spontane MUPer og de mangler det nesten-regulære fyringsmønsteret som kjennetegner normal volontær motorisk aktivitet. Fasikulasjonspotensialer opptrer typisk ved sykdommer i de motoriske forhorncellene i ryggmargen, men kan også ses ved radikulopatier og ved avklemming av perifere nerver og andre nevropatier. De kan også forekomme normalt i kortere perioder i enkeltmuskler eller muskelgrupper, for eksempel etter trening, og det er ikke mulig (amplitude, bredde, form etc) å skille mellom normale og unormale fasikulasjoner. Som eneste funn representerer ikke fasikulasjonspotensialene noe sikkert unormalt, de må sammenholdes med andre eventuelt unormale funn.

Myokymier
Komplekse utbrudd av repeterte utladninger av MUPer kalles myokymier og slik aktivitet kan noen ganger observeres som ormelignende bevegelser av huden. Dette ses spesielt hos pasienter med gliomer i hjernestammen, multipel sclerose, polyradikulitt og pleksus skader (ofte som følge av stråleskader). Myokymier er ofte høyfrekvente i burstene med lav frekvens mellom burstene og kan ha en marsjerende lyd21.

Komplekse repetitive utladninger
Komplekse repeterte utladninger (gammel betegnelse: pseudomyotone utladninger) er en gruppe muskelfibre som utlades samtidig. Amplituden er 50 µV til 1 mV og varigheten opptil 100 ms. Utladningene gjentar seg selv langsomt eller raskt, fra 5 til 100 impulser per sekund. De starter raskt, holder utladningene konstante en viss periode og slutter deretter like brått som de oppsto. I høytaleren høres en lyd som minner om maskingeværsalve.

Disse utladningene ses spesielt i enkelte myopatier slik som muskeldystrofi (spesielt Duchenne), metabolske myopatier (ved Pompes sykdom ses slike utladninger ofte i paravertebral muskulatur) og polymyositt. Det ses dessuten i mange tilstander med denervering, slik som motorisk forhorncellesykdom (spesielt spinal muskelatrofi), radikulopati og kronisk polynevropati (spesielt Charcot-Marie-Tooth sykdom). Komplekse repetetive utladninger ses en sjelden gang hos normale individer.

Myotone utladninger
Myotone utladninger er spontane utladninger fra en muskelfiber og har karakteristisk ”waxing and waning”  av både amplitude og frekvens. Dette høres i distal og facialis muskulatur, og er karakteristisk for dystrophia myotonica og paramyotoni. Lyden er av cresendo-decresendo type.

Fyringsmønstre ved EMG
Med dette forstås aktivering, rekruttering og interferensmønster21,25,26. Dette vurderes ved progressiv økning av grad av muskelkontraksjon. Undersøkelsen gjøres i flere deler av muskelen som aktiveres. Ved økende voluntær kontraksjon vil de motoriske enheter gradvis rekrutteres etter størrelse og ved helt lett kontraksjon vil kun de minste motoriske enhetene fyre. Med økende muskelbruk vil stadig større enheter rekrutteres. I en normal muskel vil det være en bestemt rekrutteringsratio hvor den første rekrutterte motoriske enheten må fyre med en viss frekvens før neste motoriske enhet rekrutteres. I frisk muskel er vanligvis forholdet mellom frekvens og antall MUPer 4:1 til 6:1 avhengig av hvilken muskel som undersøkes. Man kan vurdere rekrutteringen ved å se på frekvensen til den første aktiverte MUPen når den andre MUPen rekrutteres. Hvis hele skjermbildet er innstilt på 200 ms (f.eks.10x20 ms/D) vil antall MUPer x 5 pr skjermbilde grovt kunne gi et bilde av fyringsfrekvensen. Dersom en MUP ses 3 eller flere ganger pr skjermbilde (dvs frekvens på 15Hz eller mer) uten at MUP nr 2 er rekruttert, er dette et uttrykk for redusert rekruttering.

Figur 3. Normalt rekrutteringsmønster

Figur 4. Redusert rekrutteringsmønster

Ved sterkere muskelkraft begynner mange motoriske enheter å fyre svært raskt, opptil 50 Hz, slik at det er vanskelig å skille enhetene fra hverandre. Spiketettheten og gjennomsnittlig amplitude kan ses og vurderes visuelt direkte på skjermen.

Interferensmønsteret vurderes ved kraftig kontraksjon hvor mange MUPer vil overlappe hverandre («interferens»). Interferensmønsteret avhenger av aktivering og rekruttering. Redusert interferensmønster kan således skyldes redusert aktivering (redusert fyringsfrekvens som bl.a. kan være sentralt betinget eller smertebetinget) eller redusert rekruttering av nye MUPer. Ved flere typer myopatier vil man kunne se tidlig rekruttering hvor det ses et økt antall MUPer, men som er mindre effektive i forhold til muskelkraft.

Ved maksimal kontraksjon vil ulike tilstander kunne gi karakteristiske interferensmønstre:
Normal: normal «tetthet» av MUPer med normale amplituder
Nevrogent: redusert «tetthet» av MUPer med økte amplituder
Myopatisk: normal eller økt «tetthet» av MUPer med reduserte amplituder

Interferensmønstre kan også måles ved kvantitative spesialundersøkelser f.eks. turns-amplitude analyse, number of short segments (NNS)/aktivitets%, envelope / aktivitets%. Programmene finnes i de fleste EMG-maskiner. Utførelsen av disse prøvene må gjøres etter anvisning av de som har utviklet metoden. Metoden kan brukes til å differensiere primære muskellidelser fra nevrogene lesjoner.

Noen definisjoner:
Turns: Endring i signalretningen som er på minst 100 µV
Envelope: 10 % av de høyeste og laveste amplitudene er fjernet
Short segments: Et uttrykk for kompleksiteten av MUPene. Høy verdi ved små polyfasiske potensialer
Aktivitets%: Uttrykk for grad av aktivering og evne til å aktivere

Kvantitativ vurdering av ulike interferensmønstre (figurer laget av Eyvind Rugland):

Figur 5. Normal

Figur 6. Normal med kun maksimal kontraksjon

Figur 7. Uttalt nevrogen

Figur 8. Myopati

Figur 9. Kronisk myopati (når det kommer både «myopatiske» og «nevrogene» MUPer)

Figur 10. Sentral svakhet

Skjermbilder ved ulike tilstander:

Figur 11. Normal EMG-undersøkelse av m. biceps

Figur 12. EMG-undersøkelse av m. tibialis anterior, nevrogent bilde

Figur 13. EMG-undersøkelse av m. iliopsoas, myopatisk bilde