筋電図

筋電図（きんでんず、electromyography - EMG）とは、筋肉で発生する微弱な電場の変化を検出して、縦軸に電位、横軸を時間をとって図にしたものである。広義には普通筋電図、神経伝導速度、反復誘発筋電図、反復誘発筋電図、表面筋電図、単線維筋電図、体性感覚誘発電位（SEP）、聴覚脳幹誘発電位（BAEP、ABR）、視覚誘発電位（VEP）、運動誘発電位（MEP）などを含める。例えば、神経筋疾患の補助診断法の1つとして用いる。
針筋電図.
針筋電図の理論的背景.
針筋電図では針電極を用いて運動単位の状態を評価することができる。運動単位とは脊髄前角細胞および運動性脳神経核であるα運動神経とそれにより支配される骨格筋の筋線維からなる。骨格筋には持続的な運動に適した遅筋である赤筋（タイプⅠ）と素早い運動に適した速筋である白筋（タイプⅡ）の2種類に分かれる。白筋はタイプⅡAとⅡBのふたつに分かれ、ⅡAはⅡBとⅠの中間型である。支配する筋肉のタイプに合わせて運動単位もS型、FR型、FF型の3タイプに分類される。一つの運動単位に属する筋線維の生理学的および生化学的性質は均一であり、一つの運動単位に属する筋線維は、他の運動単位に属する筋線維と互いに交錯して配列している。あるα運動線維が興奮するとその活動電位は支配筋線維全てをほぼ同時期に脱分極させる。同期して発生した筋線維活動電位を加重したものをMUP(運動単位電位)という。MUPの電位の大きさは神経支配比を反映している。四肢筋など大きな運動単位は大きなMUPを形成し、外眼筋や顔面筋は小さなMUPを形成する。MUPの数は収縮力を反映する。ごく弱い随意収縮では同一波形のMUPが繰り返し現れ、収縮を強めるとその発生頻度は増加し、別のMUPが参加してくる。活動に参加する運動単位が増加する現象を動員（recruitment、リクルートメント）という。収縮のはじめの段階では興奮域値が小さい小型のニューロン（S型）が発射し、収縮力が増強するに従い大型のニューロン（FR型やFF型）も動員される。弛緩する場合は域値の高い大きな運動単位から順に活動を停止していく。これをサイズの原理という。
針筋電図の検査の手順.
針筋電図は安静時、弱～中等随意収縮、最大随意収縮の3つの状態に対して施行する場合が多い。筋電図は通常、波形、持続時間、振幅、放電頻度であらわされる。検出する所見の違いにのため、安静時所見、随意収縮所見、最大収縮所見でそれぞれ記録条件が異なる。安静時所見を得る場合は振幅は50μV/1cmで紙送りは10ms/1cmであり、随意収縮では振幅は1mV/1cmで紙送りは10ms/1cm、最大収縮では振幅は1mV/1cmで紙送りは0.1s/1cmであることが多い。MUPの振幅は筋肉毎に異なり、顔面筋、舌筋、胸鎖乳突筋2mV程度であるがその他の筋肉では4mV程度である。
安静時所見.
安静時所見には刺入時活動と自発性活動に分けられる。正常骨格筋の場合は安静時は電気的に静止している。機械的刺激や損傷が認められた場合は刺入時活動が認められる。刺入時活動は通常は電極が動いている間のみに認められ、持続時間は通常100～300msであるとされている。電極の動きが止まっても筋の活動電位が続く状態を異常刺入時活動という。
随意収縮所見.
随意収縮ではMUPの波形、頻度から運動単位（MU）の評価を行う。正常人では力を加えるに従ってサイズの原理に基づく序列制動員によって放電頻度と活動運動単位数が増加する。決して力を加えると振幅が大きくなるわけではなく、動員される運動単位が増えるため高振幅なMUPが測定される可能性が高くなるだけであることに注意が必要である。MUPを表現する基本要素は波形、持続、振幅の3つのパラメータである。波形は相（phase）とノッチ(notch)であらわされる。相は基線を超える電位変化であり、超えないのがノッチである。五相以上の場合を多相性MUP、ノッチの多いものを偽多相性MUP、鋸歯状活動電位という。主要MUP成分と一定の時間間隔で出現する単一筋線維放電に衛星電位（satellite potential）が知られている。動員数が増えるとMUPの重なりあいで多相性に見えることがある。MUPの多相性を評価するには動員数を少なくし、周期的発火を示すとより説得力が増す。
最大収縮所見.
最大収縮時は干渉波の評価、動員の評価を行う。干渉波は単位時間当たりのスパイク数、スパイクの振幅、持続で構成される。MUPのパラメータがそのまま反映される傾向がある。疲労の影響が認められるため最大収縮時の検査は10秒以内に限定する。
針筋電図所見の解釈.
ミオパチーは近位筋、ニューロパチーは遠位筋の筋力低下を起こすのが一般的であるがいくつかの例外が存在する。
また運動ニューロン病では系統性の有無が重要視される。系統性とは脳神経および脊髄神経支配領域（顔面、頸部、四肢）にわたり、左右ほぼ対称性に筋病変が存在することを指す。筋電図検査では顔面、頸部、上肢、下肢でその傾向を確認する。また限局性であった場合は病変分布から障害部位の同定を行う。
表面筋電図.
表面筋電図の検査方法.
表面筋電図は表面電極で筋電図を記録するものでありいくつかの筋を同時に記録することができるのが特徴である。不随意運動（AIM:abnormal involuntary movement）の補助診断としてよく用いられる。円板電極を被検筋の長軸方向に3cm毎に装着し、主動筋と拮抗筋を同時に計測するのを基本とする。また不随意運動の分布に合わせて関連する筋肉の同時記録を行う。加速度計や脳波同時記録を行うこともある。
分析される不随意運動は以下のものがよく知られている。
不随意運動では動きの速さ、頻度、大きさ、律動性あるいは規則性の有無、出現部位、分布、出現状態（安静時、姿勢時、動作時）、影響因子（睡眠、精神的緊張、意思による抑制効果）などで分類される。筋電図としては多数のMUPグループから構成されるため群化放電をおこす。ひとつひとつのMUPを評価する場合は針筋電図で検査を行う。
表面筋電図の評価.
不随意運動に伴う群化放電の評価項目としては以下の5つが知られている。