根据2024上海医疗器械创新展Medtec调查发现，电生理技术是一种用于研究生物体内电信号的技术。生物电测量技术用电极将微弱的生物电引出，经生物电放大器将其放大，再经示波器等显示其波形并记录下来，以便观察、分析和保存。它可以应用于多个领域，包括神经科学、心脏生理学、肌肉生理学等。该技术的原理是利用电极将电信号转换成电压信号，并通过放大器放大信号以便记录和分析。

1.电生理测量技术

临床上电生理检查包括肌电图、脑电图和诱发电位等。

（1）肌电图

肌电图是应用电子学仪器记录肌肉静止或收缩时的电活动，以及应用电刺激检查神经、肌肉兴奋及传导功能的方法。通过测定运动单位电位的时限、波幅，安静情况下有无自发的电活动以及肌肉大力收缩的波形及波幅，可区别神经源性损害和肌源性损害，诊断脊髓前角急、慢性损害(如脊髓灰质炎、运动神经元疾病)，神经根及周围神经病变(例如肌电图检查可以协助确定神经损伤的部位、程度、范围和预后)。另外，对神经嵌压性病变、神经炎、各种肌肉病也有诊断价值。此外，肌电图还用于在各种疾病的治疗过程中追踪疾病的恢复过程及疗效。肌电图不但能诊断神经损害的程度、估计预后，还可鉴别肌肉萎缩是神经源性或肌源性，抑或失用性萎缩。

图1  肌电图表面电极

图2  肌电图针电极

（2）脑电图

脑电图（EEG，Electroencephalography）是一种用于记录大脑皮层电活动的非侵入性技术。通过将电极放置在头皮表面，测量大脑各区域的电位变化，从而反映大脑的电活动情况。脑电图通常用于评估大脑功能状态、诊断癫痫、脑损伤和睡眠障碍等神经系统疾病。

在脑电图中，不同频率的电活动反映了大脑不同状态下的活动情况。例如，α波通常与放松状态和闭眼休息有关，β波则与警觉和思维活动相关。δ波和θ波通常在睡眠中或异常情况下出现，而γ波则与感知、注意力和记忆等高级认知功能相关。

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脑电图具有高时序分辨率，能够捕捉到大脑电活动的快速变化，因此在临床上被广泛用于诊断癫痫发作类型、评估睡眠质量、监测麻醉状态以及研究大脑功能和认知过程。近年来，脑电图图像处理技术的发展使得能够更准确地定位脑源性异常，为神经系统疾病的诊断和治疗提供了更多信息。

图3 脑电图中不同频率的电活动

（3）诱发电位

诱发电位检查是利用一定形态的脉冲电流刺激神经干，在该神经的相应中枢部位、支配区或神经干上记录所诱发的动作电位。临床常用的检查项目有：感觉神经动作电位(sensory nerve action potential，SNAP)、肌肉动作电位(muscle action potential，MAP)及躯体感觉诱发电位(somatosensory evoked potential，SEP)等。运动诱发电位(motion evoked potential，MEP)是近年开展的一项新技术，对诊断脑与脊髓传出通道(运动神经通道)的损伤和疾病有一定意义。

图4 稳态视觉诱发电位（SSVEP）

2. 电生理检测技术在骨伤科科学研究中的应用

肌电图和神经传导速度可帮助区分神经根病和周围神经系统的弥漫性疾病。但需要注意的是，临床研究中，肌电图和神经传导速度研究受到患者合作水平、合并症（如糖尿病、甲状腺疾病或可能导致肾功能衰竭）等引起的周围神经病变，会产生肌肉疾病的他汀类药物等引起的震颤性运动障碍等多种因素影响，因此神经电生理检查需要结合其他检查来综合判断。

在科学研究中，通过在动物体表记录微弱的体内深部小群细胞的电活动，可以对动物体内神经或肌肉细胞的电生理变化进行研究，如膜片钳技术的发展和应用，为研究细胞的离子通道，特别是神经电生理活动提供重要工具。

2024上海医疗器械创新展Medtec认为，总的来说，电生理检测技术在骨伤科科学研究中的应用有助于评估神经肌肉功能的恢复情况、监测手术过程中的神经功能、以及评估疼痛感知和神经功能恢复情况，为骨折患者的治疗和康复提供重要支持。

图5 膜片钳技术

【 图片来源 】

• 图1/2：https://www.shyueyanghospital.com/Aids/Home/ArticleIndex/10848

• 图3：http://www.deayea.com/page98?product_id=6

• 图4：https://www.x-mol.com/paper/1242537416423051264/t?recommendPaper=1309224599375024128

• 图5：https://www.leica-microsystems.com.cn/cn/science-lab/the-patch-clamp-technique/

文章来源：光华关节炎研究所