Positionnement des électrodes

Stimulation du médian au poignet,
recueil sur court abducteur du pouce


Stimulation du fibulaire au creux poplité,
recueil sur le court extenseur des orteils.
Les points marquent les autres points de stimulation
au cou de pied et au col du péroné

Electrodes de stimulation

L’électrode active (négative, noire) est placée sur le nerf, en direction du muscle. L’électrode de référence (rouge) est dirigée vers la moelle. Il peut être utile de la faire tourner jusqu’à 90° de l’axe du nerf pour horizontaliser la ligne de base.

Les électrodes sont positionnées sur le muscle selon le principe « corps tendon » :

  • L’électrode active (-) est placée en regard du point moteur, là où l’activité générée par le muscle est la plus forte. Elle est dirigée vers l’électrode de stimulation (négatif vers négatif)
  • L’électrode de référence (+) est placée sur le tendon distal du muscle, là où le muscle ne génère plus d’activité électrique.
  • La terre est placée à proximité.

Si les électrodes sont mal placées, le signal sera plus faible et parfois polyphasique. C’est toujours à vérifier avant de parler « d’amplitude diminuée » ou de « réponse déstructurée ». Si l’électrode active est distante du point moteur, on peut voir apparaître une petite déflexion positive avant la réponse motrice. Il faut tenter de la supprimer en rapprochant l’électrode du point moteur.

Paramètres de stimulation

La stimulation se règle en intensité et durée, pour délivrer une énergie électrique définie par la loi de Joules : W = R I² T. En pratique courante :

  • Durée 0,3 à 0,7 ms. Les durées courtes sont mieux supportées.
  • L’intensité doit être supramaximale :
    • > 10 mA au membre supérieur,
    • > 20 mA au membre inférieur.
    • La limite est de 100 mA (rarement nécessaire)

Il faut être sûr de stimuler toutes les fibres alors qu’elles ont des seuils de stimulation différents. Dans le doute, on augmente la stimulation jusqu’à stabilisation du pic.

Les seuils de stimulation peuvent être plus faibles chez les patients jeunes et sur les nerfs des membres supérieurs. Ils peuvent être supérieurs aux membres inférieurs ; augmentés chez les patients plus âgés ou sur les nerfs pathologiques.

L’augmentation de la durée de stimulation permet de réduire l’intensité nécessaire pour obtenir une réponse musculaire.

Le recueil de l’activité musculaire

Stimulodétection du nerf médian.
A noter la latence distale de 4,81 ms,
indiquant une compression au canal carpien

La réponse enregistrée comporte normalement

  • Un artefact de stimulation de même durée que la stimulation
  • Une ligne de base horizontale
  • I,a réponse motrice mono ou biphasique, avec un début net par une onde négative (vers le haut). Dans le cas contraire, il faut replacer les électrodes dans le bon sens.

La réponse motrice est la somme de la dépolarisation et de la repolarisation de toutes les fibres musculaires activées.

  • L’onde négative (vers le haut) est produite par la dépolarisation des fibres musculaires
  • L’onde positive (vers le bas) correspond à la repolarisation des fibres. Mais certaines unités motrices plus lentes peuvent continuer à se dépolariser durant cette phase négative.
  • Une réponse polyphasique peut résulter d’une forte désynchronisation des unités motrices ou d’une position mal centrée des électrodes par rapport au point moteur.

Correction des défauts techniques

Si l’artefact de stimulation est trop fort, la ligne de base trop pentue :

  • Vérifier l’électrode de terre et le contact des électrodes
  • Laver la peau à l’alcool pour éliminer la sueur cutanée, qui peut provoquer des ponts électriques.
  • Si la peau est sèche (souvent en hiver), mettre un soupçon de pâte conductrice sous les électrodes de stimulation.
  • Débrancher la table électrique
  • Ne pas toucher le chariot de l’appareil EMG, ce qui peut donner un parasitage haute fréquence.
  • Faire pivoter l’électrode de stimulation jusqu’à 90° de l’axe du nerf pour horizontaliser la ligne de base.

Si la réponse est polyphasique :

  • Déplacer les électrodes : il ne faut pas être à cheval sur le point moteur
  • Vérifier que l’intensité est supra maximale

Si l’aspect polyphasique persiste, il peut s’agir d’une conformation particulière du ou des points moteurs (souvent sur l’ulnaire) ou d’une désynchronisation des unités motrices avec des contingents de vitesses différentes.

Une petite positivité au début de la réponse (souvent sur le nerf tibial), peut correspondre à l’enregistrement de l’arrivée de l’influx, ce qui induit cette variation de potentiel.

  • On peut essayer de la réduire en rapprochant l’électrode active du point moteur
  • Sinon, on prend le creux comme début de la réponse.

 


Nerf ulnaire à l’abducteur du 5ème. Aspect polyphasique fréquent. Il s’atténue à la stimulation sus-coude. Ce serait l’inverse s’il y avait un trouble de la conduction motrice

 


Nerf tibial à l’abducteur de l’hallux : indentation initiale
malgré le repositionnement des électrodes

Les mesures de temps

Mesures au pied ou au pic de la réponse ?

Le pied de la réponse indique le temps de réponse des fibres les plus rapides. Le pic de la réponse donne la vitesse du plus gros contingent de fibres.

La Latence distale motrice se mesure au pied de la réponse. Il faut essayer d’avoir un départ net. Si le début est progressif, il faut agrandir la réponse pour prendre le vrai début de la réponse. S’il y a une indentation initiale, on prend le creux de l’indentation.

Les vitesses motrices sont généralement calculées à partir des latences au pied. On peut cependant discuter de se référer au début du pic principal ou au pic de la réponse, pour avoir des références comparables d’un point de stimulation à l’autre. Le problème se pose surtout lorsqu’il y a un bloc partiel ou une dispersion de la réponse.


Nerf ulnaire normal. La réponse à la stimulation sous le coude est plus faible car le nerf est masqué par les muscles. Au-dessus du coude, le nerf est sous la peau (il faut diminuer l’intensité de stimulation).

Que mesure la latence motrice ?

Le temps de réponse est la somme du temps de passage de l’influx nerveux jusqu’à la synapse neuromusculaire et du temps d’activation de la fibre motrice au niveau de la synapse neuromusculaire.

La latence motrice ne permet donc pas de calculer directement la vitesse de l’influx nerveux. Mais il faut interpréter les valeurs en fonction de la taille du sujet. Une grande main normale peut donner une latence qui serait considérée comme un peu ralentie sur une petite main. Pour pallier cela, certains calculent la Vitesse motrice distale, qu’il ne faut toutefois pas comparer à la vitesse calculée sur les segments purement tronculaires.

La vitesse motrice

Le calcul de la vitesse impose au moins deux mesures de latences en des points différents.

VCN = (Latence 2 – Latence 1) / Distance

Sur certains nerfs (axillaire, fémoral), cette double mesure n’est pas possible et on ne peut donc mesurer que la latence distale. Il est difficile de se référer à des valeurs normales et il est nécessaire de faire une comparaison entre les 2 côtés.

La distance entre les deux points de stimulation est effectuée au mètre ruban. C’est une source importante d’imprécision, surtout si le nerf traverse une zone mobile (poignet, coude, genou, cheville), si le patient est obèse ou souffre d’un lymphoedème.

Au stade d’amyotrophie, la faiblesse ou l’absence de réponse musculaire empêche toute mesure de la vitesse de conduction.

Appréciation d’un ralentissement

Pour détecter un ralentissement, il faut une différence de vitesse significative par rapport aux marges d’imprécision de la mesure : plus de 20%, soit 10 m/s au moins pour une normale de 50 m/s.

  • Si le segment est trop court, l’imprécision de la mesure est trop forte.
  • La zone de ralentissement doit être incluse dans segment mesuré, ce qui peut pousser à écarter les électrodes ;
  • Mais le segment mesuré ne doit pas être trop long par rapport à la zone de ralentissement qui peut être très courte.

Si le segment ralenti est très court par rapport au segment mesuré, il se produit un effet de « dilution » du ralentissement. Ceci peut se calculer par les formules suivantes :

Temps de passage au coude = Distance bloc / Vitesse bloc + Distance sain /Vitesse sain

  • Proportion de segment ralenti : Ratio bloc = Dbloc/Dcoude
  • Proportion de segment sain : Dsain = Dcoude – Dbloc = Dcoude – Ratio bloc*Dcoude = Dcoude (1-Rbloc)
  •  Tcoude = Dcoude*Rbloc/Vbloc + Dcoude(1-Rbloc)/Vsain

Si le segment ralenti s’allonge, Ratio bloc tend vers 1,

  • l’expression 1 tend vers 1 et l’expression 2 tend vers 0
  • Temps de passage au coude tend vers la valeur Dcoude/Vbloc
  • Vitesse au coude tend vers Vbloc

Si le segment ralenti se raccourcit, Ratio bloc tend vers 0

  •  Vitesse au coude tend vers Vitesse segment sain

Tout cela explique que des ralentissements modérés sur des segments très courts seront difficiles à détecter, surtout si l’on écarte trop les points de stimulation. C’est une des raisons pour lesquelles la mesure de vitesse proximale par les réponses F n’est pas sensible pour la détection des compressions radiculaires.

Amplitude, durée et surface de la réponse

Mesure de l’amplitude


Syndrome du canal carpien sévère. A droite, la forte diminution de l’amplitude indique une déperdition axonale. La durée des réponses n’est pas allongée.

L’amplitude du pic négatif reflète le nombre et la taille des unités motrices activées.

  • Ceci est d’autant plus exact que le pic est étroit et monophasique : les unités motrices sont synchrones.
  • On a vu que durant la phase positive, résultant de la repolarisation des fibres musculaires, certaines fibres retardataires pouvaient encore se dépolariser. Il peut aussi y avoir des variations d’ordre anatomique, lié à la disposition des points moteurs.

L’usage international est de s’en tenir à la mesure du pic négatif. Certains font cependant encore la mesure allant du pic négatif au pic positif (voir E. Fournier, Sémiologie EMG élémentaire).

Dans une atrophie neurogène mineure, une augmentation de la taille des UM peut compenser une diminution de leur nombre.

Relation intensité-latence

En infra maximal, les fibres superficielles du nerf, plus facilement excitées par le champ électrique de stimulation, sont souvent moins rapides que les fibres profondes. On surestime la latence.

  • En augmentant l’intensité ou la durée de stimulation, l’amplitude augmente et la latence diminue.
  • En supra maximal, toutes les fibres sont excitées. L’amplitude et la latence se stabilisent.
  • Mais si l’on stimule trop fort, on augmente le rayon du champ d’excitation (normalement 2 à 5 mm). L’excitation des fibres se fait en avant du stimulateur : on peut ainsi sous-estimer la latence et faire erreur sur la vitesse.

Amplitude et intensité de la stimulation

En sous-maximal : l’amplitude augmente avec l’énergie de la stimulation. L’augmentation n’est pas linéaire. Elle dépend des seuils de stimulation des différents groupes de fibres.

La courbe intensité-durée permet d’apprécier l’excitabilité des fibres nerveuses en faisant varier les deux paramètres jusqu’à obtenir une réponse motrice. Ceci était un moyen de déceler une anomalie fine de conduction avant de disposer en routine de la mesure des vitesses sensitives. Ce n’est plus utilisé en routine pour le diagnostic neurologique. Les kinés peuvent encore le faire pour définir un protocole de stimulation électrique fonctionnelle optimisé.

En supra maximal : toutes les fibres nerveuses sont stimulées. L’amplitude se stabilise. L’amplitude maximale dépend du nombre d’axones et des ramifications distales des unités motrices.


Nerf médian au court abducteur du pouce : croissance de l’amplitude et diminution de la latence distale au fur et à mesure de l’augmentation de l’intensité de simulation (de 5 à 22 mA)

Durée du potentiel moteur

La durée du potentiel dépend de la synchronisation des unités motrices et du temps de dépolarisation-repolarisation des fibres musculaires.

  • Dans les compressions nerveuses modérées (neurapraxie), les réponses peuvent être étalées, en conservant leur forme. La durée du potentiel s’allonge, tandis que l’amplitude diminue.
  • Dans les polyneuropathies myéliniques, on peut observer une dispersion de la réponse à la stimulation proximale, alors que la réponse à la stimulation distale reste normale. La forme de la réponse peut également être altérée du fait de l’atteinte inhomogène des fibres.

Dispersion temporelle : la réponse est normale à la stimulation distale ; elle est diminuée et étalée à la stimulation proximale

La mesure de la surface

La mesure de la surface négative (au dessus de la ligne de base), permet d’intégrer la dépolarisation de toutes les fibres musculaires, quel que soit le délai d’apparition de celle-ci. Cela pallie la désynchronisation des fibres, qui peut être observée aussi bien en traumatologie que dans les polyneuropathies.

C’est un bon moyen d’apprécier le stock axonal et de faire des comparaisons entre une réponse qui est étalée et une réponse qui ne l’est pas.

Etalement de la réponse motrice dans un syndrome du canal carpien débutant : les amplitudes à droite sont diminuées, mais les surfaces sont identiques au côté gauche

Le phénomène de bloc

L’atteinte myélinique (compression, neuropathie) laisse l’axone vivant, mais ralentit la conduction, parfois jusqu’à être bloquée :

  • La stimulation distale à la lésion donne une réponse normale
  • La stimulation proximale à la lésion donne une réponse ralentie et diminuée, jusqu’à être nulle. Si le blocage est important, le ralentissement peut être moins facile à déceler.


Bloc moteur ulnaire au coude : les réponses à la stimulation sous le coude sont normales, celles à la stimulation sus-coude sont ralenties et diminuées. A droite, la conduction est normale