03. 전기진단학 (강시곡선·시치·신경전도·근전도) '24 · '25
기전류·시치·강시곡선(S-D curve)과 변성반응(RD)으로 말초신경 손상 유무를 판별하고, 신경전도검사(NCV)와 침근전도(EMG) 파형으로 탈수초 병변과 축삭 변성을 감별한다.
1. 기전류·시치(Chronaxie)와 강시곡선(S-D curve) 판독 '25
신경이나 근육을 흥분시키는 데 필요한 최소 전류 강도와 자극 지속시간의 반비례 관계를 나타낸 그래프를 강시곡선(Strength-Duration curve, S-D 곡선)이라 한다(’25 기출).
충분히 긴 자극 시간(보통 300~1,000 ms)에서 최소한의 근수축을 일으키는 최소 전류 강도를 기전류(Rheobase)라 하고, 기전류의 정확히 2배 강도(2 × 기전류)로 자극할 때 수축을 유발하는 최소 자극 시간을 시치(Chronaxie)라 정의한다(’25 기출).
| 신경지배 상태 | 시치 (Chronaxie) 수치 | 강시곡선 위치 (좌/우·상/하) | 곡선 형태 및 꺾임점(Kink) 유무 | 임상적 의미 및 경과 판독 |
|---|---|---|---|---|
| 정상 신경지배근 | 1 ms 미만 (대개 0.05~0.5 ms)(’25 기출) | 그래프의 왼쪽 아래(좌하방) 위치(’25 기출) | 기울기가 완만하고 매끄러운 연속 곡선(’25 기출) | 흥분성이 높은 운동신경이 정상적으로 근육을 지배함 |
| 부분 탈신경 (부분변성) | 수 ms ~ 10 ms 내외 증가(’25 기출) | 정상과 완전변성의 중간 위치(’25 기출) | 곡선 중간에 꺾임점(마루턱, Kink)이 있는 불연속 곡선(’25 기출) | 정상 신경섬유(좌하방)와 탈신경 근섬유(우상방)가 혼재함 — 신경 재생(회복) 또는 진행의 핵심 단서(’25 기출) |
| 완전 탈신경 (완전변성) | 10~30 ms 이상으로 현저히 연장(’25 기출) | 그래프의 오른쪽 위(우상방)로 이동(’25 기출) | 기울기가 가파르고 매끄러운 연속 곡선 (꺾임점 소실)(’25 기출) | 신경 반응은 완전히 사라지고 흥분성이 낮은 근육 자체만 긴 자극에 반응함 |
| 말기 섬유화 변성 | 측정 불가 | 곡선 작성 불가 | 어떠한 전기자극에도 반응 없음 | 근섬유가 결합조직으로 완전히 섬유화됨 |
- 이용시(Utilization time): 기전류 강도로 자극할 때 실제로 흥분이 일어나기까지 필요한 최소한의 자극 지속시간이다.
- 강시곡선 이동 방향의 의미: 말초신경 손상이 악화될수록 곡선은 오른쪽 위(우상방)로 이동하고, 신경이 재생되어 회복될 때는 꺾임점(Kink)이 먼저 출현한 뒤 왼쪽 아래(좌하방)로 내려온다(’25 기출).
- 맥동비(Pulse ratio): 100 ms 자극 시 필요한 전류 강도와 1 ms 자극 시 필요한 전류 강도의 비율(I₁ms / I₁₀₀ms)로, 정상이면 2.2 미만이나 신경 변성 시 1 ms 역치가 급증해 비율이 2.5 이상으로 커진다.
기전류 강도로 자극할 때 실제로 흥분이 일어나기까지 필요한 최소한의 자극 지속시간이다.
말초신경 손상이 악화될수록 곡선은 오른쪽 위(우상방)로 이동하고, 신경이 재생되어 회복될 때는 꺾임점(Kink)이 먼저 출현한 뒤 왼쪽 아래(좌하방)로 내려온다.
100 ms 자극 시 필요한 전류 강도와 1 ms 자극 시 필요한 전류 강도의 비율(I₁ms / I₁₀₀ms)로, 정상이면 2.2 미만이나 신경 변성 시 1 ms 역치가 급증해 비율이 2.5 이상으로 커진다.
마이메르시 제작 · 국시 핵심 기전 도해
핵심 정리 · 시치(Chronaxie) = 기전류 2배 강도에서 수축하는 최소 시간(정상 1 ms 미만) / 강시곡선 우상방 이동 = 변성 악화, 좌하방 이동 + 꺾임점(Kink) 출현 = 부분변성 및 신경 회복 신호.
2. 변성반응검사(RD)와 극성 공식(플뤼거 법칙)·갈바니 강직비 '24
변성반응검사(RD, Reaction of Degeneration)는 맥동기간이 1 ms 이하로 짧은 감응전류(Faradic current, 신경 경유 자극)와 맥동기간이 긴 직류(Galvanic current, 근육 직접 자극)에 대한 수축 반응 차이를 비교해 신경 변성 유무를 가리는 고전적 검사다(’24 기출).
운동신경이 완전히 변성되면 짧은 감응전류에는 반응하지 못하고(감응전류 반응 소실), 긴 직류 자극에만 근섬유가 직접 반응하여 느리고 벌레가 기어가는 듯한(완만한) 수축을 보인다(’24 기출).
| 변성 단계 | 감응전류 자극 (신경 경유, 1 ms) | 직류(평류) 자극 (근육 직접, 100~300 ms) | 극성 공식 (정상 CCC > ACC) | 비고 및 시기 |
|---|---|---|---|---|
| 정상 반응 | 강축(Tetanic contraction) 정상 유발(’24 기출) | 빠르고 예리한 연축(Twitch) 유발(’24 기출) | CCC > ACC > AOC > COC (음극폐쇄수축 최대) | 신경과 근육 모두 정상 |
| 부분변성반응 | 반응 감소 (더 강한 전류 필요)(’24 기출) | 수축 반응이 다소 느려짐 | CCC ≒ ACC 또는 역전 시작 | 일부 축삭만 변성된 상태 |
| 완전변성반응 | 반응 없음 (소실)(’24 기출) | 느리고 벌레 기어가는 듯한(완만한) 수축(’24 기출) | ACC ≥ CCC (극성 공식 역전 현상) | 손상 후 월러변성이 완료되는 10~14일 이후 확정 |
| 말기 소실 단계 | 반응 없음 | 반응 없음 (완전 소실) | 반응 없음 | 근육의 섬유화 완료 (수개월~수년 경과) |
- 플뤼거(Pflüger)의 극성 공식과 에르브(Erb) 현상: 정상 신경지배 근육을 직류로 자극할 때는 스위치를 닫을 때 음극 아래에서 가장 먼저 강한 수축이 일어나지만(CCC > ACC), 완전 탈신경근에서는 근섬유 자체의 극성 반응으로 양극폐쇄수축이 더 커지는 극성 공식 역전(ACC ≥ CCC)이 나타난다.
- 갈바니 강직비(Galvanic tetanus ratio): 직류로 지속적 강직수축을 일으키는 전류량과 단연축을 일으키는 기전류량의 비율로, 정상 근육은 신경의 적응(Accommodation) 덕분에 3.5~6.0이나 완전 탈신경근에서는 적응 현상이 사라져 1.0~1.5에 근접한다.
- 강시곡선 및 변성반응 검사 시점 주의: 말초신경 절단 직후부터 7~10일 동안은 원위부 축삭이 아직 월러변성(Wallerian degeneration)을 끝내지 않아 전기자극에 정상처럼 반응할 수 있으므로, 손상 후 10~14일이 지난 뒤에 검사해야 정확하다.
신경전도검사(NCV)와 침근전도(EMG)·강시곡선(SDC) 전기진단 실기
운동신경전도검사(MNCV)에서는 신경 주행 경로의 근위점(A)과 원위점(B) 두 곳을 최대상 자극하여 근육 복합근활동전위(CMAP)의 잠복기 차(시간 차)로 두 자극점 사이 거리를 나누어 순수 신경전도속도를 산출한다.
말초신경이 탈신경(denervation)되면 강시곡선(SDC)이 오른쪽·위쪽으로 이동하고 시치(chronaxie)가 길어지며, 안정 시 근전도에서 세동전위(fibrillation potential)와 양성예파(positive sharp wave)가 출현한다.('24·'25 기출)
마이메르시 제작 · 3D 아틀라스 및 임상 실사 가이드
핵심 정리 · 완전변성반응(RD) = 감응전류(짧은 맥동) 반응 소실 + 직류(긴 맥동)에서 느리고 벌레 기어가는 듯한 수축 + 극성 공식 역전(ACC ≥ CCC) + 갈바니 강직비 1.0 근접.
3. 말초신경 손상 분류(Seddon · Sunderland)와 신경전도검사(NCV) '25
말초신경 손상은 말이집(수초)만 손상되었는지, 축삭과 결합조직 막(신경속막·신경주위막·신경바깥막)까지 끊어졌는지에 따라 세돈(Seddon) 3단계와 선덜랜드(Sunderland) 5도 분류로 나눈다. 이를 객관적으로 감별하는 검사가 신경전도검사(NCV)다(’25 기출).
말이집(수초)은 도약전도를 담당하므로 탈수초 병변에서는 전도속도 감소와 잠복기 연장이 두드러지고, 축삭 병변에서는 살아남은 축삭 수가 줄어들어 파형의 진폭(Amplitude) 감소가 일차적으로 나타난다(’25 기출).
| 세돈(Seddon) 분류 | 선덜랜드 분류 | 해부학적 손상 범위 | 월러변성 유무 | 신경전도검사(NCV) 및 회복 예후 |
|---|---|---|---|---|
| 신경실행증 (Neurapraxia) | 제1도 손상 | 축삭 보존, 국소 말이집(수초)만 탈락 | 없음 | 병변 구간 전도속도 감소·잠복기 연장(전도차단), 원위부 흥분성 보존, 수주~3개월 내 완전 자연 회복(’25 기출) |
| 축삭절단 (Axonotmesis) | 제2도 손상 (제3·4도 포함) | 축삭 절단, 신경속막·주위막·바깥막 지지관 보존(3도는 속막, 4도는 주위막 손상) | 손상 원위부 발생 | 손상 2주 후 진폭(Amplitude) 감소 및 침근전도 세동전위 출현, 하루 1 mm(월 1인치) 속도로 축삭 재생 가능(’25 기출) |
| 신경절단 (Neurotmesis) | 제5도 손상 | 축삭과 신경바깥막까지 신경 줄기 완전 절단 | 손상 원위부 발생 | 원위부 전도 완전 소실, 신경종(Neuroma) 형성, 외과적 신경봉합술 없이는 자연 회복 불가 |
- 운동신경전도검사(MNCV) 거리/시간 보정: 자극 지점에서 신경근접합부 전달 시간과 근육 흥분 시간을 배제하기 위해, 두 자극 지점 간 거리(D)를 근위 잠복기와 원위 잠복기의 차이(L_prox - L_dist)로 나누어 순수 신경전도속도(m/s)를 계산한다(정상 상지 50~60 m/s, 하지 40~50 m/s).
- 감각신경전도검사(SNCV)와 병소 위치 판별: 척수 뒤뿌리절(DRG)보다 몸쪽(척수 신경뿌리·척수 앞뿔세포)에 병변이 있으면 말초 감각축삭은 변성되지 않으므로 감각신경활동전위(SNAP)가 정상으로 보존된다(’25 기출).
- 후기 반응 검사(H반사 · F파): H반사는 감각신경(Ia 구심섬유)으로 들어가 척수 단연접을 거쳐 운동신경으로 나오는 단일연접 반사(S1 뿌리병증 평가)이고, F파는 초최대 자극이 운동신경만을 역행성으로 타고 척수 앞뿔세포를 찍고 돌아오는 전 구간 운동전도 검사다.
핵심 정리 · 신경전도검사(NCV): 말이집(탈수초·신경실행증) = 전도속도 감소·잠복기 연장 / 축삭 손상(축삭절단) = 진폭(Amplitude) 감소·월러변성 / 척수 앞뿔·신경뿌리 병변 = 감각신경전위(SNAP) 정상.
4. 침근전도(Needle EMG) 단계별 파형: 안정 시 자발전위와 운동단위활동전위(MUAP) '25
침근전도(Needle EMG)는 바늘 전극을 근육 내에 직접 삽입해 바늘 삽입 시, 안정(휴식) 시, 최소 수축 시, 최대 수축 시의 전기적 활동전위를 기록함으로써 신경원성 병변(탈신경)과 근육원성 병변(근병증)을 감별한다(’25 기출).
정상 근육은 안정 시 아무런 전기 신호가 나타나지 않는 전기적 침묵(Electrical silence) 상태이나, 축삭 변성으로 신경지배가 끊긴 근육에서는 손상 후 2~3주부터 안정 시에도 근섬유가 스스로 방전하는 섬유자발전위(세동전위)와 양성예각파가 관찰된다(’25 기출).
| 검사 단계 및 파형 | 정상 근육 소견 | 신경원성 병변 (탈신경·축삭 손상) | 근육원성 병변 (근이영양증·염증성 근병증) |
|---|---|---|---|
| 바늘 삽입활동전위 | 짧은 방전 후 즉시 소실 (0.3초 이내) | 초기 탈신경 시 증가(연장), 만성 섬유화 시 감소 | 정상 또는 괴사·섬유화 진행 시 감소 |
| 안정 시 자발전위 | 전기적 침묵 (이상 전위 없음) | 섬유자발전위(세동전위, Fibrillation), 양성예각파(Positive sharp wave), 근육다발수축전위(Fasciculation) 출현(’25 기출) | 대개 없음 (급성 다발근육염 등 일부에서만 출현) |
| 운동단위활동전위 (MUAP) 형태 | 2~4상성, 지속시간 5~15 ms, 진폭 0.5~2 mV | 곁가지 신경재지배(Collateral sprouting)로 인해 다상성 거대 전위(진폭 증가·지속시간 연장) 출현(’25 기출) | 근섬유 소실로 인해 다상성 저진폭·단기간 전위(진폭 감소·지속시간 단축) |
| 최대 수축 시 동원(간섭) 양상 | 기저선이 보이지 않는 완전 간섭파 | 운동단위 수 감소로 불완전 간섭파(감소된 동원) + 빠른 발화 속도 | 약한 힘에서도 많은 운동단위가 한꺼번에 동원되는 조기 완전 간섭파 |
- 섬유자발전위(Fibrillation potential)와 양성예각파의 임상적 가치: 신경지배를 잃은 단일 근섬유의 자발적 탈분극 신호로, 진행 중인 축삭 변성(탈신경)을 증명하는 가장 결정적인 지표이며 손상 후 약 2~3주(14~21일)가 지나야 뚜렷이 나타난다(’25 기출).
- 척수 앞뿔세포 질환(진행성근위축증·ALS)의 전기진단 특징: 순수 운동신경세포만 침범하므로 감각 검사와 감각신경전도(SNAP)는 정상이면서, 침근전도에서 섬유자발전위·근육다발수축전위·거대 다상성 MUAP가 나타난다(’25 기출).
- 신경재지배(Reinnervation) 판정: 인접한 정상 축삭에서 새 가지가 뻗어 나와 탈신경 근섬유들을 흡수하면 하나의 운동단위가 거대해지므로 다상성(Polyphasic) 활동전위가 먼저 증가하고 이후 진폭과 지속시간이 커진다(’25 기출).
핵심 정리 · 안정 시 섬유자발전위(세동전위)·양성예각파 = 탈신경(축삭 변성, 손상 2~3주 후 출현) / 다상성 거대 MUAP = 신경재지배 및 신경원성 병변 / 저진폭·단기간 MUAP + 조기 간섭파 = 근육원성 병변.
5. 신경근접합부 질환과 운동신경세포 질환의 전기생리학적 감별 '24 · '25
반복신경자극검사(RNS)와 침근전도·감각검사를 결합하면 병변의 해부학적 위치가 척수 앞뿔세포, 말초신경, 신경근접합부, 근육 중 어디인지 정확히 국소화할 수 있다(’24·’25 기출).
| 질환군 및 대표 질환 | 침범 부위 | 감각검사 및 SNAP | 신경전도(MNCV) · 반복신경자극(RNS) | 침근전도(EMG) 핵심 소견 |
|---|---|---|---|---|
| 진행성근위축증(PMA) · 척수성근위축증(SMA) | 척수 앞뿔세포 (아래운동신경세포 단독)(’24·’25 기출) | 감각 완전 정상, SNAP 정상(’24·’25 기출) | 운동 진폭(CMAP) 감소, 전도속도는 비교적 유지 | 섬유자발전위·근육다발수축전위, 거대 다상성 MUAP(’25 기출) |
| 근위축가쪽경화증(ALS) | 위운동신경세포 + 아래운동신경세포 동시 침범(’24·’25 기출) | 감각 정상, SNAP 정상 | 운동 진폭 감소 (깊은힘줄반사 항진·바빈스키 양성과 공존) | 광범위한 섬유자발전위·양성예각파·근육다발수축 |
| 길랭-바레 증후군 | 말초신경 말이집 (급성 탈수초)(’24·’25 기출) | 초기 손발 저림·감각이상 동반, SNAP 감소 | 전도속도 현저히 감소·잠복기 및 F파 지연·전도차단 | 초기 정상, 축삭 이차 손상 시 세동전위 동반 |
| 중증근무력증 (MG) | 신경근접합부 후연접막 (아세틸콜린 수용체 자가항체) | 감각 정상 | 저빈도(2~3 Hz) 반복신경자극 시 활동전위 진폭 점감(Decrement) 반응 | 단일섬유 근전도에서 떨림(Jitter) 증가 |
| 진행성 근이영양증 (Duchenne 등) | 근섬유 자체 (디스트로핀 결핍) | 감각 정상 | 신경전도속도 정상 | 저진폭·단기간 다상성 MUAP, 조기 완전 간섭파 |
- 아래운동신경세포 병변 감별의 최우선 기준: 깊은힘줄반사 소실과 근위축이 있을 때 감각이 정상이면 척수 앞뿔세포 질환(진행성근위축증 등)으로, 감각이상이 동반되면 말초신경병증으로 판정한다(’25 기출).
- 표면근전도(Surface EMG) vs 침근전도(Needle EMG): 피부 위 전극을 쓰는 표면근전도는 통증이 없어 전체 근육군의 활성 타이밍과 바이오피드백 훈련에 적합하지만, 섬유자발전위 같은 단일 근섬유 탈신경 파형은 오직 침근전도로만 검출할 수 있다.
핵심 정리 · 척수 앞뿔세포 병변(진행성근위축증) = 감각 정상 + 깊은힘줄반사 소실 + 침근전도 섬유자발전위 / 중증근무력증 = 저빈도 반복자극 시 진폭 점감 반응.
6. 주요 말초신경·척수신경뿌리 병변의 전기진단 임상 증례 판독 '24 · '25
임상 증례 문항에서는 골절·압박 부위와 함께 강시곡선, 변성반응(RD), 신경전도(NCV), 침근전도(EMG) 결과를 제시하고 손상 신경과 변성 단계를 동시에 판독하게 한다(’24·’25 기출).
| 임상 증례 시나리오 | 전기진단 핵심 소견 | 판독 결론 (병소 및 변성 상태) | 적절한 물리치료 중재 |
|---|---|---|---|
| 위팔뼈몸통 골절 3주 후 손목처짐 발생(’25 기출) | 손목폄근 침근전도에서 섬유자발전위(세동전위)·양성예각파 출현, 감응전류 무반응(’24·’25 기출) | 노신경 축삭절단(완전 탈신경 변성)(’25 기출) | 긴 맥동기간(10~300 ms) 탈신경근 전기자극(EMS) + 콕업/동적 손목폄 보조기(’25 기출) |
| 손목굴증후군 초기 환자 (엄지~넷째 손가락 저림)(’24 기출) | 손목 구간 정중신경 감각·운동 잠복기 연장 및 전도속도 감소, 침근전도 세동전위 없음 | 정중신경 국소 말이집 손상(탈수초·신경실행증) | 야간 중립위 손목보조기, 신경활주운동, 초음파·이온도입(’24 기출) |
| 초기 시치 15 ms(매끄러운 우상방 곡선) → 6주 후 시치 10 ms + 꺾임점(Kink) 불연속 곡선(’25 기출) | 강시곡선이 좌하방으로 이동하며 마루턱(꺾임점) 출현, 침근전도 다상성 MUAP 관찰(’25 기출) | 완전변성에서 부분변성(신경재지배 회복기)으로 호전 중(’25 기출) | 점진적 능동보조운동 및 NMES 전환 준비 |
| 양손 작은근육 위축·근육다발수축 + 깊은힘줄반사 소실 + 감각 완전 정상(’24·’25 기출) | 감각신경전도(SNAP) 정상, 침근전도에서 섬유자발전위·거대 다상성 MUAP(’25 기출) | 척수 앞뿔세포 단독 침범인 진행성근위축증(PMA)(’24·’25 기출) | 과사용 위약(Overwork weakness) 회피, 저강도 운동 및 호흡근 관리 |
- 신경근전도 검사 시 피부 온도 영향: 팔다리 피부 온도가 내려가면 나트륨 통로 개폐가 느려져 신경전도속도가 1 ℃당 약 1.5~2.4 m/s씩 거짓으로 느려지고 잠복기가 연장되므로, 검사 전 사지 온도를 32~34 ℃ 이상으로 유지해야 한다.
- 연령에 따른 신경전도속도 변화: 신생아는 말이집 형성이 미숙해 성인의 절반 수준(25~30 m/s)이며, 3~5세경 성인 수준에 도달했다가 60세 이후 노화에 따라 다시 서서히 감소한다.
- 블링크 반사(Blink reflex, 눈깜박반사): 눈확위신경(삼차신경 제1가지, CN V)을 전기자극해 눈둘레근(얼굴신경, CN VII)의 수축 잠복기(R1·R2)를 측정하는 검사로, 삼차신경·얼굴신경 병변 및 뇌줄기(다리뇌·숨뇌) 병변을 평가한다.
| 말초신경 및 뿌리 | 운동 지배 근육 (검사용 표적근) | 감각 지배 영역 (SNAP 기록 부위) | 손상 시 특징적 임상 징후 |
|---|---|---|---|
| 정중신경 (C6~T1) | 짧은엄지벌림근(APB), 엄지맞섬근, 노쪽손목굽힘근 | 엄지·집게·가운데손가락 손바닥면 | 원숭이손 변형, 손목굴증후군(야간통·팔렌 양성)(’24·’25 기출) |
| 자신경 (C8~T1) | 새끼벌림근(ADM), 첫째 등쪽뼈사이근(FDI) | 약지 자쪽 절반 및 새끼손가락 | 갈퀴손 변형(MCP 과다폄·IP 굽힘), 프로망 징후 양성(’24 기출) |
| 노신경 (C5~C8) | 손목폄근(ECRL·ECU), 손가락폄근, 위팔노근 | 손등 첫째 물갈퀴 공간(엄지~집게 사이) | 손목처짐(하수지), 위팔뼈몸통 골절·목발마비 후 호발(’25 기출) |
| 온종아리신경 (L4~S1) | 앞정강근(TA), 긴발가락폄근, 짧은발가락폄근(EDB) | 종아리 가쪽 및 발등(얕은종아리신경) | 발처짐(족하수) 및 계상보행(Steppage gait), 종아리뼈 머리 압박(’24·’25 기출) |
| 정강신경 (L4~S3) | 장딴지근·가자미근, 뒤정강근, 엄지벌림근(AH) | 발바닥 전체 및 발뒤꿈치 | 발가락 끝 서기 불가, 발목반사(아킬레스건 반사, S1) 소실, 발목굴증후군 |
핵심 정리 · 위팔뼈몸통 골절 + 섬유자발전위 = 노신경 축삭 변성(탈신경근 EMS 적용) / 강시곡선 좌하방 이동 + 꺾임점(Kink) 출현 = 완전변성→부분변성 회복 중 / 감각 정상 + 섬유자발전위 + 반사 소실 = 척수 앞뿔세포 질환(진행성근위축증).