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横隔神経伝導検査
Phrenic nerve conduction study
- 別名
- 横隔神経伝導速度横隔膜複合筋活動電位
- 臓器系
- 神経呼吸器
- 科目
- AnatomyNeurology
- トピック
- 解剖学 8.3:頸部:血管と神経神経内科 G2-23:臨床神経生理検査:EEG・EMG・ENG・TMS・誘発電位
- 関連疾患
- 筋萎縮性側索硬化症
🧠 全体像:MIP・MEPが「呼吸筋力が全体としてどれだけ落ちているか」を圧の大きさで測るのに対し、横隔神経伝導検査phrenic nerve conduction study横隔神経伝導検査(phrenic nerve conduction study)phrenic nerve conduction study(横隔神経伝導検査)は「なぜ落ちているのか」——神経そのものの障害か、筋の障害か、神経筋接合部neuromuscular junction (NMJ)神経筋接合部(neuromuscular junction (NMJ))neuromuscular junction (NMJ)(神経筋接合部)の障害か——を切り分ける検査である。頸部で横隔神経phrenic nerve横隔神経(phrenic nerve)phrenic nerve(横隔神経)を電気的・磁気的に刺激し、横隔膜が生み出す複合筋活動電位compound muscle action potential複合筋活動電位(compound muscle action potential)compound muscle action potential(複合筋活動電位)(CMAP)を記録することで、潜時Latency潜時(Latency)Latency(潜時)は伝導路の状態を、振幅は実際に興奮できている軸索・筋線維の量を映し出す。
何を測っているか
頸部、胸鎖乳突筋sternocleidomastoid / SCM胸鎖乳突筋(sternocleidomastoid / SCM)sternocleidomastoid / SCM(胸鎖乳突筋)後縁で横隔神経phrenic nerve横隔神経(phrenic nerve)phrenic nerve(横隔神経)を刺激し、下部肋間や胸壁の表面電極surface electrode表面電極(surface electrode)surface electrode(表面電極)で横隔膜のCMAPを記録する。解剖学 8.3:頸部:血管と神経で扱う横隔神経phrenic nerve横隔神経(phrenic nerve)phrenic nerve(横隔神経)の走行(C3-C5由来、前斜角筋anterior scalene前斜角筋(anterior scalene)anterior scalene(前斜角筋)前面を下行する)に沿って、頸部の浅い位置で刺激できることがこの検査を成立させている。
| 波形の要素 | 反映するもの |
|---|---|
| 潜時Latency潜時(Latency)Latency(潜時)(刺激〜CMAP立ち上がりupstroke立ち上がり(upstroke)upstroke(立ち上がり)までの時間) | 伝導路の脱髄の有無、伝導速度conduction velocity伝導速度(conduction velocity)conduction velocity(伝導速度) |
| 振幅(CMAPの高さ) | 実際に興奮し収縮に参加している軸索・筋線維の総量 |
記録用の活性電極active electrode活性電極(active electrode)active electrode(活性電極)(G1)は剣状突起xiphoid process剣状突起(xiphoid process)xiphoid process(剣状突起)の上方2横指finger-breadth横指(finger-breadth)finger-breadth(横指)、正中に、基準電極reference electrode基準電極(reference electrode)reference electrode(基準電極)(G2)はそこから約16cm離れた肋骨弓costal margin肋骨弓(costal margin)costal margin(肋骨弓)上に置く配置が代表的である1。
基準値と単位
単位は潜時Latency潜時(Latency)Latency(潜時)がms、振幅がmV。目安として平均潜時Latency潜時(Latency)Latency(潜時)6.10±1.48 ms・平均振幅0.60±0.20 mVという報告があり1、皮下脂肪厚skinfold皮下脂肪厚(skinfold)skinfold(皮下脂肪厚)・電極間距離・体格で振幅が大きく変わるため、単一の絶対カットオフcut-offカットオフ(cut-off)cut-off(カットオフ)より左右差の評価が中心になる。
💡 右がわずかに振幅が高い傾向がある一方、潜時Latency潜時(Latency)Latency(潜時)には明確な左右差がないという報告があり1、著明な左右差そのものが異常を疑う手がかりになる。健側unaffected side (contralateral)健側(unaffected side (contralateral))unaffected side (contralateral)(健側)と比べて振幅が著明に低下し、あるいは潜時Latency潜時(Latency)Latency(潜時)が著明に延長していれば異常と判断する。
手技と判定基準
| 刺激法 | 特徴 |
|---|---|
| 経皮的電気刺激transcutaneous electrical stimulation経皮的電気刺激(transcutaneous electrical stimulation)transcutaneous electrical stimulation(経皮的電気刺激) | 刺激点を絞りやすいが、不快感を伴うことがあり、肥満や解剖学的変異があると技術的に難しい2 |
| 磁気刺激magnetic stimulation磁気刺激(magnetic stimulation)magnetic stimulation(磁気刺激)(頸部アプローチ) | 無痛で両側を同時に刺激しやすく再現性が高い2。ただし磁場が広がるため刺激部位の選び方に依存する——前方アプローチでは腕神経叢の同時興奮coactivation of the brachial plexus腕神経叢の同時興奮(coactivation of the brachial plexus)coactivation of the brachial plexus(腕神経叢の同時興奮)によって胸郭・肩が過剰に動き、十分な横隔膜収縮diaphragmatic contraction横隔膜収縮(diaphragmatic contraction)diaphragmatic contraction(横隔膜収縮)が得られないと報告されており、前外側アプローチanterolateral approach前外側アプローチ(anterolateral approach)anterolateral approach(前外側アプローチ)はこれを避けるために用いられる3 |
両側を同一条件で刺激・記録し比較することで、片側性の障害か両側性の障害かを判定する。片側のみ振幅低下・反応消失があれば片側性、両側とも著明な異常があれば両側性を疑う。
異常所見の意味
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='phrenic nerve conduction study'>横隔神経伝導検査</span>を施行"] --> B{"CMAPは記録できたか"}
B -->|"いいえ"| C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='non-response'>無反応</span><br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='plegia'>完全麻痺</span>、または刺激不完全による偽の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='non-response'>無反応</span>)"]
B -->|"はい"| D{"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Latency'>潜時</span>は延長しているか"}
D -->|"延長のみ、振幅は保たれる"| E["脱髄性の障害を示唆"]
D -->|"いいえ、または延長は軽度"| F{"振幅は低下しているか"}
F -->|"はい"| G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='axonal injury'>軸索障害</span>、または横隔膜筋<br>自体の障害を示唆"]
F -->|"いいえ(正常)"| H["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='neuromuscular junction disorder'>神経筋接合部障害</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='myopathy'>ミオパチー</span>は<br>否定できない"]
| 所見 | 示唆する病態 |
|---|---|
| 潜時Latency潜時(Latency)Latency(潜時)延長のみ、振幅は保たれる | 脱髄性の障害(ギラン・バレー症候群Guillain-Barré syndromeギラン・バレー症候群(Guillain-Barré syndrome)Guillain-Barré syndrome(ギラン・バレー症候群)など) |
| 振幅低下(潜時Latency潜時(Latency)Latency(潜時)は正常〜軽度延長) | 軸索障害axonal injury軸索障害(axonal injury)axonal injury(軸索障害)、または横隔膜の筋自体の障害 |
| 無反応non-response無反応(non-response)non-response(無反応) | 完全麻痺plegia完全麻痺(plegia)plegia(完全麻痺)を示唆するが、刺激不完全による偽の無反応non-response無反応(non-response)non-response(無反応)との区別が要る |
| 検査所見Laboratory findings検査所見(Laboratory findings)Laboratory findings(検査所見)が正常 | 神経筋接合部障害neuromuscular junction disorder神経筋接合部障害(neuromuscular junction disorder)neuromuscular junction disorder(神経筋接合部障害)・ミオパチーmyopathyミオパチー(myopathy)myopathy(ミオパチー)は神経伝導nerve conduction神経伝導(nerve conduction)nerve conduction(神経伝導)自体を障害しないため否定できない |
重症筋無力症のような神経筋接合部neuromuscular junction (NMJ)神経筋接合部(neuromuscular junction (NMJ))neuromuscular junction (NMJ)(神経筋接合部)の障害や、横隔膜自体の筋疾患では、神経の伝導自体は保たれたまま収縮力だけが落ちる。この場合はMIP・MEPや横隔膜の針筋電図needle electromyography針筋電図(needle electromyography)needle electromyography(針筋電図)など、別の検査で補う必要がある。
⚠️ 測定上の注意
- 肥満・肺の過膨張hyperinflation過膨張(hyperinflation)hyperinflation(過膨張)は記録条件を悪化させる。 皮下脂肪subcutaneous fat皮下脂肪(subcutaneous fat)subcutaneous fat(皮下脂肪)が厚いと電極と横隔膜の距離が広がり信号が減衰しやすく、肺が過膨張hyperinflation過膨張(hyperinflation)hyperinflation(過膨張)すると横隔膜の位置・形状が変わり電極との位置関係がずれる。いずれも見かけの振幅低下につながりうる。
- 隣接神経の同時刺激は偽の反応を生む。 表面電極surface electrode表面電極(surface electrode)surface electrode(表面電極)による記録では、腕神経叢brachial plexus腕神経叢(brachial plexus)brachial plexus(腕神経叢)が同時に興奮すると横隔神経phrenic nerve横隔神経(phrenic nerve)phrenic nerve(横隔神経)伝導時間が実際より短く測定され、偽陽性のCMAP反応として現れうる4。磁気刺激magnetic stimulation磁気刺激(magnetic stimulation)magnetic stimulation(磁気刺激)でも磁場の広がりにより腕神経叢brachial plexus腕神経叢(brachial plexus)brachial plexus(腕神経叢)を同時に興奮させ、胸郭・肩の過剰な動きが横隔膜由来の反応の判読を妨げることがある3。
- 刺激が不完全だと偽の「無反応non-response無反応(non-response)non-response(無反応)」になる。 超最大刺激supramaximal stimulation超最大刺激(supramaximal stimulation)supramaximal stimulation(超最大刺激)に達していないと、神経自体は保たれていても反応が検出できず、完全麻痺plegia完全麻痺(plegia)plegia(完全麻痺)と誤認しうる。
- 心電図・心臓ペースメーカーcardiac pacemaker心臓ペースメーカー(cardiac pacemaker)cardiac pacemaker(心臓ペースメーカー)はアーチファクトartifactアーチファクト(artifact)artifact(アーチファクト)の原因になる。 胸壁近くで記録するため、心電図の電気的活動や体内植込み機器implanted device植込み機器(implanted device)implanted device(植込み機器)の作動がノイズとして混入することがある。
経時変化とモニタリング
心臓手術後の横隔神経phrenic nerve横隔神経(phrenic nerve)phrenic nerve(横隔神経)損傷のように回復が期待される病態では、時間を置いて再検査し伝導の回復を追うことに意味がある。一方、筋萎縮性側索硬化症amyotrophic lateral sclerosis, ALS筋萎縮性側索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis, ALS)amyotrophic lateral sclerosis, ALS(筋萎縮性側索硬化症)など進行性の神経筋疾患の経過観察には、通常この検査を繰り返すのではなくMIP・MEPや肺活量vital capacity肺活量(vital capacity)vital capacity(肺活量)を用いる。横隔神経伝導検査phrenic nerve conduction study横隔神経伝導検査(phrenic nerve conduction study)phrenic nerve conduction study(横隔神経伝導検査)は神経か筋かを一度切り分けるための検査であり、連続的な重症度のモニタリングには向かない。
位置づけ/次に進むべき検査
MIP・MEPやSNIP(鼻腔吸気圧sniff nasal inspiratory pressure鼻腔吸気圧(sniff nasal inspiratory pressure)sniff nasal inspiratory pressure(鼻腔吸気圧))は呼吸筋の収縮力を圧という「結果」から評価するのに対し、横隔神経伝導検査phrenic nerve conduction study横隔神経伝導検査(phrenic nerve conduction study)phrenic nerve conduction study(横隔神経伝導検査)は神経の伝導性dromotropy伝導性(dromotropy)dromotropy(伝導性)という「経路」を直接評価する。両者は競合ではなく補完関係にあり、MIP/MEPで神経筋性の呼吸筋力低下が疑われたときに、神経が原因か筋・神経筋接合部neuromuscular junction (NMJ)神経筋接合部(neuromuscular junction (NMJ))neuromuscular junction (NMJ)(神経筋接合部)が原因かを切り分けるためにこの検査へ進む。
横隔膜そのものの動き・厚みを直接見る横隔膜超音波diaphragm ultrasonography横隔膜超音波(diaphragm ultrasonography)diaphragm ultrasonography(横隔膜超音波)、収縮力を圧較差pressure gradient圧較差(pressure gradient)pressure gradient(圧較差)で定量する経横隔膜圧Pdi経横隔膜圧(Pdi)Pdi(経横隔膜圧)測定と組み合わせると、神経・筋・接合部のどこに問題があるかをより正確に特定できる。臨床で遭遇する場面は、横隔膜麻痺diaphragmatic paralysis横隔膜麻痺(diaphragmatic paralysis)diaphragmatic paralysis(横隔膜麻痺)の原因検索(心臓手術後の横隔神経phrenic nerve横隔神経(phrenic nerve)phrenic nerve(横隔神経)損傷、特発性)、頸髄cervical spinal cord頸髄(cervical spinal cord)cervical spinal cord(頸髄)損傷、筋萎縮性側索硬化症amyotrophic lateral sclerosis, ALS筋萎縮性側索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis, ALS)amyotrophic lateral sclerosis, ALS(筋萎縮性側索硬化症)などの神経筋疾患、腕神経叢brachial plexus腕神経叢(brachial plexus)brachial plexus(腕神経叢)障害(神経痛性筋萎縮症neuralgic amyotrophy神経痛性筋萎縮症(neuralgic amyotrophy)neuralgic amyotrophy(神経痛性筋萎縮症))など幅広い2。ICU関連筋力低下ICU-acquired weaknessICU関連筋力低下(ICU-acquired weakness)ICU-acquired weakness(ICU関連筋力低下)の鑑別に加えられることもある。
日中の指標が保たれていても夜間だけ低換気になる例を拾うには夜間低換気評価nocturnal hypoventilation assessment夜間低換気評価(nocturnal hypoventilation assessment)nocturnal hypoventilation assessment(夜間低換気評価)を追加する。
まとめ
- 横隔神経伝導検査phrenic nerve conduction study横隔神経伝導検査(phrenic nerve conduction study)phrenic nerve conduction study(横隔神経伝導検査)は、頸部で横隔神経phrenic nerve横隔神経(phrenic nerve)phrenic nerve(横隔神経)を刺激し横隔膜のCMAPを記録して、潜時Latency潜時(Latency)Latency(潜時)(伝導路の状態)と振幅(機能している軸索・筋線維の量)を評価する検査である。
- 経皮的電気刺激transcutaneous electrical stimulation経皮的電気刺激(transcutaneous electrical stimulation)transcutaneous electrical stimulation(経皮的電気刺激)は刺激点を絞りやすいが不快感があり肥満患者では技術的に難しい。磁気刺激magnetic stimulation磁気刺激(magnetic stimulation)magnetic stimulation(磁気刺激)は無痛で両側同時刺激がしやすいが、腕神経叢brachial plexus腕神経叢(brachial plexus)brachial plexus(腕神経叢)など隣接神経も同時に興奮させやすい。
- 潜時Latency潜時(Latency)Latency(潜時)延長のみは脱髄性、振幅低下は軸索障害axonal injury軸索障害(axonal injury)axonal injury(軸索障害)または筋自体の障害、無反応non-response無反応(non-response)non-response(無反応)は完全麻痺plegia完全麻痺(plegia)plegia(完全麻痺)を示唆する。神経筋接合部障害neuromuscular junction disorder神経筋接合部障害(neuromuscular junction disorder)neuromuscular junction disorder(神経筋接合部障害)・ミオパチーmyopathyミオパチー(myopathy)myopathy(ミオパチー)では神経伝導nerve conduction神経伝導(nerve conduction)nerve conduction(神経伝導)自体は保たれる。
- 肥満・肺過膨張pulmonary hyperinflation肺過膨張(pulmonary hyperinflation)pulmonary hyperinflation(肺過膨張)による信号の減衰、隣接神経の同時刺激、刺激不完全による偽の無反応non-response無反応(non-response)non-response(無反応)、心電図・ペースメーカーpacemakersペースメーカー(pacemakers)pacemakers(ペースメーカー)のアーチファクトartifactアーチファクト(artifact)artifact(アーチファクト)が測定上の代表的な落とし穴である。
- 横隔膜麻痺diaphragmatic paralysis横隔膜麻痺(diaphragmatic paralysis)diaphragmatic paralysis(横隔膜麻痺)の原因検索、頸髄cervical spinal cord頸髄(cervical spinal cord)cervical spinal cord(頸髄)損傷、ALSなどの神経筋疾患、ICU関連筋力低下ICU-acquired weaknessICU関連筋力低下(ICU-acquired weakness)ICU-acquired weakness(ICU関連筋力低下)、腕神経叢brachial plexus腕神経叢(brachial plexus)brachial plexus(腕神経叢)障害など幅広い場面で使われ、MIP/MEPで神経筋性が疑われたときの次の一手として位置づけられる。
出典
- 1.Phrenic Nerve Conduction Reference Values in Healthy Adults: An Exploratory Cross-Sectional Study in a Mexican Population(Clinics and Practice (González-López FJ, et al.)・2025)刺激部位が胸鎖乳突筋後縁の鎖骨上約3cmであること、記録電極は活性電極(G1)を剣状突起上方2横指の正中に、基準電極(G2)をそこから約16cm離れた肋骨弓上に置く配置であること、平均潜時6.10±1.48 ms・平均振幅0.60±0.20 mVという基準値、右側の振幅が左側より有意に高い一方(0.65 vs 0.55 mV、p=0.0036)潜時には明確な左右差がないことを確認した。閲覧 2026-08-04
- 2.Diaphragm Dysfunction: Diagnostic Approaches and Management Strategies(Journal of Clinical Medicine (Dubé BP, Dres M)・2016)経皮的電気刺激は一部の患者で不快感があり肥満患者や解剖学的変異があると技術的に困難になること、磁気刺激は無痛で頸部において両側同時に適用しやすく再現性が高いこと、横隔神経伝導検査が心臓手術後の横隔膜麻痺・頸髄損傷・ALSなどの神経筋疾患・腕神経叢障害(Parsonage-Turner症候群)の評価に用いられることを確認した。閲覧 2026-08-04
- 3.Effect of Brachial Plexus Co-Activation on Phrenic Nerve Conduction Time(Thorax (Luo YM, Polkey MI, Lyall RA, Moxham J)・1999)胸壁表面電極による横隔神経伝導時間の測定で腕神経叢が同時に興奮すると、興奮なしの場合(平均7.4 ms)より有意に短い値(平均4.4 ms、差3.0 ms、95%CI 2.7-3.4、p<0.0001)となり、これが偽陽性のCMAP反応を生みうることを確認した。閲覧 2026-08-04
- 4.Within- and Between-Day Test-Retest Reliability of Responses to Rapid Bilateral Anterolateral Magnetic Phrenic Nerve Stimulation in Healthy Humans (ReStim)(Frontiers in Physiology (Boyle KGPJM, Beglinger AA, Häusler H, Stahel A, Schwarz EI, Spengler CM)・2025)磁気による前方アプローチの横隔神経刺激法(rapid anterior magnetic stimulation)は腕神経叢を同時に興奮させてしまい、胸郭・肩の過剰な動きを生じて十分な横隔膜収縮が得られないことがあることを確認した。閲覧 2026-08-04