漸凍症（ALS）診斷背後的科學

醫生如何確定運動神經元受損以進行 ALS 診斷？

診斷 肌萎縮性脊髓側索硬化症 (ALS) 始於全面檢查，以尋找運動神經元受損的證據。這些是控制自主肌肉運動的神經細胞，負責將信號從大腦和脊髓發送到肌肉。

在 ALS 中，這些神經元會分解，導致漸進性肌無力。診斷過程側重於識別上運動神經元和下運動神經元系統受損的跡象。

ALS 中上運動神經元 (UMN) 受損的臨床跡象有哪些？

上運動神經元起源於大腦並沿著脊髓向下延伸。這些神經元的受損可以通過幾種方式表現出來。

一個 常見的跡象 是痙攣，即肌肉僵硬或緊繃，這會使運動變得困難。另一個指標是反射亢進，即反射過於誇張。

患者還可能顯示出巴賓斯基氏徵陽性，即當撫摸腳底時大腳趾向上延伸，這在成人中是異常的。肌無力也可能存在，但通常伴隨著肌張力增加。

如何識別 ALS 中的下運動神經元 (LMN) 受損？

下運動神經元始於脊髓並延伸到肌肉。當這些神經元受到影響時，症狀會有所不同。

肌無力是主要症狀，通常伴有萎縮，即由於缺乏使用而導致肌肉組織流失。肌束震顫，即在皮膚下可見的微小、不自主的肌肉抽搐，是 LMN 受損的另一個標誌性跡象。

肌張力可能會降低，在嚴重情況下會導致弛緩性癱瘓，並且受影響肌肉的反射可能會減弱或消失。

為什麼 ALS 診斷需要同時存在 UMN 和 LMN 受損的證據？

肌萎縮性脊髓側索硬化症的特徵是上運動神經元和下運動神經元兩者的退化。因此，確診需要這兩個系統受損的臨床證據。

如果僅存在 UMN 或僅存在 LMN 受損的跡象，則可能需要考慮其他疾病。指向這兩條通路功能障礙的症狀和體徵的出現強烈支持了對 ALS 的懷疑。

這種雙重受累是一個關鍵的診斷特徵，有助於將 ALS 與可能僅影響運動系統一部分的其他神經系統疾病區分開來。

醫生如何排除 ALS 模擬綜合症？

診斷 ALS 並不總是簡單直接，因為其症狀可能與其他神經系統疾病的症狀重疊。這些其他疾病有時被稱為「模擬綜合症」，需要排除這些疾病才能得出準確的 ALS 診斷。這個過程涉及一系列旨在排除其他可能性的測試。

核磁共振成像 (MRI) 如何用於識別模擬 ALS 的結構性病變？

核磁共振成像 (MRI) 是診斷過程中的一個強大 神經科學 工具。它利用磁場和電磁波來創建大腦和脊髓的詳細圖像。

對於疑似 ALS，MRI 主要用於尋找可能導致類似症狀的結構異常。像椎間盤突出壓迫脊髓、腫瘤或多發性硬化症 (MS) 等疾病，都可能表現出最初看起來像 ALS 的無力和神經功能缺陷。

通過對這些結構進行視覺化處理，MRI 可以幫助識別或排除這些替代診斷。例如，如果 MRI 顯示腫瘤壓迫脊髓的清晰證據，那麼這將成為調查和治療的主要焦點，而不是 ALS。

血液檢查對代謝性和自體免疫性 ALS 模擬物有何揭示？

血液檢查是許多疾病臨床診斷的常規部分，包括那些可能模擬 ALS 的疾病。這些檢查可以提供有關個人整體健康的資訊，並有助於識別或排除一系列問題。例如：

• 代謝紊亂：電解質（如鈉、鉀或鈣）失衡或甲狀腺功能問題有時會導致肌無力或疲勞。血液檢查可以快速識別這些問題。

• 自體免疫性疾病：當人體免疫系統錯誤地攻擊自身組織時（例如紅斑狼瘡或某些類型的血管炎），可能會影響神經系統並引起神經症狀。血液中的特定抗體測試可以幫助檢測這些疾病。

• 感染：某些感染也會影響神經功能。血液檢查可以篩查感染標誌物。

通過分析這些結果，臨床醫生可以識別出引發患者症狀的替代原因，或者確認這些常見的代謝和自體免疫途徑並非問題的根源，從而將焦點重新帶回像 ALS 這樣的神經系統疾病。

為什麼要分析腦脊髓液以排除炎性疾病？

當其他測試無法提供明確答案時，可能會進行腰椎穿刺，通常稱為腰穿。此程序涉及從腰部收集少量的腦脊髓液 (CSF) 樣本。

腦脊髓液是環繞大腦和脊髓的液體。分析這種液體可以幫助診斷或排除各種神經系統疾病，特別是炎症性和感染性疾病。

• 炎症性疾病：在吉蘭-巴雷綜合症或某些類型的脊髓炎（脊髓發炎）等疾病中，CSF 可能會顯示白血球數量增加或特定的蛋白質模式。這些發現避開了 ALS，而指向了可能通過不同療法治癒的炎症原因。

• 感染：可以對 CSF 進行測試，以檢測是否存在可能影響神經系統的細菌、病毒或其他病原體。

雖然 ALS 本身通常不以 CSF 的顯著變化為特徵，但液體中缺乏炎症生物標誌物是支持在存在其他特徵時診斷 ALS 的重要證據。它有助於確認運動神經元退化並非由於活躍的炎症過程所致。

電生理測試如何用於確認 ALS 診斷？

肌電圖 (EMG) 如何檢測 ALS 中的神經損傷？

肌電圖（或稱 EMG）是用於瞭解您的肌肉是否正常工作以及控制它們的神經是否健康的關鍵測試。它就像是一個診斷工具，負責監聽發生在您神經和肌肉之間的電活動。

當醫生懷疑 ALS 時，EMG 可以顯示是否存在運動神經元損傷。該測試涉及將非常細的針電極插入肌肉中。這根針會收集您肌肉產生的電信號，無論是在放鬆狀態還是您被要求收縮肌肉時。

電活動模式可以告訴醫生很多資訊。例如，他們可以查看肌肉當前是否正在受損（主動去神經作用），或者是否已經受損一段時間並正在嘗試恢復（神經再支配）。

在 ALS 中，EMG 通常會顯示身體多個部位的運動神經元受損跡象，這是一個重要的線索。它有助於將 ALS 與其他可能導致肌無力但以不同方式影響神經或肌肉的疾病區分開來。

在疑似 ALS 中如何解釋神經傳導檢查 (NCS) 結果？

神經傳導檢查 (NCS) 通常與 EMG 一起進行。這部分測試主要觀察電信號沿著您的神經傳導的效果和速度。

將微小電極放置在皮膚上，並向神經傳遞溫和的電脈衝。另一個電極在信號沿著神經傳導時進行記錄。這有助於測量神經信號的速度和強度。

在 ALS 中，NCS 結果通常是正常的或僅顯示微小變化。這是因為 ALS 主要影響運動神經元本身，特別是其在脊髓和腦幹中的細胞體，以及其軸突。

雖然如果軸突受到顯著影響，神經可能會顯示出一些受損跡象，但 NCS 通常對神經外層（髓鞘）的問題或廣泛的神經損傷更為敏感，而這些是其他神經系統疾病的典型特徵。

因此，在異常 EMG 結果的背景下，正常的 NCS 發現實際上可以通過排除其他神經疾病來支持 ALS 診斷。

EMG 和 NCS 測試如何支持對 ALS 的臨床懷疑？

EMG 和 NCS 通常不單獨用於診斷 ALS。相反，當患者的症狀和體格檢查已經提示 ALS 時，它們在確認診斷方面發揮著至關重要的作用。這些測試通過以下方式幫助醫生：

• 識別特定的神經或肌肉問題：它們可以顯示問題是出在神經、肌肉，還是它們之間的連接上。

• 確定受損的程度和模式：結果可以表明運動神經元受影響的方式是否與 ALS 一致，即顯示神經系統上部和下部均受損。

• 排除其他疾病：通過顯示正常的神經傳導或特定的肌肉活動模式，這些測試可以幫助排除可能模擬 ALS 症狀的其他疾病，例如周圍神經病變或某些肌病。

最終，電診斷測試提供了客觀的證據，對臨床情況進行了補充，幫助醫療團隊為 ALS 診斷建立強有力的依據，或者如果結果與 ALS 不符，則引導他們調查其他可能性。

如何將正式診斷標準應用於 ALS 診斷？

什麼是 ALS 診斷的 El Escorial 標準？

長期以來，El Escorial 標準一直是定義確定、很可能和可能 ALS 的標準。這些標準需要上運動神經元 (UMN) 和下運動神經元 (LMN) 退化的證據。

存在 UMN 跡象（例如痙攣和反射亢進）以及 LMN 跡象（例如肌無力、萎縮和肌束震顫）是診斷的基石。

如果沒有跡象指向這兩個系統的受損，ALS 的診斷可能性就會降低，必須更強烈地考慮其他疾病。

Awaji 標準如何改進 EMG 在 ALS 診斷中的作用？

雖然 El Escorial 邁出了重要的一步，但它有其局限性，特別是在疾病的早期階段。Awaji 標準就是為了解決其中的一些問題而制定的。

一個關鍵的變化是重新分類了某些 EMG 發現。以前，僅顯示 LMN 異常的 EMG 結果不足以滿足確定或很可能 ALS 的標準，即使有明顯的 UMN 受累臨床跡象也是如此。

Awaji 標準允許根據身體至少三個區域的 LMN 受損 EMG 證據，結合至少兩個區域的 UMN 受損臨床證據（反之亦然）來診斷為確定 ALS。這一改進承認了電生理測試在更早發現運動神經元疾病方面的能力。

為什麼記錄隨時間推移的疾病進展對 ALS 至關重要？

ALS 是一種漸進性疾病，意味著它會隨著時間推移而惡化。這種進展是診斷拼圖中至關重要的一環。

即使患者最初表現出可能符合 ALS 的症狀，但沒有顯示出 UMN 和 LMN 同時受累的清晰跡象，或者如果發現僅限於單一身體區域，也可能會做出「可能」或「疑似」ALS 的診斷。

然而，通過在隨後的臨床評估中觀察症狀及體徵向身體新區域的擴散以及現有缺陷的惡化，診斷往往會得到鞏固。因此，定期複診不僅是為了監測疾病，而且是確認診斷本身所不可或缺的。

基因檢測如何幫助診斷家族性 ALS？

雖然大多數 ALS 病例（約 90-95%）出現時沒有明確的家族遺傳史，被稱為散發性，但有較低比例（約 5-10%）是遺傳的。這種遺傳形式被稱為家族性 ALS (fALS)。

識別 fALS 是基因檢測在診斷過程中發揮重要作用的地方。這不僅關乎確認診斷，還可以幫助瞭解其他家庭成員的潛在風險。

基因檢測尋找已知與 ALS 相關的基因中存在的特定改變或突變。當在與 fALS 相關的基因中發現突變時，它可以幫助鞏固診斷，尤其是在臨床跡象可能不夠清晰或與其他神經系統疾病重疊的情況下。

這尤其重要，因為 ALS 是一種漸進性疾病，早期、準確的診斷有助於規劃照護並獲取支持服務。以下是基因檢測的作用：

• 確認遺傳：在有症狀的個體中發現已知的 ALS 相關基因突變，強烈提示家族性 ALS 的診斷。這可以將其與散發性 ALS 或其他可能模擬 ALS 症狀的疾病區分開來。

• 家族風險評估：如果識別出基因突變，它可以告知其他家庭成員他們患 ALS 的潛在風險。這有助於在遺傳諮詢和未來潛在檢測方面做出知情決定。

• 研究與治療開發：瞭解 fALS 病例中的特定遺傳原因可以為更廣泛的研究工作做出貢獻。識別受這些基因突變影響的途徑可能會在未來開發出靶向療法。

常與家族性 ALS 相關的基因包括 SOD1、C9orf72、FUS 和 TARDBP。特定的基因和突變有時可能與發病年齡和疾病進展速度相關，儘管並不總是如此。

重要的是要記住，陰性基因檢測結果並不能排除 ALS，尤其是在散發病例中，而且如果突變發生在外顯率降低的基因中，陽性檢測結果也不能保證會出現症狀。

進行基因檢測的決定應始終在諮詢遺傳諮詢師和患者醫療團隊後做出。

在 ALS 評估期間何時推薦進行肌肉或神經活檢？

雖然肌肉或神經活檢本身不是 ALS 的主要診斷工具，但有時也可以成為診斷過程的一部分。當其他測試未能提供明確答案時，或者為了排除可能模擬 ALS 的其他疾病，通常會考慮這些程序。

例如，某些神經病變或肌病可能會表現出與 ALS 相似的重疊症狀。活檢使病理學家能夠在顯微鏡下檢查實際組織，尋找表明特定疾病過程的特定變化。

進行活檢的決定通常是在對臨床發現、電生理測試（如 EMG 和 NCS）以及影像學研究進行全面審查後做出的。如果這些調查提示存在 ALS 以外的疾病，或者存在不確定性，則可能會推薦進行活檢。

這是一項更具侵入性的程序，因此僅適用於能顯著改變診斷途徑或指導治療決定的情況。活檢的發現與所有其他臨床資訊相結合，有助於完整了解可能導致患者症狀的原因。

ALS 診斷與治療的未來展望如何？

弄清楚某人是否患有 ALS 是一個複雜的過程，科學家們仍在努力爭取更好地理解它。雖然目前還不能治癒，但醫學界正在取得進展，以改善這些患者的腦部健康。

新的研究正在幫助醫生及早發現 ALS，並開發管理其影響的方法。治療側重於改善患者的生活，幫助緩解症狀並儘可能保持獨立。正在進行的研究和臨床試驗工作為未來 ALS 照護和治療的進展帶來了希望。

參考文獻

1. Verma, A. (2021). Clinical manifestation and management of amyotrophic lateral sclerosis. In T. Araki (Ed.), Amyotrophic lateral sclerosis. Exon Publications. https://doi.org/10.36255/exonpublications.amyotrophiclateralsclerosis.management.2021

2. Costa, J., Swash, M., & De Carvalho, M. (2012). Awaji criteria for the diagnosis of amyotrophic lateral sclerosis: a systematic review. Archives of neurology, 69(11), 1410-1416. doi:10.1001/archneurol.2012.254

常見問題解答

醫生如何弄清楚某人是否患有 ALS？

弄清楚某人是否患有 ALS 涉及幾個步驟。醫生會檢查是否有肌無力的跡象，並回顧過去的所有測試。他們通常會使用一種名為 EMG 的測試，該測試會檢查神經和肌肉之間的通訊效果。他們還會進行測試以瞭解您的肺部工作情況，並採集血液和尿液樣本。有時，會使用像 MRI 這樣的影像學測試來排除其他問題。

為什麼檢查其他看起來像 ALS 的疾病很重要？

醫生需要確保他們不會將另一種疾病誤診為 ALS。還有其他一些疾病（有時稱為「模擬綜合症」）可能會引起類似的症狀。透過進行 MRI、驗血和檢查脊髓液等測試，醫生可以排除這些其他可能性，從而更確定診斷確實是 ALS。

什麼是 EMG 測試，它顯示了什麼？

肌電圖（或稱 EMG）是一項測試，可幫助醫生查看您的神經和肌肉之間的信號是否存在問題。它涉及將小針放入您的肌肉中以記錄其電活動。這項測試可以顯示神經是否受損或肌肉是否無力，這是診斷 ALS 的關鍵部分。

神經傳導檢查 (NCS) 能告訴醫生關於 ALS 的什麼資訊？

神經傳導檢查通常與 EMG 一起進行，用於測量電信號通過您神經的速度。在 ALS 中，這些研究可以幫助醫生了解神經損傷的程度。它們有助於確認與肌肉相連的神經受到了影響，從而支持診斷。

醫生在診斷 ALS 時有什麼特殊規則嗎？

是的，醫生遵循特定指南來進行 ALS 診斷。El Escorial 標準和較新的 Awaji 標準就像是幫助醫生確認診斷的清單。他們會尋找上運動神經元和下運動神經元受損的證據，並考慮 EMG 等測試的結果以落實確診。

為什麼觀察疾病隨時間推移而惡化對診斷很重要？

ALS 是一種漸進性疾病，意味著它會隨著時間推移而惡化。醫生需要觀察到這一進展，以幫助確認診斷。他們通常會在一段時間內對患者進行監測，以觀察症狀如何變化和惡化，這是診斷過程中至關重要的一環。

每個患有 ALS 的人都有該疾病的家族史嗎？

不，並非每個患有 ALS 的人都有家族史。大多數病例（約 90-95%）被認為是「散發性」的，意味著它們是偶然發生的，並非遺傳。然而，大約 5-10% 的病例是「家族性」的，意味著它們是由家族中遺傳的基因變化引起的。

基因檢測可以幫助診斷 ALS 嗎？

基因檢測非常有幫助，特別是對於在家族中遺傳的病例（稱為家族性 ALS）。如果醫生懷疑是遺傳原因，檢測可以識別特定的基因變化。這有助於確認這些家庭的診斷，也可以幫助其他家庭成員了解他們自己的風險。

醫生什麼時候會考慮抽取肌肉或神經樣本（活檢）？

抽取肌肉或神經組織樣本（稱為活檢）通常不是診斷 ALS 的第一步。醫生通常依賴其他測試和臨床跡象。然而，在複雜的情況下，或者在其他測試未能提供明確答案時，可能會考慮進行活檢，以幫助排除其他肌肉或神經疾病。