Strukturierte Motorrehabilitation nach selektiven Nerventransfers

Summary

Hier stellen wir ein Protokoll zur motorischen Rehabilitation von Patienten mit schweren Nervenverletzungen und selektiver Nerventransferchirurgie vor. Es zielt darauf ab, die motorische Funktion wiederherzustellen, die mehrere Stadien in der Patientenerziehung, Frühphasentherapie nach Operationen und Interventionen zur Rehabilitation nach erfolgreicher Re-Innervation des Nervenziels vorschlägt.

Abstract

Nach schweren Nervenverletzungen bieten selektive Nerventransfers die Möglichkeit, die motorische und sensorische Funktion wiederherzustellen. Die funktionelle Erholung hängt sowohl von der erfolgreichen Wiedereinlösung der Ziele in der Peripherie als auch vom motorischen Re-Learning-Prozess ab, der kortikale Plastizität mit sich bringt. Obwohl es immer mehr Methoden zur Verbesserung der Rehabilitation gibt, bleibt ihre routinemäßige Umsetzung in einem klinischen Umfeld aufgrund ihrer Komplexität und langen Dauer eine Herausforderung. Daher werden Empfehlungen für Rehabilitationsstrategien mit dem Ziel vorgestellt, Ärzte und Therapeuten durch den langanhaltenden Rehabilitationsprozess zu führen und Schritt-für-Schritt-Anleitungen zur Unterstützung des motorischen Re-Learnings zu geben.

Direkt nach der Nerventransferoperation ist keine motorische Funktion vorhanden, und die Therapie sollte sich auf die Förderung der Aktivität in den sensorisch-motorischen Kortexbereichen des gelähmten Körperteils konzentrieren. Nach etwa zwei bis sechs Monaten (abhängig von Schweregrad und Modalität der Verletzung, der Entfernung der Nervenregeneration und vielen anderen Faktoren) kann die erste motorische Aktivität mittels Elektromyographie (EMG) erfasst werden. In dieser Phase der Rehabilitation wird multimodales Feedback verwendet, um die Motorfunktion neu zu erlernen. Dies ist besonders kritisch nach Nerventransfers, da sich die Muskelaktivierungsmuster aufgrund der veränderten neuronalen Verbindung ändern. Schließlich sollte die Muskelkraft ausreichen, um die Schwerkraft/Widerstand von antagonistischen Muskeln und Gelenksteifigkeit zu überwinden, und mehr funktionelle Aufgaben können in der Rehabilitation implementiert werden.

Introduction

Selektive Nerventransfers bieten eine Möglichkeit zur Wiederherstellung der motorischen Funktion nach Nervenverletzungen, wenn die Genesung durch den Einsatz von Neurolyse, Nervenreparatur oder Nerventransplantation nicht zu erwarten ist^1,2. Mögliche Indikationen für Nerventransfers sind schwere distale Nervenverletzungen, Avulsionsverletzungen, das Fehlen verfügbarer Nervenwurzeln für die Transplantation, die umfangreiche Narbenbildung an der Verletzungsstelle und die verzögerte Rekonstruktion^3,4. Nach einer motorischen Nervenverletzung ist die Rekonstruktion zeitkritisch, da die Degeneration von Muskelgewebe und motorischen Endplatten nur die erfolgreiche Muskelrenervation innerhalb von 1-2 Jahren nach Verletzung^5,6ermöglicht. Hier bieten Nerventransfers den Vorteil einer relativ kurzen Wiederinnervierungszeit nach der Operation, da sie eine Nervenkoaptation in der Nähe des Ziels ermöglichen. Dieses Verfahren, auch bekannt als Neurotisierung, beinhaltet die chirurgische Umleitung eines intakten Nervs (Spendernerv) auf den distalen Teil des Empfängernervs. Da diese Verbindung zur beschädigten Stelle des Empfängernervs distal ist, ermöglicht sie die Umgehung des verletzten Nervensegments⁷.

Da neuronale Bahnen nach einer Nerventransferoperation verändert werden, können Patienten nicht mit Standard-Postoperativen Therapieprotokollen behandelt werden, die sonst nach direkter Nervenreparatur^8,9verwendet werden. Während Spenderaxone zum neuen Ziel heranwachsen, übernehmen sie eine Funktion, die sie vorher nicht hatten, während sie noch kortisch mit ihrer ursprünglichen Funktion verbunden waren. Als Beispiel wird der Oberlin Ulnar Nerventransfer verwendet, um die Ellenbogenbeugung nach irreparablen Schäden am Oberstamm oder den Nervenwurzeln C5 und C6¹wiederherzustellen. Wie in Abbildung 1gezeigt, geht es darum, einen oder mehrere ulnare Nervenfaszikel auf den muskelkultivierenden Motorzweig des Bizepsmuskels¹⁰zu übertragen. Nach der erfolgreichen Reinnervation sind diese Faszien des Ulnarnervs jedoch noch kortikal mit ihrer bisherigen Funktion der Fingerbeugung und/oder Ulnarentführung und -beugung des Handgelenks verbunden. Auf funktioneller Ebene bedeutet dies, dass sich der Patient zu Beginn der Rehabilitation auf die vorherige Nervenfunktion (Handverschluss) konzentrieren muss, um den Empfängermuskel zu aktivieren und zu stärken (Bizepskontraktion). Dieser Ansatz wird auch als "Spenderaktivierungsansatz"^{bekannt 9}.

Abbildung 1: Schematische Darstellung des funktionellen Prinzips eines Ulnars zu muskelkulokutaner Nervenübertragung. (A) Bei einem gesunden Menschen gibt es eine klare Trennung zwischen der Aktivität im motorischen Kortex für Funktionen verschiedener Nerven/Gelenke wie hier der Muskel-Skelett-Nerv (rot) und der Ulnarnerv (blau). (B) Nach einer Verletzung des Muskelnervens kann der Bizepsmuskel nicht aktiviert werden, während der unverletzte Ulnarnerv (in blau) noch funktioniert. (C). Nach der Nervenübertragung und Wiederinnervation des Oberlins steuern Faszikel des Ulnarnervs die Bizepsmuskulatur sowie alle anderen Muskeln anatomisch durch den Ulnarnerv innerviert. Bevor kortikale Reorganisation stattfindet, werden beide Muskeln zusammen aktiviert, da es keine kortikale Trennung zwischen diesen Nervenfasern (in blau) gibt. (D) Mit erfolgreicher Rehabilitation hat der Patient gelernt, bestimmte kortikale Axone für "normale" Ulnarnervenfunktionen (in blau) zu verwenden, während andere (in Violett) jetzt den Bizepsmuskel steuern. Dies ermöglicht eine unabhängige Bewegung beider Muskelgruppen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Während das Verständnis dieses Konzepts die Grundlage für eine erfolgreiche Rehabilitation ist, kann das Wiedererlernen neuer motorischer Muster für Patienten und Kliniker eine Herausforderung sein. Dies ist auf die lange Dauer der Rehabilitation, die Komplexität der Nervenregeneration und Reinnervation und die begrenzte Menge an direkt beobachtbaren Muskelaktivität während der frühen Wiederinnervation⁸zurückzuführen. Abgesehen von den Veränderungen im peripheren Nervensystem wächst bei Chirurgen und Therapeuten das Bewusstsein für die Relevanz von Veränderungen im Zentralnervensystem (ZNS), d.h. die Reorganisation des Handmotors und sensorische kortikale Bereiche, die Folge der Denervation¹¹. Wenn der neuronale Input in das ZNS entzogen wird, nimmt der zugehörige kortikale Bereich auf Kosten der angrenzenden Bereiche¹²bis zu einem gewissen Grad ab. Die Wiederherstellung der Funktion hängt daher von der zentralen Wiederherstellung ihrer Repräsentation im Gehirn ab. In den letzten Jahren hat der Einsatz von Biofeedback-Methoden⁸ und Ansätze zur Unterstützung der kortikalen Reorganisation^13,14,15 zu erweiterten Rehabilitationsmöglichkeiten nach Nerventransfers geführt. Aufgrund der Komplexität der postoperativen Therapie ist es jedoch wichtig, die richtigen Eingriffe zur richtigen Zeit bereitzustellen¹³.

Ziel dieses strukturierten Rehabilitationsprotokolls nach selektiven Nerventransfers ist es daher, einen praktikablen und ganzheitlichen Ansatz zur Unterstützung der motorischen Erholung zu bieten. Es basiert auf aktuellen Empfehlungen und den Erfahrungen der Autoren mit der Integration in ein klinisches Umfeld. Das Protokoll soll Ärzte, Ergo- und Physiotherapeuten sowie andere medizinische Fachkräfte durch den langwierigen Rehabilitationsprozess führen.

Dieses strukturierte Protokoll zur motorischen Rehabilitation wurde in einer Machbarkeitsstudie⁸ von fünf Patienten mit Brachialplexusverletzungen (Tabelle 1)bewertet. Alle erhielten mehrere Nerventransfers (einige in Kombination mit Nerventransplantaten), um die Funktion der oberen Extremität wiederherzustellen. Aus Gründen der Klarheit beziehen sie sich daher bei der Beschreibung spezifischer Eingriffe in dieses Protokoll auf die obere Gliedmaße. Im Detail nehmen wir den Oberlin Ulnar Nerventransfer¹⁰ als Beispiel, der bei Patienten 1-3 durchgeführt wurde. Dazu bezeichnen wir Teile des Ulnarnervs als Spendernerv und der Muskel-Skelett-Nerv als Empfängernerv. So sind die Bizeps- und Brachialis-Muskeln die Empfängermuskeln, die von Teilen des Ulnarnervs wieder eingeeninnert werden. Funktionell bedeutet dies, dass nach einem Spenderaktivierungsansatz⁹Bewegungen im Zusammenhang mit der Ulnarnervenaktivität (z. B. Handverschluss oder Ulnarentführung des Handgelenks) direkt nach Wiederinnervation. Jedoch, Übungen auf der Grundlage dieses Ansatzes kann auch in anderen Körperteilen durchgeführt werden. Wenn besondere Überlegungen erforderlich sind, um dies in anderen Körperteilen (z.B. die untere Extremität) umzusetzen, wird dies im Protokoll hervorgehoben.

Unabhängig vom betroffenen Körperteil sollten Therapiesitzungen 30 min nicht überschreiten, da die Muskeln kurz nach der Wiedereinweichung⁸ leicht ermüdet werden und ein erfolgreiches Training das volle Engagement und die Konzentration des Patienten erfordert.

Protocol

Die Studie wurde von der lokalen Ethikkommission für Forschung (Nummer: 1009/2014) genehmigt und gemäß der Erklärung von Helsinki durchgeführt. Alle Patienten erteilten schriftlich ihre Zustimmung zur Teilnahme an dieser Studie.

1. Patientenerziehung

1. Trotz aller vorherigen Informationen an den Patienten, verwenden Sie die erste postoperative Konsultation /Therapie Sitzung, um gründlich zu erklären, die Art der Verletzung, sowie die durchgeführte Operation im Detail.
   1. Visualisieren Sie die Durchgeführte von Nervenübertragungen auf einem Schema oder Ausdruck aus einer Anatomiefigur.
   2. Erklären Sie, wie der veränderte neuronale Weg zunächst das Denken an das ursprüngliche Bewegungsmuster eines Nervs erfordert.
2. Geben Sie dem Patienten einen groben Rehabilitationsplan und eine Vorstellung davon, welche Ergebnisse zu welchem Zeitpunkt realistisch sein könnten.
3. Wenn der Patient auf psychologischer Ebene^16,17 unter den negativen Folgen der Verletzung leidet oder Unterstützung bei der Bewältigung von Stress oder Schmerzen benötigt, wenden Sie sich an einen Psychologen.
4. Bitten Sie den Patienten, die Auswirkungen der Nerventransfers in seinen eigenen Worten zu erklären, um herauszufinden, wie er das Konzept verstanden hat.
   1. Wiederholen Sie bei Bedarf bestimmte Erklärungen und beantworten Sie offene Fragen.
   2. Wenn die Rehabilitationseinrichtung über ein Faltblatt mit den wichtigsten Fakten verfügt, übergeben Sie diese dem Patienten (siehe Zusatzdatei zum Beispiel).
5. Besprechen Sie ein Heimprogramm mit dem Patienten.
   1. Erklären Sie, dass eine hohe Häufigkeit von Training wichtig für gute Ergebnisse ist, und daher sind Heimübungen ein integraler Bestandteil der Rehabilitation.
   2. Besprechen Sie mit dem Patienten, wie er/sie denkt, dass dies am besten angegangen werden kann. So kann der Patient die Verantwortung für seine eigene Rehabilitation übernehmen.
   3. Geben Sie das diskutierte Heimübungsprogramm in schriftlicher Form aus. Stellen Sie sicher, dass es nur Übungen enthält, die zuvor in einer Therapiesitzung durchgeführt wurden.
   4. Um die Einhaltung im Laufe der Zeit zu erhalten, fragen Sie den Patienten regelmäßig, wie er über das Heimprogramm denkt und besprechen Sie, wie es geändert werden sollte, um für den Patienten machbar und sinnvoll zu sein.

2. Verbesserung der cortischen Re-Präsentation des Denervated Body Part

HINWEIS: Die folgenden Rehabilitationstechniken fördern die Aktivierung der denervierten motorischen und sensorischen kortikalen Bereiche, um die kortikale Darstellung des gelähmten Körperteils wiederzuerlangen. Während dieser Phase ist keine aktive Muskelkontraktion möglich.

1. Folgen Sie einem Ansatz für das Lateralisierungstraining (links/rechts Diskriminierung), wie von Mosely et al.¹⁸beschrieben.
   1. Bereiten Sie Karten vor, die linke und rechte Extremitäten in einer zufälligen Reihenfolge anzeigen (obere Extremität, wenn die obere Extremität betroffen ist und untere Extremität für Nervenverletzungen der unteren Extremität). Zeigen Sie sie dem Patienten in einer zufälligen Reihenfolge.
   2. Fragen Sie den Patienten, ob eine linke oder rechte Extremität angezeigt wird. Während die Geschwindigkeit von ca. 2 s/Karte normal^{ist 18}, geben Sie dem Patienten mindestens 15 s zu beantworten, wenn nötig.
   3. Geben Sie dem Patienten Feedback und gegebenenfalls Zeit, um zu verstehen, warum die Antwort falsch war.
   4. Tun Sie dies für 5 bis 10 min, um Ermüdung zu vermeiden. Bitten Sie den Patienten, dies auch zu Hause zu tun, zweimal täglich für 5-10 min.
2. Weisen Sie den Patienten an, sich Bewegungen des gelähmten Körperteils vorzustellen, obwohl keine Motorleistung zu erwarten ist.
   1. Stellen Sie sicher, dass sich der Patient in einer ruhigen Umgebung ohne Ablenkung befindet.
   2. Fragen Sie den Patienten, welche Bewegungen der gelähmten Extremität leicht vorstellbar sind.
   3. Weisen Sie den Patienten an, sich diese Bewegungen für ca. 5 min mit dem genauen Timing in Abhängigkeit von der Fähigkeit des Patienten vorzustellen, sich vollständig auf diese imaginären Bewegungen zu konzentrieren.
   4. Weisen Sie den Patienten im Behandlungsprozess an, sich auch komplexere Bewegungen vorzustellen.
   5. Als Heimübung, bitten Sie den Patienten, sich diese Bewegungen 5 bis 10 min, zweimal täglich vorzustellen.
3. Verwenden Sie die Spiegeltherapie, um die Illusion der aktiven Bewegung des gelähmten Teils^19,20zu erzeugen.
   1. Legen Sie einen Stehendenspiegel oder einen Spiegelkasten vor den Therapeuten und den Patienten. Legen Sie es auf einem Schreibtisch für die obere Extremität oder auf dem Boden für die untere Extremität.
   2. Erklären Sie, dass die Spiegeltherapie funktioniert, indem sie die Reflexion der Klangseite nutzt, um das Bild der gleichzeitigen Bewegung der Klangseite und der denervierten Extremität^19,21zu erzeugen. Zeigen Sie dies kurz mit der eigenen oberen oder unteren Extremität des Therapeuten.
   3. Stellen Sie den Spiegel medial vor den Patienten, so dass er die Reflexion der Klangseite genau dort sieht, wo die verletzte Extremität erwartet wird. Stellen Sie sicher, dass die gesamte verletzte Extremität durch den Spiegel (Box) bedeckt ist, d.h. sie kann vom Patienten nicht gesehen werden.
   4. Fragen Sie ihn/sie, welche Bewegungen er/sie sich leicht vorstellen kann. Weisen Sie den Patienten an, diese Bewegungen mit der Klangseite durchzuführen, während Sie auf den Spiegel schauen. Beginnen Sie mit langsamen Bewegungen.
   5. Weisen Sie den Patienten an, beide Seiten für 5 bis 10 min zu bewegen. Erklären Sie, dass sich die verletzte Seite nicht bewegt, aber dass es immer noch wichtig ist, die Illusion einer gleichzeitigen Bewegung beider Seiten zu erzeugen.
   6. Ermutigen Sie den Patienten im Behandlungsprozess, auch Bewegungen durchzuführen, die er sich nicht so leicht vorstellen kann, um die Schwierigkeit schrittweise zu erhöhen.
   7. Als Heimübung bitten Sie den Patienten, diese Bewegungen 5 bis 10 min, zweimal täglich durchzuführen/vorstellen.
      HINWEIS: Zusammen mit den anderen Übungen zur Verbesserung der kortikalen Reorganisation, macht dies etwa 20 min des Heimprogramms, zweimal täglich. Fragen Sie den Patienten, ob dies machbar ist. Andernfalls wählen Sie eine oder zwei dieser Interventionen basierend auf den Vorlieben des Patienten und reduzieren Sie die Trainingszeit auf einen überschaubaren Betrag.
4. Da in den ersten Monaten nach der Operation keine aktive Bewegung zu erwarten ist, stellen Sie sicher, dass der Bewegungsbereich (ROM) in allen Gelenken erhalten bleibt.
   1. Lassen Sie den Patienten aktiv alle Gelenke bewegen.
   2. Weisen Sie den Patienten an, dies jeden Tag selbst durchzuführen.
   3. Zusätzlich verwenden in gelähmten Händen oder Knöcheln Schienen oder Orthesen, um die Gelenke in einer Position zu stabilisieren, die Kontrakturen von Gelenken, Bändern und Sehnen vermeidet (als intrinsische Plusposition für die Hand²²). Erstellen Sie bei Bedarf eine Handschiene oder stellen Sie sicher, dass die Patienten ein gut montiertes Gerät erhalten. Bei Patienten mit einer instabilen Schulter und/oder ohne Ellenbogenbeugung verwenden Sie einen Schlingen¹⁵.
   4. Je nach den Bedürfnissen des Patienten, umfassen Übungen für Körpersymmetrie, Rumpfstabilität, und Körperhaltung. Insbesondere wenn die Handfunktion stark beeinträchtigt ist, umfassen Sie das Training von Einhandaktivitäten und stellen dem Patienten Hilfsmittel zur Verfügung.

3. Motoraktivierung mit einem Spender-Side-Ansatz

1. Beginnen Sie diesen Teil der Rehabilitation, sobald die erste volitionale Kontraktion des rein-innervierten Muskels nachgewiesen werden kann, was in der Regel innerhalb von 3-5 Monaten nach der Operation zu erwarten ist (siehe Tabelle 2).
   1. Richten Sie ein System für das Oberflächen-EMG-Biofeedback ein, indem Sie es auf einem Tisch auspacken, alle Kabel einstecken und den Netzschalter drücken. Dies kann ein eigenständiges Gerät oder ein Gerät sein, das mit einem Computer verbunden ist. Wenn ein Computer verwendet wird, verbinden Sie das Gerät mit dem Computer, und starten Sie die entsprechende Software.
   2. Bereiten Sie die Haut des Patienten vor, um die Impedanz zu reduzieren²³. Dies tun Sie, indem Sie das jeweilige Körperteil sorgfältig rasieren und/oder abgestorbene Hautzellen mit einem Peeling-Gel und/oder einem nassen Papiertuch vorsichtig entfernen. Erklären Sie dem Patienten kurz die Funktionalität des Systems.
   3. Bitten Sie den Patienten, an Bewegungen zu denken, für die die Spendernerven ursprünglich verantwortlich waren (z. B. Handverschluss, wenn der Ulnarnerv verwendet wurde) und den Empfängermuskel zu palepaten.
   4. Legen Sie eine Oberfläche EMG Elektrode auf der genauen Position, wo Muskelkontraktion palpated werden kann. Während Oberflächen-EMG mit nassen und trockenen Elektroden nachgewiesen werden kann, werden in diesem Experiment trockene Elektroden bevorzugt, da diese leicht auf der Haut bewegt werden können, um die Elektrodenposition zu verändern. Auch wenn keine Bewegung zu tasten ist, überprüfen Sie regelmäßig innerhalb der ersten 3-6 Monate nach der Operation die EMG-Aktivität.
      HINWEIS: Die Re-Innervation kann bestätigt werden, wenn die Signalamplitude während der Aktivierung wiederholt 2-3 mal höher ist als Hintergrundgeräusche während der Entspannung⁸.
   5. Wenn dies nicht bestätigt werden kann, ändern Sie leicht die Position der Elektrode und versuchen Sie andere motorische Befehle im Zusammenhang mit dem Spendernerv (z. B. Ulnarentführung oder Flexion des Handgelenks, wenn der Ulnarnerv als Spender verwendet wurde). Ansonsten setzen Sie die Eingriffe zur kortikalen Aktivierung fort und testen Sie nach einigen Wochen erneut.
2. Trainieren Sie die Aktivierung der neu reingevierten Muskeln mit sEMG Biofeedback.
   1. Als ersten Schritt des Muskelaktivierungstrainings informieren Sie den Patienten über die Funktion des sEMG-Biofeedbacks und erläutern die Prinzipien des Spenderaktivierungsansatzes.
   2. Schalten Sie das Biofeedback-System ein und legen Sie die EMG-Elektrode auf der Haut des Patienten über dem Muskel, um die Muskelaktivierung des Patienten anzuzeigen.
   3. Stellen Sie sicher, dass der Patient bequem sitzt und weisen Sie den Patienten an, an Bewegungsmuster im Zusammenhang mit dem Spendernerv zu denken, während sie sEMG-Signale vom Empfängermuskel aufnehmen. Wenn ein System mit der Möglichkeit zur Einstellung der Signalgewinne verwendet wird, richten Sie es so ein, dass die Signalamplitude hoch genug ist, um leicht beobachtet zu werden. Am Anfang erfordert dies in der Regel eine hohe Verstärkung.
   4. Sobald der Patient den Muskel wiederaktivieren kann, bitten Sie ihn, sich nach der Muskelaktivierung, die EMG-Amplituden nahe Null entspricht, vollständig zu entspannen. Volle Entspannung ist für den Patienten oft schwer zu erreichen und kann einige Zeit in Anspruch nehmen. Bitten Sie den Patienten, den Muskel wiederholt zu aktivieren und vollständig zu entspannen.
   5. Probieren Sie verschiedene Bewegungshinweise und Elektrodenpositionen aus, um die höchste Amplitude zu finden. Nachdem Sie eine gute Kombination gefunden haben, halten Sie sie den Rest der Sitzung aufrecht.
   6. Geben Sie dem Patienten ein strukturiertes Heimtrainingsprogramm mit der Menge an Training pro Woche (10-20 min konzentriertes Training pro Tag wird empfohlen) und genaue Anweisungen, was zu trainieren ist. Wenn es dem Patienten möglich ist, ein Gerät für sEMG Biofeedback zu Hause zu verwenden, ermutigen Sie diese⁸. Aktualisieren Sie das Heimtrainingsprogramm regelmäßig.
   7. Sobald sich der Patient mit dem sEMG-Setup sicher fühlt, führen Sie Motorbefehle ein, die sowohl die Aktivierung des Spendernervs als auch die tatsächliche Funktion des Empfängermuskels einschließen. Für einen Patienten mit einem Oberlin-Ulnar-Nerventransfer auf den Bizepsmuskel bedeutet dies, gleichzeitig an Handverschluss und Ellenbogenbeugung zu denken.
      ACHTUNG: Bei Patienten, bei denen ein Nervenzweig aus einem antagonistischen Muskel übertragen wurde, konzentrieren Sie sich nur auf die Spendernervenfunktion und lassen Sie diesen Schritt weg.
   8. Trainieren Sie die Muskelaktivierung mit und ohne sEMG-Biofeedback, bis die Muskelkraft ausreicht, um die Schwerkraft oder den Widerstand antagonistischer Muskeln zu überwinden. Wiederholen Sie zusätzlich die Eingriffe zur Aktivierung des Motorkortex.

4. Das ursprüngliche Bewegungsmuster neu erlernen

1. Sobald der Muskel stark genug ist, um die Schwerkraft oder den Widerstand antagonistischer Muskeln und Gelenksteifigkeit zu überwinden, konzentrieren Sie sich auf das erneute Erlernen des ursprünglichen Bewegungsmusters des Empfängernervs. Das bedeutet, dass ein Patient nach einem Ulnar-Nerventransfer eines Oberlins endlich lernen muss, den Ellenbogen ohne Bewegung der Hand zu beugen und umgekehrt die Hand ohne Flexion des Ellenbogens zu bewegen.
2. Ermutigen Sie den Patienten, den Empfängermuskel leicht zu aktivieren, ohne dass die Bewegung in den Muskeln ursprünglich vom Spendernerv innerviert wurde.
3. Unterstützen Sie dies durch die Verwendung von sEMG Biofeedback mit zwei Kanälen. Legen Sie eine bipolare Elektrode auf die Haut über dem rein-innervierten Muskel und legen Sie die andere auf die Haut über dem ursprünglichen Spendernervenmuskel. Dies ermöglicht es dem Patienten, gleichzeitig die Aktivierung beider Muskeln zu sehen. Ermutigen Sie den Patienten, den Empfängermuskel zu aktivieren und sicherzustellen, dass der Spendermuskel mit einer niedrigen EMG-Signalamplitude entspannt ist.
   1. Lassen Sie den Patienten wissen, dass die Signaltrennung mit leichter Muskelaktivierung in der Regel einfacher ist und dass unerwünschte Co-Kontraktion beider Muskeln zu Beginn des Trainings üblich ist.
   2. Bitten Sie den Patienten, den Spendermuskel ohne Aktivierung des rein-innervierten Muskels zu aktivieren und auf wünschenswerte/unerwünschte Strategien zu achten, die zu einer besseren/schlechteren Trennung der Signale führen. Fördern Sie Strategien, die die Signaltrennung unterstützen.
   3. Wenn beide Signale mit leichten Muskelkontraktionen getrennt werden können, bitten Sie den Patienten, stärkere Kontraktionen durchzuführen.
4. Sobald eine gute Signaltrennung während der Verwendung von sEMG-Biofeedback beobachtet werden kann, bitten Sie den Patienten, getrennte "Spender"- und "Empfänger"-Bewegungen ohne Feedback durchzuführen.
5. Da diese Phase kognitiv anspruchsvoll ist und Wiederholung von großer Bedeutung für das motorische Wiederlernen ist, stellen Sie sicher, dass der Patient ein geeignetes Heimübungsprogramm hat. Fördern Sie auch die Verwendung von sEMG Biofeedback-Geräten zu Hause, wenn möglich.
6. Mit erhöhter motorischer Funktion, ermutigen Sie den Patienten, komplexere Aufgaben zu tun, einschließlich erhöhter Muskelkraft oder verbesserte Präzision. Beginnen Sie bei Bedarf auch "klassische" Kräftigungsübungen.
7. Konzentrieren Sie sich schließlich auf Aktivitäten des täglichen Lebens und der Aktivitäten, die im Häusliche, in der Arbeitsumgebung und beim Sport benötigt werden.
8. Beginnen Sie bei Nerventransfers der unteren Gliedmaßen mit dem Gangtraining, wobei der Fokus auf der Vermeidung unerwünschter Kompensatoliebewegungen liegt.
   1. Bitten Sie den Patienten, einen Korridor entlang zu gehen und den Gang auf der Grundlage der Prinzipien der Beobachtungsganganalyse^24,25zu analysieren.
   2. Definieren Sie Abweichungen vom physiologischen Gangmuster und analysieren Sie sie in Bezug auf den Ursprung (z. B. welcher Muskel schwach sein könnte) und die Verbindung untereinander (z. B. wie Hüftkinematik die Kniekinematik beeinflusst und umgekehrt). Gegebenenfalls zur Klärung zusätzliche Tests durchführen (z.B. auf Muskelkraft oder Gelenkbeweglichkeit).
   3. Entwickeln Sie einen Behandlungsplan basierend auf Ihren Erkenntnissen^24,25.
   4. Bewerten Sie die Interventionen, während der Patient sie tut, sowie den Therapiefortschritt im Laufe der Zeit. Führen Sie bei Bedarf eine weitere Ganganalyse durch und/oder ändern Sie Interventionen.
9. Sehen Sie den Patienten drei, sechs und zwölf Monate nach der Entlassung aus der Rehabilitation, um sich über den langfristigen Therapieerfolg und die Patientenzufriedenheit zu informieren. Gegebenenfalls und auf Wunsch des Patienten weitere Schulungen durchführen.
10. Bewerten, wenn das funktionelle Ziel, das mit dem Patienten vor der Operation/zu Beginn der Rehabilitation besprochen wurde, erreicht werden konnte.
    HINWEIS: Bei einigen Patienten kann dies eine voll funktionsfähige Genesung sein, während für andere die Rückkehr der minimalen Funktion ausreichen könnte.
    1. Fragen Sie den Patienten, ob er mit dem Rehabilitationsergebnis zufrieden ist, und machen Sie deutlich, dass dies sehr subjektiv ist und sich nicht unbedingt in irgendwelchen Ergebnissen in den Instrumenten zur Ergebnisbewertung widerspiegelt.
    2. Wenn der Patient mit dem Ergebnis unzufrieden ist, informieren Sie den Patienten über weitere (chirurgische) Strategien zur Verbesserung der Funktion sowie über die Möglichkeit, funktionelle Orthesen zu verwenden, um die begrenzte Muskelkraft zu kompensieren.

Results

Das beschriebene Rehabilitationsprotokoll wurde in einem klinischen Umfeld an der Medizinischen Universität Wien umgesetzt und seine Machbarkeit in einer früheren^Studie8 bewertet.

Wie in unserer vorherigen Publikation⁸berichtet, nahmen fünf Patienten an der Studie teil, um die Machbarkeit und die Ergebnisse eines solchen Programms zur motorischen Rehabilitation nach komplexen peripheren Nervenverletzungen zu bewerten. Patientenmerkmale wie Verletzungen und durchgeführte chirurgische Rekonstruktionen finden Sie in Tabelle 1. Alle eingeschlossenen Patienten erlitten schwere Brachialplexusverletzungen. So wurde eine motorische Genesung ohne chirurgischen Eingriff als unwahrscheinlich erachtet und eine direkte Nervennaht war in keinem der Fälle möglich. Die durchgeführten Nerventransfers wurden je nach intakter Anatomie ausgewählt, und wo möglich, wurden Nerventransfers von agonistischen Muskeln durchgeführt. Dies wurde getan, um die kognitive Belastung während des motorischen Wiederlernens zu reduzieren.

Um die motorischen Ergebnisse zu bewerten, wurde die Muskelkraft der Patienten vor der rekonstruktiven Operation und nach der Entlassung aus der Rehabilitation mit der Skala²⁶des British Medical Research Council (BMRC) bewertet.

Die in Tabelle 2 vorgestellten Ergebnisse zeigen, dass alle Patienten nach der Rehabilitation eine verbesserte Schulter- und Ellbogenfunktion hatten, so dass sie den Arm gegen die Schwerkraft beugen konnten. Dies steht im Einklang mit früheren Untersuchungen, die berichten, dass die Mehrheit der Patienten nach selektiven Nerventransfers und Rehabilitierung^3,27,28wieder eine nützliche Schulter- und Ellbogenfunktion wiedererlangt. Zwei der Patienten mit einem Ulnar-Nerventransfer von Oberlin, die in dieser Studie enthalten waren, gewannen jedoch die volle Ellenbogen-Flexionskraft (M5), was besser ist als von Bertelli und Ghizoni (2004)²⁹ beschrieben, die die gleiche chirurgische Methode verwendeten. Jedoch, Ray et al. (2011)²⁸ könnte auch zeigen, volle Erholung der Ellenbogenfunktion bei einigen der Patienten in ihrem Zentrum behandelt. Daher sind die dargestellten motorischen Ergebnisse ähnlich oder etwas besser als die in der Literatur beschriebenen. Dies deutet darauf hin, dass dieses Protokoll zu guten Ergebnissen in proximalen Muskeln beiträgt, wo eine Erneute Innervation der Muskeln wahrscheinlich ist.

Jedoch, in distaleren Teilen des Körpers, konnte die volle Funktion nicht für alle Patienten wiedererlangt werden, was im Einklang mit anderen Forschung enthin ist^3,30. Obwohl wir glauben, dass die motorische Umerziehung mit einem strukturierten Trainingsprotokoll die motorische Rehabilitation durch die zentrale Wiederherstellung der Darstellung der Hand im Gehirn erleichtern kann, hat sie nur begrenzten Einfluss auf die peripheren Prozesse, die für die Wiederinnervation der Muskeln nach Nerventransfer-Operation. Daher schlagen die Autoren die Verwendung dieses Protokolls vor, wenn eine periphere Nervenrenervation erwartet wird, aber glauben Sie nicht, dass es die Nervenregeneration auf peripherer Ebene fördert.

Fall Nr.	Geschlecht, Alter (Jahre)		Art des Unfalls		Art der Läsion		Rekonstruktive Operationen zur Wiederherstellung der Funktion der oberen Gliedmaßen
1	m, 68		Motorradunfall		Polytrauma; Globale Brachialplexopathie		Nerventransplantate, um defekte MCN zu überbrücken; thoracodorsal Nerventransplantate, um Defekt des Axillary-Nerv zu überbrücken; Nerventransplantate für die hintere Rumpfrekonstruktion; Oberlins Ulnarnerventransfer zum MCN-Motorzweig zum kurzen Kopf des Bizeps
2	m, 56		Fahrradunfall		Nervenwurzel-Avulsion von C5-C6		Oberlins Ulnarnerventransfer zum MCN-Motorzweig zur Wiederherstellung der Bizepsfunktion; Übertragung des radialen Trizeps-Motorzweigs auf den Axillernerv
3	m, 62		Fahrradunfall		Umfangreiche Schäden am oberen Stamm des BP; Traktionsverletzung von C7		XI-zu-supraskapularer Nerventransfer; End-to-End-Übertragung des phrenischen Nervs auf C7; Übertragung von Ulnarnervenfaskel auf Bizeps motorischen Zweig von MCN; Übertragung des medianen Nervenfaskels auf den brachialis motorischen Zweig von MCN; Übertragung der radialen Nervenfaskel auf den Axillernerv
4	f, 22		autounfall		Nervenwurzel-Avulsion von C7; Beschädigung von C8 und T1		Nerventransplantate von C5 und C6 bis MCN, Median und Radialnerv; Nerventransplantate von C8 bis median, radial und ulnar- Nerventransplantate von T1 bis Ulnarnerv
5	f, 43		Kleines Trauma Jahre nach OBPL		Traktionsverletzung des überlegenen und medialen Rumpfes des BP		Nerventransplantate zur Überbrückung von Defekten von C5, C6 und C7 zur Wiederherstellung der Ellbogenfunktion und Schulterstabilität; Übertragung der medianen Nervenfaskel auf brachialen motorischen Zweig von MCN

Tabelle 1: Patientenmerkmale. Bitte beachten Sie die folgenden Abkürzungen: BP = brachial plexus; MCN = Muskel-Skelett-Nerv; OBPL = geburtshilfliche Brachialplexusläsion; OP = Betrieb; XI = Spinal-Zubehörnerv. Diese Tabelle ist von Sturma et al. (2018)⁸adaptiert.

Fall Nr.	Funktion der oberen Gliedmaßen einschließlich BMRC-Grade an der Grundlinie		Funktion der oberen Gliedmaßen einschließlich BMRC-Typen bei der Nachbeobachtung		Zeit zwischen Nerventransferoperation und erster volitionaler sEMG-Aktivität		Nein. der Therapiesitzungen insgesamt (jeweils 30 min)
1	Deltoidmuskel: 0		Deltoidmuskel: 2		5 Monate		25
	Ellenbogenbeugung: 0		Ellenbogenbeugung: 3
	Trizeps Muskel: 0		Trizeps Muskel: 2
	Keine aktive Handfunktion		Handgelenkverlängerung: 1
			Fingerverlängerung: 2
2	Ellenbogenbeugung: 1		Ellenbogenbeugung: 5		4 Monate		22
	Deltoidmuskel: 2-		Deltoidmuskel: 5
3	Ellenbogenbeugung: 0		Ellenbogenbeugung: 5		3 Monate		30
	Deltoidmuskel: 0		Deltoidmuskel: 4
	Triceps-Muskel: 3		Trizeps Muskel: 5
	Handgelenkverlängerung: 3+		Handgelenkverlängerung: 5
	Fingerbeugung: 3+		Fingerbeugung: 5
4	Ellenbogenbeugung: 0		Ellenbogenbeugung: 3+		5 Monate		20
	Trizeps Muskel: 0		Trizeps Muskel: 2
	Keine aktive Handfunktion		Handgelenkbeugung: 3
			Fingerbeugung (ulnar-FDP-Teil): 3
5	Ellenbogenbeugung: 0		Ellenbogenbeugung: 3		4 Monate		18
	Deltoidmuskel: 2		Deltoidmuskel: 2
	Trizeps Muskel: 3+		Triceps-Muskel: 4
Mittelwert (SD)					4,2 bis 0,75 Monate		23 x 4,20

Tabelle 2: Motorische Ergebnisse des Rehabilitationsprotokolls. Es gab keine funktionelle Beeinträchtigung der Muskeln, die nicht in der Tabelle enthalten waren. Bei allen Patienten wurden die Schulter- und Ellbogenfunktion zu Beginn beeinträchtigt und zur Nachbeobachtung verbessert. Zusätzlich werden die Zeit zwischen der Operation und der ersten volitionalen sEMG-Aktivität sowie die Anzahl der Therapiesitzungen für jeden Patienten vorgestellt. Diese Tabelle ist von Sturma et al. (2018)⁸adaptiert.

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Discussion

In letzter Zeit wurden Nerventransfers zunehmend verwendet, um die Funktion nach schweren proximalen Nervenverletzungen mit vielversprechenden Ergebnissen^1,4,31,32wiederherzustellen. Obwohl es einen Konsens darüber gibt, dass strukturierte Trainingsprogramme notwendig sind, um vorteilhafte neuroplastische Veränderungen zu fördern^33,34,35, gibt es kein strukturiertes Protokoll zur Beschreibung motorisch Rehabilitationsansätze nach Nerventransfers Schritt für Schritt. Daher bestand das Ziel des vorgestellten Protokolls darin, detaillierte Anweisungen für die postoperative Rehabilitation zu geben, um kortikale Veränderungen zu akzeptieren und die chirurgischen Ergebnisse zu verbessern. Im Gegensatz zu anderen Protokollen^9,36ist die Visualisierung der Muskelaktivität über Oberflächen-EMG-Biofeedback ein Schlüsselelement des vorgestellten Protokolls.

Innerhalb der Therapie ist die Patientenerziehung ein entscheidender Schritt, da der Patient den recht komplexen chirurgischen Eingriff verstehen und über Aktivitäten zur Verbesserung des Gesundheitszustands aufgeklärt werden muss, um aktiv in den langen Rehabilitationsprozess einbezogen zu werden^{8 , 13 , 37}. Es besteht weitgehende Einigkeit darüber, dass Wiederholung von grundlegender Bedeutung ist und tägliche Heimübungen erforderlich sind, um eine gut etablierte kortikale Darstellung der Hand^zuverstärken 8^,34,38,39 . Neben reinen Patienteninformationen empfehlen die Autoren dringend einen patientenzentrierten Ansatz für die Rehabilitation. Dazu gehören zusätzlich die Behandlung des Patienten als einzigartige Person, die Einbindung des Patienten in die Pflege, eine gute Kommunikation zwischen Arzt und Patient und die Stärkung des Patienten. In der medizinischen Rehabilitation beeinflusst dieser Ansatz die Zufriedenheit und die Ergebnisse der Patienten positiv⁴⁰. In Bezug auf die motorische Rehabilitation selbst, es wird empfohlen, Interventionen vor der Wiederinnervation der Muskeln zu beginnen und einen Spender Aktivierung konzentriert Ansatz zu folgen⁹. Um sicherzustellen, dass Muskelaktivität so früh wie möglich erkannt wird, können EMG-Biofeedback-Geräte eingesetzt werden. Während die Autoren wissen, dass EMG Biofeedback-Geräte noch nicht klinischen Standard sind, wird ihre Verwendung dringend empfohlen, da sie erlauben, eine frühe aktive motorische Rehabilitation zu beginnen und wertvolles Feedback zu neu re-innervierten Muskeln zu geben⁸.

Die in diesem Protokoll beschriebenen Prinzipien können für verschiedene Arten von Nervenübertragungen angewendet werden, obwohl Änderungen innerhalb des Protokolls erforderlich sein können. Während motorisches Re-Learning relativ einfach ist, wenn synergistische Muskeln/Nerven verwendet wurden, erfordert die Verwendung antagonistischer Muskeln/Nerven eine längere Rehabilitationszeit und die Verwendung von Biofeedback könnte von noch größerer Bedeutung sein^3,8. Vor allem in den Fällen, in denen eine höhere Menge an Wiederholungen erforderlich ist, könnten zukünftige Protokolle auch ernsthafte Spiele umfassen, um die Motivation des Patienten aufrechtzuerhalten⁴¹.

Da der Zeitpunkt der Nervenregeneration und die Höhe der Genesung stark von der Verletzung und chirurgischen Eingriffen abhängt, gibt es keinen strengen Zeitplan für die Rehabilitation. Stattdessen wird der Therapeut gebeten, in Abhängigkeit von den Anzeichen einer motorischen Erholung, wie im Protokoll angegeben, fortzufahren. Ebenso ist es wichtig zu beachten, dass der Erfolg der Nerventransferchirurgie auf vielen Faktoren wie Art und Schwere der Verletzung, fähigkeiten und Fachwissen des Chirurgen sowie dem Alter, Gesundheitszustand, Kognition und Motivation des Patienten basiert^{8 , 13 , 42 , 43}. Während die Rehabilitation eine tragende Säule für die Wiedererlangung der Funktion nach schweren Nervenverletzungen ist, kann selbst das beste Programm zur motorischen Umerziehung die Funktion nicht verbessern, wenn es eine unzureichende periphere Nervenregeneration und Muskelreinnervation gibt. Daher empfehlen die Autoren dringend, die Patienten regelmäßig in einem multidisziplinären Team zusammenzusehen, um zu diskutieren, ob die Genesung wie erwartet verläuft oder ob zusätzliche medizinische Eingriffe notwendig sind. Jedoch, vor allem nach schweren Verletzungen wie C8 und Th1 Nervenwurzel Avulsions, realistische Ergebnisse möglicherweise nicht vollständige Wiederherstellung der Extremität Funktion^3,30. In diesen Fällen muss das klinische Team dies dem Patienten mitteilen, sobald eine realistische Prognose vorliegt (etwa ein Jahr nach den Nerventransfers). An dieser Stelle müssen weitere Möglichkeiten der Rehabilitation, Hilfsmittel oder chirurgische Eingriffe (als Sehnentransfers) diskutiert werden. In Fällen, in denen absolut keine Handfunktion zurückkehrt, kann das Ersetzen der funktionslosen Gliedmaße durch eine Prothesenvorrichtung als Option sowie^44,45in Betracht gezogen werden. Dies wird jedoch nur als letztes Mittel und nach eingehender physischer und psychischer Beurteilung empfohlen⁴⁶.

Während der Schwerpunkt der peripheren Nervenchirurgie in der Regel auf der Rekonstruktion der motorischen Funktion liegt, werden sensorische Nerventransfers manchmal verwendet, um das Gefühl in der Hand nach schweren Median- oder Ulnarnervenverletzungen wiederherzustellen^4,47. Ähnlich wie bei motorischen Nerventransfers entstehen dadurch veränderte sensorische neuronale Bahnen und es entstehen Empfindungen, die so empfunden werden, als ob sie aus dem vorherigen Innervationsbereich des Spendernervs stammen. Auch wenn keine sensorischen Nerventransfers durchgeführt wurden, kann es entweder aufgrund der Verletzung selbst²⁷ oder aufgrund der Spender-Seite-Morbidität⁴⁸immer noch ein verändertes/reduziertes Gefühl geben. In diesen Fällen kann eine rechtzeitige Umerziehung dazu beitragen, die Sensorik zu verbessern⁴⁹, und unerwünschte Überempfindlichkeit und Schmerzen zu reduzieren, die oft nach solchen Verletzungen auftreten. Um eine gute motorische und sensorische Funktion zu gewährleisten, empfehlen die Autoren dringend, die motorische Umerziehung durch maßgeschneiderte Therapieansätze zu ergänzen, um die Reorganisation im entsprechenden sensorischen Kortex sowie^{39,50, 51}. In Bezug auf sensorische Umerziehung, wird empfohlen, Interventionen vor der Wiederinnervation der Haut zu beginnen^49,52,53. Dies kann die Substitution von Empfindungen durch andere Sinne als Vision⁵³ oder auditives Feedback⁵⁴umfassen, sowie die Nutzung der Überlappung der sensorischen Innervationsbereiche^27,52. Sobald der Patient eine gewisse Empfindlichkeit wiedererlangt hat, können taktile Gnosis und Objekterkennung trainiert werden, während eine hohe Menge an sensorischem Input³⁴beibehalten wird. Typische Materialien, die dafür verwendet werden können, sind selbstgemachte Platten mit verschiedenen Oberflächen, die mit geschlossenen Augen erkannt werden können (siehe Abbildung 2) oder eine Schachtel gefüllt mit Bohnen/Linsen/Reis (siehe Abbildung 3).

Abbildung 2: Verschiedene Oberflächen können verwendet werden, um die Wiederherstellung der Sensibilität zu unterstützen. In der Regel wird der Patient gebeten, diese zuerst mit beiden Händen zu berühren, während er/sie danach versuchen könnte, die verschiedenen Oberflächen ohne Sicht zu erkennen, indem er nur die Hand mit eingeschränkter Sensibilität benutzt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 3: Eine mit Reis gefüllte Schachtel zur sensorischen Umerziehung derHand. In der Therapie kann der Patient seine Hand mit reduzierter Empfindlichkeit vorsichtig in diese Box legen und die Hand langsam bewegen. Um die Aufmerksamkeit des Patienten zu fokussieren, kann der Therapeut einige kleine Gegenstände (z. B. Holzblöcke oder Büroklammern) in diese Box stecken und sie ohne visuelle Kontrolle finden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Sowohl bei der sensorischen als auch bei der motorischen Umerziehung gibt es jedoch nur begrenzte Belege für die Wahl der Maßnahmen, die zur Förderung einer guten Erholung erforderlich sind³⁴. Dies schränkt die Gültigkeit des vorgeschlagenen Rehabilitationsprotokolls wie bei anderen Protokollen ein. Während das beschriebene Protokoll im Rahmen einer Machbarkeitsstudie bewertet wurde und die motorischen Ergebnisse ähnlich oder etwas besser waren als die in der Literatur⁸berichteten, wurde diese Studie an einem kleinen Stichprobenumfang und ohne Kontrollgruppe durchgeführt. Dies macht es unmöglich, die Ergebnisse, Vor- und Nachteile dieses Protokolls in Bezug auf frühere zu vergleichen. Weitere Forschungsarbeiten müssen kontrollierte Studien umfassen, um die möglichen Vorteile der Verwendung von Oberflächen-EMG-Biofeedback mit konventionellen Ansätzen zu vergleichen.

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
EMG-Elektroden	Otto bock Healthcare, Duderstadt, Deutschland	Elektroden 13E202 = 50	Die in dieser Studie verwendeten EMG-Elektroden waren bipolar und umfassten einen Masse- und einen 50-Hz-Filter. Sie wurden mit dem Moby verwendet.
Faltbare Spiegeltherapiebox (Arm/Fuß/Knöchel)	Reflex Pain Management Therapy Store		Diese Box wurde für die Spiegeltherapie verwendet.
Myoboy	Otto bock Healthcare, Duderstadt, Deutschland	Myoboy	Dieses EMG-Biofeedback-Gerät kann sowohl als eigenständiges Gerät als auch mit einem Computer verwendet werden. Während dieses Gerät in der vorgestellten Pilotstudie verwendet wurde, stehen auch andere (günstigere) Geräte für das sEMG-Biofeedback-Training zur Verfügung.
Recognise[TM] Lernkarten	noigroup		Wenn keine selbstgemachten Karten zur Links-Rechts-Unterscheidung verwendet werden, können diese bei noigroup.com erworben werden. Dort steht auch eine mobile App für Schulungen zur Verfügung.