Beurteilung der neuromuskulären Funktion Mit Perkutane elektrische Nervenstimulation

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, die neuromuskuläre Funktion mittels perkutaner elektrischer Nervenstimulation zu beurteilen. Dies wird erreicht, indem zunächst Oberflächenelektroden mit dem gewünschten Muskel verbunden werden. Der zweite Schritt besteht darin, die Versuchsperson auf dem Ergometer zu positionieren.

Anschließend wird der motorische Nerv elektrisch mittels einer handgehaltenen Kugel-Elektrode oder einer selbstklebenden Elektrode stimuliert. Der letzte Schritt besteht in der Ableitung der elektromyographischen Aktivität des Muskels. Letztendlich dient die perkutane elektrische Nervenstimulation der Beurteilung der neuromuskulären Funktion auf spinaler, zentraler und peripherer Ebene.

Der Hauptvorteil dieser Technik liegt darin, dass sie eine hohe Zuverlässigkeit aufweist und die elektrische und mechanische Antwort leicht zu erzielen ist. Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen im Bereich der normalen Muskelphysiologie zu beantworten, beispielsweise die Beurteilung der normalen Muskelmasse nach einem Trainings- oder Rehabilitationsprogramm. Beginnen Sie damit, die Hautstellen zu reinigen, an denen die Elektroden angebracht werden sollen, indem Sie die Haare rasieren und die freigelegte Haut mit Alkohol abreiben.

Dies ist für eine niederohmige Verbindung erforderlich. Bitten Sie anschließend den Teilnehmer, sich auf die Zehenspitzen zu stellen, um die Plantarflexormuskeln deutlich identifizieren zu können. Platzieren Sie zwei 10 Millimeter große Oberflächenelektroden aus Silberchlorid etwa zwei Zentimeter voneinander entfernt auf der hervorstehenden Wölbung des Musculus gastrocnemius medialis für den Musculus gastrocnemius lateralis.

Platzieren Sie zwei Elektroden im Abstand von einem Drittel der Strecke vom Fibulakopf bis zur Ferse für den Musculus soleus. Platzieren Sie zwei Elektroden bei zwei Dritteln der Strecke zwischen den mediale Kondylen des Femurs und dem mediale Malleolus für den Musculus tibialis anterior. Bitten Sie den Probanden, auf die Zehenspitzen zu stehen, um diesen zu identifizieren.

Danach zwei Elektroden im Abstand von einem Drittel zwischen der Fibulaspitze und der Spitze des mediales Malleolus platzieren. Anschließend eine Referenzelektrode in zentraler Position am selben Bein zwischen Stimulations- und Ableitstelle anbringen. Nun den Stuhl der Versuchsperson so einstellen, dass Knöchel und Knie im 90-Grad-Winkel gebeugt sind, sodass die Musculus soleus und gastrocnemius nicht gedehnt werden und der H-Reflex nicht beeinflusst wird.

Jetzt befestigen Sie den Knöchel sicher am Ergometer, sodass die anatomische Achse des Gelenks, also die äußere Mos, mit der Drehachse des Ergometers ausgerichtet ist. Bitten Sie anschließend den Probanden, Druck auf die Fußplatte auszuüben, und nehmen Sie das Plantarflexorkraftmoment auf. Schließen Sie danach die Elektroden an den Verstärker an und platzieren Sie die Anode für die elektrische Stimulation über der Patellasehne.

Fühlen Sie nun durch die Haut hindurch den Nervus tibialis posterior in der Kniekehle. Bestimmen Sie anschließend die optimale Stimulationsstelle des Nervus tibialis posterior. Verwenden Sie eine handgehaltene kathodale Kugelelektrode an der Kniekehle, um die Stelle mit dem stärksten A-Wellen-Reflex an diesem Ort zu finden.

Befestigen Sie die selbstklebende Silberchlorid-Kathode. Keiner dieser Parameter sollte sich bei der Bewertung der verschiedenen elektrochirurgischen Messungen ändern. Nur die Intensität der Stimulation und der Zustand sollten variieren.

Bevor Sie mit dem Test beginnen, weisen Sie den Probanden an, sich zu entspannen und seine Muskeln in Ruhe zu halten. Stellen Sie anschließend die Reizintensität so ein, dass eine maximale Soleus-Achillessehnenreflex-Amplitude erzielt wird, die gewöhnlich zwischen 20 und 50 Milliampere liegt. Nehmen Sie mithilfe von einmillisekündigen Impulsen mindestens drei H-Reflex-Antworten auf.

Warten Sie mindestens drei Sekunden zwischen den Stimulationsreizen, um eine postaktive Depression zu vermeiden. Erhöhen Sie anschließend die Intensität auf 40 bis 100 Milliampere, um die maximale Amplitude der sous-M-Welle zu erreichen. Sobald dies bestimmt ist, erhöhen Sie die Intensität um 20 bis 50 % und geben drei supramaximale Stimulationsreize ab.

Notieren Sie die Zuckungsdrehmomente, die mit diesen Stimulationen für den willkürlichen Kontraktionstest verbunden sind. Beginnen Sie mit einem Aufwärmen. Fordern Sie den Teilnehmer auf, 10 kurze, nicht ermüdende Teilmaximalkontraktionen der Plantarflexormuskulatur durchzuführen.

Bitten Sie die Versuchsperson, zwischen jeder Kontraktion während des Aufwärmens und während des gesamten Tests einige Sekunden zu warten, und zeichnen Sie die EMG-Aktivität des Trizeps-Surae auf. Weisen Sie anschließend die Versuchsperson an, eine exzentrische maximale willkürliche Kontraktion der Plantarflexoren durchzuführen. Die Versuchsperson muss so stark wie möglich gegen das Ergometer drücken, indem sie ihre Plantarflexormuskulatur kontrahiert.

Geben Sie während der Anstrengung visuelles Feedback mit standardisierter verbaler Ermunterung, bis die maximale willkürliche Kontraktion erreicht ist. Wenn ein Plateau beobachtet wird, geben Sie eine gepaarte Stimulation mit einer Frequenz von 100 Hertz bei übermaximaler Intensität der maximalen willkürlichen Kontraktion ab. Unmittelbar nach der Kontraktion geben Sie eine weitere gepaarte Stimulation ab, wenn der Muskel vollständig entspannt ist.

Um die freiwillige Aktivierungsstufe mithilfe von Software wie Acknowledge 4.1 auszuwerten, wählen Sie ein Zeitfenster aus, das die mit dem Muskelzucken in Ruhe verbundene EMG-Antwort umfasst, selektieren Sie die H-Welle oder die M-Welle und messen Sie die Spitzenamplitude, die Dauer von Spitze zu Spitze sowie die Fläche der Wellen. Danach wählen Sie das Ruhezucken aus und messen dessen maximales Drehmoment. Berechnen Sie anschließend das Verhältnis zwischen dem maximalen Drehmoment und der Summe der Amplituden der M-Wellen des Musculus soleus und des Musculus gastrocnemius.

Um die elektromechanische Effizienz zu quantifizieren, spiegelt dieses Verhältnis die Effizienz der Erregungs-Kontraktions-Kopplung wider. Als Nächstes messen Sie das maximale Spitzendrehmoment der maximalen willkürlichen Kontraktion von der Ausgangsbasis des Drehmoments in Ruhe bis zum Maximalwert der maximalen willkürlichen Kontraktion, wobei das durch die Doppeltstimulation induzierte überlagerte Drehmoment ausgeschlossen wird. Danach messen Sie das durch die Doppeltstimulation induzierte überlagerte Drehmoment.

Messen Sie vom willkürlichen Drehmomentwert zu Beginn der Stimulation bis zum Maximum der hervorgerufenen Antwort. Messen Sie schließlich das Spitzendrehmoment, das mit einem potenzierten Doublett assoziiert ist. Verwenden Sie diese Werte, um den Grad der willkürlichen Aktivierung zu berechnen.

Mithilfe der beschriebenen Methoden wurden h- und m-Wellen im Ruhezustand untersucht. Der H-Reflex erreicht einen Maximalwert, bevor er im EMG-Signal vollständig verschwindet, während die M-Wellen progressiv ansteigen und schließlich bei maximaler Intensität ein Plateau erreichen. Nach dem Anschauen dieses Videos sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man die neuromuskuläre Funktion mittels perkutaner elektrischer Nervenstimulation beurteilt.

Wenn die Methode einmal beherrscht ist, kann die Lokalisierung der Stimulationsstelle und die Ermittlung der optimalen Intensität innerhalb von 10 Minuten erfolgen, sofern das Verfahren korrekt durchgeführt wird. Andere Techniken wie die transkranielle magnetische Stimulation können durchgeführt werden, um zusätzliche Fragestellungen zu beantworten, beispielsweise Veränderungen der kortikospinalen Erregbarkeit nach einem Trainings- oder Rehabilitationsprogramm.