Bildgebung der 3D-Innervationszonenverteilung in spastischen Muskeln anhand hochdichter Oberflächen-EMG-Aufzeichnungen

Aktiver Komparator: Standard-BTX-Injektion (ultraschallgeführt)

Bei Standardinjektionsverfahren werden die Zielmuskeln mittels Ultraschallbildgebung sichtbar gemacht, die von einem erfahrenen und engagierten Techniker durchgeführt wird. Die Position der Nadelspitze im Zielmuskel wird vor der Injektion visualisiert. Die Ultraschallführung kann helfen, die Tiefe der Nadelspitzenposition sicherzustellen, d. h. sicherzustellen, dass sich die Nadelspitze innerhalb des Muskels befindet, sie ist jedoch nicht in der Lage, anhand der IZs des gesamten Muskels zu sagen, wo sie sich befindet.

Arzneimittel: Botulinumneurotoxin (BTX)

Jeder Patient erhält BTX-Injektionen an zwei Stellen. An jeder Stelle werden 100 Einheiten mit doppelter Verdünnung injiziert.

Andere Namen:

• Botox

Sonstiges: Physiotherapie

Als Teil der Standardversorgung der Patienten nach BTX-Injektionen wird beiden Gruppen eine Standard-Physiotherapie verschrieben, um die Ergebnisse zu maximieren.

Gerät: Standard-BTX-Injektion (ultraschallgeführt)

Bei Standardinjektionsverfahren werden die Zielmuskeln mittels Ultraschallbildgebung sichtbar gemacht, die von einem erfahrenen und engagierten Techniker durchgeführt wird. Die Position der Nadelspitze im Zielmuskel wird vor der Injektion visualisiert. Die Ultraschallführung kann helfen, die Tiefe der Nadelspitzenposition sicherzustellen, d. h. sicherzustellen, dass sich die Nadelspitze innerhalb des Muskels befindet, sie ist jedoch nicht in der Lage, anhand der Innervationszonen (IZs) des gesamten Muskels zu sagen, wo sie sich befindet.

Experimental: 3-dimensionale Innervationszonen-gesteuerte Injektion (3DIZ).

Bei der IZ-gesteuerten Injektionstechnik wird die mit dem 3DIZ ermittelte IZ-Position zunächst auf der Hautoberfläche des Muskels markiert und auch die Tiefe der IZ angegeben. Das 3DIZ wird 1 Tag vor der geplanten Injektion auf die IZ-gesteuerte Injektionsgruppe angewendet. Die Oberflächenpositions- und Tiefeninformationen des IZ werden verwendet, um zu bestimmen, wohin die Nadelspitze gehen muss. Derzeit erhalten Patienten üblicherweise 1 bis 2 Injektionsstellen, gelegentlich auch 3 Injektionsstellen für die Bizepsmuskeln. Um das Verfahren zu standardisieren, wählen wir für alle Patienten zwei Standorte aus.

Arzneimittel: Botulinumneurotoxin (BTX)

Jeder Patient erhält BTX-Injektionen an zwei Stellen. An jeder Stelle werden 100 Einheiten mit doppelter Verdünnung injiziert.

Andere Namen:

• Botox

Sonstiges: Physiotherapie

Als Teil der Standardversorgung der Patienten nach BTX-Injektionen wird beiden Gruppen eine Standard-Physiotherapie verschrieben, um die Ergebnisse zu maximieren.

Gerät: 3-dimensionale Innervationszonen-gesteuerte Injektion (3DIZ).

Gleichzeitige Oberflächen-EMG- und intramuskuläre EMG-Messungen werden vom spastischen Bizeps der Patienten erfasst. Die Patienten sitzen bequem auf einem höhenverstellbaren Stuhl. Der zu testende Arm wird fest an einem maßgeschneiderten Gerät befestigt, wobei sich das Ellenbogengelenk in einer Beugung von etwa 90° und die Schulter in einer Abduktion von etwa 45° und einer Beugung von 30° befindet. Die unipolaren 128-Kanal-EMG-Oberflächensignale werden mit 2 flexiblen zweidimensionalen 64-Kanal-Oberflächenelektroden-Arrays aufgezeichnet. Eine beschichtete Feindrahtelektrode wird in den mittleren axialen Abschnitt des Bizeps eingeführt, um bipolare intramuskuläre EMG-Signale aufzuzeichnen. Am Bizeps wird eine Ultraschalluntersuchung durchgeführt, um die Position der eingeführten Drahtelektrode zu identifizieren. Die Patienten werden gebeten, ihren geschädigten Bizeps dreimal zusammenzuziehen, um eine maximale freiwillige Kontraktion der Ellenbogenbeugung gegen die vertikalen Platten durchzuführen.

Spastik anhand des Reflexdrehmoments der Ellenbogenbeuger

Jeder Proband erhält eine computergesteuerte Ellenbogenstreckung um insgesamt 60 Grad mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Die Dehnung endet bei 10 Grad über dem Ruhewinkel des Ellenbogengelenks im Stehen, um den Grundlinienunterschied zwischen den Probanden auszugleichen. Aus den Winkel-Drehmoment-Beziehungen wird das Reflexdrehmoment ermittelt, nachdem das passive Drehmoment bei 5˚/s von denen bei 50˚/s oder 100˚/s abgezogen wurde. Man geht davon aus, dass das Reflexdrehmoment die neuronale Komponente der Muskelspastik widerspiegelt.

Spastik anhand des Reflexdrehmoments der Ellenbogenbeuger

Jeder Proband erhält eine computergesteuerte Ellenbogenstreckung um insgesamt 60 Grad mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Die Dehnung endet bei 10 Grad über dem Ruhewinkel des Ellenbogengelenks im Stehen, um den Grundlinienunterschied zwischen den Probanden auszugleichen. Aus den Winkel-Drehmoment-Beziehungen wird das Reflexdrehmoment ermittelt, nachdem das passive Drehmoment bei 5˚/s von denen bei 50˚/s oder 100˚/s abgezogen wurde. Man geht davon aus, dass das Reflexdrehmoment die neuronale Komponente der Muskelspastik widerspiegelt.

Spastik anhand des Reflexdrehmoments der Ellenbogenbeuger

Jeder Proband erhält eine computergesteuerte Ellenbogenstreckung um insgesamt 60 Grad mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Die Dehnung endet bei 10 Grad über dem Ruhewinkel des Ellenbogengelenks im Stehen, um den Grundlinienunterschied zwischen den Probanden auszugleichen. Aus den Winkel-Drehmoment-Beziehungen wird das Reflexdrehmoment ermittelt, nachdem das passive Drehmoment bei 5˚/s von denen bei 50˚/s oder 100˚/s abgezogen wurde. Man geht davon aus, dass das Reflexdrehmoment die neuronale Komponente der Muskelspastik widerspiegelt.

Spastik nach der modifizierten Ashworth-Skala (MAS)

Zur Beurteilung der Spastik wird die folgende modifizierte Ashworth-Skala (MAS) verwendet:

0 – Keine Steigerung des Muskeltonus;

1 – Leichter Anstieg des Muskeltonus, der sich durch ein Ziehen und Loslassen oder durch einen minimalen Widerstand am Ende des Bewegungsbereichs äußert, wenn der/die betroffene(n) Teil(e) in Beugung oder Streckung bewegt wird/werden;

1+ – Leichter Anstieg des Muskeltonus, der sich in einem Knacken äußert, gefolgt von minimalem Widerstand im restlichen Bewegungsumfang (weniger als die Hälfte); 2 – Deutlichere Steigerung des Muskeltonus im größten Teil des Bewegungsapparates, aber die betroffenen Teile lassen sich leicht bewegen; 3 – Erheblicher Anstieg des Muskeltonus, passive Bewegung schwierig; 4 – Betroffene Teile sind in Flexion oder Extension starr.

Spastik nach der modifizierten Ashworth-Skala (MAS)

Zur Beurteilung der Spastik wird die folgende modifizierte Ashworth-Skala (MAS) verwendet:

0 – Keine Steigerung des Muskeltonus;

1 – Leichter Anstieg des Muskeltonus, der sich durch ein Ziehen und Loslassen oder durch einen minimalen Widerstand am Ende des Bewegungsbereichs äußert, wenn der/die betroffene(n) Teil(e) in Beugung oder Streckung bewegt wird/werden;

1+ – Leichter Anstieg des Muskeltonus, der sich in einem Knacken äußert, gefolgt von minimalem Widerstand im restlichen Bewegungsumfang (weniger als die Hälfte); 2 – Deutlichere Steigerung des Muskeltonus im größten Teil des Bewegungsapparates, aber die betroffenen Teile lassen sich leicht bewegen; 3 – Erheblicher Anstieg des Muskeltonus, passive Bewegung schwierig; 4 – Betroffene Teile sind in Flexion oder Extension starr.

Spastik nach der modifizierten Ashworth-Skala (MAS)

Zur Beurteilung der Spastik wird die folgende modifizierte Ashworth-Skala (MAS) verwendet:

0 – Keine Steigerung des Muskeltonus;

1 – Leichter Anstieg des Muskeltonus, der sich durch ein Ziehen und Loslassen oder durch einen minimalen Widerstand am Ende des Bewegungsbereichs äußert, wenn der/die betroffene(n) Teil(e) in Beugung oder Streckung bewegt wird/werden;

1+ – Leichter Anstieg des Muskeltonus, der sich in einem Knacken äußert, gefolgt von minimalem Widerstand im restlichen Bewegungsumfang (weniger als die Hälfte); 2 – Deutlichere Steigerung des Muskeltonus im größten Teil des Bewegungsapparates, aber die betroffenen Teile lassen sich leicht bewegen; 3 – Erheblicher Anstieg des Muskeltonus, passive Bewegung schwierig; 4 – Betroffene Teile sind in Flexion oder Extension starr.