Martin Stefan Dennebaum

Bestimmung der Zahl motorischer Einheiten mittels Nadel-Elektromyographie

Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Doktor der Medizin (Dr. med.) vorgelegt an der Medizinischen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
verteidigt am 28.09.2006

Abstract
In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass ein signifikanter Zusammenhang zwischen der maximalen Entladungsrate funktionsfähiger motorischer Einheiten und deren Anzahl an zwei Beinmuskeln besteht. Hierzu wurde die Zahl der motorischen Einheiten im M. extensor digitorum brevis mit der manuellen Zuwachsmethode und im M. tibialis anterior mit der potentialgetriggerten Mittelwertbildung bei Gesunden, Patienten mit einer Neuropathie und Patienten mit einer Myopathie untersucht. Die Ableitung der Entladungsraten motorischer Einheiten erfolgte im Nadel-EMG bei leichter Willkürinnervation. In Rahmen der Routine-EMG-Untersuchung ist durch das Erheben des Parameters "maximale Entladungsraten" sowohl graphisch als auch rechnerisch ein Rückschluß auf die Zahl funktionsfähiger motorischer Einheiten möglich. Die maximalen Entladungsraten korrelieren außerdem mit der Muskelkraft der entsprechenden Muskeln.
Entladungsraten motorischer Einheiten können mit unterschiedlichen Methoden ermittelt werden. Entscheidend für den hier gezeigten Zusammenhang ist, daß die Entladungsraten mit der konzentrischen Nadelelektrode gemessen werden. So ist einerseits ein standardisiertes Innervationsniveau gewährleistet und andererseits können Daten von bis zu vier motorischen Einheiten auf einmal gesammelt werden, was die Untersuchungsdauer verkürzt. Die Evaluierung der Daten erfolgte unter Eingrenzung der Ableitregion mit Hilfe der Anstiegszeit und der Steigung. Sind unter diesen Bedingungen bis zu vier verschiedene motorische Einheiten aktiv, gibt es für Gesunde eine Höchstgrenze der Entladungsraten. Unter diesen Bedingungen zeigt ein Überschreiten dieser oberen Grenze zuverlässig eine Schädigung des Nerven an.
Eine MUNE mittels Nadel-EMG kann als Routinediagnostik eingesetzt werden und bietet gegenüber gängigen MUNE-Methoden Vorteile in bezug auf zeitlichen und materiellen Aufwand sowie potentielle Fehlerquellen.

The purpose of this investigation was to determine the dependence between discharge rates of motor units (MU) and number of motor units available for recruitment in extensor digitorum brevis (EDB) and tibialis anterior (TA) muscles. We examined 24 patients with neuropathies, 21 healthy subjects and 6 patients with myopathies (early stages of disease). Motor unit number estimation was done with manual incremental method (EDB) and spike-triggered averaging method (TA) respectively. Discharge rates were reckoned at low levels of voluntary muscle contraction (up to 4 active MUs) with concentric needle electromyography. A strong nonlinear correlation between the number of motor units and the discharge rate was found (EDB r = 0.79, P < 0.001; TA r = 0.80, P < 0.001). An increased discharge rate indicated a loss of MUs. The correlation closely resembled the correlation previously found in hypothenar muscles. Discharge rates of motor units did not depend on the number of active MUs like it was discussed in terms of a recruitment factor. Rather discharge rates depend on the total amount of motor units available for recruitment. Therefore increased discharge rates may be used to estimate a loss of motor units in limb muscles.

Keywords:
Entladungsraten, Schätzung der Zahl motorischer Einheiten, Rekrutierung, motorische Einheit, Elektromyographie, Neuropathie

discharge rate, motor unit number estimation, recruitment, motor unit, electromyography, neuropathy

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Inhaltsverzeichnis
Titelblatt, Referat, Inhaltsverzeichnis, Abbildungs- , Tabellen- und Abkürzungsverzeichnis (3, I-V)
1 Einleitung (1-15)
2 Zielstellung (16)
3 Material und Methoden (17-25)
4 Ergebnisse (26-32)
5 Diskussion (33-43)
6 Zusammenfassung (44)
7 Anhang (45-51)
8 Literaturverzeichnis (52-56)
9 Thesen (57)