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Oberflächen-EMG

 

Oberflächen-Elektromyographie zur Beurteilung der muskulären Koordination bei Patienten mit geburtstraumatischer Plexusläsion

 

Einleitung und Methode

Patienten mit einer Läsion des n. plexus brachialis leiden häufig unter funktionellen Einschränkungen der Bewegung der oberen Extremitäten. Als Ursachen hierfür kommen die Lähmung eines bestimmten Muskels, die Koaktivierung antagonistischer Muskeln oder auch die mechanische Blockierung im betroffenen Gelenk in Frage. Die Oberflächen-Elektromyographie bietet die Möglichkeit, über die im klinischen Alltag bislang vorherrschende rein visuelle Ebene hinaus Informationen über die muskuläre Koordination einzelner Muskelgruppen zu erlangen. Diese spielen eine übergeordnete Rolle für die Ursachenerkennung sowie die Therapiekontrolle.

Das EMG wird mittels bipolarer Oberflächen-Elektroden abgeleitet und dabei bereits am Ort ihrer Ableitung vorverstärkt (Abb. 1). Für eine Flexion bzw. Extension des Ellenbogengelenks werden die Signalverläufe exemplarisch dargestellt (Abb. 2). Aufgezeichnet wurden das EMG des m. bizeps brachii und des m. trizeps brachii sowie eine hierzu synchrone Bewegungsmessung.

 

Ergebnisse

Abbildung 2 zeigt die deutlichen Veränderungen zwischen gesunder und betroffener Seite: Anhand der gemessenen Bewegung des Ellenbogens lässt sich die Beeinträchtigung feststellen. Die Ursache für die Einschränkung ist mit Hilfe des EMG-Verlaufs objektiv und quantitativ erkennbar.

Die gesunde Seite zeigt einen deutlichen Wechsel in der Aktivierung zwischen Agonist und Antagonist. Auf der betroffenen Seite liegen dagegen Kokontraktionen von m. bizeps brachii und m. trizeps brachii vor. Obwohl der Bizeps der beeinträchtigten Seite ein normales Aktivierungsmuster aufweist, zeigt der EMG-Verlauf des Trizeps im Vergleich zur gesunden Seite eine über den gesamten Bewegungsablauf konstante Aktivierung. Als Folge kommt es zu einer Kokontraktion und so zu einer Einschränkung der Bewegung.

 

Diskussion

Die Messung der muskulären Koordination eröffnet damit die Möglichkeit einer objektiven Interpretation der Bewegung, die über das Potential einer einfachen 2D-Videoanalyse oder einer einfachen klinischen visuellen Untersuchung hinausgeht. Dieses Verfahren kann großen Einfluß auf die Therapieplanung und die Strategie möglicher Operationen haben. Da das Vorgehen nicht auf bestimmte Bewegungen begrenzt ist, kann es auf beliebige Bewegungen der oberen Extremitäten erweitert werden. Darüberhinaus wird damit nicht nur die Behandlung von Plexus-Läsionen möglich: Auch Patienten mit anderweitigen Bewegungsstörungen könnten vom vorgestellten Verfahren profitieren.

Abb. 1: Ableitung der Aktionspotentiale einzelner Muskelgruppen mittels vorverstärktem bipolarem EMG.

Abb. 2: Gelenkwinkelverlauf und synchron gemessenes Oberflächen-EMG bei wiederholter Flexion des Ellenbogengelenks.