Objektivierte Rigormessung durch Muskelableitungen bei standardisierten Flexions-/Extensionsbewegungen im Ellenbogengelenk

Der Morbus Parkinson ist durch die Kardinalsymptome Rigor, Tremor und Hypokinese charakterisiert. Typischerweise werden diese Symptome klinisch, z.B. durch die Unified Parkinson's Disease Rating Scale quantifiziert. Verschiedene Versuche, den Rigor objektiv zu bestimmen konnten klinisch keine Anwendung finden [1,2]. Hier prasentieren wir eine Methode zur objektiven Quantifizierung von Rigor bei Parkinsonpatienten wahrend einer standardisierten passiven Flexions-/Extensionsbewegung im Ellenbogengelenk. Die Bewegung entspricht dem klinischen Vorgehen zur Prufung des Rigors. Die Aufzeichnung des Rigors, der auf einer unwillkurlichen, aktiven Muskelkontraktion beruht, erfolgt mittels elektromyographischer Ableitung der Aktivitat von M. biceps brachii und M. triceps brachii durch Oberflachenelektroden. Die Aufzeichnung der Bewegung erfolgte uber eine Armschiene, die Ober- und Unterarm verbindet und im Bereich des Ellenbogengelenkes ein Scharnier mit einem Potentiometer besitzt. Anhand des Potentiometersignals wurde wahrend der zur Prufung des Rigors durchgefuhrten passiven Bewegung die Positionsanderung im Gelenk aufgezeichnet. Das EMG-Signal der beiden Muskeln wurde kontinuierlich abgeleitet, verstarkt (Filter 20–2KHz) und mit einer Abtastrate von 2000Hz digital gespeichert. Die Analyse erfolgte uber einen Matlab Algorithmus (Matlab 7.0). Dafur wurden anhand des kontinuierlich zusammen mit den Muskelpotentialen gespeicherten Potentiometersignals Beginn und Ende jedes Flexions-/Extensionszyklus bestimmt. Nach Gleichrichtung des EMG-Signals wurde das Integral dieser Kurve als Mas fur den Rigor berechnet und das Signal zur spateren graphischen Darstellung tiefpass-gefiltert (20Hz). Das Integral jedes einzelnen Zyklus reprasentiert den in diesem Zyklus vorhandenen Rigor. Tragt man die Werte der Integrale gegen die Zeit auf, erhalt man den Zeitverlauf des Rigors. Mit dieser Methode haben wir den Rigor von sieben Parkinson Patienten, die mit tiefer Hirnstimulation behandelt werden, nach An- und Abschalten des Neurostimulators uber die Zeit verfolgt. Nach Abschalten des Stimulators zeigte sich im Verlauf von 30 Sekunden eine deutliche Zunahme des Rigors, wahrend sich der Rigor beim Einschalten des Stimulators in wenigen Sekunden verringerte. Eine mogliche Anwendung der Methode ist die Quantifizierbarkeit des Rigors wahrend der Einstellung eines STN-Stimulators. [1.] Lee HM et al., JNeurolNeurosurgPsychiatry, 2002 [2.] Patrick SK et al., IEEE TransNeuralSystRehabEng, 2001