Peak-to-Peak Amplitude of the Adductor Pollicis Muscle: The Preferred EMG Monitoring Method for Assessing Muscle Blockade During General Anaesthesia

Wenn ein Patient eine Vollnarkose erhält, verwaltet das medizinische Team drei unterschiedliche Bedürfnisse: sicherzustellen, dass der Patient bewusstlos ist, ihn vor Schmerzen zu bewahren und seine Muskeln zu entspannen. Diese Muskelentspannung ist oft unerlässlich, um den Ärzten das Einführen eines Beatmungsschlauchs und die Durchführung der Operation ohne Widerstand zu ermöglichen. Die Medikamente, die zur Muskelentspannung verwendet werden, wirken jedoch nicht augenblicklich ab. Wenn ein Patient aufwacht, bevor seine Muskeln vollständig regeneriert sind, kann er Schwierigkeiten beim Atmen haben oder Gefahr laufen, Mageninhalt einzuatmen. Um dies zu verhindern, müssen Anästhesisten sorgfältig überwachen, wie gut sich die Muskeln erholen. Dies tun sie, indem sie ein winziges, harmloses elektrisches Signal durch einen Nerv im Arm senden und beobachten, wie der Handmuskel darauf reagiert. Das Ziel ist es, die perfekte Stärke für dieses Signal zu finden: stark genug, um jede einzelne Nervenfaser zu wecken, die mit dem Muskel verbunden ist, aber nicht so stark, dass es unnötiges Unbehagen oder Verzerrungen verursacht. Dieses präzise Gleichgewicht ist die Grundlage für eine sichere Operation.

In einer kürzlich durchgeführten Studie am Universitätsklinikum Tampere untersuchten Forscher eine subtile, aber kritische Variable in diesem Überwachungsprozess: die Position des Unterarms des Patienten. Während das elektrische Signal durch den Nervus ulnaris gesendet wird, verläuft der Nerv nicht in einer geraden, festen Linie relativ zur Haut. Wenn ein Patient den Arm von einer Handflächen-oben-Position in eine Handflächen-unten-Position dreht, verschiebt sich der Nerv unter der Haut leicht. Die Forscher wollten wissen, ob diese kleine Bewegung beeinflusst, wie das elektrische Signal den Nerv erreicht und folglich wie der Muskel reagiert. Sie konzentrierten sich auf zwei spezifische Muskeln in der Hand, die häufig überwacht werden: den Musculus adductor pollicis, der die Bewegung des Daumens unterstützt, und den Musculus interosseus dorsalis primus, einen Muskel zwischen Daumen und Zeigefinger. Das Team rekrutierte dreißig Patientinnen, die sich einer Brustverkleinerung unterzogen – einem Eingriff, der zwar eine Vollnarkose erforderte, aber keine muskelentspannenden Medikamente benötigte. Dies ermöglichte es ihnen, die natürliche Reaktion der Nerven ohne die Störung durch die Medikamente zu untersuchen, die sie eigentlich messen wollten.

Die Forscher platzierten Sensoren an den Händen der Patientinnen und gaben elektrische Impulse ab, die sehr schwach begannen und an Stärke stetig zunahmen. Sie testeten die Muskeln in zwei Positionen: mit der Handfläche nach oben und mit der Handfläche nach unten. Sie maßen zwei Dinge über die Reaktion des Muskels: die Höhe des elektrischen Ausschlags (Spike) und die Gesamtfläche des Signals. Durch den Vergleich dieser Messwerte konnten sie bestimmen, ob die Drehung des Arms die Menge an Elektrizität veränderte, die benötigt wurde, um die maximale Reaktion des Muskels zu erreichen. Sie fanden heraus, dass die Position des Arms signifikant eine Rolle spielte, jedoch nicht für beide Muskeln auf die gleiche Weise. Als der Arm nach unten gedreht war, benötigte der Musculus interosseus dorsalis primus einen spürbar höheren elektrischen Strom, um seine maximale Reaktion zu erreichen, im Vergleich zu der Position mit der Handfläche nach oben. Das Signal dieses Muskels war wesentlich empfindlicher gegenüber der Drehung des Unterarms.

Im Gegensatz dazu blieb der Musculus adductor pollicis bemerkenswert stabil. Unabhängig davon, ob der Arm mit der Handfläche nach oben oder nach unten gedreht war, änderte sich der elektrische Impuls, der eine volle Reaktion auslöste, nur sehr wenig. Die Forscher untersuchten auch, wie sie die Reaktion des Muskels maßen. Sie fanden heraus, dass die Messung der Höhe des elektrischen Ausschlags zuverlässiger war als die Messung der Gesamtfläche des Signals, wenn sich der Arm bewegte. Die Höhenmessung für den Musculus adductor pollicis zeigte die geringsten Veränderungen durch die Armrotation, was ihn zur konsistentesten Methode der Überwachung machte. Dies deutet darauf hin, dass die Nervenfasern, die den Daumenmuskel steuern, in einer Position liegen, die weniger durch die Verdrehung des Arms beeinflusst wird, während die Fasern des anderen Muskels sich im Verhältnis zu den Sensoren dramatischer verschieben.

Die Studie enthüllte auch eine Komplikation bei der Erzeugung dieser Signale. Bei einigen Patientinnen führte die bloße Erhöhung des elektrischen Stroms nicht zu einem glatten, stetigen Anstieg der Muskelreaktion. Stattdessen bildete das Signal ein Plateau, stieg dann aber bei viel höheren Strömen wieder an, was ein zweistufiges Muster erzeugte. Dies deutet darauf hin, dass die Standard-Impulsdauer, die in vielen Monitoren verwendet wird, möglicherweise nicht stark genug ist, um bei jedem Patienten die tiefsten Nervenfasern zu aktivieren. Die Forscher merkten an, dass die physikalische Größe, die einen Nerv auslöst, die gesamte elektrische Ladung ist, welche eine Kombination aus Stromstärke und der Dauer des Impulses darstellt. Sie schlugen vor, dass für einige Patientinnen eine längere Impulsdauer notwendig sein könnte, um sicherzustellen, dass der Nerv vollständig aktiviert wird, anstatt nur die Stromstärke unendlich zu steigen.

Auch die Temperatur spielte eine Rolle bei den Ergebnissen. Die Haut am Unterarm war etwas kühler, wenn der Arm mit der Handfläche nach oben lag, und wärmer, wenn der Arm mit der Handfläche nach unten lag. Da kühlere Haut die Nervensignale größer erscheinen lassen kann, trug dieser Temperaturunterschied wahrscheinlich zu den Variationen in den Messungen bei. Doch selbst nachdem sie diese Faktoren berücksichtigt hatten, blieb die Kernschlussfolgerung klar. Der Musculus adductor pollicis, überwacht durch die Messung der Höhe des elektrischen Ausschlags, erwies sich als die robusteste Wahl für die Verfolgung der Muskelregeneration. Er war am wenigsten durch die natürlichen Bewegungen und Rotationen beeinflusst, die während einer Operation auftreten. Dieser Befund stützt die aktuellen medizinischen Leitlinien, die empfehlen, diesen spezifischen Muskel und diese Messmethode zu verwenden, um sicherzustellen, dass Patientinnen sicher aufwachen und selbstständig atmen können. Die Studie bestätigt, dass die Wahl des richtigen Muskels und der richtigen Messmethode – trotz der Komplexität des Körpers und kleiner Bewegungen – ein stabiles, zuverlässiges Fenster in die Genesung eines Patienten bietet.