Donnerstag, 24.06.2021

Nerven sichtbar gemacht

Elektrophysiologie: Mit Ultraschall Krankheiten aufspüren - Signalverarbeitung messen

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3D illustration male nervous system, medical concept.
Foto: yodiyim
Oberärztin Sonka Benesch macht im Klinikum Aschaffenburg mit der Nervensonografie einen Nerv auf dem Bildschirm sichtbar. Foto: Manfred Petz
Foto: Manfred Petz
Ein weit ver­zweig­tes Netz­werk von Ner­ven durch­zieht den men­sch­li­chen Kör­per und steu­ert al­le wich­ti­gen Funk­tio­nen. Mil­li­ar­den von Ner­ven?­zel­len (Neu­ro­nen) im Ge­hirn, den Or­ga­nen und in der Pe­ri­phe­rie müs­sen stän­dig mit­ein­an­der kom­mu­ni­zie­ren, da­mit wir den­ken, füh­len und han­deln kön­nen.

Die Neuronen tauschen ihre Informationen vor allem über elektrische Signale aus, sogenannte Aktionspotentiale (siehe Kasten).

Wenn Nerven geschädigt sind, macht sich das durch Störungen bei der Weiterleitung der Signale bemerkbar, die mit Methoden der Elektrophysiologie gemessen werden können, was wiederum Rückschlüsse auf zahlreiche Krankheiten zulässt. Und neuerdings können Neurologen im Ultraschall (Nervensonografie) den erkrankten Nerv sogar sehen und damit noch genauere Diagnosen erstellen.

Bei den bisherigen Standarduntersuchungen wird die elektrische Signalverarbeitung von Nerven- und Muskelzellen gemessen und mit den Ergebnissen von gesunden Menschen (Normwerten) verglichen.

Das häufigste Verfahren ist die Elektroneurografie (ENG), mit der die Nervenleitgeschwindigkeit bestimmt wird. Sie kommt zum Einsatz sowohl bei Nerven, die einen Muskel stimulieren (motorische Nerven), als auch bei Nerven, die für Sinnesempfindungen zuständig sind (sensible Nerven).

Elektrische Aktivität

Dazu bringt der Arzt zunächst Oberflächenelektroden an der Haut über dem zu messenden Nerv an (sensible Neurografie) oder er platziert die Elektroden auf dem vom jeweiligen Nerv versorgten Zielmuskel (motorische Neurografie).

Über eine erste Elektrode (Reizelektrode) setzt er einen kurzen elektrischen Impuls ab, der von einer zweiten Elektro?de (Ableitelektrode) registriert wird. Aus der Zeit, die der Reiz benötigt, um die Strecke zwischen beiden Elektroden zurückzulegen, wird berechnet, wie schnell der Nerv leitet. Ist die Geschwin?digkeit verlangsamt, kann eine Schädigung der Myelinscheide, auch Markscheide genannt, vorliegen, die die Nervenfasern umhüllt.

Zudem spielt die Signalstärke eine Rolle: Fehlt beispielsweise eine Faser eines Nervenfaserbündels, so ist das Signal, das am anderen Ende ankommt, abgeschwächt.

Mit einer weiteren Technik, der Elektromyografie (EMG), lässt sich die elektrische Aktivität von Muskeln beurteilen. Zu diesem Zweck werden im Ruhezustand und bei Bewegung dünne Nadelelektroden durch die Haut in den ausgewählten Muskel eingeführt. Die Elektroden leiten die elektrische Aktivität der umgebenden Muskelfasern ab und stellen sie in Form von Spannungskurven auf dem Bildschirm dar. Aus diesen Spannungskurven ergeben sich spezifische Muster, aus denen ein erfahrener Untersucher Rückschlüsse auf die zugrundeliegende Krankheit ziehen kann.

Beide Methoden, die oft auch miteinander kombiniert werden, decken chronische Nervenschädigungen, akute Verletzungen oder Einengungen von Nerven auf und tragen zur Diagnose von Erkrankungen wie Polyneuropathie (Schädigung peripherer Nerven) als Folge von Diabetes oder Alkoholmissbrauch und von diversen Muskelerkrankungen bei.

Fortschrittliche Methode

Die Nervensonografie macht es möglich, den geschädigten Nerv nicht mehr nur indirekt über gestörte Signalwege aufzuspüren, sondern ihn direkt und detailliert sichtbar zu machen. Sie erfordert einen hochauflösenden Ultraschallkopf und besonders geschul?tes Personal. Am Klinikum Aschaffenburg-Alzenau wird diese fortschrittliche Methode bereits eingesetzt.

Oberärztin Sonka Benesch erklärt: »Wenn ich eine elektrische Messung mache, dann kann ich sagen ›da stimmt was nicht‹, aber ich kann oft die Ursache der Schädigung nicht darstellen.«

Am Beispiel des häufig auftretenden Karpaltunnelsyndroms, einer Einklemmung des Nervus medianus am Handgelenk, erläutert sie die Vorteile der Sonografie: »Wenn beim Karpaltunnelsyndrom eine Einengung eines Nervs vorliegt, kann ich das mit der Elektro?neurografie feststellen.« Mit dem Ultraschall könne sie den Nerv wirklich darstellen und sehen: Wo ist die Stelle, an der er eingeengt wird? Durch was wird er eingeengt? »Manche Patienten haben beispielsweise ein Hämatom oder eine Schwellung, die den Nerv bedrängen können. In seltenen Fällen können Nervenscheidentumoren zur Einengung führen - die können wir dann sehen.«

Der Ulnaris-Nerv werde typischerweise im Bereich des Ellen?bogens (»Musikantenknochen«) eingeengt und lasse sich mit dem Ultraschall besser untersuchen als mit dem EMG.

Trotzdem, so betont die Neurologin, könne die Sono?grafie die elektrophysiologischen Verfahren nicht ersetzen. Um aus den vielen Daten die richtige Diagnose erstellen zu können, bedürfe es zudem einer langjährigen Erfahrung der Untersucher. Neurologie-Chefarzt Oliver Bähr ergänzt: »Diese Erfahrung ist es auch, die die Neurologische Klinik im Klinikum Aschaffenburg-Alzenau zu einem Teil des neuromuskulären Zentrums Rhein-Main macht.«

Ein weiteres Gebiet der Elektrophysiologie sind die Evozierten Potentiale (EP). Mit ihnen werden eher zentrale Nerven untersucht wie etwa Seh- und Hör?nerven. Der Untersucher bietet dem Auge über einen Monitor beziehungsweise dem Ohr über Kopfhörer Reize (wechselnde Schachbrettmuster, eine Folge von Tönen) an, die in den sensorischen Arealen des Gehirns minimale Potentialänderungen auslösen und anschließend aufgezeichnet werden.

Sehnerv entzündet

Mohamed Lamine Benghebrid, Chefarzt der Neurologie und Geriatrie an den Helios-Kliniken Miltenberg und Erlenbach am Main, schildert die diagnostischen Möglichkeiten der EP bei Verdacht auf Multiple Sklerose, einer chronisch-entzündlichen Erkrankung des Nervensystems: »Mit dem Verfahren der Visuell Evozierten Potentiale messe ich die Aktivität des Sehnervs. Wenn ich bei der Nervenleitgeschwindigkeit eine Verzögerung finde, spricht das dafür, dass der Sehnerv betroffen ist. Wahrscheinlich ist er entzündet. Insofern kann sich die folgende Untersuchung mit der Magnetresonanztomografie (MRT) auf den Sehnerv konzentrieren.«

Beim EEG (Elektroenzephalografie) werden die elektrischen Ströme der Hirnrinde gemessen. Dazu müssen bis zu 21 Elektro?den auf der Kopfhaut fixiert werden. Unentbehrlich ist diese Methode vor allem zur Erkennung von Epilepsien, bei denen sich Nervenzellen in extremer Form elektrisch entladen. In der Folge treten oft Krampfanfälle auf.

Allerdings sei die Diag?nose nicht immer einfach, erklärt Benghebrid, »da das EEG zwischen den Krampfanfällen unauffällig ist«. Krampfanfälle kommen nach den Worten des Chefarztes auch vor, ohne dass eine Epilepsie vorliegt, beispielsweise bei Alkoholikern: Wenn der Kranke auf seinen »Stoff« verzichtet, verschwinden auch die Anfälle wieder.

Hintergrund

3D-Illustration des Nervensystems. Foto:

Nerven sichtbar gemacht

Ein weit verzweigtes Netzwerk von Nerven durchzieht den menschlichen Körper und steuert alle wichtigen Funktionen. Milliarden von Nerven?zellen (Neuronen) im Gehirn, den Organen und in der Peripherie müssen ständig miteinander kommunizieren, damit wir denken, fühlen und handeln können. Die Neuronen tauschen ihre Informationen vor allem über elektrische Signale aus, sogenannte Aktionspotentiale (siehe Kasten).

Wenn Nerven geschädigt sind, macht sich das durch Störungen bei der Weiterleitung der Signale bemerkbar, die mit Methoden der Elektrophysiologie gemessen werden können, was wiederum Rückschlüsse auf zahlreiche Krankheiten zulässt. Und neuerdings können Neurologen im Ultraschall (Nervensonografie) den erkrankten Nerv sogar sehen und damit noch genauere Diagnosen erstellen.

Bei den bisherigen Standarduntersuchungen wird die elektrische Signalverarbeitung von Nerven- und Muskelzellen gemessen und mit den Ergebnissen von gesunden Menschen (Normwerten) verglichen.

Das häufigste Verfahren ist die Elektroneurografie (ENG), mit der die Nervenleitgeschwindigkeit bestimmt wird. Sie kommt zum Einsatz sowohl bei Nerven, die einen Muskel stimulieren (motorische Nerven), als auch bei Nerven, die für Sinnesempfindungen zuständig sind (sensible Nerven).

Elektrische Aktivität

Dazu bringt der Arzt zunächst Oberflächenelektroden an der Haut über dem zu messenden Nerv an (sensible Neurografie) oder er platziert die Elektroden auf dem vom jeweiligen Nerv versorgten Zielmuskel (motorische Neurografie).

Über eine erste Elektrode (Reizelektrode) setzt er einen kurzen elektrischen Impuls ab, der von einer zweiten Elektro?de (Ableitelektrode) registriert wird. Aus der Zeit, die der Reiz benötigt, um die Strecke zwischen beiden Elektroden zurückzulegen, wird berechnet, wie schnell der Nerv leitet. Ist die Geschwin?digkeit verlangsamt, kann eine Schädigung der Myelinscheide, auch Markscheide genannt, vorliegen, die die Nervenfasern umhüllt.

Zudem spielt die Signalstärke eine Rolle: Fehlt beispielsweise eine Faser eines Nervenfaserbündels, so ist das Signal, das am anderen Ende ankommt, abgeschwächt.

Mit einer weiteren Technik, der Elektromyografie (EMG), lässt sich die elektrische Aktivität von Muskeln beurteilen. Zu diesem Zweck werden im Ruhezustand und bei Bewegung dünne Nadelelektroden durch die Haut in den ausgewählten Muskel eingeführt. Die Elektroden leiten die elektrische Aktivität der umgebenden Muskelfasern ab und stellen sie in Form von Spannungskurven auf dem Bildschirm dar. Aus diesen Spannungskurven ergeben sich spezifische Muster, aus denen ein erfahrener Untersucher Rückschlüsse auf die zugrundeliegende Krankheit ziehen kann.

Beide Methoden, die oft auch miteinander kombiniert werden, decken chronische Nervenschädigungen, akute Verletzungen oder Einengungen von Nerven auf und tragen zur Diagnose von Erkrankungen wie Polyneuropathie (Schädigung peripherer Nerven) als Folge von Diabetes oder Alkoholmissbrauch und von diversen Muskelerkrankungen bei.

Fortschrittliche Methode

Die Nervensonografie macht es möglich, den geschädigten Nerv nicht mehr nur indirekt über gestörte Signalwege aufzuspüren, sondern ihn direkt und detailliert sichtbar zu machen. Sie erfordert einen hochauflösenden Ultraschallkopf und besonders geschul?tes Personal. Am Klinikum Aschaffenburg-Alzenau wird diese fortschrittliche Methode bereits eingesetzt.

Oberärztin Sonka Benesch erklärt: »Wenn ich eine elektrische Messung mache, dann kann ich sagen ›da stimmt was nicht‹, aber ich kann oft die Ursache der Schädigung nicht darstellen.«

Am Beispiel des häufig auftretenden Karpaltunnelsyndroms, einer Einklemmung des Nervus medianus am Handgelenk, erläutert sie die Vorteile der Sonografie: »Wenn beim Karpaltunnelsyndrom eine Einengung eines Nervs vorliegt, kann ich das mit der Elektro?neurografie feststellen.« Mit dem Ultraschall könne sie den Nerv wirklich darstellen und sehen: Wo ist die Stelle, an der er eingeengt wird? Durch was wird er eingeengt? »Manche Patienten haben beispielsweise ein Hämatom oder eine Schwellung, die den Nerv bedrängen können. In seltenen Fällen können Nervenscheidentumoren zur Einengung führen - die können wir dann sehen.«

Der Ulnaris-Nerv werde typischerweise im Bereich des Ellen?bogens (»Musikantenknochen«) eingeengt und lasse sich mit dem Ultraschall besser untersuchen als mit dem EMG.

Trotzdem, so betont die Neurologin, könne die Sono?grafie die elektrophysiologischen Verfahren nicht ersetzen. Um aus den vielen Daten die richtige Diagnose erstellen zu können, bedürfe es zudem einer langjährigen Erfahrung der Untersucher. Neurologie-Chefarzt Oliver Bähr ergänzt: »Diese Erfahrung ist es auch, die die Neurologische Klinik im Klinikum Aschaffenburg-Alzenau zu einem Teil des neuromuskulären Zentrums Rhein-Main macht.«

Ein weiteres Gebiet der Elektrophysiologie sind die Evozierten Potentiale (EP). Mit ihnen werden eher zentrale Nerven untersucht wie etwa Seh- und Hör?nerven. Der Untersucher bietet dem Auge über einen Monitor beziehungsweise dem Ohr über Kopfhörer Reize (wechselnde Schachbrettmuster, eine Folge von Tönen) an, die in den sensorischen Arealen des Gehirns minimale Potentialänderungen auslösen und anschließend aufgezeichnet werden.

Sehnerv entzündet

Mohamed Lamine Benghebrid, Chefarzt der Neurologie und Geriatrie an den Helios-Kliniken Miltenberg und Erlenbach am Main, schildert die diagnostischen Möglichkeiten der EP bei Verdacht auf Multiple Sklerose, einer chronisch-entzündlichen Erkrankung des Nervensystems: »Mit dem Verfahren der Visuell Evozierten Potentiale messe ich die Aktivität des Sehnervs. Wenn ich bei der Nervenleitgeschwindigkeit eine Verzögerung finde, spricht das dafür, dass der Sehnerv betroffen ist. Wahrscheinlich ist er entzündet. Insofern kann sich die folgende Untersuchung mit der Magnetresonanztomografie (MRT) auf den Sehnerv konzentrieren.«

Beim EEG (Elektroenzephalografie) werden die elektrischen Ströme der Hirnrinde gemessen. Dazu müssen bis zu 21 Elektro?den auf der Kopfhaut fixiert werden. Unentbehrlich ist diese Methode vor allem zur Erkennung von Epilepsien, bei denen sich Nervenzellen in extremer Form elektrisch entladen. In der Folge treten oft Krampfanfälle auf.

Allerdings sei die Diag?nose nicht immer einfach, erklärt Benghebrid, »da das EEG zwischen den Krampfanfällen unauffällig ist«. Krampfanfälle kommen nach den Worten des Chefarztes auch vor, ohne dass eine Epilepsie vorliegt, beispielsweise bei Alkoholikern: Wenn der Kranke auf seinen »Stoff« verzichtet, verschwinden auch die Anfälle wieder.

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