Intraoperative Überwachung des N. facialis durch automatische Kategorisierung der EMG-Aktivität

• Antragsteller: Professor Dr. Julian Prell
• Fachliche Zuordnung: Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 183849231

Bei Operationen an Vestibularisschwanomen erfolgt eine Überwachung des N. facialis durch eine Darstellung des EMG der Gesichtsmuskulatur. Bestimmte Potentialfolgen (A-Trains) zeigen dabei Schädigungen an. Es existiert ein quantitativer Zusammenhang zwischen der Anzahl der beobachteten A-trains und den postoperativen Funktionsausfällen. Hierbei kommen allerdings auch falsch negative (wenige A-trains, starke Ausfälle) und falsch positive (viele A-trains, kaum Ausfälle) Untersuchungsbefunde vor, welche die Sicherheit der Methode beeinträchtigen. Im Rahmen des Vorantrags (PR1275/1-1) wurden Verfahren zur automatisierten Analyse des Facialis-EMG bei solchen Operationen entwickelt und evaluiert. Kernziel war es, die Quellen falsch positiver und falsch negativer Untersuchungsbefunde zu identifizieren. Diese Ziele konnten erreicht werden. Gemäß unseren Hypothesen zeigte sich, dass falsch negative Untersuchungsbefunde im Wesentlichen durch ein zu kleines Sample bei zu geringer Zahl von Ableitungskanälen hervorgerufen werden. Überdies konnte in mehreren aufeinander aufbauenden, hochrangig publizierten Arbeiten dargelegt werden, dass intraoperative Manipulationen am N. intermedius zu zusätzlichen pathologischen Mustern (A-Trains) führen, die postoperativ keine klinische Entsprechung haben und somit Störsignale darstellen. Der nun gestellt Fortsetzungsantrag soll auf diesen Erkenntnissen aufbauen und der Entwicklung von Methoden dienen, welche eine intraoperative, technische Unterscheidung zwischen echten A-trains aus dem N. facialis und den Störsignalen des N. intermedius ermöglichen können. Dazu erfolgt ein Vergleich der jeweiligen Biosignale, um potentiell divergente Signalcharakteristika zu identifizieren. Auch wird die Hypothese, nach der sich die intraoperative Schädigung einer bestimmten motorischen Einheit monoton in immer identischen A-trains äußert und nach einer gewissen Zeit mutmaßlich an Bedeutung verliert, weiter überprüft. Überdies findet ein methodischer Abgleich mit den beiden anderen zur Verfügung stehenden Techniken zum Facialis-Monitoring statt, nämlich der direkten elektrischen Stimulation und dem Monitoring der motorisch evozierten Potentiale des N. facialis. Diese Methoden sind ebenfalls mit falsch positiven Untersuchungsergebnissen belastet, welche nach unserer Auffassung aber nicht durch den N. intermedius erklärt werden können, so dass die komplementäre Anwendung aller drei Methoden neue Erkenntnisse verspricht. Weiterhin soll eine technische Methode zur Dokumentation postoperativer Facialisparesen evaluiert werden, die auf der 3D-Fotographie basiert und im Unterschied zur derzeit gängigen klinischen Einteilung nach Paresegraden eine objektive Dokumentation ermöglichen kann. Der im Zuge der Vorarbeiten erhobene Befund, nach dem die aus dem N. intermedius stammenden A-trains nur in ganz bestimmten Arealen der Gesichtsmuskulatur beobachtet werden, kann so auf eine klinische Entsprechung hin untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Privatdozent Dr. Stefan Rampp