Analyse stimulationsevozierter Muskel- und Nervensignale mithilfe elektrischer und magnetischer Sensorik

Von:

Eric Elzenheimer

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Polyneuropathien (PNPs) sind neurologische Erkrankungen, die mit einer Prävalenz von 5,5 % bei Menschen über 50 Jahren auftreten. Es handelt sich hierbei um eine systemische Erkrankung der peripheren Nerven, wobei sich die PNPs in eine erbliche metabolische, eine erworbene metabolische, eine immunvermittelte und eine toxische Form unterteilen lassen. Die Behandlungen der einzelnen PNP-Varianten unterscheiden sich zum Teil erheblich voneinander. Trotz der vorhandenen Anwendungsmöglichkeiten der Elektroneurografie sind die derzeitigen Analysestrategien zur PNP-Differenzierung unzureichend und es besteht Verbesserungsbedarf. Bei der Überwindung dieser Problematik können die in dieser Arbeit dargestellten Methoden und Verfahren der digitalen Signalverarbeitung einen Fortschritt dabei bedeuten, das ärztliche Fachpersonal in eine fundiertere Analysesituation zu versetzen. Der Fokus liegt hier darauf, die auftretenden pathologischen Signalunterschiede ohne zeitlichen Mehraufwand quantitativ zu beschreiben und damit zeitnah für die Diagnosestellung nutzbar zu machen. In diesem Zusammenhang wurde außerdem ein systemtheoretisches Signalmodell zur Beschreibung verschiedener (patho-)physiologischer Vorgänge im menschlichen Nerv entwickelt. Dies ermöglicht einen realistischen Einblick in die Pathophysiologie der PNPs. Mit Blick auf die Verfügbarkeit neuartiger Magnetfeldsensoren (OPMs, ME-Sensoren) werden primäre Machbarkeitsstudien an Nerv, Muskel und Herz dargelegt und gleichwohl aktuelle Limitierungen im Bereich der biomagnetischen Anwendung erörtert. In dieser interdisziplinären Arbeit werden Methoden erforscht, die eine fundierte Bewertung des Funktionszustands des Nervs ermöglichen, wodurch auf Dauer ein diagnostischer Mehrwert erzielt werden kann.