Magnetstimulation des Nervensystems: Grundlagen und Ergebnisse der klinischen und experimentellen Anwendung

Einführung mit methodengeschichtlichen Anmerkungen.- Literatur.- 1. Anatomisch-funktionelle Grundlagen.- 1.1 Kortikale Ebene.- 1.1.1 Allgemeiner Rindenbau.- 1.1.2 Motorischer Kortex.- 1.1.3 Somatosensorischer Kortex.- 1.1.4 Visueller Kortex.- 1.1.5 Transkallosale Verknüpfung.- 1.1.6 Kraniozerebrale Topographie.- 1.1.7 Variabilität der funktionellen Topographie.- 1.2 Absteigende motorische Systeme.- 1.2.1 Direktes kortikomotoneuronales System.- 1.2.2 Indirektes kortikomotoneuronales System.- Literatur.- 2 Technische und physikalische Grundlagen.- 2.1 Das magnetische Feld.- 2.1.1 Magnetfeld eines geraden stromdurchflossenen Leiters.- 2.1.2 Zusammenhang zwischen magnetischer Feldstärke und Flußdichte.- 2.1.3 Das lineare Superpositionsprinzip und das Biot-Savart-Gesetz.- 2.1.4 Energieinhalt des magnetischen Feldes.- 2.2 Zeitlich veränderliche magnetische Felder.- 2.2.1 Faradays Induktionsversuche.- 2.2.2 Selbstinduktion.- 2.2.3 Das Amperèsche Durchflutungsgesetz und die Maxwellschen Gleichungen.- 2.2.4 Vektorpotential und skalares Potential.- 2.3 Veränderliches elektrisches Feld im Medium bzw. im Gewebe.- 2.3.1 Nervenreizung durch pulsförmige Magnetfelder.- 2.3.2 Einflußgrößen für das magnetische und das induzierte elektrische Feld.- 2.3.3 Dielektrizitätszahl.- 2.3.4 Elektrische Leitfähigkeit.- 2.3.5 Elektrisches Feld im Gewebe.- 2.4 Elektrischer Leitungsmechanismus der magnetischen Stimulation.- 2.4.1 Elektrisches Leitungsmodell des Nerven.- 2.4.2 Auslösen einer Erregung durch ein äußeres elektrisches Feld.- 2.4.3 Mathematische Beschreibung des elektrischen Modells.- 2.5 Wichtige Parameter für die magnetische Stimulation.- 2.5.1 Geometrie der Spulen.- 2.5.2 Zusammenhang zwischen Reizstärke und Reizdauer.- 2.5.3 Einfluß der Pulsform auf die Reizantwort.- 2.6 Technische Grundlagen für Magnetstimulatorschaltungen.- 2.7 Vergleich verschiedener einfacher Spulengeometrien.- 2.7.1 Mathematischer Zusammenhang zwischen Vektorpotential und elektrischer Feldstärke.- 2.7.2 Verteilung von Vektorpotential und elektrischer Feldstärke entlang einer Nervenfaser.- 2.7.3 Runde Stimulationsspule.- 2.7.4 Doppelspule.- 2.7.5 Vergleich der beiden Spulentypen.- Literatur.- 3 Sicherheitsaspekte und Kontraindikationen.- 3.1 Energieübertragung auf das Gewebe.- 3.2 Mechanische und akustische Effekte.- 3.3 Strukturelle Gewebeveränderungen7.- 3.4 Beeinflussung von Körperfunktionen.- 3.4.1 Epileptogene Effekte.- 3.4.2 Hirnperfusion.- 3.4.3 Höhere Hirnfunktionen.- 3.4.4 Herz- und Kreislauffunktionen.- 3.5 Elektrische Hirnstimulation.- Literatur.- 4 Physiologische Grundlagen.- 4.1 Transkranielle Stimulation des motorischen Kortex.- 4.1.1 Aktivierte Kortexstrukturen und deszendierende Bahnen.- 4.1.2 Konzept der multiplen deszendierenden Erregungen.- 4.1.3 Kortikale Aktivierungsmechanismen der magnetischen Stimulation mit verschiedenen Richtungen des Spulenstomes und mit der elektrischen Stimulation.- 4.1.4 Faktoren mit Einfluß auf die exzitatorische Wirkung der Kortexstimulation.- 4.1.5 Untersuchungen zur Exzitabilität des kortikospinalen Systems.- 4.1.6 Inhibitorische Wirkungen der Kortexstimulation.- 4.1.7 Beeinflussung der Planung und Durchführung von Bewegungen.- Literatur.- 4.2 Reifung von Pyramidenbahn und peripherem Nervensystem und Beziehungen zur Willkür- und Reflexmotorik.- Literatur.- 4.3 Visuelles System.- 4.3.1 Auslösung von Phosphenen.- 4.3.2 Beeinflussung visueller Perzeption.- 4.3.3 Beeinflussung der Okulomotorik.- Literatur.- 5 Grundlagen der diagnostischen Anwendung der Magnetstimulation.- 5.1 Einführung.- 5.2 Standardisierte Untersuchung zentraler und peripherer motorischer Latenzzeiten.- 5.2.1 Prinzip der Bestimmung zentraler motorischer Latenzzeiten.- 5.2.2 Durchführung der magnetischen Kortexstimulation.- 5.2.3 Durchführung der magnetischen „Wurzelreizung“ und anderer Verfahren zur Bestimmung peripherer motorischer Latenzzeiten.- 5.2.4 Parameter kortikal ausgelöster Muskelantworten.- 5.3 Magnetstimulation peripherer Nerven.- 5.3.1 Vor- und Nachteile.- 5.3.2 Elektrophysiologische Eigenschaften.- 5.3.3 Auslösung somatosensorisch evozierter Potentiale.- 5.3.4 Untersuchung sensibler Nerven.- 5.3.5 Praktische Anwendung.- 5.4 Untersuchung des Tractus corticonuclearis und der Hirnnerven.- 5.4.1 Grundlagen.- 5.4.2 Diagnostische Anwendung.- Literatur.- 6 Befunde bei verschiedenen Krankheiten.- 6.1 Schlaganfälle und andere Hirnläsionen.- Literatur.- 6.2 Umorganisation des motorischen Kortex bei Amputierten.- Literatur.- 6.3 Spiegelbewegungen.- Literatur.- 6.4 Pyramidale und extrapyramidale Läsionen im Kindesalter.- Literatur.- 6.5 Erkrankungen der Basalganglien.- 6.5.1 Morbus Parkinson.- 6.5.2 Supranukläre Blickparese.- 6.5.3 Dystonien.- 6.5.4 Morbus Huntington.- 6.5.5 Morbus Wilson.- Literatur.- 6.6 Psychogene Lähmungen.- Literatur.- 6.7 Encephalomyelitis disseminate.- 6.7.1 Bedeutung neurophysiologischer Untersuchungsverfahren..- 6.7.2 Befunde mit der Magnetstimulation.- 6.7.3 Pathophysiologie und diagnostische Relevanz.- Literatur.- 6.8 Motorische Systemerkrankungen.- 6.8.1 Amyotrophische Lateralsklerose.- 6.8.2 Spinale und neurale Muskelatrophien.- 6.8.3 Spastische Spinalparalyse.- 6.8.4 Lathyrismus und tropische spastische Paraparese.- Literatur.- 6.9 Myelopathien.- Literatur.- 6.10 Erkrankungen mit überwiegender Beteiligung peripherer Nerven.- 6.10.1 Radikulopathien.- 6.10.2 Traumatische Plexusläsionen und Läsionen peripherer Nerven.- 6.10.3 Plexusneuritiden.- 6.10.4 Neuropathien.- 6.10.5 Hereditäre Ataxien.- 6.10.6 Sonstige Erkrankungen.- Literatur.- 6.11 Motorische Störungen in von Hirnnerven versorgten Muskeln.- 6.11.1 Vom Nervus facialis versorgte Muskeln.- 6.11.2 Von anderen Hirnnerven versorgte Muskeln.- Literatur.- 7 Intraoperatives Monitoring und Wirkungen von Anaesthetika.- 7.1 Intraoperatives Monitoring der deszendierenden motorischen Bahnen.- 7.1.1 Erfassung von Läsionen.- 7.1.2 Erfassung von Perfusionsänderungen.- 7.1.3 Verbesserung der bisherigen Monitoring-Strategie.- 7.1.4 Einfluß von Randbedingungen.- 7.2 Anästhesieeffekte.- 7.2.1 Inhalationsanästhetika.- 7.2.2 Intravenöse Anästhetika.- 7.2.3 Muskelrelaxanzien.- 7.2.4 Antikonvulsiva.- Literatur.- 8 Norm werte.- Tabellen.- Literatur.