Nutzung des Musculus deltoideus posterior bei TMR für obere Extremitätenamputierte

Nutzung des Musculus deltoideus posterior als Rezeptor und intraoperative elektrophysiologische Qualitätskontrolle bei der Targeted Muscle Reinnervation für hochgradige Amputierte der oberen Extremität

Die Targeted Muscle Reinnervation (TMR) hat sich als transformative chirurgische Methode zur Verbesserung der prothetischen Kontrolle bei hochgradigen Amputierten der oberen Extremität etabliert. Durch die Umlenkung durchtrennter peripherer Nerven zur Reinnervation verbliebener Muskelsegmente ermöglicht TMR die intuitive Erzeugung myoelektrischer Signale für multifunktionale Prothesen. Trotz des Potenzials bestehen weiterhin Herausforderungen bei der Sicherstellung erfolgreicher Nerventransfers, insbesondere für kleinere Nerven wie den N. ulnaris, sowie bei der Identifizierung geeigneter Rezeptormuskeln für optimale Signalakquisition. Diese Studie stellt einen neuartigen Ansatz vor, der den Musculus deltoideus posterior als zusätzlichen Rezeptor integriert und intraoperative elektrophysiologische Bewertungen zur Verbesserung der chirurgischen Präzision und Ergebnisse implementiert.

Anatomische und technische Grundlagen für die Nutzung des Musculus deltoideus posterior

Der Musculus deltoideus, innerviert durch distinkte Äste des N. axillaris, gliedert sich in Anteile des vorderen, mittleren und hinteren Segments. Während traditionelle TMR-Protokolle Muskeln wie den M. biceps brachii, M. triceps brachii oder M. pectoralis major als Rezeptoren priorisieren, bietet der Musculus deltoideus posterior einzigartige Vorteile. Seine anatomische Trennung von anderen Deltoideus-Abschnitten ermöglicht eine selektive Reinnervation ohne Beeinträchtigung der Schulterfunktion. Darüber hinaus liefert seine posteriore Position eine distinkte Quelle für Elektromyographie(EMG)-Signale, die Cross-Talk reduziert und die Spezifität der prothetischen Steuerung erhöht.

Intraoperative elektrophysiologische Qualitätskontrolle

Eine zentrale Innovation dieser Studie ist die Nutzung somatosensorisch evozierter Potentiale (SEP) und compound muscle action potentials (CMAP) zur Bewertung der Vitalität von Nervenstümpfen und der Eignung von Rezeptormuskeln. SEP-Tests, durchgeführt mit Skalpelektroden, identifizierten funktionelle proximale Nervenstümpfe durch den Nachweis kortikaler Antworten auf elektrische Stimulation (5,0 mA, 5 Hz, 100 Sweeps). Dieser Ansatz sicherte, dass Nerventransfers an Stellen mit erhaltener axonaler Integrität erfolgten. CMAP-Tests (3,0 mA, drei gemittelte Durchgänge) validierten zusätzlich die neuromuskuläre Integrität der Rezeptormuskeln und ermöglichten die präzise Identifizierung geeigneter Äste des N. axillaris für die Reinnervation des Musculus deltoideus posterior.

Klinische Anwendung bei transhumeralen Amputierten

Fall 1

Ein 34-jähriger Mann mit rechtsseitiger transhumeraler Amputation unterzog sich einer TMR über anteriore und posteriore axilläre Zugänge. Intraoperative SEP bestätigten funktionelle Stümpfe des N. medianus, N. ulnaris und N. radialis. CMAP-Tests zeigten eine robuste Innervation des Musculus deltoideus posterior über den posterioren Ast des N. axillaris. Folgende Nerventransfers wurden durchgeführt:

• N. medianus → Caput mediale des M. biceps brachii (motorischer Ast).
• Distaler N. radialis → Caput laterale des M. triceps brachii.
• N. ulnaris → posteriorer Ast des N. axillaris (Musculus deltoideus posterior).

Fall 2

Ein 45-jähriger Mann mit rechtsseitiger transhumeraler Amputation wies aufgrund von Atrophie herkömmlicher Zielmuskeln limitierte Rezeptoroptionen auf. SEP- und CMAP-Untersuchungen identifizierten eine intakte Innervation des Musculus deltoideus posterior. Die Nerventransfers umfassten:

• N. medianus → Pars clavicularis des M. pectoralis major.
• N. radialis → Pars sternalis des M. pectoralis major.
• N. ulnaris → posteriorer Ast des N. axillaris (Musculus deltoideus posterior).

Postoperative Rehabilitation und Ergebnisse

Die Patienten führten tägliche Phantomgliedbewegungsübungen zur Stimulation der Reinnervation durch. Nach drei Monaten bestätigten elektrophysiologische Bewertungen den Erfolg der Reinnervation:

• SEP: Kortikale Antworten aller transferierten Nerven.
• CMAP: Evozierte Potentiale im Musculus deltoideus posterior (Amplitude 1,2–1,8 mV).
• sEMG: Distinkte Signalprofile des Musculus deltoideus posterior ermöglichten eine proportionale Prothesensteuerung.

Zur Prothesenintegration wurden fünf bipolare Oberflächen-EMG-Elektroden über reinnervierten Muskeln platziert. Der Musculus deltoideus posterior lieferte ein einzigartiges Steuersignal für Handöffnung/-schließung und Fingerabduktion. Die funktionelle Verbesserung wurde mittels Action Research Arm Test (ARAT) quantifiziert: Die Scores stiegen von präoperativen Ausgangswerten von 12/57 (Fall 1) und 10/57 (Fall 2) auf 25/57 bzw. 22/57 nach 12 Monaten. Die Patienten demonstrierten eine präzise Manipulation von Objekten unterschiedlicher Form und Größe, dokumentiert in ergänzenden Videoaufnahmen.

Vorteile der Integration des Musculus deltoideus posterior

1. Funktionserhalt: Selektive Reinnervation des Musculus deltoideus posterior bewahrt die Funktion des anterioren/mittleren Deltoideus und erhält die Schultermobilität.
2. Signalspezifität: Die isolierte Lage des Musculus deltoideus posterior minimiert EMG-Interferenzen und verbessert die Prothesensteuerungsgenauigkeit.
3. Erweiterte Rezeptoroptionen: Dieser Ansatz adressiert Fälle, in denen herkömmliche Rezeptoren (Biceps/Triceps) aufgrund von Atrophie oder Verletzung ungeeignet sind.

Rolle der intraoperativen Elektrophysiologie

Herkömmliche Nervenbewertungen basieren auf visueller Inspektion der Faszikelgesundheit, die subjektiv und fehleranfällig ist. SEP- und CMAP-Tests lieferten objektives Echtzeit-Feedback und sicherten:

• Optimale Auswahl von Nervenstümpfen für den Transfer.
• Bestätigung der Innervationskapazität der Rezeptormuskeln.
• Identifikation distinkter Äste des N. axillaris für die Zielinnervation des Musculus deltoideus posterior.

Klinische Implikationen und zukünftige Richtungen

Diese Studie unterstreicht die Eignung des Musculus deltoideus posterior als TMR-Rezeptor und betont die Notwendigkeit intraoperativer elektrophysiologischer Überwachung. Zukünftige Forschung sollte untersuchen:

• Langzeitergebnisse der Reinnervation des Musculus deltoideus posterior in größeren Kohorten.
• Integration fortschrittlicher Signalverarbeitungsalgorithmen zur Nutzung der EMG-Profile des Musculus deltoideus posterior.
• Anwendung dieses Ansatzes bei Schulterdisartikulation und bilateralen Amputierten.

Schlussfolgerung

Die Einbeziehung des Musculus deltoideus posterior in TMR-Protokolle erweitert die prothetischen Steuerungsoptionen für hochgradige Amputierte. In Kombination mit intraoperativen SEP/CMAP-Tests verbessert diese Methode die chirurgische Präzision, reduziert das Risiko von Reinnervationsversagen und steigert funktionelle Outcomes. Mit der Weiterentwicklung prothetischer Technologien bleibt die Optimierung von Rezeptormuskelselektion und Nerventransfertechniken entscheidend für die Wiederherstellung der Funktion der oberen Extremität.

doi.org/10.1097/CM9.0000000000001261