Funktionsorientierte neurophysiologische Diagnostik: Long loop-Reflexe bei spinalen und zerebralen Läsionen

Summary

Neurophysiological methods which allow to identify objectively lesions of the efferent cortico-spinal pathways in humans are with the exception of transcutaneous electrical stimulation of the motor cortex not available. Long latency EMG responses from leg muscles are mediated by a „transcortical loop” and offer the possibility to detect in combination with sensory evoked potentials lesions both of the afferent proprioceptive and the efferent motor pathways.

Subjects stood on a platform which was rotated toe-up (50 °/s, 4°) around the axis of the ankle Joint. This lead to two EMG responses of short- and medium latency in the stretched triceps surae muscle, and an EMG response of long latency (LL) from the antagonistic anterior tibial muscle. We investigated 135 patients with a spinal or cerebral lesion, detected by neuroradiological methods. We found a significant delay of LL in patients with spinal lesions and in patients with cerebral lesions on the affected side. A significant delay of LL could also be observed in patients with pure motor symptoms and normal latency of the cerebral potential (P 40) after electrical stimulation of the tibial nerve. The recording of P 40 alone in the group of patients with spinal lesions revealed in about 45 % a pathological result. The rate of pathological findings was about 65 % when both methods (SEP and LL) were combined. The results indicate that the recording of LL is helpful to detect lesions of the efferent central pathways.

In a follow-up study we investigated patients who underwent successful surgical treatment. We found a close correlation between the decrease in latencies of LL and the improvement of clinical signs.

Zusammenfassung

Abgesehen von der transkraniellen elektrischen Stimulation des motorischen Kortex mit Registrierung der evozierten EMG-Aktivität gibt es noch kein elektrophysiologisches Verfahren zur Überprüfung der Funktion der zentralen efferenten Bahnen. Die vorliegende Arbeit sollte untersuchen, inwieweit diese diagnostische Lücke durch die Ableitung von EMG-Potentialen langer Latenz (Long loop-Reflexe) geschlossen werden kann. Die plötzliche Kippung einer Meßplattform nach vorne oben führt beim aufrecht stehenden Menschen neben dem Eigenreflex im M. triceps surae auch zu einem EMG-Potential mittlerer Latenz im gedehnten Muskel und zu einem EMG-Potential langer Latenz im Antagonisten (M. tibialis anterior). Bei 135 Patienten mit einer durch neuroradiologische Verfahren (Myelographie, CT, NMR) nachgewiesenen spinalen oder zerebralen Läsion wurden diese EMG-Potentiale abgeleitet, zusätzlich erfolgte bei 48 Patienten mit spinaler Läsion die Registrierung der somato-sensibel evozierten Potentiale nach elektrischer Stimulation des N. tibialis (P 40). Die Ergebnisse zeigen, daß auch bei Patienten mit klinisch rein motorischer Funktionsstörung und normaler Latenz von P 40 eine Verzögerung von EMG-Antworten langer Latenzen beobachtet werden kann. Eine Verlaufsstudie mit prä- und postoperativer Ableitung von EMG-Antworten langer Latenzen bei 18 Patienten ergab eine enge Korrelation von Latenz der Long loop-Antwort und klinischer Symptomatik.

Key words:

Long latency response - Somatosensory evoked potentials