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Transkranielle Magnetstimulation des Gehirns
Zuletzt überprüft: 06.07.2025
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Die transkranielle Magnetstimulation (TMS) basiert auf der Stimulation von Nervengewebe durch ein alternierendes Magnetfeld. Die transkranielle Magnetstimulation ermöglicht die Beurteilung des Zustands der leitenden motorischen Systeme des Gehirns, der kortikospinalen motorischen Bahnen und proximalen Nervensegmente sowie der Erregbarkeit der entsprechenden Nervenstrukturen anhand der zur Muskelkontraktion erforderlichen magnetischen Reizschwelle. Die Methode umfasst die Analyse der motorischen Reaktion und die Bestimmung der Differenz der Leitungszeit zwischen den stimulierten Bereichen: vom Kortex bis zu den lumbalen oder zervikalen Wurzeln (zentrale Leitungszeit).
Hinweise für das Verfahren
Durch die Magnetstimulation peripherer Nerven und des Gehirns kann unter klinischen Bedingungen der Zustand des motorischen Systems des Gehirns überwacht und der Grad der Beteiligung der kortikospinalen motorischen Bahnen und verschiedener Teile der peripheren motorischen Axone, einschließlich der motorischen Wurzeln des Rückenmarks, am pathologischen Prozess quantitativ beurteilt werden.
Die Art der Störung der Erregungsleitungsprozesse durch die zentralen Strukturen des Gehirns und des Rückenmarks ist unspezifisch. Ähnliche Veränderungen werden bei verschiedenen Formen der Pathologie beobachtet. Zu diesen Störungen gehören eine Verlängerung der Latenzzeit des evozierten Potentials, eine Verringerung der Amplitude oder das Ausbleiben einer Reaktion auf die Stimulation der motorischen Zone der Großhirnrinde, deren Streuung sowie deren verschiedene Kombinationen.
Eine Verlängerung der zentralen Leitungszeit wird bei Demyelinisierung, Degeneration des Kortikospinaltrakts aufgrund einer Pathologie der Motoneuronen oder einer Erbkrankheit, zerebrovaskulären Erkrankungen, Gliomen der Großhirnhemisphären und diskogener Kompression des Rückenmarks beobachtet.
Daher wird die Indikation für die transkranielle Magnetstimulation als Pyramidenbahnsyndrom jeglicher Ätiologie angesehen. In der klinischen Praxis wird die transkranielle Magnetstimulation am häufigsten bei verschiedenen demyelinisierenden Läsionen des Zentralnervensystems (insbesondere Multipler Sklerose ), erblichen degenerativen Erkrankungen, Gefäßerkrankungen sowie Tumoren des Rückenmarks und des Gehirns eingesetzt.
[ Technik transkranielle Magnetstimulation
Der Patient sitzt. Die evozierten motorischen Potentiale während der Magnetstimulation werden mithilfe von Oberflächenelektroden aufgezeichnet, die im Bereich der motorischen Punkte der Muskeln der oberen und unteren Extremitäten platziert werden. Dies geschieht in einer standardisierten Weise, ähnlich dem allgemein anerkannten Verfahren zur Aufzeichnung der M-Reaktion während der Stimulationselektromyographie. Als Stimulationselektroden werden Magnetspulen in zwei Hauptkonfigurationen verwendet: ringförmig, mit unterschiedlichen Durchmessern und in Form einer 8, die auch als „Butterfly-Spulen“ bezeichnet werden. Die Magnetstimulation ist ein relativ schmerzfreies Verfahren, da der magnetische Reiz die Schmerzgrenze nicht überschreitet.
Die während der Stimulation der Großhirnrinde aufgezeichneten Potenziale variieren in Latenz, Amplitude und Form der aufgezeichneten Kurve. Bei Untersuchungen an gesunden Personen werden Veränderungen der evozierten motorischen Potenziale während der Magnetstimulation als Reaktion auf sich ändernde Stimulationsparameter (Magnetfeldstärke, Spulenposition) und in Abhängigkeit vom Zustand der untersuchten Muskeln (Entspannung, Kontraktion und geringe willkürliche motorische Aktivität) beobachtet.
Die transkranielle Magnetstimulation ermöglicht die Erfassung der motorischen Reaktion nahezu jedes menschlichen Muskels. Durch Subtraktion der Latenzzeit der Entstehung der motorischen Reaktion während der Stimulation des kortikalen Muskels und des Austrittspunkts der entsprechenden Muskelwurzel im Bereich der zervikalen oder lumbalen Rückenmarkssegmente lässt sich die Zeit des Impulsübergangs vom Kortex zu den lumbalen oder zervikalen Muskelwurzeln (die zentrale Reizleitungszeit) bestimmen. Mit dieser Technik lässt sich zudem die Erregbarkeit der entsprechenden Nervenstrukturen anhand der für die Muskelkontraktion erforderlichen magnetischen Reizschwelle bestimmen. Die Registrierung der evozierten motorischen Reaktion erfolgt mehrfach, wobei Reaktionen mit maximaler Amplitude, korrekter Form und minimaler Latenz ausgewählt werden.
Kontraindikationen für das Verfahren
Die transkranielle Magnetstimulation ist bei Vorhandensein eines Herzschrittmachers, bei Verdacht auf ein Aneurysma der Hirngefäße und während der Schwangerschaft kontraindiziert. Bei Patienten mit Epilepsie sollte die Methode mit Vorsicht angewendet werden, da sie einen Anfall auslösen kann.
Normale Leistung
Bei der Durchführung der transkraniellen Magnetstimulation werden folgende Parameter analysiert.
- Latenz der evozierten motorischen Reaktion.
- F-Wellen-Latenz (bei der Berechnung der radikulären Verzögerung).
- Amplitude der evozierten motorischen Reaktion.
- Zeitpunkt des zentralen Ereignisses.
- Radikuläre Verzögerung.
- Schwelle zum Auslösen einer motorischen Reaktion.
- Empfindlichkeit der untersuchten Strukturen gegenüber magnetischen Reizen.
Die ausgeprägteste Verlängerung der zentralen Reizleitungszeit wird bei Multipler Sklerose beobachtet. Bei allen Patienten mit Multipler Sklerose finden sich bei Muskelschwäche Veränderungen der Parameter des evozierten motorischen Potenzials und eine Erhöhung der Schwelle zur Auslösung einer motorischen Reaktion.
Bei Patienten mit ALS werden auch signifikante Veränderungen im Funktionszustand des motorischen Systems festgestellt; in den meisten Fällen nimmt die Empfindlichkeit gegenüber magnetischen Reizen ab, die Schwelle zur Auslösung einer motorischen Reaktion steigt und die zentrale Leitungszeit verlängert sich (jedoch in geringerem Maße als bei Multipler Sklerose).
Bei Myelopathie zeigen alle Patienten eine Erhöhung der transkraniellen Stimulationsschwellen. Die genannten Störungen sind besonders ausgeprägt, wenn eine starke spastische Komponente vorliegt. Bei Patienten mit spinozerebellärer Degeneration, die sich klinisch durch Ataxie und Spastik manifestiert, ist eine verminderte Empfindlichkeit kortikaler Strukturen gegenüber Magnetstimulation zu beobachten. Eine Reaktion im Ruhezustand wird oft selbst bei maximalem Reiz nicht hervorgerufen.
Bei der Untersuchung von Patienten mit zerebrovaskulären Erkrankungen wird das gesamte Spektrum der Veränderungen der zentralen Reizleitungszeit beobachtet – von der Norm bis zu einer Reaktionsverzögerung von 20 ms und völliger Potenziallosigkeit. Das Ausbleiben einer Reaktion oder eine Abnahme ihrer Amplitude ist ein prognostisch ungünstiger Faktor, während eine registrierte, wenn auch verzögerte Reaktion in der Frühphase nach einem Schlaganfall auf die Möglichkeit einer Funktionswiederherstellung hinweist.
Die transkranielle Magnetstimulation wird erfolgreich zur Diagnose einer Spinalnervenwurzelkompression eingesetzt. Dabei wird eine Asymmetrie der zentralen Reizleitungszeit von über 1 ms festgestellt. Noch aussagekräftiger bei der Diagnose einer Radikulopathie ist die Methode der „radikulären Verzögerung“.