Roboternavigierte Untersuchung der Tiefenabhängigkeit der Reizstärke bei der transkraniellen Magnetstimulation

Ziele/Fragestellung: Die Tiefenabhängigkeit der Reizstärke (R.) ist relevant für dieKorrektur der R. bei bekanntem Reizort und für dessen Suche bei bekannter Schwelle fürverschiedene Reizspulen. Wir untersuchen diese Abhängigkeit für das Beinfeld desMotorkortex.
Methoden: Wir verwendeten die Doppelspulen MCB-70 und MCF-B65 und den MagProX100 Stimulator mit MagOption. Die Abhängigkeit der R. vom Spulenabstand wurde in vitrobestimmt und mit einem analytischen Ausdruck verglichen. Ein stereo-optisches Tracking-System und ein Roboter sorgten für die Positionierung der Spulen.Wir ermittelten mit beiden Spulen bei 8 gesunden Probanden den Hotspot und bestimmtendann anhand von 30 Reizen mit der Maximum-Likelihood-Methode die Schwelle für einMEP über dem linken M. abductor hallucis > 50μV, für in 2mm Schritten anwachsendemAbstand der Spule zur Kopfoberfläche [1].
Ergebnisse: Unsere in-vitro-Messung lässt sich gut mit der Theorie, die einen etwaexponentiellen Abfall des elektrischen Feldes mit der Tiefe besagt, vereinbaren: S = S0*exp(-d/d0) mit d0 = 22,6 mm für MCB-70 und 23,6 mm für MCF-B65. Die in-vivo Messungenergaben d0 = 23,6 +/-1,2 für MCB-70 und 24,3 +/-2,1 für MCF-B65; beide Abweichungennach oben ohne Signifikanz. Das Verhältnis der Schwellen bei d = 0 ist deutlich größer alsvorhergesagt: 0,88 +/-1,14 (p < 0,005) (in-vitro = 0,647).
Schlussfolgerung: Die publizierte Annahme einer linearen Abhängigkeit der R. von der Tiefekann widerlegt werden [2]. Die von Epstein et al. [3] zur Tiefenbestimmung vorgeschlageneMethode kann nicht angewendet werden, da wir bei gleichem Abfall des elektrischen Feldesmit der Tiefe unterschiedliche Schwellenverhältnisse gefunden haben. Dies muss Folge derFeldausbreitung in den unterschiedlich leitenden Medien im Schädel sein.