Ein automatisches Meßsystem zur Erfassung und Darstellung der Kontraktionskraft des elektrisch stimulierten Muskels

Einleitung: Im Zusammenhang mit dem Projekt unserer Forschergruppe "Mobilisation nach Querschnittlähmung" /1/./2/ erwiesen sich die bisher angewandten manuellen Meßmethoden für die Analyse (Optimierung der Stimulationsparameter, Überwachung der Funktion der Implantate, Objektivierung des Trainings vorgange s) als unzulänglich. Der hohe Zeitaufwand, bedingt durch die große Anzahl von Einzelmessungen, führte zu einer zu großen Belastung der Patienten und zu einer kaum kalkulierbaren Ermüdung der Muskulatur. Da die Weiterentwicklung der Elektrostimulationsgerate hauptsächlich eine Erweiterung der Kanalanzahl bedeutet, ist zu erwarten ,daß die Grenzen der manuellen Meßmethoden in absehbarer Zeit erreicht werden. Als sinnvollste Lösung dieses Problems erschien uns daher die Entwicklung eines universell einsetzbaren, prozessorgesteuerten Meßsystems. Methoden: Nach Festlegung der fixen und variablen Stimulationsparameter wird sowohl der Stimulationsvorgang als auch die Aufnahme der Meßwerte gesteuert. Als Stimulationsparameter wurden Impulsanzahl, Impulsdauer, Amplitude und Impulsfrequenz festgelegt. Bei Anwendung von Mehrelektrodensystemen wurde die Anzahl 'der Elektrodenkombinationen auf 16 Einzelkombinationen pro Meßzyklus beschränkt. Bei jedem Meßvorgang werden drei Parameter konstant gehalten, der vierte im vorgewählten Bereich (z.B. Impulsdauer von 0.1 bis 1.0 ms) variiert. Wird an Mehrelektrodensystemen gemessen, so wird die gesamte Meßserie automatisch für Jede der 16 Elektrodenkombinationen durchgeführt. Die Ruhezeiten zwischen den einzelnen Meßpunkten und -Serien können frei gewählt werden. Der Wert einer Einzelmessung (Abtastwert) entspricht dem Spitzenwert der Muskelkraft. Technisch wurde das Meßsystem in drei Teilen realisiert: -einem analogen System zur Aufnahme der Kraftwerte und zur Steuerung der Stimulationsgeräte, -einem Steuerrechner, der den Meßablauf in Echtzeit durchführt und -einem Hauptrechner, der die Datenverwaltung und Datenaufbereitung übernimmt.