In dieser Arbeit wurde zunächst die Parkinsonbehandlung durch Tiefenhirnstimulation und das Vorgehen der Implantierung, sowie der damit verbundenen Symptomschwerebestimmung beschrieben. Hierauf aufbauend wurde die Notwendigkeit eines intraoperativen Parkinsonsymptommesssystems abgeleitet und ein Konzept für ein solches System vorgestellt. Dieses Konzept sieht eine quantitative Messung der Kräfte und Bewegungen vor, die zurzeit bei der etablierten Symptombewertung vom Arzt subjektiv beurteilt werden. Das System verarbeitet diese zu Kennwerten. Diese Kennwerte wurden teilweise aus der Literatur übernommen und in ambulanten Vorversuchen ermittelt.
Das vorgestellte System besteht aus einer Manschette, die vom Patienten am Handgelenk getragen wird. Diese Manschette enthält zwei Kraftsensoren, die parallel zueinander an der Innen- und der Außenseite des Handgelenks angebracht sind, und einen Inertialsensor, der Winkelgeschwindigkeiten und Beschleunigungen messen kann. Mit diesen Sensoren können die Beschleunigungen des Tremors, die Öffnungswinkel und Frequenzen von Supinations-/Pronationsbewegungen des Unterarms, sowie der Widerstand des Ellenbogens gegen eine Beugung gemessen werden.
Aus diesen Sensordaten wurden Kennwerte abgeleitet, die eine Aussage über die Schwere der Parkinsonsymptome erlauben. Bereits aus der Literatur bekannte Algorithmen wurden auf das Messsystem übertragen, eine Korrelation der Symptomschwere zu den Kennwerten konnte jedoch mit diesem System nicht nachgewiesen werden. Daher mussten neue Algorithmen entwickelt werden, die auf der Unterteilung der Messdaten in Wiederholungen, die Ableitung von Kennwerten aus diesen Wiederholungen und einer Untersuchung dieser Kennwerte und manuell ermittelter Parkinson-Schwere-Daten mit multivariater Analysemethoden basieren. Für die Symptome Akinese und Rigor konnten neue Algorithmen gefunden werden, für die Ableitung von Tremor-Analysealgorithmen lagen nicht genügend Messungen vor.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde unter Berücksichtigung der Vorgaben für Medizinprodukte ein System zur Messung von Parkinsonsymptomen entwickelt und dokumentiert, sodass es möglich war, die Prototypen als technisch unbedenklich zu erklären. Mit dieser Erklärung war es möglich, das System intraoperativ einzusetzen und somit eine reale Aussage über die Vor- und Nachteile treffen zu können.
Zum Abschluss dieser Arbeit wurde das System bereits einmal von den klinischen Partnern in einer Operation eingesetzt. Diese Ergebnisse bestätigten die Ergonomie des Systems. Die Operation konnte ohne Einschränkungen durchgeführt werden.
Die aufgezeichneten Werte und deren Analyse erlauben ebenfalls ein positives Fazit. Die eine von zwei implantierten Positionen konnte postoperativ anhand der Messdaten erneut ausgewählt werden. Wäre die Information schon intraoperativ dargestellt worden, worauf aus Sicherheitsgründen vor einer endgültigen Validierung des Systems abgesehen wurde, hätte sie den Arzt korrekt unterstützt.
Die quantitative Messung von Parkinsonsymptomen während der Implantation von Tiefenhirnstimulationselektroden ist vielversprechend. Das vorgestellte System ist hierzu in der Lage und eine sichere Anwendung ist ebenfalls gegeben. Die Auswertung mit Kennwerten ist derzeit nur ausreichend, da der Arzt aufgrund einer bisher unzureichenden Datenlage nur eine ungesicherte Aussage basierend auf den Kennwerten alleine treffen kann.
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In dieser Arbeit wurde zunächst die Parkinsonbehandlung durch Tiefenhirnstimulation und das Vorgehen der Implantierung, sowie der damit verbundenen Symptomschwerebestimmung beschrieben. Hierauf aufbauend wurde die Notwendigkeit eines intraoperativen Parkinsonsymptommesssystems abgeleitet und ein Konzept für ein solches System vorgestellt. Dieses Konzept sieht eine quantitative Messung der Kräfte und Bewegungen vor, die zurzeit bei der etablierten Symptombewertung vom Arzt subjektiv beurteilt wer...
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