Korrelation zwischen Muskeldicke und Muskelkraft – eine neue Methode zur Bestimmung der Muskelkraft mittels muskuloskelettalem Ultraschall

Frage: Die isometrische Muskelkraft ist ein wichtiger Parameter zur Evaluation der Muskelfunktion und zur Therapiekontrolle. Allerdings sind viele Patienten auf Grund ihrer Grunderkrankung oder durch kognitive Beeinträchtigungen nicht in der Lage eine Muskelkrafttestung durchzuführen. Daher wäre ein objektiver Parameter zur Bestimmung der Muskelkraft von großem klinischem Interesse.

Da die Bestimmung der Muskelmasse durch ein MRT für den routinemäßigen Gebrauch im klinischen Alltag zu teuer und aufwendig ist, wird in rezenten Publikationen häufig die Verwendung von muskuloskelettalem Ultraschall untersucht. Parameter wie Muskeldicke, Fiederungswinkel und Echogenität werden hierbei herangezogen, um Veränderungen in der Skelettmuskulatur durch Training darzustellen. Bisher wurde der Zusammenhang zwischen diesen sonographisch ermittelten Parametern und der Muskelkraft noch nicht evaluiert. In dieser Studie wurde bei Patienten mit gesunder Muskulatur die Korrelation zwischen der isometrischen Maximalkraft des M. quadriceps femoris und den Parametern Muskeldicke, Fiederungswinkel und Echogenität in zwei unterschiedlichen Altersgruppen untersucht

Methode: In diese prospektive, randomisierte und Untersucher geblindete Studie wurden jeweils 13Männer und 13 Frauen im Alter von 18–35 Jahren (Gruppe 1) und im Alter von 60–80 Jahren (Gruppe 2) aufgenommen. Ausschlusskriterien waren neuromuskuläre Erkrankungen,

Gelenksersatz, Frakturen, Bandverletzungen, Gelenksverletzungen und muskuläre Verletzungen im untersuchten Bein sowie Schmerzen, kognitive Beeinträchtigungen, DM Typ II, konsumierende maligne und nicht maligne chronische Erkrankungen (chronische Herzinsuffizienz, COPD, chronische Niereninsuffizienz). An zwei verschiedenen Untersuchungstagen wurden die Patienten jeweils von zwei Untersuchern zweimal untersucht. Die isometrische Muskelkraft des M. quadriceps femoris wurde mittels eines Kraftmessstuhls gemessen und die Muskeldicke, der Fiederungswinkel und die Echogenität des M. rectus femoris, M. intermedius, M. vastus lateralis und M. vastus medialis unter Verwendung eines 9–4MHz linearen Schallkopfs (Acuson Antares, Siemens) bestimmt. Die Vermessung der Parameter erfolgte durch die ImageJ Software (National Institutes of Health).

Ergebnis: Insgesamt wurden 52 Patienten in die Studie aufgenommen von denen 3 Patienten zur zweiten Messung nicht erschienen. In der isometrischen Muskelkraftmessung zeigte sich, dass die jungen Patienten mit einer mittleren Kraft von 52,1±18,2 kgf signifikant stärker waren als die älteren Patienten mit einer mittleren Kraft von 35,9±11,6 kgf. Die Korrelationen zwischen Muskelkraft und Fiederungswinkel sowie Echogenität waren in beiden Gruppen schwach und nur teilweise signifikant. Dafür zeigte sich in allen Teilen des M. quadriceps sowohl in der jungen als auch der alten Gruppe eine signifikante starke Korrelation zwischen der Muskelkraft und der Muskeldicke von 0,83 bis 0,92 (p<0,01) und von 0,7 bis 0,9 (p<0,01), respektive.

Diskussion: Die Parameter Fiederungswinkel und Echogenität scheinen aufgrund der schwachen Korrelationen zur Bestimmung der Muskelkraft nicht geeignet. Diese Studie zeigt allerdings eine signifikante starke Korrelation zwischen der sonographisch ermittelten Muskeldicke in allen Teilen des M. quardiceps femoris und der isometrischen Muskelkraft.