Automatische Signalanalyse und akustische EMG-Darstellung beim kontinuierlichen Neuromonitoring (CIONM) des N. laryngeus recurrens

Einleitung: Obwohl das Recurrensmonitoring im Rahmen der Schilddrüsenchirurgie ein klinisch bedeutendes diagnostisches Werkzeug darstellt, konnte in randomisiert kontrollierten Studien kein signifikanter Rückgang der Recurrensparesen gezeigt werden. Das kontinuierliche intraoperative Neuromonitoring (CIONM) zeigt bereits vielversprechende klinische Ergebnisse, scheitert jedoch daran, dass derzeit erhältliche Neuromonitoring-Geräte weder über eine verlässliche automatische Signalanalyse noch eine ergonomische Signalrückkopplung an den Operateur verfügen. Beginnende Beeinträchtigungen der Nervenfunktion sind intraoperativ kaum zu erkennen, da über die qualitativen Auswirkungen leichter Nervenbelastungen auf das Elektromyogramm (EMG) kaum Daten vorliegen. Ziel der Studie war die Detektion charakteristischer Signalveränderungen und die Entwicklung eines Systems zur automatischen Signalanalyse und intuitiven Signaldarstellung im OP.

Material und Methoden: Zur Beurteilung geeigneter Signalparameter des EMG wurden definierte Zugbelastungen des NLR beim kontinuierlichen Neuromonitoring tierexperimentell am Schwein untersucht. Anhand klinischer Daten von 67 Schilddrüsenoperationen wurde ein Algorithmus zur automatischen Signalauswertung entwickelt. In Folge wurde ein System zur automatischen Signalanalyse akustischem Feedback entwickelt und validiert.

Ergebnisse: Definierte Zugbelastungen des NLR führten im Modell zu reproduzierbaren, charakteristischen EMG-Veränderungen. Die automatische Signalbewertung zeigte eine hohe Sensitivität und Spezifität (98,2 und 97,3%). Relevante Nervenbelastungen konnten durch synthetisch moduliertes Audiofeedback signifikant früher erkannt werden als bei der herkömmlichen Signaldarstellung. Die validierte akustische Darstellungsform wurde von 90% der teilnehmenden Ärzte als nicht störend bewertet.

Schlussfolgerung: Durch das kontinuierliche intraoperative Neuromonitoring mit adaptiver akustischer Signaldarstellung können auch beginnende Schädigungen des NLR vom Operateur erkannt werden, ohne dass eine visuelle Überprüfung erforderlich ist. Das vorgestellte System lässt sich nahtlos in den Operationsablauf integrieren und erlaubt schnelles, intuitives Reagieren des Chirurgen auf drohende NLR-Schädigungen während Schilddrüsenoperationen.