Gezichtsspieren nu beter te meten

Trompettisten als proefpersonen
We hebben meer dan vijftig aangezichtsspieren. Dankzij een innovatieve elektrode, ontwikkeld door neurofysioloog Bernd Lapatki en onderzoeker Hans van Dijk, promovendi van de Radboud Universiteit Nijmegen, kunnen deze gelaatsspieren nu beter worden gemeten.

Elektrodenmatje voor kromme oppervlakten
Er is nog veel onbekend over de precieze anatomie van de spieren in ons gezicht. Dat geldt ook voor de exacte plaatsen waar de spiertjes worden aangestuurd door de zenuwuiteinden. Grote spieren waren al goed te onderzoeken, maar voor kleine spieren in een gekromde omgeving, zoals gezicht, hand of voet, was dat tot voor kort niet goed mogelijk. Orthodontist Bernd Lapatki en neurofysioloog Hans van Dijk ontwikkelden samen met een Duits bedrijf een flexibel elektrodengrid. Het flexibele high-density EMG-matje bevat meer dan honderd kleine (1.5 mm in diameter) aparte meetpunten.

Dun, flexibel en blijft op z’n plaats
Elektromyografie (EMG) is een verzamelnaam voor een aantal verschillende onderzoekstechnieken om de elektrische activiteit van spieren te meten. EMG van het gezicht wordt veel gebruikt in spraak- en psychofysiologisch onderzoek en in de orthodontie. De bestaande meettechnieken waren voor gelaatsmetingen te grofmazig en ze gaven een ongewenste druk op de spieren. Bernd Lapatki ging op zoek naar een alternatief en vond dat in de flexprinttechniek uit de printplatenindustrie. Met deze techniek was het mogelijk een uiterst dun, klein en flexibel matje te maken dat gemakkelijk op het gezicht is aan te brengen. Afhankelijk van de spieren die je wilt onderzoeken is het precies op maat te knippen. Het materiaal volgt de contouren van het gezicht en blijft ook op de plaats als de spieren in het gezicht tijdens de metingen worden aangespannen.

Nieuw ‘Nijmeegs matje’
Het nieuwe EMG-matje is een uitwerking van een eerder door de afdeling Klinische Neurofysiologie in het UMC St Radboud ontwikkelde meetmethode voor spieronderzoek. Met dit ‘Nijmeegs matje’, een meetsysteem met 128 puntige goudgecoate elektroden is het verloop van die elektrische impulsen in twee dimensies te meten waardoor de eigenschappen van de kleinste functionele bouwstenen, de motorische eenheden, onderzocht kunnen worden. Zo kan de vezelrichting en de plaats waar de zenuw de spier aanstuurt, de neuromusculaire overgang in beeld gebracht worden.

Trompettisten als proefpersonen
Om de activiteit van de individuele gezichtspieren te meten heeft Lapatki een groep trompettisten van het conservatorium in Arnhem bereid gevonden mee te werken aan het onderzoek. De trompettisten kregen les in hoe ze selectief de verschillende spieren in het gelaat konden aanspannen. Met de nieuwe meetmethode was het mogelijk om heel gedetailleerd per spier de bijdrage van de elektrische activiteit te meten.

Klinische toepassingen
De techniek wordt onder meer gebruikt bij onderzoek met botuline toxine (botox), een middel dat de spieren verlamt die als gevolg van een aandoening permanent zijn gespannen. Het toxine blokkeert de werking van de neuromusculaire overgang. Dat middel moet zo dicht mogelijk bij die overgang worden ingespoten, dan is er de minste kans op bijwerkingen en is het effect maximaal.

Van Dijk paste het flexibele meetmatje toe bij mensen met de ziekte amyotrofische laterale sclerose (ALS). Bij ALS ontstaat er toenemende spierzwakte vanwege het afsterven van motorische eenheden. Hans van Dijk kon met EMG-metingen aan de handspieren en een nieuw ontwikkelde signal-analysetechniek aantonen dat met deze techniek de afname van motorische eenheden goed in de kaart is te brengen. Dit is van groot belang bij het testen van nieuwe therapieen.

Verder innoveren
Van Dijk en Lapatki zullen in het Duitse Ulm, waar Lapatki inmiddels hoogleraar is, de nieuwe techniek inzetten bij onderzoek naar hersteloperaties bij kinderen met een gespleten gehemelte.

Ze gaan in samenwerking met het Instituut voor Microsysteemtechniek van de universiteit van Freiburg, hun flexibele meetmatje verder verfijnen, met elektrodes met een speciaal oppervlak. Deze elektrodes penetreren nét het bovenste laagje van de huid waardoor beter contact gemaakt kan worden. Met deze aanpassingen hopen Lapatki en van Dijk dat het meten nog sneller en makkelijker wordt.

A: Micronaaldjes van 150 micrometer hoog en 70 micrometer in diameter. B: Verschillende micronaaldjes bij elkaar vormen een elektrode met een diameter van 1 mm. C: Micronaaldjes/contactpunten, voorzien van ets- en platinumlaag, geschikt voor verwerking D: Een micromatje, afmeting: 5.8×3.8 cm met 14 keer negen contactpunten, gereed voor meting.

Bernd Lapatki (Rottweil, Duitsland, 1966) studeerde tandheelkunde in Freiburg, Duitsland. Daarna specialiseerde hij zich in de orthodontie. In 2009 is Lapatki benoemd tot hoogleraar en hoofd van de afdeling orthodontie van het universiteitsziekenhuis van Ulm, Duitsland. The facial musculature. Promotie: Characterisation at a motor unit level, dhr. prof. dr. B.G. Lapatki (Medische Wetenschappen). Promotores: dhr. prof. dr. ir. D.F. Stegeman, dhr. prof. dr. M.J. Zwarts. Copromotor: dhr ir. R. Oostenveld

Hans van Dijk (Mierlo, 1971) studeerde elektrotechniek in Eindhoven. Van Dijk is op de afdeling Klinische Neurofysiologie werkzaam als researcher/academisch klinisch medewerker. Het onderzoek is gedaan op binnen het onderzoeksinstituut Donders Institute for Brain Cognition and Behaviour. Promotie: On the number of motor units, dhr. ing. J.P. van Dijk (Medische Wetenschappen). Promotores: dhr. prof. dr. M.J. Zwarts, dhr. prof. dr. ir. D.F. Stegeman.Copromotores: dhr. prof. dr. I.N. van Schaik (AMC), dhr . dr. H.J. Schelhaas.

Beiden promoveren op 4 juni aan de Radboud Universiteit Nijmegen. 

Bron: RU

Redactie Medicalfacts/ Janine Budding

https://www.medicalfacts.nl

Ik heb mij gespecialiseerd in interactief nieuws voor zorgverleners, zodat zorgverleners elke dag weer op de hoogte zijn van het nieuws wat voor hen relevant kan zijn. Zowel lekennieuws als nieuws specifiek voor zorgverleners en voorschrijvers. Social Media, Womens Health, Patient advocacy, patient empowerment, personalized medicine & Zorg 2.0 en het sociaal domein zijn voor mij speerpunten om extra aandacht aan te besteden.

Ik studeerde fysiotherapie en Health Care bedrijfskunde. Daarnaast ben ik geregistreerd Onafhankelijk cliëntondersteuner en mantelzorgmakelaar. Ik heb veel ervaring in diverse functies in de zorg, het sociaal domein en medische-, farmaceutische industrie, nationaal en internationaal. En heb brede medische kennis van de meeste specialismen in de zorg. En van de zorgwetten waaruit de zorg wordt geregeld en gefinancierd. Ik ga jaarlijks naar de meeste toonaangevende medisch congressen in Europa en Amerika om mijn kennis up-to-date te houden en bij te blijven op de laatste ontwikkelingen en innovaties. Momenteel ben doe ik een Master toegepaste psychologie.

De berichten van mij op deze weblog vormen geen afspiegeling van strategie, beleid of richting van een werkgever noch zijn het werkzaamheden van of voor een opdrachtgever of werkgever.