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Blankenfeld, Hannes (2002): Dreidimensionale Bewegungsanalysen bei Bewegungsstörungen der oberen Extremität nach Schlaganfällen. Dissertation, LMU München: Faculty of Medicine
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Abstract

Störungen der Funktion der oberen Extremität gehören zu den häufigsten Folgen von Schlaganfällen. Die genaue Definition von „motorischen Funktionen“ bereitet Schwierigkeiten, da keine allgemein akzeptierte Taxonomie motorischer Leistungen existiert. Alle bisherigen Ansätze zur Klassifikation von Bewegungen bedienen sich theoretischer Konstrukte, die einer experimentellen Überprüfung nur schwer zugänglich sind. Dank der technischen Entwicklungen der letzten Jahre, ist es möglich geworden, Bewegungen dreidimensional zu registrieren und kinematische Aspekte zu analysieren. Dadurch können normale Bewegungen und gestörte Bewegungen in bisher nicht untersuchten Teilaspekten der Kinematik betrachtet werden. In der vorliegenden Arbeit wurden 26 Patienten untersucht, die Störungen der oberen Extremität nach Schlaganfällen hatten. Dabei gab es zwei Gruppen mit Paresen der oberen Extremität, eine mit der Läsion in der rechten Hemisphäre und die andere mit der Läsion in der linken Hemisphäre, sowie eine Gruppe mit ataktischen Bewegungsstörungen, bei der die Läsion im Stammhirn/Kleinhirn lag. Die Untersuchung bestand aus einem Set von zwölf Aufgaben, das aus Gruppen mit unterschiedlichen Bewegungstypen bestand. Dabei gab es den Aufgabentyp „elementare Bewegungen“ mit Einzelgelenkbewegungen in Schulter, Ellbogen und Handgelenk sowie die Pro- und Supination. Geprüft wurden der maximale aktive Gelenkspielraum sowie repetitive Bewegungen, die flüssig und mit einer natürlichen Geschwindigkeit ausgeführt werden sollten. Die „schnellen Wechselbewegungen“ sollten mit Maximalgeschwindigkeit durchgeführt werden, wobei die Diadochokineseprüfung schnellstmögliche Pro- und Supination im Unterarm, das Hand- und Zeigefingertapping schnelle Flexions- und Extensionsbewegungen im Handgelenk bzw. MCP-Gelenk des Zeigefingers erforderten. Bei den „Zielbewegungen“ gab es eine Grundaufgabe und drei Variationen der Zielcharakteristika. Jeweils eine möglichst genaue und flüssige Bewegung vom Startpunkt bis zum Erreichen des Zieles wurde hier gefordert. Damit wurden viele unterschiedliche Bewegungsaspekte abgedeckt, wie z.B. Genauigkeit, Schnelligkeit oder Koordination. Durch die Analyse von unterschiedlichen Bewegungsparametern konnten darüber hinaus auch innerhalb einer Bewegung unterschiedliche Aspekte differenziert werden. Um die Patientenleistung von der Leistung gesunder Kontrollen abzugrenzen, wurden zum Vergleich die Ergebnisse einer Untersuchung gesunder Probanden herangezogen, die unter identischen Bedingungen durchgeführt worden war. Zur Abgrenzung zwischen normaler und gestörter Leistung konnten dabei sogenannte Z-Werte berechnet werden. Diese beschreiben den Abstand einer Patientenleistung (Y) von dem Mittelwert (M) der Leistungen gesunder Kontrollpersonen ausgedrückt in Standardabweichungen (SD) der Verteilung der Kontrollen (Z = [Y-M]/SD). So können erstens der Abstand einer pathologischen Leistung von normalen Leistungen quantifiziert und anschaulich beschrieben werden, zweitens unterschiedliche Aufgabentypen, für die sich ganz unterschiedliche Kennwerte ergeben, verglichen werden und drittens kann innerhalb einer Aufgabe der kinematische Parameter gefunden werden, der die Leistung am sensitivsten beschreibt. Es wurde gezeigt, dass die klinisch erkennbaren Defizite genauestens erfassbar waren und anhand von kinematischen Parametern quantifiziert werden konnten. Unterschiedlichen Bewegungsaspekte waren durch verschiedene Parameter voneinander zu unterscheiden und sie waren zum Teil unabhängig verändert. Bei den beiden großen Patientengruppen „Parese“ und „Ataxie“ waren die Bewegungsaspekte nicht gleichermaßen betroffen und sie zeigten bei den verschiedenen Aufgabentypen klare Unterschiede im Ausmaß der Störung. In den Parametern, die eine Aufgabe jeweils am sensitivsten erfassten, lagen die ZWerte meist weit jenseits der Grenze zur Norm. Im Mittel waren also bei den Patienten in allen Aufgaben klare Defizite bei der Bewegungsausführung vorhanden. Innerhalb eines Aufgabentyps variierten dabei die kinematischen Parameter deutlich, d.h. dass nicht alle Aspekte einer Aufgabe im gleichen Maß betroffen waren. In den meisten Fällen besaßen zeitliche Kennwerte (z.B. Frequenz, Bewegungsdauer) höhere ZWerte, d.h. sie waren sensitiver, als rein räumliche Kennwerte (z.B. Amplitude). Zum zweiten wurde deutlich, dass auch die Variabilitätsmaße hohe Z-Werte aufweisen, also dass die Bewegungen nicht nur in Zeitdauer, Geschwindigkeit, Weglängen etc. verändert waren, sondern dass auch die Wiederholgenauigkeit deutlich eingeschränkt war. Auch in der Variabilität war der zeitliche Aspekt meist mehr gestört als der räumliche. Manche der Parameter (z.B. die Frequenz bei Tappingaufgaben, oder die Bewegungsdauer bei Zeigeaufgaben) können auch durch andere Verfahren erhoben werden, aber andere sind nur durch kinematische Analysen berechenbar (wie die Variabilitätsmaße oder die Direktheit bei den „Zielbewegungen“) und diese zeigten sich als sensitiver als die bisher gebräuchlichen. Es lässt sich also festhalten, dass durch die kinematischen Analysen neue Parameter betrachtet werden können, die zudem eine höhere Sensitivität in der Erfassung pathologisch gestörter Bewegungen haben. Beim Vergleich der Aufgabentypen waren die „„elementaren Bewegungen““ zwar am wenigsten betroffen, aber auch hier traten deutliche Defizite auf. In der Gruppe der Patienten mit Hemisphärenläsionen (Paresen) waren die „Zielbewegungen" etwa gleich stark betroffen wie die „schnellen Wechselbewegungen". Ein ganz anderes Bild ergab sich allerdings für die Gruppe der Patienten mit Läsionen des Stamm- und Kleinhirns (Ataxien). Hier waren die „Zielbewegungen“ um ein Vielfaches stärker betroffen als die anderen Bewegungstypen. Es wurde geprüft, ob Patienten mit vergleichbarer Ätiologie auch ähnliche Störungsmuster in den verschiedenen Aufgaben hatten. Die Ergebnisse zeigten, dass nicht von einer Homogenität innerhalb der Gruppe ausgegangen werden darf. Gleichzeitig gab es jedoch Hinweise, dass sich Untergruppen mit vergleichbaren Störungscharakteristika bilden lassen. Für die grobe klinische Klassifikation der Hemiparese wurde in dieser Arbeit gezeigt, dass sich die individuellen Störungsmuster gravierend unterscheiden können. Die kinematischen Analysen der Bewegungen der oberen Extremität sind eine einfach anzuwendende Methode, die eine Vielfalt neuer Aspekte in der Untersuchung von motorischen Defiziten erbringen. Sie sind ein gutes Instrument, um diese Leistungen zu dokumentieren und in ihren Teilaspekten zu analysieren. Sie können vielfältig eingesetzt werden: im Rahmen wissenschaftlicher Fragestellungen, zur Verlaufskontrolle während der Therapie und damit zur Überprüfung unterschiedlicher Therapieformen. Es wäre also wünschenswert, dass die kinematischen Analysen einen festen Stellenwert in der Diagnostik, Therapie und wissenschaftlichen Untersuchung motorischer Störungen erlangen.