Christopher Schmidt Easthope, Spinal Cord Injury Center, Balgrist University Hospital, Zürich, Schweiz

Ganganpassungsvermögen: Sensitive Bewertung der Lokomotionsfähigkeit bei inkompletter Rückenmarksverletzung

Gefördert in: 2017, 2018, 2019


Zur Übersicht

Problem: Die Messung von kleinen qualitativen Verbesserungen in der Lauffunktion stellt eine Herausforderung dar.

Angriffspunkt: Analyse der Signalübertragung zwischen Gehirn und Rückenmark durch aufgabenbasierte Gangmodulierung

Zielsetzung: Akkurate Messung und Beschreibung des Laufvermögens soll einen sensitiven Nachweis der Effekte einer Intervention ermöglichen.

 

Rückenmarksverletzung ist eine schwerwiegende Diagnose, die viele Bereiche des Lebens sowie die Lebensqualität der Patienten stark beeinträchtigen kann. Eine der häufigsten Konsequenzen ist der Verlust der Lauffunktion, der von Paraplegikern oft als bedeutendste Einschränkung bei der Wiederaufnahme eines „normalen“ Lebensstils angegeben wird. Zurzeit werden verschiedene Behandlungsmethoden entwickelt, die die Wiederherstellung der Lauffunktion zum Ziel haben. Es stellt jedoch eine Herausforderung dar, kleine Veränderungen in der Lauffunktion aufzuspüren, die mit der Qualität des Gangs assoziiert sind, im Gegensatz zu reinen Veränderungen in der Laufgeschwindigkeit oder –ausdauer. Um in frühen Stadien und bei kleinen Populationsgrößen bestimmen zu können, ob eine Intervention eine Verbesserung der Signalübertragung zwischen Gehirn und Rückenmark zeigt, müssen wir Tests entwickeln, die speziell auf diese Verbindung während des Laufens abzielen. In diesem Projekt wollen wir diese Nische mit speziellen Aufgaben zur Ganganpassung untersuchen.

Die gestellten Aufgaben erfordern die Integration sensorischer Reize (z.B. visuelle Eindrücke) und somit eine kontinuierliche Anpassung der Bewegungsmuster durch die Integration von Signalen aus übergeordneten sensorischen Hirnzentren (z.B. aus der Sehrinde im Falle von Bildern).

Modernste Methoden der 3D Bewegungserfassung und der Elektromyographie werden mit mechanischen Schnittstellen und einer virtuellen Echtzeitumgebung kombiniert. Die Tests werden dann auf ihre Eignung zur sensitiven und verlässlichen Ergebnismessung analysiert. Spezifischer Fokus der Studie ist, wie Querschnitts-Patienten auf eine visuelle Täuschung und verschiedene mechanische Störungen reagieren und wie sich diese hinsichtlich der Stabilität des Gangbildes und Anpassungsstrategien auswirken. Die Ergebnisse werden mit Daten von elektrophysiologischen Messungen und klinischen Tests zur Gehfähigkeit korreliert, mit denen das Ausmaß der Verletzung bzw. der Unversehrtheit des Rückenmarks eingeschätzt werden kann.

Die Fähigkeit, das Laufvermögen im Hinblick nicht nur auf Quantität, sondern auch Qualität, zu erfassen und verlässlich zu beschreiben, ermöglicht den sensitiven Nachweis der Effekte einer Intervention und hat das Potential, Behandlungserfolge aufzudecken, die andernfalls im Rauschen untergehen würden. So könnten die Kosten für klinische Studien reduziert werden, auch könnte die Wahrscheinlichkeit, negative Ergebnisse aufgrund von sub-optimalen Dosierungen oder Verabreichungszeitpunkten zu erhalten, verringert werden. Zu Zeiten, da effektive Behandlungen gegen die Bewegungseinschränkung nach Rückenmarksverletzung bald Realität werden könnten, ist es wesentlich, Effekte deutlich und sicher messen zu können. Nur was wir verlässlich messen können, hat eine Chance in einem Evidenz-basierten klinischen Setting erfolgreich umgesetzt zu werden.