gms | German Medical Science

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2013)

22.10. - 25.10.2013, Berlin

Funktionelle Ergebnisse nach exoskeletaler Rehabilitation Querschnittgelähmter

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Mirko Aach - Bergmannsheil Bochum, Abtg. f. Rückenmarkverletzte, Bochum, Germany
  • Matthias Sczesny-Kaiser - Bergmannsheil Bochum, Neurologische Klinik, Bochum, Germany
  • Renate Meindl - Bergmannsheil Bochum, Abtg. f. Rückenmarkverletzte, Bochum, Germany
  • Volkmar Nicolas - Bergmannsheil Bochum, Institut für diagnotische und interventionelle Radiologie, Bochum, Germany
  • Peter Schwenkreis - Bergmannsheil Bochum, Neurologische Klinik, Bochum, Germany
  • Martin Tegenthoff - Bergmannsheil Bochum, Neurologische Klinik, Bochum, Germany
  • Yoshiyuki Sankai - Cybernics Lab., Institute of Eng. Mech. and systems, University of Tsukuba, Tsukuba, Germany
  • Thomas Schildhauer - Bergmannsheil Bochum, Chirurgische Klinik und Poliklinik, Bochum, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2013). Berlin, 22.-25.10.2013. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2013. DocWI35-387

doi: 10.3205/13dkou234, urn:nbn:de:0183-13dkou2343

Veröffentlicht: 23. Oktober 2013

© 2013 Aach et al.
Dieser Artikel ist ein Open Access-Artikel und steht unter den Creative Commons Lizenzbedingungen (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.de). Er darf vervielfältigt, verbreitet und öffentlich zugänglich gemacht werden, vorausgesetzt dass Autor und Quelle genannt werden.


Gliederung

Text

Fragestellung: Nach Eintritt einer traumatischen Querschnittlähmung können sich Funktionserholungen innerhalb der ersten 12 Monate zeigen. Danach sind funktionelle Zugewinne nur in marginaler Ausprägung zu erwarten.Exoskeletale Systeme sind zur Bewegungstherapie Querschnittgelähmter im Einsatz und führen zu einer passiven Bewegung der unteren Extremitäten. Der HAL Robot-Suit (Cyberdyne Inc.) ermöglicht die willkürliche Steuerung des Exoskeletts durch Erfassen von bioelektrischen Signalen, ausgehend von der Hüft-, Kniebeuge- und Kniestreckmuskulatur. Ziel der Studie ist, funktionelle Verbesserungen durch ein Lokomotionstraining mit dem Exoskelett auch in der chronischen Phase einer Querschnittlähmung nachzuweisen und zugleich kortikale Plastizität im primär somatosensiblen Kortex (S1) mittels funktioneller Kernspintomographie (fMRT) zu untersuchen.

Methodik: Untersucht wurden 7 Patienten (35 bis 62 Jahre, 5 m, 2 w) mit einer Zeit seit Unfall von über 12 Monaten. Alle Patienten durchliefen eine 3-monatige Trainingstherapie mit dem Exoskelett. Aufgezeichnet wurden Gehzeit, Gehstrecke und Gehgeschwindigkeit. Funktionelle Tests erfolgten (10-m-Walk-Test, Timed-up-and-Walk-Test, 6-minute-Walk-Test und WISCI-II-Score). Das Studiendesign war ein Prä-Post-Vergleich. Wir führten bei allen Patienten standardelektrophysiologische Untersuchungen durch (Elektroneurographie, somatosensibel und motorisch evozierte Potenziale). Zudem wurde ein Doppelpuls-Medianus-SEPs (ppSEP) abgeleitet und eine fMRT mit taktiler Stimulation an den Händen durchgeführt, um Erregbarkeits- und Aktivierungsveränderungen im S1 zu erfassen.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Alle Patienten zeigten Verbesserungen im Lokomotionstraining (Gehstrecke: 62 m - 216 m auf 260 m - 1500 m, Gehzeit: 12,09 m - 18.14 m zu 18.01 m - 30.03 m, Gehgeschwindigkeit: 0,7 km/h - 2,8 km/h). Funktionelle Verbesserungen zeigten sich im 10-m-Gehtest durch Zeitreduktion von max. 72,02 sek. auf min. 17.44 sek. Das gleiche Bild zeigte sich für den Timed-up-and-go-Test. Der 6-minute-Walk-Test war zu Beginn nicht durchführbar, nach drei Monaten Training lag die zurückgelegte Strecke bei im Mittel 85 m. Alle Patienten zeigten Verbesserungen im Lower-Extremity-Motor-Score, 3 Patienten zeigten im WISCI-II-Score. Im ppSEP ergaben sich Hinweise auf eine verminderte kortikale Erregbarkeit des Handareals im S1 bds. Diese vermehrte Hemmung fand mit einer reduzierten Aktivierung des Zeigefingerareals ein entsprechendes Korrelat in der fMRT. Die Standardelektrophysiologie verblieb im ohne Änderungen.

Lokomotionstraining mit dem Exoskelett HAL® kann bei chronisch inkompletten Paraplegikern nach Vollrehabilitation funktionelle Verbesserungen generieren. Die elektrophysiologischen und fMRT-Ergebnisse weisen auf eine kortikale Plastizität hin, die zu einer verbesserten Nutzung der verbliebenen spinalen Nervenfaserverbindungen führen. Hinweise auf eine Regeneration der verletzten spinalen Verbindungen als Erklärung der funktionellen Verbesserungen ergaben sich elektrophysiologisch nicht.