of 94 /94
Technische Universität München Fakultät für Sport und Gesundheitswissenschaft Lehrstuhl für Bewegungswissenschaft Master’s Thesis Die Brucker Biofeedback Methode: Eine nicht-invasive Therapie zur Verbesserung des Gangbildes bei Patienten mit einer Cerebralparese. Ein Vergleich der ambulanten- mit der stationären Therapie. The Brucker Biofeedback Method: A non-invasive therapy to improve gate of patients with cerebral palsy. A comparison of ambulant- and stationary therapy Autor: ALEXANDRA REINER Matrikelnummer: 03612651 Betreuer: Dr. rer. nat. Leif Johanssen Abgabetermin: 30.09.2015

Technische Universität München Fakultät für Sport und ...bruckerbiofeedback.com/wp-content/uploads/2016/05/MA_2015092… · Technische Universität München Fakultät für Sport

  • Author
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Technische Universität München Fakultät für Sport und...

  • Technische Universität München

    Fakultät für Sport und Gesundheitswissenschaft

    Lehrstuhl für Bewegungswissenschaft

    Master’s Thesis

    Die Brucker – Biofeedback – Methode:

    Eine nicht-invasive Therapie zur Verbesserung des Gangbildes bei Patienten mit einer Cerebralparese.

    Ein Vergleich der ambulanten- mit der stationären Therapie.

    The Brucker – Biofeedback – Method:

    A non-invasive therapy to improve gate of patients with cerebral palsy.

    A comparison of ambulant- and stationary therapy

    Autor: ALEXANDRA REINER Matrikelnummer: 03612651

    Betreuer: Dr. rer. nat. Leif Johanssen

    Abgabetermin: 30.09.2015

  • Erklärung zur Urheberschaft

    Hiermit versichere ich, dass ich die vorliegende Arbeit selbständig verfasst und keine

    anderen als die angegebenen Hilfsmittel benutzt habe. Aus fremden Quellen Über-

    nommenes ist kenntlich gemacht.

    __________________,den____________ ________________________

    (Ort) (Datum) (Unterschrift des Verfassers)

  • Danksagung

    „Nur wer die harten Zeiten des Lebens kennt,

    weiß die guten Zeiten zu würdigen“

    Diese Arbeit stand auf sehr wackligen Füßen. Aus diesem Grund bin ich besonders

    froh, dass es mir dennoch möglich war, diese anzufertigen.

    Es war jedoch nicht nur mein Verdienst, dass letztendlich alles noch so positiv ver-

    laufen ist. Ich möchte mich für die extrem hilfreiche Unterstützung des ganzen

    Teams an Therapeuten, Assistenten und Ärzten der Brucker – Biofeedback – Me-

    thode an der Schön – Klinik bedanken. Hier sollen besonders Ralf Nickel (Leiter der

    Brucker – Biofeedback - Methode), Dr. Nadine Herzig (betreuende Ärztin), Micha-

    ela Seltmann (Assistentin) Sebastian Trager (Therapeut) und Stephanie Werner

    (Therapeutin) erwähnt werden. Ein großes Dankeschön für die Hilfe und Betreuung

    während der Arbeit geht auch an meinen Betreuer an der Universität - Dr. Leif Jo-

    hanssen.

    Danke, dass ihr mir alle so sehr weitergeholfen habt und bei Fragen immer ein offe-

    nes Ohr für mich hattet.

    Natürlich soll auch nicht der familiäre Rückhalt außer Acht gelassen werden. Nach

    nun drei Jahren schließe ich mein Masterstudium ab. Ich danke meinen Eltern und

    meiner Großmutter für die dargebrachte Unterstützung (auf moralische- und sons-

    tige Art). Es gab Höhen und Tiefen und ihr wart immer für mich da. Das kann man

    mit nichts aufwiegen!

  • Inhaltsverzeichnis

    I Abbildungsverzeichnis ......................................................................................... I

    II Tabellenverzeichnis ............................................................................................ IV

    III Abkürzungsverzeichnis ........................................................................................ V

    Abstract ..................................................................................................................... VI

    1 Theoretischer Hintergrund ................................................................................... 1

    1.1 Definition, Entstehung und Epidemiologie der infantilen Cerebralparese 1

    1.3 Einteilung der Cerebralparese ................................................................... 4

    2 Klassifikationen .................................................................................................... 6

    2.1 Gross – Motor – Function – Classification – System (GMFCS)................ 6

    2.2 Barthel – Index ........................................................................................... 8

    2.3 ICD – 10 ..................................................................................................... 9

    3 Neuromuskuläres Feedback .............................................................................. 11

    3.1 Physiologische Grundlagen der Bewegung ............................................. 11

    3.2 Physiologie des menschlichen Ganges ................................................... 14

    3.3 Grundlagenwissen für die Elektromyographie ......................................... 15

    3.4 Feedbacktechnicken ................................................................................ 16

    4 Brucker Biofeedback.......................................................................................... 18

    4.1 Professor Brucker .................................................................................... 18

    4.2 Psychologischer Hintergrund der BBFM .................................................. 18

    4.3 Das System „Neuro – Educator“ .............................................................. 19

    4.4 Der Bildschirm .......................................................................................... 20

    4.5 Vorbereitungen ........................................................................................ 21

    4.6 Die Behandlung ....................................................................................... 21

    4.7 Relevante Übungen für die vorliegende Arbeit ........................................ 23

    4.7.1 Hüftabduktion ..................................................................................... 23

    4.7.2 Hüftflexion ................................................................................................ 25

    4.7.3 Dorsalflexion ............................................................................................ 26

    4.7.4 Eversion ................................................................................................... 27

    5 Unterschiede zwischen ambulanter- und stationärer Therapie ......................... 28

    5.1 Ambulante Therapie................................................................................. 28

    5.2 Stationäre Therapie ................................................................................. 28

  • 6 Methodik ............................................................................................................ 29

    6.1 Hypothesen .............................................................................................. 29

    6.2 Einschlusskriterien für die Probandenwahl .............................................. 29

    6.3 Übungsauswahl ....................................................................................... 29

    6.4 Videoanalyse ........................................................................................... 29

    6.4.1 EVGS ....................................................................................................... 30

    6.4.2 Videosystem ............................................................................................ 34

    6.4.2 Ablauf der Videoaufnahme ...................................................................... 35

    6.4.3 Analyse der Videodaten ........................................................................... 36

    6.5 Elektromyographie ................................................................................... 36

    6.5.1 EMG – System ......................................................................................... 36

    6.5.2 Elektrodenplatzierung ............................................................................. 37

    6.5.3 Bearbeitung der EMG – Daten ................................................................ 39

    7 Statistische Auswertung .................................................................................... 40

    8 Ergebnisse ......................................................................................................... 41

    8.1 Deskriptive Statistik .................................................................................. 41

    8.1.1 EVGS ...................................................................................................... 41

    8.1.2 EMG – Werte ........................................................................................... 44

    8.2 Inferenzstatistik ........................................................................................ 52

    9 Diskussion ......................................................................................................... 54

    9.1 Ergebnisdiskussion .................................................................................. 54

    9.2 Methodendiskussion ................................................................................ 55

    10 Zusammenfassung und Ausblick ....................................................................... 57

    11 Literatur .............................................................................................................. 58

    12 Anhang .............................................................................................................. 60

  • I

    I Abbildungsverzeichnis

    Abbildung 1: Ätiologie der infantilen Cerebralparese (Döderlein, 2015, S. 42)…………………………………………………………………..S. 3

    Abbildung 2: Die Einteilung der motorischen Beeinträchtigung nach GFMCS ist hier zu sehen. Es existieren fünf Stufen, wobei Menschen mit ei-ner CP der Stufe 1 die geringsten Beeinträchtigungen ha-ben………………………………………………………………....S. 7

    Abbildung 3: Vereinfachte Darstellung des Informationsflusses einer zielgerich-teten Bewegung (entnommen aus http://sport.freepage.de/cgi-bin/feets/freepage_ext/41030x030A/rewrite/lksport/znsbe-weg.html Zugriff am 19.09.2015).............................................................................S.13

    Abbildung 4: Abbildung: Zyklus eines Schrittes mit der charakteristischen Auf-teilung in Initial Contact (IC), Loading Response (LR), Mid Stance (MS), Terminal Stance (TS), Preswing (PSW), Initial Swing (ISW), Mid Swing (MSW) und Terminal Swing (TSW). (Döderlein, 2015, S.35)………………………………………………………….……S.14

    Abbildung 5: Entstehung eines Aktionspotentials. Durch einen überschwelligen Reiz kommt es zur Depolarisation und folgender Repolarisation der Muskelfasermembran. Abgebildet ist auch noch die span-nungsabhängige Öffnung der Natrium – Kanäle (Reichert, 2000).…………………………………………………..……….…S.16

    Abbildung 6: Unterschied zwischen dem peripheren Biofeedback und dem Neurofeedback (entnommen aus http://www.institut-hh.at/bil-der/nervensystem2.png am 20.9.2015)..................................................……………………S.17

    Abbildung 7: Professor Dr. B. Brucker (im Jahr 2008 verstorben)…….…...S.18

    Abbildung 8: Das System „Neuro – Educator“, bestehend aus dem EMG – Sys-tem und dem Bildschirm………………………………………….S.20

    Abbildung 9: a. In der Abbildung sieht man den Screen für z.B. die Dorsalflexion des Fußes. Die blaue Linie stellt dabei die Aktivität des Agonisten (M. tibialis anterior) dar. Die gelbe Linie zeigt die Aktivität des An-tagonisten (M. gastrocnemius). Die grüne- und die lila Linie sind Trainerlinien. b. Die Abbildung zeigt eine Spastik. Agonist (z.B. M. tibialis anterior) und Antagonist (z.B. M. gastrocnemius) sind zur gleichen Zeit aktiviert, sodass eine normale Bewegung nicht mög-lich ist………………………………………………………..……..S.21

    Abbildung 10: Oben links (a) ist der Screen für rechte und linke Seite zu sehen (ohne Trainerlinie). Die grüne zeigt die höhe des gemessenen EMG – Signals an. Rechts daneben (b) ist der Screen für die Übung „Einbeinstand“ mit Trainerlinie (lila) zu sehen. Unten links (c) sieht man die Bildschirmeinstellung für die Übung „Laufen“, mit Trainerlinien für die rechte- und linke Seite. Bei allen Bildschirmeinstellungen ist an der vertikalen Skala die Höhe des

  • II

    EMG – Signals angetragen (in mV). Auf der horizontalen Achse sieht man die Zeit (in Sekunden)……………………………….S.25

    Abbildung 11: Auf der Abbildung sind die Screens für die Hüftflexion zu sehen. Der Screen links wird einmal für die rechte Seite- und einmal für die linke Seite im Sitzen und im Stehen eingestellt. Beim Laufen wird dann der Screen rechts verwendet, wie auch schon bei der Hüftabduktion……………………………………………………..S.26

    Abbildung 12: Zu sehen sind die Teilbereiche des EVGS. Teilbereich Fuß: a = Initial Contact in Stance; b = Heel Lift in Stance; c = Maximum Ankle Dorsiflex in Stance; d = Hind-foot Varus/Valgus in Stance; i = Foot Rotation in Stance; e = Clearance in Swing; f = Maximum Ankle Dorsiflex in Swing. Teilbereich Knie: g = Knee Progression Angle in Mid-Stance; h = Peak Extension Stance; m = Terminal Swing Position; j = Peak Knee Flexion in Swing. Teilbereich Hüfte: k = Peak Hip Extension in Stance; l = Peak Hip Flexion during Swing. Teilbereich Oberkörper: n = Maximum Lateral Shift; o = Peak Sagittal Position in Stance…………………...……....S. 33- 34

    Abbildung 13: Auf der Abbildung oben ist die frontale Aufnahme zu sehen. Die untere Abbildung zeigt das seitliche Gangbild. Es wurde mittels Bildbearbeitungsprogramm der jeweils zu vermessende Teilbereich vergrößert……………………………………..….…S. 35

    Abbildung 14: Einzelschritte der Signalprozessierung des EMG – Signals………..S. 37

    Abbildung 15: Platzierung der Elektroden für die Übungsgruppe Hüftabduktion. Die obere Elektrode ist die Referenzelektrode. Die unteren beiden Elektro-den sind die Messelektroden………………………………………….S. 37

    Abbildung 16: Platzierung der Elektroden für die Übungsgruppe Hüftflexion. Mit den unteren zwei Elektroden wird das EMG – Signal gemessen. Die obere Elektrode ist die Referenzelektrode…………………………………..S. 38

    Abbildung 17: Platzierung der Elektroden für die Übungsgruppe Dorsalflexion. Die Re-ferenzelektrode wird immer an einer anderen Stelle platziert, je nach-dem wie es für die Therapie nötig ist. Links: M. gastrocnemius. Rechts: M. tibialis anterior……………………………………………………….S. 38

    Abbildung 18: Platzierung der Elektroden für die Übungsgruppe Eversion. Die Refe-renzelektrode wird immer an einer anderen Stelle platziert, je nachdem wie es für die Therapie nötig ist. Links: M. fibularis longus. Rechts: M. tibialis posterior……………………………………………………….S. 39

    Abbildung 19: Die Abbildung zeigt die Werte des EVGS für ambulante- und sta-tionäre Patienten zu Messzeitpunkt 1 (MZP_1) und Messzeitpunkt 2 (MZP_2). Die erste Säule (blauer Balken) steht für die ambulan-ten- der rote Balken steht für die stationären Patienten. Dargestellt sind die Mittelwerte und die Standardabweichungen…………S. 41

    Abbildung 20: Die Abbildung zeigt die Werte des in Teilbereichen untergliederten EVGS. Die erste Säule (blauer Balken) steht jeweils für den Mess-zeitpunkt 1, die zweite Säule für den Messzeitpunkt 2 (roter Bal-ken). Dargestellt sind die Mittelwerte und die Standardabweichun-gen. Foot_amb = Wert für den Bereich Fuß; ambulante Patienten; Foot_stat = Wert für Bereich Fuß; stationäre Patienten; Knee_amb = Wert für den Bereich Knie, ambulante Patienten;

  • III

    Knee_stat = Wert für den Bereich Knie, stationäre Patienten; Hip_amb = Wert für den Bereich Hüfte, ambulante Patienten; Hip_stat = Wert für den Bereich Hüfte, stationäre Patienten; Trunk_amb = Werte für den Bereich Oberkörper, ambulante Pati-enten; Trunk_stat = Werte für den Bereich Oberkörper, stationäre Patienten………………………………………………………….S. 43

    Abbildung 21: Die Abbildung zeigt die Veränderung der prozentualen EMG – Werte von Messzeitpunkt 1 (blauer Balken) zu Messzeitpunkt 2 (roter Balken) im Bereich Hüftabduktion. Dargestellt sind die Mit-telwerte und die Standardabweichungen. Stand_amb = Übund „Stand“, ambulante Patienten; stand_stat = Übung „Stand“ ,stati-onäre Patienten; 1ft_amb = Übung „Einbeinstand“; ambulante Pa-tienten; 1ft_stat = Übung „Einbeinstand“; stationäre Patienten; step_amb = Übung „Laufen“; ambulante Patienten; step_stat = Übung „Laufen“; stationäre Patienten………………………….S. 45

    Abbildung 22: Die Abbildung zeigt die Veränderung der prozentualen EMG – Werte von Messzeitpunkt 1 (blauer Balken) zu Messzeitpunkt 2 (roter Balken) im Bereich Hüftflexion. Dargestellt sind die Mittel-werte und die Standardabweichungen. Sit_amb = Übung „Flexion im sitzen“, ambulante Patienten; sit_stat = Übung „Flexion im sit-zen“, stationäre Patienten; stand_amb = Übung „Einbeinstand“; ambulante Patienten; stand_stat = Übung „Einbeinstand“; statio-näre Patienten; step_amb = Übung „Laufen“; ambulante Patien-ten; step_stat = Übung „Laufen“; stationäre Patienten……..S. 47

    Abbildung 23: Die Abbildung zeigt die Veränderung der prozentualen EMG – Werte von Messzeitpunkt 1 (blauer Balken) zu Messzeitpunkt 2 (roter Balken) im Bereich Dorsalflexion. Dargestellt sind die Mittel-werte und die Standardabweichungen. Sit_amb = Übung „Flexion im sitzen“, ambulante Patienten; sit_stat = Übung „Flexion im sit-zen“, stationäre Patienten; stand_amb = Übung „Einbeinstand“; ambulante Patienten; stand_stat = Übung „Einbeinstand“; statio-näre Patienten; step_amb = Übung „Laufen“; ambulante Patien-ten; step_stat = Übung „Laufen“; stationäre Patienten……....S. 49

    Abbildung 24: Die Abbildung zeigt die Veränderung der prozentualen EMG – Werte von Messzeitpunkt 1 (blauer Balken) zu Messzeitpunkt 2 (roter Balken) im Bereich Eversion. Dargestellt sind die Mittelwerte und die Standardabweichungen. Sit_amb = Übung „Eversion im sitzen“, ambulante Patienten; sit_stat = Übung „Eversion im sit-zen“, stationäre Patienten; stand_amb = Übung „Einbeinstand“; ambulante Patienten; stand_stat = Übung „Einbeinstand“; statio-näre Patienten; step_amb = Übung „Laufen“; ambulante Patien-ten; step_stat = Übung „Laufen“; stationäre Patienten……….S. 51

    Abbildung 25: Die Abbildung zeigt das signifikante Ergebnis bei dem Vergleich bezüglich der EMG – Werte im Bereich Dorsalflexion zwischen den ambulanten- und den stationären Patienten……………..S. 53

  • IV

    II Tabellenverzeichnis

    Tab. 1: Funktionen die beim Barthel – Index abgeprüft werden. Die Punktebe-wertung ist immer in Klammern aufgeführt……………………………..…S. 8-9

    Tab. 2: Zusammengefasste Werte des EVGS für ambulante- und stationäre Pa-tienten zu Messzeitpunkt 1- und 2. Angetragen sind die Mittelwerte mit der jeweiligen Standardabweichung………………………………..…S. 41

    Tab. 3: Werte des EVGS für die verschiedenen Bereiche und die mittlere Diffe-renz von Messzeitpunkt 1 (MZP 1) zu Messzeitpunkt 2 (MZP 2). Darge-stellt sind die Mittelwerte und Standardabweichungen. Eine Verringe-rung des Wertes von MZP 1 zu MZP 2 bedeutet eine Verbesserung der Bewegung…………………………………………………………….….S. 42

    Tab. 4: Prozentuale EMG – Werte für die verschiedenen Übungen (Stand, Ein-beinstand, Laufen) der Gruppe Hüftabduktion und die mittlere Differenz von Messzeitpunkt 2 (MZP 2) zu Messzeitpunkt 1(MZP 1). Dargestellt sind die Mittelwerte und Standardabweichungen…………………….S. 44

    Tab. 5: Prozentuale EMG – Werte für die verschiedenen Übungen (Flexion im Sitzen, Einbeinstand, Laufen) der Gruppe Hüftflexion und die mittlere Differenz von Messzeitpunkt 2 (MZP 2) zu Messzeitpunkt 1(MZP 1). Dar-gestellt sind die Mittelwerte und Standardabweichungen…………..S. 46

    Tab. 6: Prozentuale EMG – Werte für die verschiedenen Übungen (Flexion im Sitzen, Einbeinstand, Laufen) der Gruppe Dorsalflexion und die mittlere Differenz von Messzeitpunkt 2 (MZP 2) zu Messzeitpunkt 1(MZP 1). Dar-gestellt sind die Mittelwerte und Standardabweichungen…………S. 48

    Tab. 7: Prozentuale EMG – Werte für die verschiedenen Übungen (Eversion im Sitzen, Einbeinstand, Laufen) der Gruppe Eversion und die mittlere Dif-ferenz von Messzeitpunkt 2 (MZP 2) zu Messzeitpunkt 1(MZP 1). Dar-gestellt sind die Mittelwerte und Standardabweichungen…………S. 50

    Tab. 8: EVGS – Werte für die einzelnen Bereiche. Ergebnis des Vergleichs zwi-schen den Messzeitpunkten von ambulanten- und stationären Patienten. Angetragen sind die Paarungen (Vergleiche) und der p- Wert. EVGS_foot_2_amb = EVGS – Wert für den Bereich Fuß zum Messzeit-punkt 2 der ambulanten Patienten, etc………………………………..S. 52

  • V

    III Abkürzungsverzeichnis

    Abb. Abbildung

    ATP Adenosintriphosphat

    BBFM Brucker – Biofeedback – Methode

    BI Barthel - Index

    CA++ Calciumionen

    CP Cerebralparese

    EMG Elektromyographie

    Etc. et cetera

    1FT

    GFMCS Gross Motor Function Classification System

    H0 Nullhypothese

    H1 Alternativhypothese

    Hz Hertz

    ICD International Statistical Classification of Diseases and Related Health

    Problems

    IC Initial Contact

    ISW Initial Swing

    LR Loading Response

    M. Musculus

    MS Mid Stance

    MSW Mid Swing

    MUAP Motor unit action potential

    mV mikro Volt

    o.n.A. ohne nähere Angabe

    OP Operation

    PSW Preswing

    SCPE Surveillance of Cerebral Palsy in Europe

    SIT im Sitzen

    SPSS Statistical Package for the Social Sciences

    STD im Sitzen

    STP im Laufen

    TS Terminal Stance

    TSW Terminal Swing

    u.a. unter anderem

    ZNS Zentrales Nervensystem

  • VI

    Abstract

    Objective. This study was accomplished to investigate, if the Brucker – Biofeedback

    – Method has a varying effect for the improvement of gate in two different patient

    groups (ambulant- and stationary patients) with cerebral palsy.

    Background. The therapy method invented by Prof. Brucker is used for patients with

    brain damage (mostly cerebral palsy) to learn the neuromuscular excitation new. This

    method is not well known and so further study is necessary, to spread this method of

    therapy and reveal the improvement of gate for patients, which are ambulatory.

    Methods. The video measurement was done at two time periods (a time lag of 3 ±

    2,3 months was adhered), the progression of the EMG – values of one therapy weak

    (one value at the beginning and one value at the end) were used for analyzing. The

    EMG – and video – data of 26 subjects (N = 26) were analyzed. For analyzing only

    the left leg was used. The EMG data was measured during therapy of different exer-

    cise groups (hip abduction, hip flexion, dorsal flexion and eversion). For the video

    recording the patients had to walk frontal- and sagittal towards the camera. The video

    respectively the angles (hip, foot, knee and trunk) were analyzed with a video – ana-

    lyzing – program (Kinovea). For quantitative data the Edinburgh visual gate score for

    the video – data and relative EMG – data (relative means the EMG – values were

    relativized with the maximum of 600 micro Volt to get percentage data) were used.

    Results. For statistical analysis the Wilcoxon – Rank – Sum – Test was used, be-

    cause there was none normal distribution. The Wilcoxon –test obtained a significant

    difference between EMG – data of stationary- and ambulatory patients while doing

    dorsal flexion. A significant difference was also found between the different time pe-

    riods for the video analysis and the EMG – data. But because of none control group,

    this is just a indicator, that BBFM has an influence for the improvement of neuromus-

    cular excitation and therefore for the improvement of gate.

  • 1

    1 Theoretischer Hintergrund

    Wenn Eltern die Bestätigung erhalten, dass ihr Kind eine infantile Cerebralparese

    hat, stehen viele zu Beginn ratlos da. Diese Diagnose kann erst im Verlauf der kind-

    lichen Entwicklung, ab dem zweiten Lebensjahr verifiziert werden (Döderlein, 2015).

    Wenn die Diagnose dann feststeht, sollte am besten frühzeitig mit den verschiedenen

    Therapieformen begonnen werden. Als gängige Verfahren sind die Physiotherapie,

    Ergotherapie und die Hippotherapie als Bespiele zu nennen. Die Therapiemethode

    mittels Elektromyographie (EMG) nach Professor Brucker ist jedoch leider noch nicht

    sehr bekannt und dadurch auch nicht weit verbreitet. Somit ist es unter anderem sehr

    schwierig eine Akzeptanz bei den Krankenkassen zu erwirken, damit diese die The-

    rapiekosten übernehmen. Um eine größere Akzeptanz dieser Methode zu bewirken

    und damit sie mehr Anwendung im Bereich der Therapie findet wurde diese Arbeit

    angefertigt.

    Für ein tieferes Verständnis der Brucker-Biofeedback-Methode (BBFM), wird jetzt

    erst auf die physiologischen/anatomischen Grundlagen der Cerebralparese einge-

    gangen. Im weiteren Verlauf wird dann noch näher auf die Elektromyographie und

    das Feedbackverfahren nach Professor Brucker eingegangen.

    1.1 Definition, Entstehung und Epidemiologie der infantilen Cerebralparese

    Laut der Surveillance of Cerebral Palsy in Europe (SCPE) ist die Cerebralparese

    (CP) der häufigste Grund einer spastischen Bewegungsstörung bei Kindern

    (http://www.scpenetwork.eu/; Zugriff am 20.8.2015). Das Erscheinungsbild der CP

    ist sehr vielschichtig. Es lässt sich aus diesem Grund auch kein einheitliches Krank-

    heitsbild darstellen und die Definition, Einteilung und Behandlung des Krankheitsbil-

    des stellt sich als problematisch dar. Im Folgenden werden nun die zurzeit gebräuch-

    lichen Definitionen erläutert. Außerdem wird dargestellt wie eine CP entstehen kann

    und die Epidemiologie dieses Krankheitsbildes.

    Wenn man das Wort Cerebralparese genauer betrachtet erkennt man, dass dieses

    Nomen aus zwei Wörtern zusammengesetzt ist: „Cerebral“ und „Parese“. Das Wort

    „Cerebral“ kommt ursprünglich vom lateinischen „Cerebrum“ und bedeutet: „Gehirn“.

    Folglich bedeutet „Cerebral“: „das Hirn betreffend“. Parese hat seinen Ursprung in

    dem griechischen Wort „pàresis“ und heißt wörtlich übersetzt: „Erschlaffung“. Zusam-

    mengesetzt würde Cerebralparese also etwas freier übersetzt „Gehirnlähmung“ be-

    deuten. Dies ist natürlich nicht richtig, da der Phänotyp dieses Krankheitsbildes durch

    eine spastische oder schlaffe Lähmung der Muskulatur und nicht des Gehirns ge-

    kennzeichnet ist. Erstmals genauer beschrieben wurde dieses komplexe Krankheits-

    bild von dem orthopädischen Chirurgen William Little im Jahr 1843. Er stellte zu die-

    ser Zeit schon fest, dass der Phänotyp des Krankheitsbildes auf Ursachen im Gehirn

  • 2

    des Kindes zurückzuführen sein muss (Morris, 2009). Auch Freud befasste sich mit

    diesem Krankheitsbild, befand aber: „Die Therapie der infantilen Cerebrallähmung ist

    ein armseliges und trostloses Capitel sowohl an sich als im Vergleiche zu dem mäch-

    tigen klinischen Interesse, welches diese Affectionen erregen“ (Freud, 1897, in

    Döderlein, 2015, S.2). Diese Auffassung hat sich natürlich grundlegend geändert.

    Heutzutage weiß man, dass zwar eine Läsion im Gehirn besteht, die daraus resultie-

    renden motorischen Folgeerscheinungen aber nicht unveränderbar sind. Durch

    diese Erkenntnis ergibt sich die heutig geläufige Definition der CP: Die Cerebral-

    parese ist eine Funktionsstörung der Bewegung, Haltung und der Motorik. Sie ist

    permanent, aber nicht unveränderbar und entsteht aufgrund einer nicht-progredien-

    ten Störung/Läsion/Missbildung des sich entwickelnden- bzw. unreifen Gehirns1.

    Die CP ist eine Funktionsstörung mit sehr komplexer Symptomatik, welche nicht nur

    aus motorischen Beeinträchtigungen besteht, sondern auch Störungen der Senso-

    motorik, der kognitiven Funktion/Wahrnehmung und Wahrnehmungsintegration be-

    inhaltet. Sprachliche Fähigkeiten, Seh-/Hörschwierigkeiten und Verhaltensauffällig-

    keiten können auch auftreten (Lampe et al., 2009).

    Die Ursache der CP ist also grundlegend schon im Gehirn zu suchen, kann aber

    durch das unterschiedliche Auslösemechanismen entstehen.

    Die Entstehung einer Cerebralparese (CP) kann viele Ursachen haben: Diese erstre-

    cken sich von einer Frühgeburt, über Sauerstoffmangel bei der Geburt bis zu bakte-

    riellen/viralen Infektionen während der Schwangerschaft und angeborenen Fehlbil-

    dungen des Gehirns (Döderlein, 2015). Eine detailliertere Darstellung der Ätiologie

    liefert Abbildung 1.

    Die Diagnose einer CP kann meistens nicht sofort nach der Geburt gestellt werden.

    Eine spastische CP kann beim Säugling erst im Alter von 12 – 18 Monaten diagnos-

    tiziert werden. Bei einer athetotischen CP ist dies sogar erst nach 18 – 24 Monaten

    nach Geburt möglich. Es ist jedoch auch schon früher möglich beim Säugling eine

    Verdachtsdiagnose zu stellen, wenn abnorme Lagereflexe auftreten oder Risikofak-

    toren bestehen (Hepp & Lochner, 2004).

    Um den Gesundheitszustand eines Neugeborenen zu klassifizieren, wird heutzutage

    der Apgar Score herangezogen. Dieses Bewertungsschema wird sofort nach der Ge-

    burt in gewissen Zeitabständen durchgeführt. Es wird dabei die Herzfrequenz, die

    Atmung, die Reflexe, der Muskeltonus und die Hautfarbe beurteilt. Das Kind kann

    dabei mit einer Punktzahl von 0 bis 2 beurteilt werden. Je höher dabei die erreichte

    Punktzahl ist, desto gesünder ist das Neugeborene. Es hat sich herausgestellt, dass

    Säuglinge mit einem Apgar – Score der < 3 ist eher zu einer infantilen Cerebralparese

    tendieren (Lie et al., 2010).

    Die Inzidenz dieses Krankheitsbildes beträgt zwei bis drei Kinder bei 1000 Geburten.

    Bei Frühgeburten oder Kindern mit sehr geringem Geburtsgewicht steigt diese Rate

    auf 40-100 Kinder pro 1000 Geburten (Cans, 2000).

    1 http://www.scpenetwork.eu/en/cerebral-palsy/ (Zugriff: 29.07.2015).

  • 3

    Die Lähmung, welche bei einer CP auftritt, entsteht durch eine Schädigung des ers-

    ten Motoneurons (Abb.1). Außerdem kommt es zu einem Ausfall inhibierender spi-

    naler Nervenaktionen und einer übersteigerten Wirkung von spinalen Reflexen

    (Karge & Wagner, 2010).

    Abbildung 1: Ätiologie der infantilen Cerebralparese (Döderlein, 2015, S.42).

  • 4

    1.3 Einteilung der Cerebralparese

    Die Einteilung richtet sich nach den Hauptsymptomen und der anatomischen Lage

    dieser Symptome. Daraus resultieren folgende drei Haupttypen mit den jeweiligen

    Subtypen:

    Spastische CP:

    Die spastische CP ist durch wenigstens 2 der folgenden Charakteristika gekenn-

    zeichnet:

    Abnormale Haltung und/oder Bewegung

    Gesteigerter Muskeltonus (nicht notwendigerweise konstant)

    Pathologische Reflexe (Hyperreflexie oder Pyramidenbahnzeichen z.B. Bab-

    inski-Reflex)

    Bilaterale Form: Betrifft Extremitäten beider Körperhälften.

    Unilaterale Form: Betrifft Extremitäten einer Körperhälfte.

    Dyskinetische CP:

    Charakterisiert durch folgende Kennzeichen:

    - Abnormale Haltung und/oder Bewegung

    und

    - Unwillkürliche, unkontrollierte, wiederkehrende, gelegentlich stereotype Bewe-

    gung der betroffenen Körperteile

    Dystone CP: Hypokinesie und Hypertonie

    Choreo-athetoide CP: Hyperkinesie und Hypotonie

    Ataktische CP:

    Die ataktische CP ist gekennzeichnet durch:

    - Abnormale Haltung und/oder Bewegung

    und

    - den Verlust der geordneten muskulären Koordination, sodass Bewegungen

    mit einer abnormaler Kraft, Rhythmus und Genauigkeit durchgeführt werden.

    Die bilaterale spastische CP ist der am häufigsten vorkommende Phänotyp (60%).

    Der am zweithäufigsten vorkommende Typus ist die unilaterale spastische CP (30%).

    Die ataktische- und dystone Form kommen nur sehr selten vor (dystone CP:6%;

    ataktische CP: 4%).2,3

    2 http://cp-netz.uniklinik-freiburg.de/cpnetz/live/aerzte-therapeuten/definintionen-erlaeuterungen/cpdefini-

    tion.html (Zugriff am 29.07.2015).

    3 Cans (2000)

  • 5

    Weiterhin gibt es auch noch folgende anatomische Einteilung (Karges & Wagner,

    2010):

    - die Tetraparese: Arme und Beine sind betroffen

    - die Paraparese: nur die Beine sind betroffen

    - die Hemiparese: nur eine Körperseite ist betroffen

  • 6

    2 Klassifikationen

    Um eine noch genauere Einteilung der CP vornehmen zu können (für therapeutische

    Zwecke etc.), ist es nötig den Grad der motorischen Einschränkung zu klassifizieren.

    Zudem ist es auch notwendig, dass beurteilt wird, inwiefern der betroffene Patient

    die Aktivitäten des täglichen Lebens meistern kann. Für die Evaluation dieser beiden

    Bereiche gibt es mehrere Messinstrumente. In der Schön Klinik wird dazu das Gross

    Motor Classification System (Palisano et al. 2000; Rosenbaum et al. 2009), der Bar-

    thel Index (Mahoney & Bartel, 1965) und die Internationale statistische Klassifikation

    der Krankheiten und verwandter Gesundheitsprobleme (ICD - 104) herangezogen.

    Im Folgenden wird deshalb auch nur genauer auf diese Messinstrumente eingegan-

    gen.

    2.1 Gross – Motor – Function – Classification – System (GMFCS)

    Das GFMCS beinhaltet eine fünfstufige, ordinalskalierte Beurteilung des Patienten

    mit einer CP. Es ist ein standardisiertes, valides und reliables System zur Beurteilung

    (Palisano et al. 2000). Je höher das Level des betroffenen Patienten ist, desto mehr

    ist er in seiner motorischen Fähigkeit eingeschränkt. Mit dem GFMCS ist es dann

    nach Einstufung des Kindes zusätzlich möglich, prognostische Aussagen bezüglich

    der motorischen Entwicklung zu machen.

    Generelle Einteilung der verschiedenen Stufen (siehe Abb. 2):

    Level I: Geht ohne Einschränkungen(Gehen drinnen und draußen sowie Treppen-

    steigen ohne Einschränkung möglich. Motorische Fähigkeiten wie Laufen und Sprin-

    gen vorhanden, mit Einschränkungen bei Geschwindigkeit, Balance und Koordina-

    tion)

    Level II: Geht mit Einschränkungen (Gehen drinnen und draußen sowie Treppen-

    steigen mit Festhalten am Geländer möglich Einschränkungen beim Gehen auf un-

    ebenen Flächen, bei Gefälle, in Menschenmengen und bei begrenztem Raum)

    Level III: Geht mit Benutzung einer Gehhilfe (Gehen drinnen und draußen auf ebener

    Fläche mit Hilfsmitteln möglich; Treppensteigen mit Festhalten eventuell möglich Ei-

    genständige Fortbewegung mit Rollstühlen möglich, bei längeren Strecken oder auf

    unebenem Untergrund müssen diese geschoben werden)

    Level IV: Selbstständige Fortbewegung eingeschränkt, es kann ein E-Rollstuhl be-

    nutzt werden (Manuelle bzw. automatische Rollstühle sind meist für die Fortbewe-

    gung in der Schule, zu Hause und in der Öffentlichkeit notwendig. Gehen kurzer

    Strecken mit Hilfsmitteln (Walker) möglich)

    4https://www.dimdi.de/static/de/klassi/icd10who/kodesuche/onlinefassungen/htmlamtl2006/in-dex.htm?gg80.htm+ (Zugriff am 20.08.2015)

  • 7

    Level V: Wird in einem Rollstuhl gefahren (Physische Einschränkung verhindert will-

    kürliche Bewegungskontrolle und das Aufrichten des Körpers und des Kopfes gegen

    die Schwerkraft. Alle Bereiche der Motorik sind begrenzt. Kinder können sich nicht

    selbstständig fortbewegen und werden transportiert.

    Es wird zwischen den Altersstufen 6-12 Jahre und 12-18 Jahre unterschieden5.

    Abbildung 2: Die Einteilung der motorischen Beeinträchtigung nach GFMCS ist hier zu sehen. Es existieren

    fünf Stufen, wobei Menschen mit einer CP der Stufe 1 die geringsten Beeinträchtigungen haben5

    5 http://www.calgarycp.org/bins/print_page.asp?cid=1328-2663-2666 (Entnommen am: 01.08.2015)

  • 8

    2.2 Barthel – Index

    Der Barthel Index (BI) ist ein international verbreitetes und anerkanntes Instrument

    zur Beurteilung der Aktivitäten des täglichen Lebens. Das Ziel ist es, den Grad der

    Unabhängigkeit von Fremdhilfe im Bereich der Selbstversorgung für Essen, Baden,

    Körperpflege, Toilettenbenutzung, Ankleiden, Darm- und Blasenkontrolle, sowie Im

    Bereich der Mobilität für Transfer, Treppensteigen und Fortbewegung zu ermitteln.

    Der BI beinhaltet 10 ordinalskalierte Items. Es gibt für jedes Item drei Bewertungska-

    tegorien (nicht möglich/mit Unterstützung/selbstständig). Diese Kategorien werden

    dann mit 0/5/10 oder 0/10/15 bewertet. Je geringer am Ende die Gesamtpunktzahl

    ist, desto mehr Betreuung benötigt der Patient6.

    Der BI (Tab. 1) eignet sich gut zur Beurteilung der motorischen Entwicklung. Die

    kognitive-, soziale- und kommunikative Kompetenz wird mit diesem Instrument je-

    doch nicht erfasst (Teising & Jipp, 2012).

    Tab. 1: Funktionen die beim Barthel – Index abgeprüft werden. Die Punktebewertung ist immer in Klammern

    aufgeführt.6.

    Funktion (Punkte für den BI in Klammern)

    Essen

    Unfähig alleine zu essen (0)

    Braucht etwas Hilfe (5)

    Selbstständig (10)

    Baden

    Abhängig von fremder Hilfe (0)

    Selbstständig (5)

    Körperpflege

    Abhängig von fremder Hilfe (0)

    Selbstständig (5)

    An- und Auskleiden

    Unfähig, sich allein an- und auszuziehen (0)

    Braucht etwas Hilfe, kann 50% allein durchführen (5)

    Selbstständig (10)

    6 http://www.assessment-info.de/assessment/seiten/datenbank/vollanzeige/vollanzeige-de.asp?vid=443 (Zu-griff am 29.05.2015).

  • 9

    Funktion (Punkte für den BI in Klammern)

    Stuhlkontrolle

    Inkontinent (0)

    Gelegentlich inkontinent (max. 1 x pro Woche) (5)

    Ständig kontinent (10)

    Urinkontrolle

    Inkontinent (0)

    Gelegentlich inkontinent (max. 1 x pro Woche) (5)

    Ständig kontinent (10)

    Toilettenbenutzung

    Abhängig von fremder Hilfe (0)

    Benötigt Hilfe (fehlendes Gleichgewicht, Ausziehen) (5)

    Selbstständig (10)

    Bett- bzw. Stuhltransfer

    Abhängig von fremder Hilfe, fehlende Sitzbalance (0)

    Erhebliche physische Hilfe beim Transfer, Sitzen selbstständig (5)

    Geringe physische/verbale Hilfe oder Beaufsichtigung erforderlich (10)

    Selbstständig (15)

    Mobilität

    Immobil bzw. Strecke < 50 m (0)

    Unabhängig mit Rollstuhl, Strecke > 50 m (5)

    Unterstütztes Gehen möglich, Strecke > 50 m (10)

    Selbstständiges Gehen möglich (mit/ohne Hilfsmittel), Strecke > 50 m (15)

    Treppensteigen

    Unfähig, allein zu Treppen zu steigen (0)

    Benötigt Hilfe/Überwachung beim Treppensteigen (5)

    Selbstständiges Treppensteigen möglich (10)

    2.3 ICD – 10

    Die Internationale statistische Klassifikation der Krankheiten und verwandter Ge-

    sundheitsprobleme (ICD -107) beinhaltet die Einteilung der Cerebralparese in dem

    Kapitel IV: Krankheiten des Nervensystems. Darin enthalten ist im Unterkapitel G80

    – G83 die zerebrale Lähmung und sonstige Lähmungssyndrome. In diesem Bereich

    wird dann das Krankheitsbild der Infantilen Cerebralparese unter Punkt G80 noch-

    mals wie folgt untergliedert:

    7 https://www.dimdi.de/static/de/klassi/icd10who/kodesuche/onlinefassungen/htmlamtl2006/in-dex.htm?gg80.htm+ (Zugriff am 20.08.2015)

  • 10

    - G80.0 Spastische tetraplegische Zerebralparese (Spastische quadriplegische Zerebralparese)

    - G80.1 Spastische diplegische Zerebralparese (Angeborene spastische Läh-mung (zerebral); Spastische Zerebralparese o.n.A.)

    - G80.2 Infantile hemiplegische Zerebralparese

    - G80.3 Dyskinetische Zerebralparese (Athetotische Zerebralparese; Dystone zerebrale Lähmung)

    - G80.4 Ataktische Zerebralparese

    - G80.8 Sonstige infantile Zerebralparese (Mischsyndrome der Zerebralparese)

    - G80.9 Infantile Zerebralparese, nicht näher bezeichnet (Zerebralparese o.n.A.)

  • 11

    3 Neuromuskuläres Feedback

    Der Ausdruck „Biofeedback“ ist recht weit verbreitet, nicht urheberrechtlich geschützt

    und beginnt schon, wenn man joggen geht und z.B. die Herzfrequenz mittels einem

    Sensor (Brustgurt) und einem Empfänger (Uhr, Handy, etc.) aufzeichnet und dadurch

    den Puls beeinflusst (langsamer laufen etc.). Das ist ein Biofeedback über die eigene

    Leistungsfähigkeit (dargestellt durch die Pulsfrequenz). Man kann feststellen, ob sich

    die Leistungsfähigkeit verbessert (niedrigerer Puls bei gleicher geleisteter Arbeit) o-

    der verschlechtert (höherer Puls bei gleicher geleisteter Arbeit) (Kersten & Siebecke,

    2010). In dieser Arbeit handelt es sich aber um das Feedback der neuromuskulären

    Ansteuerung. Dieses Verfahren ist in der Grundlagenforschung (Seiberl et al., 2014)

    aber auch in der Therapie (I.K. Ibrahim et al., 2014) gebräuchlich. Die Therapieme-

    thode nach Brucker ist jedoch ein sehr spezielles Verfahren und wurde für Patienten

    entwickelt, die von einer Dysfunktion der Motorik aufgrund von Schädigungen im Ge-

    hirn (u.a. CP) betroffen sind (siehe 1. Theoretischer Hintergrund). Es werden in die-

    ser Arbeit nur Patienten mit einer CP betrachtet. Mit dieser Methode werden aber

    auch Patienten mit motorischen Ausfällen nach Schlaganfall, Schädel- Hirn- Trauma

    etc. therapiert. Die „Brucker Biofeedback Methode“ (BBFM) wird im Folgenden ge-

    nauer betrachtet werden, da diese Methode in der Schön Klinik schon seit Jahren

    angewandt wird und es über diese Art des Therapierens recht wenig im Bereich der

    wissenschaftlichen Arbeiten zu finden gibt.

    3.1 Physiologische Grundlagen der Bewegung

    Zum tieferen Verständnis für die Anwendung der Biofeedbackmethode nach Brucker

    soll nachfolgend der motorische Verlauf von der Bewegungsidee bis zur Ausführung

    dieses Vorhabens durch den willentlich angesteuerten Muskel dargestellt werden.

    Der Handlungsantrieb zur Bewegung entsteht im limbischen System (zuständig für

    Emotionen, die Motivation und Triebe) und im Frontalhirn (zuständig für situations-

    gerechte Verhaltenskoordination). Die assoziativen Rindenareale sind für den Ent-

    wurf der Bewegung, welche ausgeführt werden soll zuständig. Der Bewegungsent-

    wurf dieser Rindenareale gelangt zum Kleinhirn und zu den Basalganglien. Beide

    Bereiche konzipieren für die Realisierung des Bewegungsentwurfs erforderliche Be-

    wegungsprogramme. Für schnelle Bewegungen geschieht dies im Kleinhirn und für

    langsame Bewegungen in den Basalganglien (Prosiegel & Paulig, 2002; Hüter – Be-

    cker, 2010).

    Die Bewegungsprogramme werden erst an den Thalamus- und dann zum motori-

    schen Kortex weitergeleitet. Der motorische Kortex (siehe Abbildung 4) ist dann für

    die Veranlassung der Bewegungsausführung zuständig. Die Efferenzen des Moto-

    kortex ziehen zu allen wichtigen Hirnzentren (Hirnstamm, Pons, Thalamus, Kleinhirn

  • 12

    und Hinterstrangkerne der Medulla oblongata). Diese breite Weiterleitung des Sig-

    nals ist wichtig, da das Bewegungsprogramm modifiziert werden soll (Richtung, Ge-

    schwindigkeit, Haltung, etc.) und an wechselnde Bedingungen angepasst werden

    muss (Gercke, 2010).

    Die großen motorischen Projektionsbahnen verlaufen durch die Capsula interna, wel-

    che dann in der Pyramidenbahnkreuzung auf die Gegenseite wechseln. Die Bewe-

    gung wird ständig von afferenten Impulsen begleitet (siehe Abbildung). Diese peri-

    pheren Stimuli, die Informationen vom Visus und dem Gleichgewichtssinn werden

    über Afferenzen durch das Rückenmark zum ZNS und an die Basalganglien geleitet.

    Im Kortex und den tieferen Hirnregionen wird dadurch eine efferente Information ge-

    neriert und über das obere Motoneuron in der Pyramidenbahn und das untere Mo-

    toneuron auf spinaler Ebene an die Muskeln weitergeleitet (siehe Abbildung). (Döder-

    lein, 2015; Graumann & Sasse, 2005)

    Beispiel eines Ablaufs einer zielgerichteten Bewegung (siehe Abb. 3):

    1. Planung im Assoziationskortex: Ich möchte einen Schrittmachen.

    2. Der Ablauf der Bewegung wird nun parallel in den Kleinhirnhemisphären und den

    Basalkernen programmiert und das Ergebnis dieser Planung wird an den prämotori-

    schen Cortex weitergegeben.

    3. Die Information wird über den primär motorischen Cortex an das alpha-Motoneu-

    ron weitergeleitet.

    4. Das alpha-Motoneuron aktiviert dann die Skelettmuskulatur, damit die Bewegung

    ausgeführt wird.

    5. Damit die Bewegung fein adjustiert werden kann, wirken wichtige Rückkopplungs-

    mechanismen über die Sensomotorik (Wie hoch ist das Bein bereits gehoben, muss

    es noch höher gehoben werden etc.) (Schünke et al., 2006).

  • 13

    Abbildung 3: Vereinfachte Darstellung des Informationsflusses einer zielgerichteten Bewegung (entnom-

    men aus http://sport.freepage.de/cgi-bin/feets/freepage_ext/41030x030A/rewrite/lksport/zns-

    beweg.html Zugriff am 19.09.2015).

  • 14

    3.2 Physiologie des menschlichen Ganges

    Es soll jetzt der normale Gang (bzw. Gangzyklus) dargestellt werden, auf dessen

    Grundlage dann eine Beurteilung des pathologischen Gangmusters bei einer Ce-

    rebralparese möglich ist.

    Per definitionem ist der menschliche Gang:

    „…eine automatisierte, sich kontinuierlich abwechselnde Bewegungsfolge beider Beine, um den Körperschwerpunkt aufrecht, effizient- und ökonomisch vorwärts zu bewegen. Der menschliche Gang besteht aus einer Vorwärtsbewegung des Rumpfes unter stän-digem Alternieren von Stabilität und Mobilität der Beingelenkketten.“ (Döderlein, 2015, S.28)

    Ein Schritt besteht aus einer Standphase und einer Schwungphase. Es werden fol-

    gende Phasen durchlaufen (siehe Abb. 4) (Döderlein, 2015, S.35):

    1 Erstkontakt (IC) 2 Gewichtsübernahme (LR) 3 Standphasenmitte (MS) 4

    Standphasenende (TS) 5 Schwungphasenvorbereitung (PSW) 6 Schwungpha-

    senbeginn (ISW) 7 Schwungphasenmitte (MSW) 8 Schwungphasenende

    (TSW)

    Abbildung 4: Abbildung: Zyklus eines Schrittes mit der charakteristischen Aufteilung in Initial Contact (IC),

    Loading Response (LR), Mid Stance (MS), Terminal Stance (TS), Preswing (PSW), Initial

    Swing (ISW), Mid Swing (MSW) und Terminal Swing (TSW). (Döderlein, 2015, S.35)

    Aufgrund der CP ist es den Betroffenen nicht möglich, diese Einzelphasen korrekt

    auszuführen (Döderlein, 2015) und somit kommt es zu Unsicherheiten und gefährli-

    chen Situationen (Stolpern, etc.). Die Veränderungen des Gangbildes, welche am

    Häufigsten auftreten sind der steife Gang (fehlende Kniebeugung in der Schwung-

    phase), die Einwärtsrotation (nach innen gerichteter Fußöffnungswinkel), der Kauer-

    gang (vermehrte beidseitige Kniebeugung), der Spitzfußgang (übersteigerte Aktivie-

    rung der gesammten Streckmuskelkette, verbunden mit einer Koaktivierung der An-

    tagonisten und einer verminderten Gelenkexkursion) (Döderlein, 2015). Wren et al.

  • 15

    (2005) haben folgende pathologischen Gangbildmuster bei Patienten aufgeteilt nach

    Hemiparese, Diparese und Tetraparese gefunden und diese noch nach Vor- und

    ohne Vor – Operation (OP) eingeteilt:

    Diparese

    o Ohne Vor – OP: Steifer Gang, EInwärtsrotation und Kauergang

    o Mit Vor – OP: Steifer Gang, Kauergang

    Tetraparese

    o Ohne Vor – OP: Steifer Gang, Hüftbeugung und Kauergang

    o Mit Vor – OP: Steifer Gang und Kauergang

    Hemiparese

    o Ohne Vor – OP: Spitzfußgang, Innenrotation und steifer Gang

    o Mit Vor - OP: Kauergang, steifer Gang und Hüftbeugung.

    Es wurde auch eine Abnahme des Spitzfußgangs mit einer Zunahme des Kauer-

    gangs ohne jegliche OP beobachtet. Dies kann wahrscheinlich auf die Wachstums-

    prozesse zurückgeführt werden. Es findet sich jedoch bei jedem Patienten mit CP

    ein für ihn spezielles Gangbild, welches ihm so zu Eigen ist wie sein Fingerabdruck.

    Die häufigsten pathologischen Gangmuster scheinen jedoch der Spitzfußgang, der

    Kauergang, der steife Gang und der Gang mit Rotationsfehlstellungen zu sein. Die

    Weichteiloperationen scheinen den Kauergang, den steifen Gang und den Hacken-

    fuß zu fördern (Döderlein, 2015).

    3.3 Grundlagenwissen für die Elektromyographie

    Das Verfahren der Elektromyographie findet schon seit langer Zeit Anwendung in

    Forschung und Therapie. Die Funktion dieses Systems beruht auf der Aufzeichnung

    der elektronischen Impulse die eine Muskelkontraktion hervorbringt.

    Für ein besseres Verständnis der Elektromyographie wird der Ablauf einer

    Muskelkontraktion und das daraus entstehende elektromyographisch messbare

    Signal kurz erklärt.

    Wie in Kapitel 1.2.1 erwähnt, geht der Antrieb zur Kontraktion eines Muskels vom

    ZNS aus. Es läuft dann ein Signal über die spinalen Motoneurone und andere Axone

    eines efferenten Nervs, welcher vom Rückenmark bis zur Peripherie verläuft. Dieses

    Axon endet als motorische Endplatte am Muskel (Nigg & Herzog, 2007). Wenn dann

    ein weitergeleitetes Signal des Motoneuron an der Muskelfasermembran angelangt,

    kommt es zu einer Depolarisation und folgenden Repolarisation dieser Membran

  • 16

    (Aktionspotential = motor unit action potential (MUAP), siehe Abbildung 5). Dieses

    Aktionspotential breitet sich längs der Muskelfaser aus. Durch diese

    Potentialänderung strömen Kalziumionen (CA++) aus dem Sarkoplasmatischen

    Retikulum in das Sarkoplasma. Diese CA++ - Ionen bewirken eine

    Konformitätsänderung des Troponinkomplexes. Das Tropomyosin löst sich vom

    Aktin. Somit sind Aktin und Myosin in der Lage, durch die Spaltung von

    Adenosintriphosphat (ATP) aneinander zu binden (Myosin-Aktin-

    Querbrückenbindung) und den Muskel somit kontrahieren zu lassen. Dabei handelt

    es sich nicht um eine Verkürzung einzelner Filamente, sondern um eine

    Gruppenverschiebung verschiedener Filamente gegeneinander. Dies wird auch

    Mechanismus der gleitenden Filamente genannt (Zatziorsky, 1998; Jones & Bartlett,

    2015).Um diese Kontraktion des Muskels aufrechtzuerhalten muss das Motoneuron

    immer wieder feuern und es entstehen wiederholt Aktionspotentiale. Das EMG-

    Signal ist also ein Summationssignal der einzelnen MUAP’s (Nigg & Herzog, 2007).

    Die Depolarisations-Repolarisations-Phase (also eine Potentialdifferenz) der

    Membran kann dann mittels Oberflächen- oder Nadel - EMG visuell oder akustisch

    dargestellt werden (Banzer ,Pfeifer & Vogt, 2013).

    Abbildung 5: Entstehung eines Aktionspotentials. Durch einen überschwelligen Reiz kommt es zur Depola-

    risation und folgender Repolarisation der Muskelfasermembran. Abgebildet ist auch noch die

    spannungsabhängige Öffnung der Natrium – Kanäle (Reichert, 2000).

    3.4 Feedbacktechnicken

    Während einer Feedback-Behandlung sollen die Patienten wieder erlernen, eine wil-

    lentliche Bewegung korrekt auszuführen, sich zu entspannen, etc. Sie erhalten bei

    korrekter Ansteuerung des Muskels (Neurofeedback, siehe Abbildung) einen visuel-

    len- (Bildschirm) und/oder einen auditiven Reiz (Ton). Bei einer (peripheren) Biofeed-

  • 17

    back – Behandlung (siehe Abb.6), z.B. zur Entspannung wird regulär eine Rückmel-

    dung über die Atemfrequenz und/oder den Hautleitwert und/oder die Temperatur

    und/oder die Aktivität der Stirnmuskulatur gegeben. Das Feedback wird hierbei auch

    ohne Verzögerung per Bildschirm und/oder Ton gegeben (Pruns & Braun, 2002).

    Außerdem werden sie vom Therapeuten auch noch aufgefordert zu spüren, was sie

    denn gemacht haben, um dieses Ergebnis zu erreichen. Somit wird die Körperwahr-

    nehmung geschult (Tatlow, 2013). Diese Reize werden dann von den jeweiligen sen-

    sorischen Arealen wahrgenommen (van den Berg & Capri, 2007) und die Verknüp-

    fung der richtig ausgeführten Bewegung mit dem „Lob“ (Ton, Bildschirm) wird im Ge-

    dächtnis abgespeichert (Batra, Wassmann & Buchkremer, 2012) und kann somit im-

    mer wieder abgerufen werden. Durch wiederholtes Üben soll diese Verknüpfung

    dann in das Langzeitgedächtnis übergehen (Boeck, Bommas – Ebert & Brandenbur-

    ger, 2009).

    Abbildung 6: Unterschied zwischen dem peripheren Biofeedback und dem Neurofeedback (entnommen

    aus http://www.institut-hh.at/bilder/nervensystem2.png am 20.9.2015).

    Nervensystem

    ZNS

    Gehirn Rückenmark

    PNS

    Somatisches Nervensystem

    Autonomes Nervensystem

    Parasympathikus Sympathikus

    Neurofeedback (Peripheres) Biofeedback

  • 18

    4 Brucker Biofeedback

    4.1 Professor Brucker

    Professor Bernard Brucker (Abb. 7) war ein amerikanischer Psychologe und Neuro-

    wissenschaftler und hat die nach ihm benannte Methode entwickelt und etabliert. Er

    forschte bereits seit 1969 in der Verhaltenspsychologie und es dauerte 30 Jahre die

    heutige Brucker Biofeedback Methode zu entwickeln. Mit dieser Therapieform hat

    Brucker bis zum Jahre 2006 über 12.000 Patienten behandelt (Weber, 2011). Er

    verglich das Lernen bei dieser Methode mit dem Lernen des Fahrradfahrens. Wenn

    dies einmal gelernt wurde, wird das nicht mehr vergessen. Genau dasselbe ge-

    schieht bei seiner Therapiemethode. Professor Brucker kam einmal im Jahr zur

    Schön Klinik nach München Harlaching um eine Supervision durchzuführen. Das

    Therapiezentrum in München ist im Jahr 2002 gegründet worden und besitzt die

    Rechte für die therapeutische Ausbildung. Professor Brucker verstarb im Jahr

    2008, was eine weitere Verbreitung der Methode erschwerte. Zurzeit wird auch

    noch eine zweite Anlaufstelle für Patienten in den Niederlanden geschaffen. Das

    Therapiezentrum in Miami ist geschlossen worden (alle Informationen laut Thera-

    peuten – Interview mit R. Nickel, August 2015).

    Abbildung 7: Professor Dr. B. Brucker ( im Jahr 2008 verstorben)

    4.2 Psychologischer Hintergrund der BBFM

    Wenn ein Mensch z.B. Klavierspielen lernt, wird es am Anfang nicht gut klingen. Die-

    ses akustische Feedback dient dann dazu, dass diese Person solange eine Tonfolge

    probiert umzusetzen, bis es sich gut anhört. Dieses Prinzip nennt sich „Versuch und

    Irrtum“ (Herpertz – Dahlmann, 2008). Auf Grundlage dieses Prinzips lernt also der

    Patient mit einer Schädigung im ZNS eine Bewegung wieder korrekt auszuführen

    (laut Therapeuteninterview mit R. Nickel, August 2015). Das operante Konditionieren

    („Lernen am Erfolg“) spielt bei dieser Therapieform auch noch eine sehr bedeutende

    Rolle (Zimbardo, 2013). Immer wenn der Patient es schafft, die geforderte Leistung

    zu erbringen wird er sehr gelobt und hört einen Ton. Bei der operanten Konditionie-

    rung nach Skinner erfolgt eine Verstärkung auf eine gezeigte Verhaltensweise. Skin-

    ner arbeitete in seiner Versuchsanordnung mit Bestrafung (Elektroschock) und Lob

  • 19

    (Nahrung). Dadurch erfolgte entweder eine positive- oder eine negative Verstärkung

    des Verhaltens (Woolfolk Hoy & Schönpflug, 2008). Bei der BBFM wird nur mit posi-

    tiver Verstärkung (Batra, Wassmann & Buchkremer, 2012) gearbeitet. Falls ein

    Durchgang nicht gut gelaufen ist, wird dieser schnell übergangen und der nächste

    Durchgang gestartet. Um die Motivation zu steigern die Therapie zu absolvieren wird

    auch während der Einheit immer wieder sehr laut angefeuert. Für das motorische

    Lernen ist diese Motivation enorm wichtig (van den Berg, 2001).

    4.3 Das System „Neuro – Educator“

    Das verwendete System bei der BBFM wird Neuro - Educator genannt (Weber, 2011)

    (siehe Abb. 8) und besteht aus dem EMG-System und der verwendeten Software,

    welche speziell dafür entwickelt wurde und die selbst geringste Signale registrieren

    kann (Anhang 6). Zu Beginn der Behandlung werden die Daten des Patienten

    (Name, Geburtsdatum, etc.) im System abgespeichert. Dadurch können alle Thera-

    pieeinheiten elektronisch gespeichert- und zu Auswertungszwecken immer wieder

    abgerufen werden. Es gibt für das Üben der verschiedenen Muskelgruppen unter-

    schiedliche, standardisierte Screens. Die Farben der Linien, die Namen für die Übun-

    gen und die Dauer eines Durchganges sind ebenfalls standardisiert.

    Wenn im Bereich des Rumpfes das Signal abgeleitet werden soll, kann es bei nur

    geringer Signalstärke zu einer Überlagerung aufgrund des Herzschlages kommen.

    Das elektrische Signal des Herzens kann dann mittels „Kardio-filter“ reduziert wer-

    den, sodass eine Aktivierung der gewünschten Muskelgruppe sicht- und hörbar ge-

    macht werden kann.

    Der Patient erhält durch dieses System ein Feedback ohne Verzögerung. Diese so-

    fortige Rückmeldung ist enorm wichtig, damit die korrekt ausgeführte Handlung im

    ZNS abgespeichert werden kann. Bei einer Verzögerung kann der Patient das Sig-

    nal, welches eine positive Verstärkung bewirken soll, nicht mehr korrekt der Hand-

    lung zuordnen (laut Therapeuteninterview mit R. Nickel, August 2015).

  • 20

    Abbildung 8: Das System „Neuro – Educator“, bestehend aus dem EMG – System und dem Bildschirm.

    4.4 Der Bildschirm

    Das wichtigste Utensil für den Therapeuten bei der BBFM ist der Bildschirm, auf

    dem die Höhe der neuronalen Ansteuerung des zu trainierenden Muskels ange-

    zeigt wird. Der Bildschirm (im Folgenden wird dieser immer nur Screen genannt)

    muss immer für den Patienten gut zu sehen sein (siehe Abb.9) um ein optimales

    Therapieergebnis zu garantieren. Während der Therapie weißt der Therapeut im-

    mer wieder seinen Patienten darauf hin, dass dieser auf den Bildschirm schauen

    soll. Der Therapeut setzt während der Übungseinheit „Trainerlinien“. Das sind bei

    den Screens die das EMG – Signal eines einzelnen Muskels zeigen lila Linien. Bei

    einem Bildschirm für zwei Muskeln (siehe Abb. 9) ist das eine lila Linie für den An-

    tagonisten. Diese lila Linie darf der Antagonist nicht überschreiten. Prof. Brucker

    hat festgelegt, dass diese lila Linie immer bei 25 mV gesetzt werden soll. Des Wei-

    teren wird eine grüne Linie gesetzt, welche vom agonistischen Muskel überschrit-

    ten werden muss. Bei der Dorsalflexion z.B. muss die Ansteuerung des M. tibialis

    anterior die grüne Linie überschreiten und die Ansteuerung des M. gastrocnemius

    muss unter 25 mV (lila Linie) bleiben. Wenn der Patient diese beiden Bedingungen

    erfüllt ertönt auch noch ein Ton. Es gibt auch Patienten, die noch große Probleme

    haben die Spastizität ihrer Muskeln zu kontrollieren. Diese können z.B. bei der Dor-

    salflexion die gelbe Linie noch nicht von der blauen Linie trennen (siehe Abb. 10).

    Somit steht als erstes Therapieziel das Trennen der Linien auf dem Plan. Damit

  • 21

    dies gelingt bekommen die Patienten einen Separationston und die Trainerlinien

    werden erstmal entfernt. Der Separationston ertönt immer, wenn sich die blaue-

    und die gelbe Linie trennen. Dieser kann beliebig weit (von 0,1 mV bis 50 mV) ein-

    gestellt werden. Das heißt, wenn der Ton auf 2 mV eingestellt ist, ertönt immer ein

    Signal, wenn die Linien 2 mV Abstand voneinander aufweisen.

    a b

    Abbildung 9: a. In der Abbildung sieht man den Screen für z.B. die Dorsalflexion des Fußes. Die blaue Linie

    stellt dabei die Aktivität des Agonisten (Musculus (M.) tibialis anterior) dar. Die gelbe Linie

    zeigt die Aktivität des Antagonisten (M. gastrocnemius). Die grüne- und die lila Linie sind Trai-

    nerlinien. b. Die Abbildung zeigt eine Spastik. Agonist (z.B. M. tibialis anterior) und Antagonist

    (z.B. M. gastrocnemius) sind zur gleichen Zeit aktiviert, sodass eine normale Bewegung nicht

    möglich ist.

    4.5 Vorbereitungen

    Vor der Behandlung werden alle Hilfsmittel bereitgestellt (Stehständer, Stuhl, Pols-

    ter, etc.). Die Kompressen zum Entfetten der Haut mittels alkoholischem Hautdes-

    infektionsmittel liegen bereit, sowie das EMG – System mit den angeschlossenen

    Elektroden. Die Akte des Patienten wird dem Therapeuten an seinen Platz gelegt,

    damit dieser den Therapieplan einsehen kann. Der Assistent stellt der gewünschten

    Screen für die Übungseinheit ein. Somit ist gesichert, dass mit der Therapie ohne

    Verzögerung begonnen werden kann.

    4.6 Die Behandlung

    Um zu testen, ob die Therapie für einen Patienten geeignet ist, kommt dieser zu einer

    Austestung vorbei. Dabei wird die Therapiemethode erklärt und der Patient probiert

    die Methode aus. Falls der Therapeut, der Patient und die Angehörigen dann der

    Meinung sind, dass dies eine Option wäre, werden weitere Termine vereinbart.

    Die Therapie erstreckt sich im Normalfall über fünf Tage (Montag bis Freitag). Am

    ersten Therapietag erfolgt eine umfangreiche Anamnese. Die Daten (Name, Ad-

    resse, etc.) werden schon im Vorhinein aufgenommen. Die Diagnose und der

    GMFCS sind auch schon vorher bekannt. Der Anamnesebogen (siehe Anhang 7)

  • 22

    wird ausführlich ausgefüllt. Eine wichtige Kontraindikation für die BBFM sind Opera-

    tionen vor weniger als zwei Monaten und eine „Botoxbehandlung“ (es wird dabei Bo-

    tulinumtoxin A in Muskeln injiziert, um die Spastik abzumildern) (Döderlein, 2015;

    Ochs 2004), welche vor weniger als sechs Wochen stattgefunden hat.

    Im Befundprotokoll (siehe Anhang 10) wird die Kontrolle verschiedener Körperberei-

    che (Kopf, Rumpf), die Hilfsmittelversorgung, der Stand, die Fortbewegung und die

    Ganganalyse aufgenommen.

    Zum Schluss werden dann noch die Ziele des Patienten und die Ziele der Angehöri-

    gen erfasst (siehe Anhang 12). Nachdem alle relevanten Informationen abgefragt

    wurden, wird die betreuende Ärztin dazu gebeten. Der Therapeut und die Ärztin er-

    stellen dann gemeinsam den Behandlungsplan (siehe Anhang), welcher sich an den

    Zielen des Patienten und der Angehörigen orientiert.

    Falls der Patient schon einmal eine BBFM –Therapie gemacht hat, werden zusätzlich

    Eingriffe (OP, Botox, etc.) seit der letzten Therapieeinheit erfasst. Zusätzlich werden

    auch noch Veränderungen bei den Therapien (Ergotherapie, Physiotherapie,

    etc.)aufgenommen. Der letzte Punkt beinhaltet dann, ob es seit der letzten BBFM –

    Therapie zu subjektiven Veränderungen gekommen ist (siehe Anhang 14).

    Es wird von dem Therapeuten dann täglich entschieden, welche Muskeln geübt wer-

    den. Dies wird dann im Behandlungsplan (siehe Anhang 13) festgehalten. Die Assis-

    tenten, welche während der Therapie den PC bedienen, dem Therapeuten die Elekt-

    roden anreichen, etc. füllen den Wertebogen „Motor Neuron Recruitment“ (siehe An-

    hang 15) aus. Hier werden die EMG – Werte erfasst, die der Patient bei der Behand-

    lung generiert. Es wird ein Anfangswert ermittelt, bei dem der Patient alleine ver-

    sucht, z.B. die Muskeln für die Hüftabduktion anzusteuern. Auf Grundlage der Höhe

    der erreichten Ansteuerung setzt dann der Therapeut eine Trainerlinie (siehe Abb.

    10). Diese Linie wird erst höher gesetzt, wenn der Patient es schafft, mit der EMG –

    Linie die Trainerlinie ca. eine Sekunde lang zu überschreiten. Ansonsten wäre die

    Länge der Ansteuerung nicht ausreichend, um die neuerlernte muskuläre Ansteue-

    rung im Gehirn abzuspeichern (laut Therapeuteninformation von R. Nickel, August

    2015). Diese Linie wird immer höher gesetzt, bis der Therapeut der Meinung ist, dass

    der Patient nicht in der Lage ist noch mehr an motorischer Ansteuerung zu erbringen.

    Vor Behandlungsbeginn werden die Jalousien geschlossen (siehe Abbildung) und

    das Licht wird gedimmt, um eine größtmögliche Aufmerksamkeit für die Therapie zu

    gewährleisten.

    Die Behandlung wird mit leichten Übungen begonnen. Zum Beispiel bei der Hüftab-

    duktion wird im beidbeinigen Stand gestartet und dann das Gewicht auf die rechte

    Seite verlagert, sodass die Linie für die rechte Seite ansteigt. Es sollen dabei beide

  • 23

    Füße stehen bleiben. Wenn dies dem Patienten gut gelingt, wird er aufgefordert nach

    der Gewichtsverlagerung auf die rechte Seite das linke Bein vom Boden abzuheben

    und anzuziehen. Die schwierigste Übung besteht dann darin, die Hüftabduktoren

    während des Laufens anzusteuern.

    Am Ende der Therapieeinheiten findet dann das Abschlussgespräch statt. Der Thera-

    peut befragt dabei den Patienten, wie es diesem gefallen hat und ob er eine Verän-

    derung festgestellt hat. Es werden dann die prozentualen Veränderungen der EMG

    – Werte betrachtet (Eingangswert vs. Endwert). Der Therapeut hält dann schriftliche

    seine Einschätzung noch fest (siehe „Verlaufsprotokoll“, Anhang). Die betreuende

    Ärztin ist während des Abschlussgespräches auch anwesend und steht für Fragen

    zur Verfügung.

    Zum Schluss bekommt der Patient dann noch ein Informationsblatt für die behan-

    delnden Physiotherapeuten, auf dem die behandelten Muskeln aufgelistet werden

    (siehe Anhang 11).

    Während der „Therapiewoche“ wird auch ein Video bei gehfähigen Patienten ange-

    fertigt (siehe Ablauf der Videoaufnahme), damit verglichen werden kann, inwiefern

    sich der Gang des Patienten durch die Therapie verändert.

    4.7 Relevante Übungen für die vorliegende Arbeit

    Es wurden für diese Arbeit nur vier große Übungsgruppen (Hüftabduktion, Hüftfle-

    xion, Dorsalflexion und Eversion) mit den jeweiligen Übungen zur Auswertung her-

    angezogen. Folgend werden diese Übungen genau erläutert und in den Abbildungen

    sind die für die Therapie notwendigen Screens zu sehen.

    4.7.1 Hüftabduktion

    Die Gruppe "Hüftabduktion" untergliedert sich in die Übungsgruppen "Stand (STD),

    Einbeinstand (1FT) und Laufen (STP)". Auf dem Protokoll "Motor Neuron Recruit-

    ment" (siehe Anhang 15) finden sich die in Klammern aufgeführten Abkürzungen,

    diese Information wird nun als bekannt vorausgesetzt und im Folgenden nicht mehr

    erwähnt. Die Gruppe „Hüftabduktion“ wird auf diesem Protokoll mit HIP ABD abge-

    kürzt.

    Begonnen wird die Übung "Stand" im bipedalen Stand. Es wird zu Beginn die Seite

    beübt, die der Patient besser steuern kann. Auf dem Bildschirm ist im oberen Bereich

    die rechte Seite- und im unteren Bereich die linke Seite zu sehen (siehe Abb. 10). Es

    soll die Linie der zu beübenden Seite ansteigen und die andere Linie relativ niedrig

    bleiben. Die Trainerlinie wird nur in dem Teilscreen gesetzt, auf welchem die zu be-

    übende Seite zu sehen ist. Der Patient soll nun langsam das Gewicht zum Beispiel

    auf die rechte Seite geben und die Linie auf dem Bildschirm ansteigen lassen. Am

  • 24

    Anfang ist noch keine "Trainerlinie" auf dem Bildschirm zu sehen. Wenn der Thera-

    peut der Meinung ist, dass der erste Durchgang gut war und der Patient verstanden

    hat was zu tun ist, wird die Trainerlinie gesetzt. Jetzt gibt der Therapeut dem Patien-

    ten auch Widerstand, damit die Ansteuerung noch höher wird. Beim Überschreiten

    der gesetzten "Trainerlinie" wird ein Ton generiert. Wenn die Ansteuerung nach

    Therapeutenmeinung nicht mehr gesteigert werden kann, wird auf die andere Seite

    gewechselt.

    Nach dieser Übung wird weiter zu der Übungsgruppe "Einbeinstand" gewechselt.

    Dafür wird in einen Screen gewechselt, bei dem nur eine Seite (rechts oder links) zu

    sehen ist. Bei dieser Bewegung wird das Gewicht erst zum Beispiel auf das rechte

    Bein übernommen. Somit steigt die Linie auf dem Bildschirm an. Wenn die Linie nicht

    weiter ansteigt fordert der Therapeut den Patienten auf, das linke Bein anzuheben.

    Nach diesem ersten Durchgang wird wieder eine "Trainerlinie" gesetzt und der

    Therapeut gibt dem Patienten, wenn dieser das linke Bein vom Boden abgehoben

    hat Wiederstand auf dieses Bein, sodass eine noch höhere Ansteuerung der hüftsta-

    bilisierenden Muskulatur der rechten Seite erreicht wird. Beim Überschreiten der

    "Trainerlinie" wird ein Ton erzeugt.

    Für die Übung "Laufen" wird wieder der Screen mit rechter- und linker Seite gewählt,

    welcher schon am Anfang bei der Übung "Stand" benutzt wurde. Der Patient startet

    vom Ende des Raumes (an der Tür) und macht übertrieben sauber ausgeführte

    Schritte. Nach dem ersten Durchgang werden für die linke- und rechte Seite Trainer-

    linien gesetzt, die der Patient mit seiner grünen Linie immer überschreiten muss.

    Beim Überschreiten der Trainerlinien werden für die rechte- und linke Seite zwei un-

    terschiedliche Töne generiert (Abb. 10).

  • 25

    Abbildung 10: Oben links (a) ist der Screen für rechte und linke Seite zu sehen (ohne Trainerlinie). Die grüne

    zeigt die höhe des gemessenen EMG – Signals an. Rechts daneben (b) ist der Screen für die

    Übung „Einbeinstand“ mit Trainerlinie (lila) zu sehen. Unten links (c) sieht man die

    Bildschirmeinstellung für die Übung „Laufen“, mit Trainerlinien für die rechte- und linke Seite.

    Bei allen Bildschirmeinstellungen ist an der vertikalen Skala die Höhe des EMG – Signals

    angetragen (in mV). Auf der horizontalen Achse sieht man die Zeit (in Sekunden).

    4.7.2 Hüftflexion

    Die Gruppe Hüftflexion wird auf dem Protokoll „Motor Neuron Recruitment“ (siehe

    Anhang 15) mit HIP FLEX abgekürzt. Die Übungen in dieser Gruppe heißen „Flexion

    im Sitzen“ (SIT), „Stand“ (STD) und „Laufen“ (STP).

    Bei der „Flexion im Sitzen“ sitzt der Patient auf einem Stuhl mit Armlehnen. Den ers-

    ten Durchgang macht der Patient alleine. Dabei zieht er so stark wie möglich das zu

    beübende Bein nach oben. Nach diesem Durchgang setzt der Therapeut eine „Trai-

    nerlinie“ und gibt zusätzlich noch Widerstand auf das zu beübende Bein. Dem Pati-

    enten ist es gestattet sich an den Armlehnen festzuhalten.

    Die Übung „Stand“ beginnt so ähnlich wie bei der Gruppe Hüftabduktion. Der Patient

    verlagert jedoch dabei sein Gewicht auf die Seite, welche nicht beübt wird und zieht

    das andere Bein so kräftig wie möglich nach oben. Wenn der erste Durchgang gut

    gelaufen ist, wird wieder eine Trainerlinie gesetzt und der Patient bekommt durch

    den Therapeuten Widerstand auf das „nachobenzuziehende“ Bein.

    a b

    c

  • 26

    Beim „Laufen“ startet der Patient wieder an der Tür des Labors. Er soll nun abwech-

    selnd das rechte- und linke Bein so hoch wie möglich ziehen. Der Therapeut setzt

    nach dem ersten Durchgang wieder Trainerlinien für rechts und links und gibt dem

    Patienten bei jedem Schritt Widerstand (Abb. 11).

    a b

    Abbildung 11: Auf der Abbildung sind die Screens für die Hüftflexion zu sehen. Der Screen links (a) wird

    einmal für die rechte Seite- und einmal für die linke Seite im Sitzen und im Stehen eingestellt.

    Beim Laufen wird dann der Screen rechts (b) verwendet, wie auch schon bei der Hüftabduk-

    tion.

    4.7.3 Dorsalflexion

    Die Gruppe Dorsalflexion untergliedert sich in die Übungen „Flexion im Sitzen“ (SIT),

    „Stehen“ (STD) und „Laufen“ (STP). Bei dieser Übungsgruppe wird der Agonist (M.

    tibialis anterior)- und der Antagonist (M. gastrocnemius) per EMG gemessen. Dafür

    wird der Screen mit der gelben (Antagonist)- und der blauen (Agonist) Linie verwen-

    det (siehe Abb. 9).

    Gestartet wird mit der „Flexion im Sitzen“. Der Patient sitzt auf einem Stuhl mit Arm-

    lehnen und soll die Fußspitze so kräftig wie möglich nach oben ziehen. Es ist dem

    Patienten erlaubt, dies auch in Funktion auszuführen. Das heißt, dass er das Knie

    auch noch mit hochziehen darf. Nach dem ersten Durchgang wird die lila Linie für

    den Antagonisten bei 25 mV- und die grüne Linie für den Agonisten gesetzt. Falls

    der Patient nicht im Stande ist die Linien zu trennen (siehe Abb. 9), kann auch erst

    ohne Trainerlinien und mit einem Separationston gearbeitet werden. Nachdem die

    Linien gesetzt sind, gibt der Therapeut dem Patienten nun auch Widerstand auf den

    Vorfuß.

    Bei der Übung im Stehen soll der Patient das Bein- und die Fußspitze so kräftig wie

    möglich nach oben ziehen. Beim zweiten Durchgang werden wieder die Trainerlinien

    gesetzt und der Patient bekommt Widerstand auf den Vorfuß.

    Das „Laufen“ startet wieder an der Tür des Labors. Der Patient soll bei jedem Schritt

    das Knie und die Fußspitze so kräftig wie möglich nach oben ziehen und dann mit

  • 27

    der Ferse zuerst auf dem Boden aufsetzten. Dadurch entsteht ein „Haken“ bei der

    blauen Linie. Dieser Moment des „Ferseaufsetzens“ wird vom Assistenten mittels ei-

    ner weißen Linie markiert, damit der Patient und der Therapeut leichter den „Haken“

    auf dem Bildschirm sehen können. Nach diesem ersten Durchgang wird eine grüne

    Linie gesetzt, welche von der Linie des Agonisten (blau) überschritten werden soll.

    Die Höhe der gelben Linie ist bei dieser Übung nicht so sehr von Bedeutung. Es soll

    nur darauf geachtet werden, dass diese unter der blauen Linie bleibt. Es wird bei

    dieser Bewegungsaufgabe auch ohne Ton gearbeitet und der Patient bekommt kei-

    nen Widerstand vom Therapeuten.

    4.7.4 Eversion

    Die Gruppe Eversion unterteilt sich in die Übungen „Eversion im Sitzen“ (SIT), „Ste-

    hen“ (STD) und „Laufen“ (STP). Dafür wird wie auch bei der Dorsalflexion der Screen

    mit der blauen- und der gelben Linie verwendet (siehe Abb. 9). Der Agonist (blau) ist

    bei der Eversion der M. peroneus longus und der Antagonist (gelb) ist der M. tibialis

    posterior.

    Die Ausgangsposition bei der Übung im Sitzen ist genau dieselbe wie schon bei der

    Dorsalflexion. Der Patient wird nun aufgefordert, seinen Fuß so kräftig wie möglich

    nach außen anzuheben. Vor dem zweiten Durchgang werden dann wieder die lila-

    und die grüne Trainerlinie gesetzt und der Therapeut gibt dem Patienten nun Wider-

    stand auf die laterale Seite des Fußes.

    Im Stehen läuft es auch genauso wie bei der Dorsalflexion ab. Die einzige Änderung

    besteht darin, dass der Patient seinen Fuß nach außen hochziehen soll. Beim zwei-

    ten Durchgang bekommt der Patient wieder die Trainerlinien und Widerstand vom

    Therapeuten.

    Beim Laufen ist es wieder genauso wie bei der Dorsalflexion. Der Patient soll bei

    jedem Schritt seine Fußaußenkante so kräftig wie möglich nach außen, oben ziehen.

    Es wird wieder der Moment des „Ferseaufsetzens“ vom Assistenten markiert und

    dann vor dem zweiten Durchgang die grüne Trainerlinie gesetzt und der Ton abge-

    stellt. Es gibt auch hier während des Laufens keinen Widerstand vom Therapeuten.

  • 28

    5 Unterschiede zwischen ambulanter- und stationärer Therapie

    5.1 Ambulante Therapie

    Während der ambulanten Therapie kommen die Patienten nur zur BBFM in die

    Schön Klinik. Es ist möglich, dass sich diese Patienten von ihrem Hausarzt ein Re-

    zept für die Physiotherapie ausstellen lassen und zusätzlich zur BBFM auch noch in

    der Klinik Physiotherapie erhalten. Die Patienten mit einer ambulanten Therapie kön-

    nen auch mehr als fünf Therapieeinheiten wählen. Für diese Studie wurden jedoch

    aufgrund der Vergleichbarkeit nur Patienten ausgesucht, welche fünf Therapieein-

    heiten absolvierten.

    5.2 Stationäre Therapie

    Bei der stationären Therapie befinden sich die Patienten die ganze Zeit in der Klinik.

    Sie erhalten während der Dauer der Therapie (es wird hier der Normalfall mit fünftä-

    giger Behandlungsdauer betrachtet) dreimal Physiotherapie und dreimal Elektrothe-

    rapie. Zusätzlich besteht die Möglichkeit auf der Station weitere Therapiegeräte zu

    nutzen (Galileo, Motomed, Stehständer etc.). Die „Trainingseinheiten“ der stationä-

    ren Patienten werden dann auf der „Checkliste Intensivtherapie“ (siehe Anhang 8)

    vermerkt. Es findet, wie im Krankenhausalltag üblich, täglich eine Visite statt. Die

    Patienten befinden sich die Woche über die ganze Zeit in der Klinik. Bei Kindern bzw.

    Jugendlichen unter 18 Jahren ist es möglich, dass ein Elternteil zusammen mit dem

    Kind die Woche auf der Kinderstation verbringt.

  • 29

    6 Methodik

    6.1 Hypothesen

    H 1: Es existiert ein signifikanter Unterschied in der Veränderung des Gangbildes

    zwischen ambulanten- und stationären Patienten. Die Veränderung des Gangbildes

    wird anhand der EMG – Werte (Veränderung der Höhe der neuronalen Ansteuerung

    von Erstmessung zu Folgemessung) und der EVGS – Werte (Veränderung der Werte

    von Erstmessung zu Folgemessung) beurteilt.

    H 1: Das Gangbild verändert sich signifikant durch die BBFM. Die Veränderung des

    Gangbildes wird anhand der EMG – Werte (Veränderung der Höhe der neuronalen

    Ansteuerung von Erstmessung zu Folgemessung) und der EVGS – Werte (Verände-

    rung der Werte von Erstmessung zu Folgemessung) beurteilt.

    Die Hypothesen für die H 0 (es existiert kein signifikanter Unterschied) kann man

    jeweils ableiten.

    6.2 Einschlusskriterien für die Probandenwahl

    Für diese Studie war es notwendig, dass die zu untersuchenden Patienten Geh fähig

    waren. Aus diesem Grund wurden nur Patienten mit einem GMFCS von 1 oder 2

    (siehe Kapitel 2) eingeschlossen. Der BI (siehe Kapitel 2) variierte von 75- bis 100

    Punkte (88,7 ± 7,1 Punkte). Nach ICD – 10 waren die Patienten mit dem Code G80.1

    oder G80.2 (siehe Kapitel 2) versehen Die Patienten haben bei der ersten Therapie

    in der Einrichtung eine Nutzungsabtretung (siehe Anhang) unterschrieben. Somit

    wurde sichergestellt, dass das vorhandene Videomaterial zu Auswertungszwecken

    (anonymisiert) benutzt werden konnte.

    6.3 Übungsauswahl

    Für die spätere statistische Analyse wurden nur ein Teil der aufgezeichneten EMG –

    Werte benutzt. Da sich diese Arbeit mit der Analyse des Gangbildes beschäftigt wur-

    den die dafür relevanten Muskelgruppen betrachtet. Aus diesem Grund wurden die

    Werte für die Hüftabduktion -, die Hüftflexion -, die Dorsalflexion - und die Eversion

    verwendet. In Kapitel 4.7 wurden die Übungen genau erläutert. Bei jeder neuen

    Übung wurde dem Patienten erst ausführlich erklärt und gezeigt, was dieser zu ma-

    chen hat.

    6.4 Videoanalyse

    Die Veränderungen im Gangbild der Patienten wurden mittels Videoaufzeichnung

    und dem Edinburgh Visual Gate Score (EVGS) (Read et al. 2003) gemessen. Die

    Aufnahmen fanden mit einem durchschnittlichen Abstand von drei Monaten (3 +-

    2,3 Monate) statt. Es wurde darauf geachtet, dass die Voraussetzungen- und die

  • 30

    therapeutischen Anweisungen immer gleich blieben. Die Videoaufnahme wurde im-

    mer vom selben Therapeuten durchgeführt.

    6.4.1 EVGS

    Der Edinburgh Visual Gate Score (Read et al. 2003) besteht aus insgesamt 17 Items

    und basiert auf der Beurteilung des Ganges in der frontalen - und lateralen Ansicht

    bzw. Ebene. Dieser Score ist von erfahrenen- sowie unerfahrenen Untersuchungs-

    leitern anwendbar, solange der Untersuchungsleiter immer derselbe bleibt (Ong et

    al. 2008) und ist reliabel (Rathinam et al. 2014).

    Die Items „Maximal pelvic obliqity in midstance“ und “Pelvic rotation in midstance”

    wurden nicht zur Auswertung herangezogen. Dies war leider aufgrund der Art der

    Videoaufnahmen (Verdeckungsproblem durch die Kleidung) nicht möglich. Es wurde

    nur der linke Fuß, bzw. das linke Bein analysiert. Je geringer der Score am Ende

    ausfällt, desto besser ist das Gangbild des Patienten. Im Folgenden werden die Items

    kurz vorgestellt (Abb. 12):

    1. Initial Contact in Stance: Es wurde darauf geachtet, welcher Teil des Fußes

    zuerst den Boden berührt hat. Bei Fersenkontakt gab es 0 Punkte. Für einen

    Erstkontakt mit dem flachen Fuß gab es 1 Punkt und für einen Erstkontakt mit

    den Zehen gab es 2 Punkte.

    2. Heel Lift in Stance: Es wurde bei diesem Item darauf geachtet, inwiefern die

    Ferse während der Standphase Kontakt mit dem Boden hat. Die Punkte er-

    streckten sich von 2 Punkten für „keinen Vorfußkontakt“ oder „kein Fersenkon-

    takt“ über 1 Punkt für „Verzögert“ oder „zu früh“ bis zu 0 Punkte für „normal“.

    3. Maximum Ankle Dorsiflexion in Stance: Für eine extreme Dorsalflexion von

    > 40° oder einer Plantarflexion von > 10° während der Standphase wurden 2

    Punkte berechnet. Ein Wert von 26° - 40° Dorsalflexion oder 10° Plantarflexion

    – 4° Dorsalflexion wurde mit 1 Punkt bewertet. Eine normale Dorsalflexion von

    5° - 25° wurde mit 0 Punkten bewertet.

    4. Hind – foot Varus/Valgus in Stance: Eine extreme valgisierende- (> 15° Va-

    lgus) oder varisierende (> 10° Varus) Fehlstellung wurde mit 2 Punkten bewer-

    tet. Bei einer moderaten Fehlstellung (Valgus: 6° - 15°; Varus 1° - 10°) bekam

    der Patient 1 Punkt. Eine neutrale- bzw. leicht valgisierende (0° - 5°) Fußhal-

    tung wurde mit 0 Punkten bewertet.

    5. Foot Rotation in Stance: Bei dieser Bewertung wurde die Fußstellung in Be-

    zug zum „Knee Progression Angle“ (die Richtung, in welche das Knie während

    des Gehens zeigt) während der Standphase betrachtet. Eine extreme Innen-

    rotation (> 25°) bzw. Außenrotation (> 40°) wurde mit 2 Punkten bewertet. Eine

  • 31

    moderate Abweichung nach innen- (1° -25°) bzw. Außen (21° - 40°) wurde mit

    1 Punkt bewertet. Bei einer Abweichung von 0° bis 20° nach außen wurden 0

    Punkte vergeben.

    6. Clearance in Swing: Wenn es während der Schwungphase des Fußes dau-

    erhaften Kontakt eines Fußteils mit dem Boden gab, wurden 2 Punkte berech-

    net. Wenn es eine kurzzeitige freie Schwungphase gab oder hohe Schritte ge-

    macht wurden, ist 1 Punkt vergeben worden. Für eine komplett freie Schwung-

    phase gab es 0 Punkte.

    7. Maximum Ankle Dorsiflexion in Swing: Wenn während der Schwungphase

    eine extreme Dorsalflexion (> 30°) oder eine extreme Plantarflexion (> 20°)

    auftrat wurden 2 Punkte vergeben. Eine geringfügig erhöhte Dorsalflexion (16°

    - 30°) bzw. moderate Plantarflexion (6° - 20°) wurde mit 1 Punkt bewertet. Ein

    Bereich von 15° Dorsalflexion bis 5° Plantarflexion wurde mit 0 Punkten be-

    wertet.

    8. Knee Progression Angle in Mid – Stance: Eine extreme Abweichung der

    Knieausrichtung nach innen oder außen (nur noch Teile der Patella sichtbar)

    wurden mit 2 Punkten bewertet. Eine moderate Abweichung nach innen oder

    außen (komplette Patella sichtbar) wurde mit 1 Punkt bewertet. Eine neutrale

    Kniehaltung (Patella liegt in der Mittellinie) wurde mit 0 Punkten bewertet.

    9. Peak Extension in Stance: Eine extreme Kniegelenksflexion (> 25° Flexion)

    oder Kniegelenkshyperxtension (< 10° Flexion) wurden mit 2 Punkten bewer-

    tet. Eine moderate Kniegelenksflexion (16° - 25° Flexion) - bzw. Kniegelenks-

    hyperextension (1° - 10° Flexion) wurden mit 1 Punkt bewertet. Ein Kniege-

    lenkswinkel von 0° - 15° Flexion während der Standphase wurde mit 0 Punkten

    bewertet.

    10. Terminal Swing Position: Eine extreme Kniegelnksflexion (> 30° Fle-

    xion)- bzw. Kniegelenkshyperxtension (> 10° extension) kurz bevor die Ferse

    Kontakt mit dem Boden hat wurde mit 2 Punkten bewertet. Eine moderate

    Kniegelenksbeugung (16° - 30° Flexion) – bzw. leichte Hyperxtension (4° Fle-

    xion – 10° Extension) wurden mit 1 Punkt bewertet. Für einen Kniege-

    lenkswinkel von 5° - 15° Flexion wurden 0 Punkte berechnet.

    11. Peak Knee Flexion in Swing: Für eine extrem hohe Kniegelenksfle-

    xion (> 85° Flexion) oder eine extrem niedrige Beugung (< 35° Flexion) wäh-

    rend der Schwungphase wurden 2 Punkte berechnet. Eine moderat erhöhte

    (71° - 85° Flexion)- bzw. reduzierte (35° - 49° Flexion) Kniegelenksflexion

    wurde mit 1 Punkt bewertet. Eine normale Beugung von 50° - 70° Flexion

    wurde mit 0 Punkten bewertet.

  • 32

    12. Peak Hip Extension in Stance: Eine extreme Hüftflexion (> 15° Fle-

    xion) – bzw. Hüfthyperextension (> 35° Extension) während der Standphase

    wurden mit 2 Punkten bewertet. Eine moderate Flexion (1° - 15° Flexion) –

    bzw. moderate Hyperextension (21° - 35° Extension) wurde mit 1 Punkt be-

    wertet. Eine normale Hüftextension von 0° - 20° wurde mit 0 Punkten bewer-

    tet.

    13. Peak Hip Flexion during Swing: Eine extreme Hüftflexion (> 60° Fle-

    xion) – bzw. extrem reduzierte Hüftflexion (< 10° Flexion) während der

    Schwungphase wurde mit 2 Punkten bewertet. Eine erhöhte Hüftflexion (46°

    - 60° Flexion) – bzw. reduzierte Hüftflexion (10° - 24° Flexion) wurde mit 1

    Punkt bewertet. Eine normale Hüftflexion von 25° - 45° wurde mit 0 Punkten

    bewertet.

    14. Peak Sagittal Position in S