Ganganalysen unter Dual tasking-Bedingungen : Einfluss motorischer und kognitiver Aufgaben auf Gangparameter von Parkinsonpatienten

Abstract

Hintergrund: Das Parkinsonsyndrom hat einen starken Einfluss auf das Gangbild und die Haltung der Erkrankten, wodurch es zu diversen Gangbildveränderungen kommt, die einen Teilaspekt einer erhöhten Sturzgefahr der Erkrankten darstellen. Aus diesem Sturzrisiko resultiert eine Angst vor erneuten Stürzen und eine sich daraus ergebende Verringerung der Mobilität im Alltag, die wiederum die Gangbildveränderungen verstärken. Daraus kann erneut ein Sturzereignis entstehen. Für die Patienten ergibt sich damit ein Teufelskreis, dessen Aufschlüsselung wichtig ist, um die Risikofaktoren mithilfe von Untersuchungen erkennen und mindern sowie letztlich den Kreislauf durchbrechen zu können. Denn die Gangbildveränderungen mit all ihren Folgen führen zu einer erheblichen Einschränkung der Lebensqualität und Unabhängigkeit der Patienten.

Zielsetzung: Der Grundgedanke der Studie und ihrer Auswertung besteht nun darin, Parameter zu finden, die als Marker für eine erhöhte Sturzgefahr dienen und langfristig im klinischen Alltag gebräuchlich sein können.

Methodik: Wir führten eine Ganganalyse von einem Gesamtkollektiv mit 82 Probanden, welche sich in 47 Parkinsonpatienten und 35 Kontrollprobanden unterteilten, durch. Die Messung umfasste die Ermittlung des Gangbildes durch drei verschiedene Gangtests, die jeweils unter drei verschiedenen Bedingungen durchgeführt wurden. Die Dual tasking-Aufgaben nutzten wir, um den Einfluss von parallel durchzuführende Handlungen auf das Gangbild untersuchen zu können. In der vorliegenden Studie wurde das Messsystem Mobility Lab von APDM verwendet, welches sechs tragbare Sensoren mit integrierten Akzelerometern und Gyroskopen nutzt, um den Gang analysieren zu können. Dieses Messsystem wurde angewendet, um einen möglichst natürlichen Gang aufzeichnen zu können, der von äußeren Einflüssen unbeeinträchtigt blieb. Mit dem IWalk wurde der Gang der Probanden untersucht, den sie innerhalb von 2 Minuten zurücklegen konnten. Ein Durchgang erfolgte dabei unter Normalbedingung und damit ohne Ablenkung. Zwei weitere Durchgänge wurden unter Dual tasking in Form einer auditiven Aufgabe als kognitive Ablenkung und einer motorischen Ablenkung absolviert. Gegenstand der vorliegenden statistischen Auswertung war die Gangbildanalyse des IWalk.

Ergebnisse: Die Schrittgeschwindigkeit und die Schrittlänge der Parkinsonpatienten war geringer als die der Kontrollprobanden. Eine Dual tasking-Aufgabe führte im Patientenkollektiv zu einer Abnahme der Schrittgeschwindigkeit und der Schrittlänge, die Art der Ablenkung hatte keinen Einfluss. Eine kognitive Aufgabe führte auch im Kontrollkollektiv zu einer Verringerung der Schrittgeschwindigkeit. Die Schrittfrequenz der Parkinsonpatienten nahm erneut unter beiden Formen der Ablenkung ab. Dagegen kam es im Kontrollkollektiv nur unter kognitiver Ablenkung zu einer Verringerung. Anhand des ‚Phase Coordination Index‘, der ein Maß für einen akkuraten sowie symmetrischen Gang darstellen soll, und der ‚Swing asymmetry‘ ergab sich, dass die Asymmetrie im Gangbild der Patientengruppe deutlich stärker ausgeprägt war und eine Zunahme der Asymmetrie nur unter motorischer Ablenkung zu erkennen war. Das Patientenkollektiv wies ein signifikant geringeres Bewegungsausmaß des Rumpfes und der Beine auf, worin sich die Rigidität des Körpers widerspiegelt. Eine auditive Ablenkung führte im Patientenkollektiv zu einer weiteren Abnahme des Bewegungsmaßes. Es bestand eine Korrelation zwischen dem ‚Phase Coordination Index‘ und dem UPDRS. Der MoCA-Test des Parkinsonkollektivs korrlierte negativ mit dem ‚Phase Coordination Index‘ unter auditiver Ablenkung und positiv mit dem Parameter ‚Stride velocity‘ unter motorischer Ablenkung. Für das Kontrollkollektiv konnte eine positive Korrelation zwischen dem MoCA-Testeregebnis und dem ‚Range of Motion Trunk frontal‘ erhoben werden.

Schlussfolgerung: Somit konnten deutliche Unterschiede im Gangbild beider Kollektive erkennbar gemacht werden. Zudem konnten unterschiedliche Veränderungen unter den verschiedenen Dual tasking-Bedingungen dargestellt werden, sodass davon auszugehen ist, dass eine parallel gestellte Aufgabe zu signifikanten Gangbildveränderungen sowie einer zunehmenden Unsicherheit und einer einhergehenden erhöhten Sturzgefahr führt. Diese Veränderungen stellten sich im Patientenkollektiv prägnanter dar, sodass im Vergleich zum Kontrollkollektiv von einer größeren Einschränkung durch parallele Handlungen und einer größeren Sturzgefahr ausgegangen werden kann. Die vorliegende Studie ist der Beginn einer Langzeitstudie. Im Weiteren sollen nun die hier ermittelten Daten durch erneute Messungen im Verlauf betrachtet werden, um langfristig eine Aussage über Risikofaktoren, die sich anhand veränderter Gangbildparameter technisch erfassen lassen, machen zu können.

Introduction: Parkinson’s disease has a strong effect on the gait and posture, which leads to various changes in gait pattern, what represent some aspect of an increased risk of falling of the patients. This risk results in a fear of new falls and a consequent reduction in mobility in everyday life, that leads again in increased gait pattern changes. This can cause once more another fall. It results in a vicious cycle whose investigation is important to recognize and reduce the risk factors and ultimately be able to break the cycle. The changes in gait with all their consequences lead to a considerable restriction of the quality of life and independence of the patients. Intention: The basic idea of the present study was to find a parameter that serves as a marker for an increased risk of falling and can be used in the long term in everyday clinical practice. Methods: For further investigation of the problem of increased risk of falls we performed a gait analysis of 82 subjects divided into 47 people with Parkinson’s disease and 35 healthy elderly subjects. The measurement included the determination of gait pattern by using three different tests, each performed under normal condition and under dual tasking-condition. We used these dual tasking-conditions to simulate daily situations, in which people have to handle a parallel task while walking, to study the influence on the gait pattern. In the present study the measurement Mobility Lab from APDM were utilized. This system uses six portable inertial sensors with integrated accelerometers and gyroscopes to analyze the gait pattern and it was created to record the most natural gait as possible, which is unimpaired by external influences. The test IWalk examined the gait of the subjects, which they could cover within 2 minutes. A passage was made under normal conditions and thus without distraction. Two additional rounds were completed under dual tasking by using an auditory and a motor distraction. The present data analysis contains the results of the IWalk. Results: - The stride velocity and stride length of patients with Parkinson’s disease were lower than those of the healthy elderly subjects. - Dual tasking led to a decrease of the stride length and the stride velocity in the patient group , the type of distraction had no relevance. A cognitive task also led to a reduction in stride velocity in the control group