M. Hennerici H. Bii.zner Gangstorungen Springer Berlin Heidelberg New York Barcelona Hongkong London Mailand Paris Singapur Tokio M. Hennerici H. Bazner Gangstorungen Grundlagen und computergestiitzte Ganganalyse Mit 111 Abbildungen und 23 Tabellen i Springer Professor Dr. Michael Hennerici Direktor der Neurologischen Universitatsklinik Dr. Hansjorg Blizner Wiss. Assistent der Neurologischen Universitatsklinik Universitatsklinikum Mannheim Ruprecht- Karls-Universitat Heidelberg Theodor- Kutzer-Ufer 68135 Mannheim ISBN-13:978-3-642-64011-7 Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme Hennerici, Michael: Gangstarungen: Grundlagen und computergestiitzte Ganganalyse I Michael Hennerici; Hansjarg Biizner. Unter Mitarb. von H. Hefter ... Mit Beitr. von V. Hamberg; K.-H. Mauritz. - Berlin; Heidelberg; New York; Barcelona; Hongkong; London; Mailand; Paris; Singapur; Tokio: Springer, 2001 ISBN-13:978-3-642-64011-7 e-ISBN -13: 978-3-642-59529-5 DOl: 10.1007/978-3-642-59529-5 Dieses Werk ist urheberrechtlich geschiitzt. Die dadurch begriindeten Rechte, insbeson dere die der ilbersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildun gen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilrnung oder der VervieWiltigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine VervieWiltigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Be stimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. Septem ber 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulassig. Sie ist grundsatzlich vergiitungs pflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsge setzes. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York ein Unternehmen der BertelsmannSpringer Science+Business Media GmbH © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2001 Softcover reprint of the hardcover 1st edition 2001 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in die sem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daB solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten waren und daher von jedermann benutzt werden diirften. Produkthaftung: Fiir Angaben iiber Dosierungsanweisungen und Applikationsformen kann vom Verlag keine Gewiihr iibernommen werden. Derartige Angaben miissen vom jeweiligen Anwender im Einzelfall anhand anderer Literaturstellen auf ihre Richtigkeit iiberpriift werden. Herstellung: PRO EDIT GmbH, Heidelberg Umschlaggestaltung: de'blik, Berlin Satz: K+V Fotosatz GmbH, Beerfelden Gedruckt auf saurefreiem Papier SPIN 10675239 26/3134/di 543 2 1 0 Vorwort In der Evolution reflektieren Sprachentwicklung und Gangbildung den Ubergang von Primaten zu homo sapiens aufgrund einer massiven morpho logischen Erweiterung und funktionellen Verdichtung neuronaler Einheiten des Gehirns. Auch in der Onto genese kommen der sensomotorischen wie der Sprachentwicklung im Sauglings- und Kindesalter besonders im Falle einer Retardierung oder Fehlentwicklung eine eminente phanomenologische und diagnostische Bedeutung zu. SchlieBlich sind Einschrankungen kognitiver wie lokomotorischer Fahigkeiten ein Hauptproblem einer immer alter wer denden Bevolkerung, wobei Storungen der Gleichgewichtsregulation des Korpers und der Fortbewegung nicht nur eine der haufigsten Ursachen von Verletzungen mit hoher Morbiditat und Mortalitat darstellen, sondern daruber hinaus fur eine eingeschrankte soziale Kommunikation und damit verbundene Vereinsamung im hoheren Lebensalter verantwortlich sind. Wah rend die Vielfalt kognitiver Leistungsfahigkeit und die Beschreibungen ihrer Fehlfunktionen uber Jahrzehnte hinweg Physiologen, Psychologen, Bio logen und Ante verschiedener Fachrichtungen interessiert und in vielfaItigen und zahlreichen Publikationen ihren Niederschlag gefunden haben, ist die Anzahl von VerOffentlichungen, die sich mit Aspekten von Korperbalance und -mobilitat beschaftigen, vergleichsweise klein und in der Mehrzahl ohne praktischen Nutzen. Aus der Schwierigkeit, einen vierdimensionalen Vorgang zu beschreiben, wie er bei Veranderungen von Korperpositionen uber die Zeit ablauft, resultiert die Hilflosigkeit in der Zuordnung und Differenzie rung von physiologischen und pathophysiologischen Abliiufen. Dies geht ein her mit einer Vernachlassigung von Gang- und Gleichgewichtsstorungen in der klinischen Praxis und einem mangelnden Interesse, an der Behandlung und Entwicklung geeigneter therapeutischer Strategien mitzuwirken. In dem vorliegenden Buch wird der Versuch unternommen, mit Hilfe eines relativ einfachen diagnostischen Verfahrens, der sogenannten computerisier ten Ganganalyse, normale Varianten und StOrungen der Fortbewegung zu dokumentieren und anschaulich spezifische Muster bei unterschiedlichen Er krankungen zu illustrieren. Die Idee hierzu entstand aus der praktischen An wendung der computerisierten Ganganalyse in den 90iger Jahren in uber 5000 Einzeluntersuchungen an unserer Klinik und der daraus wachsenden Uherzeugung, dass erstmals ein wertvolles, weil praktisch einfach anwend bares und diagnostisch aussagekraftiges Verfahren damit zur Verfugung stand: insbesondere bei Verlaufsuntersuchungen ist die Beurteilung von Ver- VI Vorwort anderungen im positiven wie negativen Sinne moglich. Subjektive Impressio nen des Patienten, von Physiotherapeuten und Anten uber die Behandlungs ergebnisse bei verschiedenen neurologischen, internistischen und orthopadi schen Erkrankungen, wahrend des stationaren Aufenthaltes oder auch in der Ambulanz sowie uber kurzere wie langere Zeitraume konnen dann zu all gemein verbindlichen Konsequenzen fuhren, wenn wissenschaftlich verwert bare, objektive Parameter einen in der Regel zwar begrundeten, aber oft un zuverlassigen, weil schwer erinnerlichen Eindruck erganzen. Neben einfuhrenden Kapiteln uber die Grundlagen in Physiologie und Pa thophysiologie von Gang und GangstOrungen, die das Verstandnis fur die Thematik wecken bzw. erweitern sollen, steht im Zentrum die Beschreibung und Dokumentation unterschiedlicher Muster von Gangphanomenen mit ih rer quantitativen Analyse in einem einfachen diagnostischen System - kasuis tisch sind eine ganze Reihe von Beispielen zur Illustration in einem besonde ren Kapitel als Atlas zusammengefasst. Gesammelt und dokumentiert haben wir alle diese Beispiele mit unseren Physiotherapeutinnen/MTAs im Gang labor, von den en wir insbesondere Frau Judith Kerwath und Frau Andrea Epple an dieser Stelle fur ihre Unterstutzung und standige Einsatzbereitschaft besonderen Dank sagen mochten. Gemeinsame Initialstudien mit der computerisierten Ganganalyse verbin den die Mannheimer Neurologische Universitatsklinik mit dem Dusseldorfer Universitatsklinikum und dem Neurologischen Therapiecentrum an der Heinrich-Heine-Universitat Dusseldorf - es lag also nahe, spezielle Kapitel zu dies em Buch von Mitarbeitern dieser Institutionen zu erbitten, denen wir daruber hinaus fur ihr Engagement und ausdauernde Kooperation aufrichtig danken. Dem Springer-Verlag Heidelberg verdanken wir die sorgfaltige Ausstattung des Buches und die unterstutzende Zusammenarbeit, insbesondere Frau Gise la Zech. Unseren Familien, insbesondere Marion Hennerici und Beate Harrer, die wegen unserer Tatigkeit an diesem Buch auf viele gemeinsame Stunden verzichten mussten, sei an dieser Stelle ebenfalls herzlich gedankt. Mannheim, im Herbst 2000 MICHAEL HENNERICI und HANS]ORG BAZNER Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung: Gang und Gangstorungen ................... . 2 Grundlagen zur Gangphysiologie ....................... . 5 Der menschliche Gangzyklus .......................... . 5 Zeitliche und raumliche Parameter des menschlichen Gangs ... . 9 Kinetik: Krafte und Kraftmomente ...................... . 9 Krafte, die auf das Link-segment-Modell einwirken .......... . 10 Kraftsensoren/-transducer und Kraftmessplatten ............ . 10 Klinische Untersuchung von Balance und Gang ............. . 13 3 Pathophysiologie von Gangstorungen .................... . 15 Vestibulare Storungen ............................... . 16 Sensomotorische Storungen ........................... . 17 Visuelle Storungen .................................. . 18 Multisystem-Koordinationsstorungen .................... . 18 Muskuloskelettale Veranderungen ....................... . 19 Storung der Basalganglienfunktion ...................... . 19 Dopamin-Uberschuss-Syndrome ........................ . 20 Zerebellare Erkrankungen ............................ . 20 Pyramidale und nichtpyramidale motorische Storungen ...... . 21 Prafrontale Lasionen ................................ . 23 Kognitive Strategien zur Kompensation von Gangstorungen .... 24 4 Nomenklatur - Einteilung von Gangstorungen ............. . 25 Physiologisches Gangbild ............................. . 28 Sonderformen und spezifische Syndrome diffus-komplexer Gangstorungen ..................................... . 30 5 Methodik der Computerdynographie (CDG) ............... . 33 Grafische Darstellung der Messungen .................... . 33 Histogramm ..................................... . 33 Ganglinien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Zyklogramm .................................... . 37 Boden-Reaktions-Krafte (BRK) ....................... . 37 Gemittelte Boden-Reaktions-Kdifte .................... . 39 Schrittzeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 VIII Inhaltsverzeichnis Ganganalysescore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Welche Parameter der klinischen Ganguntersuchung lassen sich in der CDG darstellen und messen? . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 6 Klinische Gangstorungen in der CDG ................... . 47 Zerebellare und spinozerebellare Gangstorungen ............ . 47 Charakteristika zerebellarer Gangstorungen ............. . 48 Ataxie in der CDG ................................ . 53 Gangstorungen bei Basalganglienerkrankungen . . . . . . . . . . . . . . 56 M. Parkinson . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 CDG bei M. Parkinson . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Chorea Huntington und Hemiballismus ................... 67 Multisystematrophie (MSA) ............................ 69 Steele-Richardson-Olszewski-Syndrom .................... 70 Diffus-komplexe Gangstorungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 "Cautious gait" ("angstlicher Gang") ................... 71 Subkortikales Dysequilibrium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 Frontales Dysequilibrium ............................ 73 Isolierte Starthemmung (Scheitern der Ganginitiierung, "gait ignition failure") .............................. 75 "Frontale" Gangstorung ............................. 76 CDG bei diffus-komplexen Gangstorungen ............... 78 Gangstorung bei Lasionen des oberen motorischen Neurons ("spastische" Gangstorung) ............................ 80 Pathophysiologie der Spastik ......................... 81 Zentrale Programmierung ........................... 81 Propriozeptive Reflexe .............................. 81 Reflexwirkung und Muskeltonus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 CDG bei spastischer Hemi- oder Paraparese . . . . . . . . . . . . . . 85 Normaldruckhydrozephalus ............................ 85 Funktionelle ("psychogene") Gangstorungen . . . . . . . . . . . . . . . . 88 Orthostatischer Tremor ............................... 90 7 Verlaufsstudien in der CDG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Prospektive Langsschnittstudie SVE ...................... 91 Langzeitverlauf der GangstOrung bei SVE . . . . . . . . . . . . . . . . 93 Amantadin und Physiotherapie bei subkortikaler vaskularer Enzephalopathie (SVE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 Messung des Rehabilitationserfolgs bei Gangstorungen nach Schlaganfallen ...................................... 99 8 Computerdynographische Erkenntnisse zur Entwicklung des menschlichen Gangs .............................. 105 K. Muller 9 Denken und Gehen .................................. 112 O. Janke, J. Netz, V. Homberg In haltsverzeichnis IX 10 Gang nach Schlaganfall - Beispiele zur Anwendung der CDG in der Rehabilitation ................................. 118 W. Nickels, H. Hefter, V. Hamberg 11 Gangstorungen und Stiirze bei alteren Menschen . . . . . . . . . . . . 132 Epidemiologie von Stiirzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 Warum stiirzen alte Menschen? ......................... 133 Altern, posturale Kontrolle und Stiirze .................... 134 Veranderungen des Gangs im Alter und ihre Verbindungen zu Stiirzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 12 Atlas............................................. 141 Paretische Gangstarungen ............................. 141 Ataktische Gangstarungen ............................. 158 GangstOrungen bei Basalganglien-Erkrankungen . . . . . . . . . . . .. 168 Diffus-komplexe GangstOrungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 Posturaler Tremor ................................... 195 Funktionelle Gangstarungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 GangstOrungen anderer Ursache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 204 Anhang 13 Tabellen, Formeln, Scores 214 14 Glossar zur Ganganalyse .............................. 220 15 Literatur.......................................... 226 Sachverzeichnis ..................................... 243 Mitarbeiterverzeichnis Priv.-Doz. Dr. Dr. Harald Hefter Neurologische Universitatsklinik der Heinrich-Heine-Universitat Moorenstr. 5 40225 Dusseldorf Priv.-Doz. Dr. Volker Hamberg Neurologisches Therapie Centrum an der Heinrich-Heine-Universitat Hohensandweg 37 40591 Dusseldorf Oliver Janke Neurologisches Therapie Centrum an der Heinrich-Heine-Universitat Hohensandweg 37 40591 Dusseldorf Priv.-Doz. Dr. Kristina Muller Ltd. Antin der Abt. fUr Neuropadiatrie St. Mauritius Therapieklinik Strumper Strage 40670 Meerbusch Priv.-Doz. Dr. med. Dipl. Phys. Johannes Netz Neurologisches Therapie Centrum an der Heinrich -Heine-Universitat Hohensandweg 37 40591 Dusseldorf Dr. Werner Nickels Neurologisches Therapie Centrum an der Heinrich -Heine-Universitat Hohensandweg 37 40591 Dusseldorf
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