Was ist eine Posturographie?

Posturographie mit PhysioSensing

1- Was ist das?

Die Posturographie ist eine nicht invasive Technik, die das Gleichgewichtsverhalten einer Person im aufrechten Gang quantifiziert. Wie bereits in früheren Artikeln (Was ist Gleichgewicht?) erwähnt, wird das Gleichgewicht durch ein komplexes sensorisch-motorisches Kontrollsystem erreicht und aufrechterhalten, das das visuelle, somatosensorische und vestibuläre System umfasst. Durch die Integration dieser Systeme in Echtzeit durch das zentrale Nervensystem wird der Schwerpunkt des Körpers über seiner Basis gehalten

Die Posturographie wird üblicherweise in statische und dynamische Verfahren unterteilt. Statisch ist die Untersuchung der Körperhaltung bei ungestörter, ruhiger, aufrechter Körperhaltung, dynamisch bei externen Störungen, in der Regel mit Hilfe von Schaumstoffkissen oder einer beweglichen Oberfläche. Am häufigsten werden die Techniken der Posturographie zur objektiven Analyse des Gleichgewichts und der Haltungsreaktion in verschiedenen Situationen mit zunehmender Komplexität eingesetzt, z. B. bei Untersuchungen mit offenen oder geschlossenen Augen, auf festen oder geschäumten Oberflächen, mit oder ohne visuelle Konflikte und unter anderen Bedingungen [1]

Die PhysioSensing-Software (Abbildung 1) wird mit dem Body Sway-Protokoll geliefert, einem Tool, das die Erstellung einer personalisierten Posturographie ermöglicht, die mehrere Merkmale der Haltungskontrolle misst. Dieses Protokoll ermöglicht die Auswahl der folgenden Eingabeparameter

Visuelles System: Augen geöffnet oder geschlossen;

Propriozeptives System: feste oder geschäumte Oberfläche;

Standposition: bequemer Stand, zwei Füße zusammen, Tandem, Halbtandem, auf dem linken oder rechten Bein stehen;

Obere Extremitäten: Arme neben dem Körper, Hände auf den Hüften, Arme auf der Brust verschränkt oder Hände hinter dem Kopf;

Kniebeugewinkel: 0°, 30°, 60° oder 90°;

Testdauer: Werte zwischen 5 und 120 Sekunden;

Anzahl der Versuche: 1, 2, 3, 4 oder 5 Versuche.

Abbildung 1 - (Links) Auswahl der Body Sway-Schnittstelle. (Rechts) Beispiel einer posturographischen Untersuchung mit PhysioSensing-Lösung.

2- Was wird gemessen?

Das am häufigsten verwendete Maß in der Posturografie ist der Druckmittelpunkt (COP). Dabei handelt es sich um den Punkt, an dem der Bodenreaktionsvektor auf die Oberfläche der Stütze wirkt. Die Bodenreaktionskraft entspricht der Summe aller auf die Fußsohlenoberfläche wirkenden Kräfte, d. h. aller Muskel- und Gravitationskräfte, die in einem bestimmten Zeitraum wirken. Mit Hilfe von Technologien wie Kraft- und Druckplatten (Abbildung 2) ist es möglich, die kleinen Korrekturen zu quantifizieren, die durchgeführt werden, um der destabilisierenden Wirkung der Schwerkraft, auch bekannt als Körperschwanken, während des ruhigen Stehens entgegenzuwirken. Mehr dazu finden Sie in diesem Artikel.

Abbildung 2 - PhysioSensing Kraft- und Druckplattenlösungen.

Die Körperschwankung kann in Druckmittelpunktwerte in mediolateraler (ML) und anteroposteriorer (AP) Richtung umgerechnet werden. Es gibt zwei Möglichkeiten, die COP-Daten zu visualisieren: durch ein Statokinesigramm (Abbildung 3), das die COP-Verschiebung in beide Richtungen während der Posturographie-Untersuchung darstellt, und durch Stabilogramm-Diagramme (Abbildung 4), die die COP-Verschiebung über die Zeit für jede Richtung zeigen.

Abbildung 3 - (Links) Darstellung der mediolateralen und anteroposterioren Verschiebungen (links) und deren Darstellung in einem Statokinesigramm (rechts)

Abbildung 4 - Beispiel für Stabilogramme in mediolateraler (oben) und anteroposteriorer (unten) Richtung.

Aus dem Statokinesigramm und den Stabilogrammen des COP lassen sich mehrere Parameter ableiten. Einige Beispiele für bekannte Parameter, die in der Posturographie berechnet werden, sind [2] (Abbildung 5):

COP-Verschiebung oder -Länge: Gesamtlänge des Druckmittelpunktpfades. Der COP-Pfad ist die Reihe von Datenpunkten, die durch die Bewegung des COP entstehen.

AP- und ML-Bereich: Abstand zwischen maximalem und minimalem COP-Wert in anteroposteriorer und mediolateraler Richtung (mm).

Mittlere COP-Geschwindigkeit: Vom Druckzentrum zurückgelegte Strecke geteilt durch die Testzeit (mm/s oder °/s).

COP-Ellipse Fläche: Fläche der Vorhersage-Ellipse mit 95% der COP-Werte (mm²). Sie kann mit der Methode der Hauptkomponentenanalyse berechnet werden

Abbildung 5 - (Linkes Statokinesigramm) Angabe des AP- und ML-Bereichs, die den Höchst- und Mindestwerten in den Stabilogrammen entsprechen. Darstellung der COP-Daten im Detail (Mitte), in der jede COP-Verschiebung (D1, D2, D3) zu sehen ist. Die COP-Länge ist die Summe all dieser Auslenkungen. Die Geschwindigkeit kann dann berechnet werden, indem jede Veränderung der Verschiebung durch das Zeitintervall zwischen den Erfassungen dividiert wird. (Rechtes Statokinesigramm) Darstellung der COP-Ellipsenfläche mit 95% der COP-Werte.

Mit dem Body Sway-Protokoll von PhysioSensing ist es möglich, mehr als 30 Parameter aus COP-Daten zu ermitteln. Abbildung 6 zeigt ein Beispiel für einen klinischen Bericht über eine Posturographie-Untersuchung mit vier Versuchen.

Lesen Sie auch die 12 Protokolle für die Gleichgewichtsbeurteilung mit Kraft-/Druckplatte.

Abbildung 6 - Beispiel eines Body Sway-Berichts mit allen ermittelten Parametern und Diagrammen (Statokinesigramm, Stabilogramme und Leistungsspektraldesnität aus der Fourier-Analyse).

3- Bedeutung der Posturographie

Verschiedene Erkrankungen wie Schlaganfall, Morbus Parkinson, Multiple Sklerose, Zerebralparese, Gleichgewichtsstörungen, Knie- und Fußverletzungen, traumatische Hirnverletzungen und viele andere beeinträchtigen das Gleichgewicht. Daher ist es wichtig, über Hilfsmittel wie die Posturographie zu verfügen, die den Angehörigen der Gesundheitsberufe dabei helfen, festzustellen, ob ein Gleichgewichtsproblem vorliegt und welcher Art und/oder Ursache dieses Problem ist. Der Hauptwert einer posturographischen Untersuchung liegt in den objektiven Informationen, die sie liefert und die es ermöglichen, den Patienten zu beurteilen [3]:

- Die verschiedenen am Gleichgewicht beteiligten sensorischen Systeme (vestibulär, visuell und somatosensorisch);

- Veränderungen der automatischen und freiwilligen motorischen Reaktionen;

- Haltungsstrategien;

- Abweichungen vom Körperschwerpunkt;

- Veränderungen der Grenzen der Stabilität.

Wenn ein Patient beispielsweise Schwierigkeiten hat, das Gleichgewicht mit geschlossenen Augen auf einer instabilen Oberfläche zu halten, deutet dies auf ein sensorisches Muster einer vestibulären Dysfunktion hin. Es gibt auch andere Muster, wie z. B. die Abhängigkeit von der Oberfläche oder ein kombiniertes visuell-vestibuläres Defizit. Somit kann die Posturographie dazu beitragen, die pathophysiologischen Mechanismen bei Patienten mit Gleichgewichtsstörungen zu verstehen [4]

Es gibt mehrere Studien über den Einsatz von Posturographie-Instrumenten bei verschiedenen Pathologien. So untersuchten Guntram et al. [5] die Unterschiede in der Körperschwankung bei älteren Menschen und Patienten mit der Parkinson-Krankheit und stellten bei Untersuchungen mit geschlossenen Augen signifikante Unterschiede in den Schwankungsparametern fest. Reid et al. [6] nutzten die Posturographie auch, um die Inzidenz der großfaserigen peripheren Neuropathie zu beurteilen, indem sie die Ergebnisse mit denen der konventionellen Elektromyographie (EMG) verglichen. In dieser Studie wurden abnorme Schwankungsmuster nur bei Patienten festgestellt, die EMG-Anomalien aufwiesen, die mit der Pathologie übereinstimmten, und die sich signifikant von den Ergebnissen der Kontrollpersonen unterschieden. In der Studie von Balaguer García R. et al. [7] wurde festgestellt, dass die Posturographie mit statischen und dynamischen Tests zwischen normalen und peripheren vestibulären Störungen unterscheiden kann und ergänzende Informationen zu klassischen Tests wie dem vestibulo-okulären Reflex liefert, um den Funktionsstatus von Patienten mit Instabilität besser zu verstehen.

Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass sie auch den Angehörigen der Gesundheitsberufe helfen können, die Wirksamkeit und Effizienz von Rehabilitationsprogrammen zu steuern und zu bewerten, um die Behandlungsergebnisse zu maximieren. Außerdem lassen sich reproduzierbare, praktische und verlässliche Ausgangsdaten ermitteln, die eine Überwachung der Entwicklung des Patienten ermöglichen

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Bibliographie

[1] J. E. Visser, M. G. Carpenter, H. van der Kooij und B. R. Bloem, "The clinical utility of posturography", Clin Neurophysiol, vol. 119, no. 11, pp. 2424-2436, Nov. 2008, doi: 10.1016/j.clinph.2008.07.220.

[2] M. Duarte und S. M. S. F. Freitas, "Revisão sobre posturografia baseada em plataforma de força para avaliação do equilíbrio," Revista Brasileira de Fisioterapia, vol. 14, no. 3, pp. 183-192, Jun. 2010, doi: 10.1590/S1413-35552010000300003.

[3] C. Monteiro, Posturografia dinâmica computorizada. Vertigem do diagnóstico à Reabilitação, Edição José luis Reis, vol. I, Série II, Capítulo X. 2006.

[4] J. M. Furman, "Posturography: uses and limitations," Baillieres Clin Neurol, vol. 3, no. 3, pp. 501-513, Nov. 1994.

[5] G. W. Ickenstein et al., "Static posturography in aging and Parkinson's disease," Front. Ag. Neurosci.", Vol. 4, 2012, doi: 10.3389/fnagi.2012.00020.

[6] V. A. Reid, H. Adbulhadi, K. R. Black, C. Kerrigan, and D. Cros, "Using Posturography to Detect Unsteadiness in 13 Patients with Peripheral Neuropathy: A Pilot Study", Neurology & Clinical Neurophysiology, vol. 2002, no. 4, pp. 2-8, Sep. 2002, doi: 10.1162/153840902760213658.

[7] R. Balaguer García, S. Pitarch Corresa, J. M. Baydal Bertomeu, und M. M. Morales Suárez-Varela, "Static Posturography with Dynamic Tests. Usefulness of Biomechanical Parameters in Assessing Vestibular Patients," Acta Otorrinolaringologica (English Edition), vol. 63, no. 5, pp. 332-338, Sep. 2012, doi: 10.1016/j.otoeng.2012.09.003.

Claudia Tonelo

Sensing Zukunftstechnologien