Der Zusam­men­hang zwi­schen Phan­tom­schmerz und soma­to­sen­so­risch-kor­ti­ka­ler Organisation

Ein­lei­tung

Phan­tom­schmer­zen und ande­re Phan­tom­sen­sa­tio­nen stel­len noch immer ein Mys­te­ri­um dar. Vie­le Ampu­ta­ti­ons­pa­ti­en­ten ver­spü­ren im Phan­tom­glied Bewe­gun­gen und/oder kön­nen Bewe­gun­gen im Phan­tom­glied men­tal initi­ie­ren; nahe­zu alle Pati­en­ten, die sich im Erwach­se­nen­al­ter einer Ampu­ta­ti­on unter­zie­hen müs­sen, neh­men das nicht mehr vor­han­de­ne Glied pro­prio­zep­tiv und soma­to­sen­so­risch wahr ¹. Phan­tom­sen­sa­tio­nen, etwa das Gefühl von Wär­me oder Käl­te, Gewicht und Lage des Kör­per­teils, tre­ten beson­ders häu­fig nach Ampu­ta­ti­on der obe­ren oder unte­ren Extre­mi­tä­ten auf und ent­spre­chen nahe­zu exakt dem frü­he­ren Glied. Bei ca. 60 % der Pati­en­ten ver­kürzt sich im Lau­fe der Zeit das Phan­tom­glied in Rela­ti­on zum übri­gen Kör­per, ein Pro­zess, der „teles­co­ping“ genannt wird. Die Pati­en­ten neh­men mit zuneh­men­dem zeit­li­chem Abstand zur Ampu­ta­ti­on den Fuß oder die Hand direkt an oder in der Trenn­stel­le des Stump­fes wahr.

Anzei­ge

Kli­nisch beson­ders bedeut­sam ist der Phan­tom­schmerz. Unter Phan­tom­schmer­zen wer­den dabei schmerz­haf­te Emp­fin­dun­gen ver­stan­den, die im nicht mehr vor­han­de­nen, vir­tu­el­len Kör­per­teil emp­fun­den wer­den ^{2 3}. Die Häu­fig­keit von Phan­tom­schmer­zen ist von der Höhe der Ampu­ta­ti­on abhän­gig, aber auch von der Art der Befra­gung. Fragt man prä­zi­se und detail­liert, stellt man fest, dass nahe­zu alle Ampu­ta­ti­ons­pa­ti­en­ten irgend­wann ein­mal Phan­tom­schmer­zen emp­fun­den haben. Phan­tom­schmer­zen sind nach Arm‑, Hand‑, Bein- oder Fuß­am­pu­ta­ti­on beson­ders häu­fig. Sie kön­nen aber auch nach klei­ne­ren Ampu­ta­tio­nen, etwa von Fin­gern ^{4 5}, nach Zahn­ex­trak­tio­nen, Brust­am­pu­ta­tio­nen u. a. auf­tre­ten. Neben spon­tan auf­tre­ten­den Phan­tom­schmer­zen gibt es auch sol­che, die durch Mani­pu­la­ti­on z. B. des Stump­fes oder ande­rer Stel­len des Kör­pers her­vor­ge­ru­fen wer­den kön­nen ^{6 7 8}. Die­se über­tra­ge­nen Sen­sa­tio­nen wei­sen manch­mal eine Punkt-zu-Punkt-Kor­re­spon­denz auf, d. h., die Sti­mu­la­ti­on benach­bar­ter Haut­area­le im Gesicht kann zur Wahr­neh­mung von Berüh­run­gen in benach­bar­ten vir­tu­el­len Fin­gern der Phan­tom­hand füh­ren ⁹.

Inten­si­tät und Dau­er der Phan­tom­schmer­zen vari­ie­ren beträcht­lich. Sher­man ¹⁰ ermit­tel­te in einer Befra­gung von ca. 5.000 Ampu­tier­ten bei 18 % der Pati­en­ten kon­ti­nu­ier­li­che Schmer­zen, bei 33 % täg­li­che Schmer­z­epi­so­den. Aktu­el­le Daten aus Deutsch­land zei­gen ein ähn­li­ches Bild ¹¹: Rund 50 % der Pati­en­ten such­ten wegen der Schmer­zen den Arzt auf. Phan­tom­schmer­zen gehö­ren zur Grup­pe der neu­ro­pa­thi­schen Schmer­zen. Die­se las­sen sich oft nicht zufrie­den­stel­lend the­ra­pie­ren, auch wenn in der Lite­ra­tur mehr als 60 The­ra­pie­an­sät­ze beschrie­ben wer­den ^{12 13 14}.

Auf­bau­end auf einem Vor­trag auf der OTWorld in Leip­zig 2014 wer­den im Fol­gen­den Über­le­gun­gen und Befun­de zur funk­tio­nel­len Plas­ti­zi­tät des soma­to­sen­so­ri­schen Kor­tex ver­mit­telt, die die Bedeut­sam­keit funk­tio­nel­ler und ana­to­mi­scher Plas­ti­zi­tät für die Ent­ste­hung des Phan­tom­schmer­zes nahe­le­gen. Im Anschluss wer­den die Ergeb­nis­se zwei­er Pro­jek­te vor­ge­stellt, die auf dem pos­tu­lier­ten Zusam­men­hang zwi­schen kor­ti­ka­ler Plas­ti­zi­tät und Phan­tom­schmerz fußen und in denen ver­sucht wur­de, Phan­tom­schmerz durch kom­mer­zi­el­le Pro­the­sen mit zusätz­li­chem soma­to­sen­so­ri­schem Bio­feed­back zu therapieren.

Mecha­nis­men der Patho­ge­ne­se von Phantomschmerz

In der Patho­ge­ne­se von Phan­tom­schmer­zen spie­len vie­le Mecha­nis­men eine Rol­le (für Über­blicks­ar­bei­ten sie­he z. B. ^{15 16}). Unter­schied­li­che Autoren dif­fe­ren­zie­ren die­se Mecha­nis­men unter­schied­lich. Hin­sicht­lich der Loka­li­sa­ti­on im Orga­nis­mus las­sen sich die Mecha­nis­men grob in peri­phe­re und zen­tral­ner­vö­se Mecha­nis­men unter­tei­len. Für die vor­lie­gen­de Arbeit spie­len die zen­tral­ner­vö­sen Mecha­nis­men eine her­aus­ra­gen­de Rol­le. Sie wer­den nach einer kur­zen Dar­stel­lung der peri­phe­ren Mecha­nis­men aus­führ­li­cher behandelt.

Jede Ampu­ta­ti­on stellt eine Axo­to­mie der peri­phe­ren Ner­ven dar, also eine peri­phe­re Ner­ven­ver­let­zung von extre­mem Aus­maß. Axo­to­mier­te Ner­ven dege­ne­rie­ren teil­wei­se. Davon sind unmye­li­ni­sier­te C‑Fasern, die Tem­pe­ra­tur und Schmerz ver­mit­teln, beson­ders betrof­fen. Die Sti­mu­la­ti­on die­ser ver­letz­ten Fasern wird mit Berich­ten der Pati­en­ten über Schmerz und Hyper­sen­si­ti­vi­tät in Reak­ti­on auf Ände­run­gen der Tem­pe­ra­tur oder des Luft­drucks, Vibra­ti­on, Berüh­rung oder leich­tes Klop­fen am Stumpf in Ver­bin­dung gebracht. Über­le­ben­de Fasern wei­sen zudem oft eine erhöh­te Akti­vi­tät auf ¹⁷, die vom Gehirn als Schmerz im ampu­tier­ten Kör­per­teil, also Phan­tom­schmerz, inter­pre­tiert wer­den. Die geschä­dig­ten Ner­ven­endi­gun­gen ver­su­chen zudem, den Scha­den zu behe­ben, indem sie aus­spros­sen. In der Fol­ge kön­nen sich ober­fläch­lich oder tief im Gewe­be lie­gen­de gut­ar­ti­ge Ver­klum­pun­gen neu­ro­na­len Gewe­bes, soge­nann­te Neu­ro­me, bil­den. Inner­halb der Neu­ro­me kommt es eben­falls zu Ver­än­de­run­gen, die spon­ta­nen und/oder evo­zier­ten Phan­tom­schmerz her­vor­ru­fen kön­nen ¹⁸.

Zen­tral­ner­vö­se Ver­än­de­run­gen bei Phan­tom­schmerz fin­den sich in sehr vie­len Regio­nen des Zen­tral­ner­ven­sys­tems. Sie begin­nen im Rücken­mark und rei­chen über alle schmerz­ver­ar­bei­ten­den Struk­tu­ren bis hin zu Hirn­re­gio­nen, die eher mit Moti­va­ti­on und Emo­ti­on zu tun haben. Sie betref­fen also alle Schalt­sta­tio­nen der soge­nann­ten Neu­ro­ma­trix des Schmer­zes ¹⁹: Hirn­stamm, Tha­la­mus, pri­mä­ren und sekun­dä­ren soma­to­sen­so­ri­schen Kor­tex, die Insu­la sowie den zin­gu­lä­ren Kor­tex ²⁰. Eini­ge Ver­än­de­run­gen sind eng mit Phan­tom­sen­sa­tio­nen und Phan­tom­schmerz asso­zi­iert. Es besteht zudem die Befürch­tung, dass die zen­tra­len Ver­än­de­run­gen mit Fort­dau­er der chro­ni­schen Schmer­zen immer stär­ker in den Vor­der­grund tre­ten ^{21 22 23 24}. Dies wür­de auch erklä­ren, war­um die bis­he­ri­gen The­ra­pie­er­fol­ge so gering ausfallen.

Neben Ver­än­de­run­gen in den Struk­tu­ren der Neu­ro­ma­trix des Schmer­zes gibt es Hin­wei­se dar­auf, dass sich Phan­tom­schmerz aus der Inkon­gru­enz moto­ri­scher Inten­ti­on und dar­aus resul­tie­ren­dem sen­so­ri­schem Feed­back erge­ben könn­te. Eine wei­te­re Hypo­the­se zur Patho­ge­ne­se von Phan­tom­schmerz ver­knüpft das Ereig­nis der Ampu­ta­ti­on mit der Ent­ste­hung eines spe­zi­fi­schen Schmerz­ge­dächt­nis­ses ^{25 26}.

Mal­adap­ti­ve Reor­ga­ni­sa­ti­on und Phantomschmerz

Eine beson­de­re Rol­le bei der Ent­ste­hung und/oder der Patho­ge­ne­se von Phan­tom­schmerz scheint die kor­ti­ka­le Reor­ga­ni­sa­ti­on zu spie­len, auf die nun genau­er ein­ge­gan­gen wer­den soll. Nach einer Ampu­ta­ti­on erfolgt eine funk­tio­nel­le Reor­ga­ni­sa­ti­on der Soma­to­to­pie im pri­mä­ren soma­to­sen­so­ri­schen Kor­tex S1. Infol­ge der Ampu­ta­ti­on wer­den die frei­wer­den­den Reprä­sen­ta­tio­nen (etwa des Armes und der Hand) durch soma­to­top benach­bart lie­gen­de Reprä­sen­ta­tio­nen (etwa das Gesicht und den Rumpf) okku­piert. Span­nen­der­wei­se kor­re­liert das Aus­maß die­ser Reor­ga­ni­sa­ti­on bei Pati­en­ten extrem stark mit dem Phan­tom­schmerz (r = .93 ²⁷). Diver­se Fol­ge­stu­di­en bestä­tig­ten die­se hohe Kor­re­la­ti­on, wenn­gleich kürz­lich eine Arbeits­grup­pe eine gerin­ger aus­ge­präg­te Reor­ga­ni­sa­ti­on ermit­tel­te und eine alter­na­ti­ve Theo­rie (der per­sis­tie­ren­den Schmerz­re­prä­sen­ta­ti­on) auf­stell­te ^{28 29}. Stu­di­en zei­gen zudem, dass es auch in ande­ren kor­ti­ka­len Struk­tu­ren (etwa im sekun­dä­ren soma­to­sen­so­ri­schen Kor­tex oder im pri­mä­ren moto­ri­schen Kor­tex ^{30 31}) zur funk­tio­nel­len Reor­ga­ni­sa­ti­on kommt, deren Aus­maß hoch mit dem emp­fun­de­nen Phan­tom­schmerz korreliert.

Auf der Grund­la­ge die­ser Befun­de wur­de die Hypo­the­se der mal­adap­ti­ven Plas­ti­zi­tät zur Gene­se und zur Auf­recht­erhal­tung von Phan­tom­schmerz auf­ge­stellt ³². Sie pos­tu­liert, dass vor, wäh­rend und/oder als Fol­ge der Ampu­ta­ti­on ein soma­to­sen­so­ri­sches bzw. ein Schmerz­ge­dächt­nis mit neu­ro­na­lem Sub­strat auf ver­schie­de­nen neu­ro­na­len Ebe­nen eta­bliert wird, wobei der pri­mä­re soma­to­sen­so­ri­sche Kor­tex S1 eine beson­de­re Rol­le spielt. Die dar­ge­leg­te Okku­pa­ti­on der deaf­fe­ren­zier­ten Reprä­sen­ta­ti­on durch soma­to­top benach­bart lie­gen­de Reprä­sen­ta­tio­nen reprä­sen­tiert nor­ma­ler­wei­se einen adap­ti­ven Pro­zess, der hier mal­adap­tiv ist (daher der Name).

Ver­schie­de­ne Befun­de las­sen sich mit der Hypo­the­se der mal­adap­ti­ven Plas­ti­zi­tät sehr plau­si­bel erklä­ren. So spricht nicht nur die Kor­re­la­ti­on der funk­tio­nel­len Reor­ga­ni­sa­ti­on mit dem Aus­maß der Phan­tom­schmer­zen für die­se Hypo­the­se, son­dern Pati­en­ten berich­ten über­zu­fäl­lig häu­fig von Phan­tom­schmer­zen, die den Schmer­zen direkt vor der Ampu­ta­ti­on glei­chen. Phan­tom­sen­sa­tio­nen und Phan­tom­schmer­zen las­sen sich bei vie­len Pati­en­ten durch Sti­mu­la­ti­on soma­to­top benach­bar­ter Area­le aus­lö­sen ^{33 34}, wenn­gleich nicht nur von dort ^{35 36}. Auch zei­gen ein­zel­ne Fall­da­ten von Teil­de­struk­tio­nen des S1 eine Reduk­ti­on von Phan­tom­schmerz bzw. eine Ver­stär­kung des Phan­tom­schmer­zes bei selek­ti­ver Sti­mu­la­ti­on von S1.

Zen­tra­le Retro-Reor­ga­ni­sa­ti­on als Therapieansatz

In der Lite­ra­tur sind mehr als 60 ver­schie­de­ne For­men der The­ra­pie von Phan­tom­schmerz beschrie­ben; aller­dings sind pla­ce­bo­kon­trol­lier­te und ran­do­mi­sier­te Stu­di­en sehr sel­ten ^{37 38 39}. Noch bedrü­cken­der als die­ses Feh­len hoch­wer­ti­ger Stu­di­en ist jedoch die in groß­an­ge­leg­ten Unter­su­chun­gen nach­ge­wie­se­ne Tat­sa­che, dass nach Bewer­tung des Erfolgs durch die Pati­en­ten die meis­ten Ansät­ze wenig effi­zi­ent sind. So ermit­tel­te Sher­man ⁴⁰ bei einer Befra­gung von ca. 5.000 Ampu­ta­ti­ons­pa­ti­en­ten, dass weni­ger als 1 % der Pati­en­ten eine per­ma­nen­te oder doch wenigs­tens lang andau­ern­de sub­stan­zi­el­le Reduk­ti­on ihres Phan­tom­schmer­zes bemerk­ten. Aktu­el­le Stu­di­en bestä­ti­gen die­ses Bild ^{41 42}. Es bleibt somit zu kon­sta­tie­ren, dass Phan­tom­schmerz auch heu­te ein medi­zi­ni­sches Pro­blem dar­stellt ⁴³.

Zwei­fel­los tra­gen ver­schie­de­ne Fak­to­ren zu die­sem unbe­frie­di­gen­den Zustand bei, hier sei­en nur eini­ge erwähnt. Wie oben dar­ge­stellt, sind offen­bar diver­se Mecha­nis­men, die zudem zum Teil nicht kom­plett ver­stan­den sind, an Gene­se und Auf­recht­erhal­tung von Phan­tom­schmerz betei­ligt. In den meis­ten Unter­su­chun­gen wer­den nur ein­zel­ne Mecha­nis­men behan­delt; bestimm­te ande­re Mecha­nis­men kön­nen, etwa auf­grund von Neben­wir­kun­gen, nicht gleich­zei­tig behan­delt wer­den. Wei­ter­hin erschwert die zu gerin­ge Anzahl sys­te­ma­ti­scher, gut kon­trol­lier­ter Stu­di­en zur The­ra­pie von Phan­tom­schmerz wis­sen­schaft­lich fun­dier­te Schluss­fol­ge­run­gen. Bedeut­sam scheint zudem, dass die Ein­fluss­nah­me auf zen­tra­le Mecha­nis­men viel schwie­ri­ger ist als auf peri­phe­re. Aller­dings haben die schlech­ten The­ra­pie­er­fol­ge in den letz­ten Jah­ren die Ein­sicht geför­dert, dass die Rol­le zen­tra­ler Mecha­nis­men bei der Gene­se und Auf­recht­erhal­tung von Phan­tom­schmer­zen mög­li­cher­wei­se unter­schätzt wur­de. So wen­den sich ver­schie­de­ne Grup­pen der Kor­rek­tur der zen­tra­len Pro­zes­se zu.

Eine Mög­lich­keit, auf die zen­tra­le funk­tio­nel­le Orga­ni­sa­ti­on des Gehirns ein­zu­wir­ken, ist Trai­ning. Es ist heu­te unum­strit­ten, dass wie­der­hol­te affe­ren­te Sti­mu­la­ti­on, etwa in Form eines Dis­kri­mi­na­ti­ons­trai­nings, zu robus­ten Ver­än­de­run­gen der funk­tio­nel­len Orga­ni­sa­ti­on in S1 führt. So ist etwa bei pro­fes­sio­nel­len Vio­li­nis­ten die funk­tio­nel­le kor­ti­ka­le Reprä­sen­ta­ti­on der Fin­ger der lin­ken Greif­hand in S1 gegen­über der rech­ten Hand und auch gegen­über nor­ma­len gesun­den Kon­troll­per­so­nen deut­lich ver­grö­ßert ⁴⁴. Per­so­nen, die Blin­den­schrift lesen kön­nen, haben deut­lich ver­grö­ßer­te Reprä­sen­ta­tio­nen der ent­spre­chen­den Fin­ger, die mit der Lese­er­fah­rung kor­re­lie­ren ⁴⁵. Wer­den Schlag­an­fall­pa­ti­en­ten einem inten­si­ven Trai­ning unter­zo­gen, ver­grö­ßern sich die kor­ti­ka­len Reprä­sen­ta­ti­ons­area­le der beüb­ten Extre­mi­tät ^{46 47}. Kurz­um – eine mas­si­ve, mög­lichst (aber nicht zwin­gend) ver­hal­tens­re­le­van­te Sti­mu­la­ti­on führt zu einer Ver­än­de­rung der Reprä­sen­ta­ti­on im Sin­ne einer Aus­wei­tung bzw. Ver­grö­ße­rung der kor­ti­ka­len Reprä­sen­ta­ti­on. Trai­ning führt also zur Aus­deh­nung der kor­ti­ka­len Reprä­sen­ta­ti­ons­area­le der beüb­ten Funk­ti­on. Wenn nun, wie oben aus­führ­lich beschrie­ben, Ampu­ta­tio­nen zu einer Ein­engung der kor­ti­ka­len Reprä­sen­ta­ti­on und zur Über­nah­me der Reprä­sen­ta­ti­on durch benach­bar­te Regio­nen füh­ren kön­nen, inten­si­ves Trai­ning aber zu einer Aus­deh­nung der kor­ti­ka­len Reprä­sen­ta­tio­nen, dann liegt es nahe, Sti­mu­la­ti­on, Trai­ning und Lern­pro­zes­se ein­zu­set­zen, um die mal­adap­ti­ve funk­tio­nel­le Plas­ti­zi­tät in S1 wie­der zurück­zu­drän­gen, also zu retro-reorganisieren.

Befun­de zur zen­tra­len Retro-Reorganisation

Aus­ge­hend von den Unter­su­chun­gen zur kor­ti­ka­len Reor­ga­ni­sa­ti­on unter­such­te die Arbeits­grup­pe um Her­ta Flor als Ers­te die Nut­zung einer Metho­de, die auf eine Retro-Reor­ga­ni­sa­ti­on aus­ge­rich­tet war. Dazu wur­de eine Grup­pe von 5 Phan­tom­schmerz­pa­ti­en­ten einem soma­to­sen­so­ri­schen Dis­kri­mi­na­ti­ons­trai­ning unter­zo­gen ⁴⁸. Kon­kret wur­den Sti­mu­la­ti­ons­elek­tro­den am Stumpf der ampu­tier­ten Extre­mi­tät appli­ziert. Wäh­rend eines zwei­wö­chi­gen Dis­kri­mi­na­ti­ons­trai­nings von täg­lich 90 Minu­ten hat­ten die Pati­en­ten zu ler­nen, Loka­li­sa­ti­on und Fre­quenz der elek­tri­schen Sti­mu­la­ti­on zu erken­nen. Die Pati­en­ten zeig­ten über den Trai­nings­zeit­raum einen signi­fi­kan­ten Anstieg der Dis­kri­mi­na­ti­ons­fä­hig­keit der Rei­ze am Stumpf; auch die Zwei­punkt­dis­kri­mi­na­ti­on stieg im trai­nier­ten Are­al an. Bedeut­sa­mer aber war, dass es dabei auch zu einer signi­fi­kan­ten Abnah­me der Phan­tom­schmer­zen kam. Die Schmerz­ab­nah­me kor­re­lier­te dabei mit einer gleich­zei­ti­gen Reduk­ti­on der funk­tio­nel­len Reor­ga­ni­sa­ti­on, sprich der zen­tra­len Retro-Reor­ga­ni­sa­ti­on, in S1. Die­se Daten spre­chen also dafür, dass der pos­tu­lier­te Zusam­men­hang zwi­schen Phan­tom­schmerz und zen­tra­ler Reor­ga­ni­sa­ti­on in S1 nicht nur exis­tiert, son­dern dass die­ser Zusam­men­hang für eine mecha­nis­men­ba­sier­te The­ra­pie zur funk­tio­nel­len Retro-Reor­ga­ni­sa­ti­on in S1 bei gleich­zei­ti­ger Schmerz­re­duk­ti­on genutzt wer­den kann.

In eine ähn­li­che Rich­tung las­sen sich auch Befun­de aus dem Labor des Ver­fas­sers bei Trä­gern funk­tio­nel­ler Pro­the­sen inter­pre­tie­ren. Bei Pati­en­ten mit Sau­er­bruch-Pro­the­se konn­te fest­ge­stellt wer­den, dass sie auf­fäl­lig weni­ger über Phan­tom­schmer­zen klag­ten als Pati­en­ten mit kos­me­ti­schen Pro­the­sen ^{49 50}. Dabei kor­re­lier­te die Abnah­me des Phan­tom­schmer­zes mit der Dau­er des Tra­gens der funk­tio­nel­len Sau­er­bruch-Pro­the­se ^{51 52}. Eine ähn­li­che Stu­die konn­te zusätz­lich bele­gen, dass Pati­en­ten mit myo­elek­tri­scher Pro­the­se sel­te­ner unter Phan­tom­schmerz lei­den, wobei dann bei den schmerz­frei­en Pati­en­ten kei­ne signi­fi­kan­te Reor­ga­ni­sa­ti­on in S1 auf­trat ⁵³.

Es gibt wei­te­re The­ra­pie­an­sät­ze, die man in Rich­tung Retro-Reor­ga­ni­sa­ti­on inter­pre­tie­ren kann. Hier­zu gehö­ren die Spie­gel­the­ra­pie ^{54 55}, vir­tu­el­le Rea­li­tät ⁵⁶ und das men­ta­le Üben von Bewe­gun­gen ^{57 58}. Die Spie­gel­the­ra­pie nutzt das Pri­mat des visu­el­len Inputs, um eine Illu­si­on der Exis­tenz der ampu­tier­ten Extre­mi­tät her­zu­stel­len ⁵⁹. Die Spie­gel­the­ra­pie kann den Phan­tom­schmerz unter­schied­lich effi­zi­ent redu­zie­ren ^{60 61}. Ob die­se The­ra­pie effi­zi­en­ter ist als men­ta­les Üben, das eben­falls erfolg­reich zur Reduk­ti­on von Phan­tom­schmerz ein­ge­setzt wird, ist jedoch umstrit­ten ⁶².

Bedeu­tung der zen­tra­len Retro-Reor­ga­ni­sa­ti­on für die Orthopädie-Technik

Die oben dar­ge­stell­ten Unter­su­chun­gen gaben Anlass zu der Idee, eine Ver­bin­dung von soma­to­sen­so­ri­schem Trai­ning und dem Tra­gen von Pro­the­sen her­zu­stel­len, um eine sich auf­ad­die­ren­de Retro-Reor­ga­ni­sa­ti­on in S1 sowie eine sich auf­ad­die­ren­de Reduk­ti­on von Phan­tom­schmerz zu errei­chen. Die­se Idee wur­de rea­li­siert, indem den Pati­en­ten Infor­ma­tio­nen aus den Sen­so­ren der Pro­the­sen­hand zur Nut­zung als soma­to­sen­so­ri­sches Feed­back zur Ver­fü­gung gestellt wur­den (Abb. 1). Zunächst wur­de eine elek­tri­sche Sti­mu­la­ti­on ent­wi­ckelt, die auch bei myo­elek­tri­schen Pro­the­sen ein­ge­setzt wer­den kann, ohne die­se zu stö­ren, und doch Lern­pro­zes­se ana­log zum soma­to­sen­so­ri­schen Dis­kri­mi­na­ti­ons­trai­ning zulässt ^{63 64}. Die­se Art von Sti­mu­la­ti­on wur­de anschlie­ßend in einer Anord­nung als soma­to­sen­so­ri­sches Feed­back genutzt, das mit einer myo­elek­tri­schen Hand­pro­the­se ver­ei­nigt wur­de. Damit wird einer­seits die soma­to­sen­so­ri­sche Dis­kri­mi­na­ti­on genutzt, indem unter­schied­li­che Mus­ter für die diver­sen Griff­kräf­te ver­wen­det wer­den, ande­rer­seits wird die Nut­zung funk­tio­nel­ler Pro­the­sen als Metho­de zur Reduk­ti­on von Phan­tom­schmerz ein­ge­ar­bei­tet. Bedeut­sam ist dabei zu erwäh­nen, dass sich das soma­to­sen­so­ri­sche Feed­back in gewis­ser Wei­se von dem bei Flor et al. ⁶⁵ genutz­ten unter­schei­det: Die­ses Feed­back ist hoch­gra­dig ver­hal­tens­re­le­vant, weil der Pati­ent eine Rück­mel­dung über die Stär­ke des Grif­fes der Pro­the­sen­hand erhält und somit die Griff­kraft bewusst steu­ern kann.

Im Rah­men eines Pro­jek­tes wur­den Pati­en­ten mit myo­elek­tri­schen Pro­the­sen unter Nut­zung soma­to­sen­so­ri­schen Feed­backs über 14 Tage trai­niert. Die Ergeb­nis­se sind über­zeu­gend: Es wur­de eine Reduk­ti­on des Phan­tom­schmer­zes inner­halb die­ses Zeit­raums um ca. 50 % ermit­telt ^{66 67}. Die Reduk­ti­on betrug zwi­schen 0 und 92 % (!) inner­halb die­ses Zeit­rau­mes. Für die Pati­en­ten min­des­tens ähn­lich bedeut­sam war der Zuge­winn an Funk­tio­na­li­tät der Pro­the­se. Inner­halb des Trai­nings­zeit­rau­mes konn­te eine deut­li­che und hoch­si­gni­fi­kan­te Ver­bes­se­rung der Funk­tio­na­li­tät erreicht wer­den. Erwar­tungs­ge­mäß hat­ten sich ins­be­son­de­re Bewe­gun­gen ver­bes­sert, die eine Abstim­mung der erzeug­ten Kraft durch die Pro­the­sen­hand erfor­dern, etwa das Heben und Tra­gen fra­gi­ler Ele­men­te wie Ten­nis­bäl­le oder Wein­trau­ben. Mit Blick auf den Phan­tom­schmerz erga­ben sich Zusam­men­hän­ge mit der Leis­tung: Die Ver­min­de­rung der Phan­tom­schmer­zen im Trai­nings­zeit­raum war umso stär­ker, je bes­ser es den Pati­en­ten gelang, das soma­to­sen­so­ri­sche Feed­back zu inter­pre­tie­ren. Im Rah­men einer Nach­be­fra­gung teil­ten die meis­ten Pro­ban­den mit, dass ihnen die Ver­bes­se­rung der Funk­tio­na­li­tät min­des­tens eben­so wich­tig war wie die Reduk­ti­on des Phan­tom­schmer­zes. Sie berich­te­ten, dass das sen­si­ble Hal­ten von Man­da­ri­nen, Wein­trau­ben, Tisch­ten­nis­bäl­len, Plas­tik­be­chern und Ähn­li­chem im All­tag einen enor­men Gewinn an Lebens­qua­li­tät brin­ge. Nach Abschluss des Trai­nings wünsch­te nahe­zu jeder Pati­ent ein der­ar­ti­ges Sys­tem für den Alltag.

Fasst man die­se Unter­su­chung zusam­men, so kann man fest­hal­ten, dass die­ser Ansatz eine wei­te­re Mög­lich­keit zur Beein­flus­sung von Phan­tom­schmerz bei gleich­zei­ti­ger Ver­bes­se­rung der Lebens­qua­li­tät dar­stellt. Der Nach­weis kor­ti­ka­ler Retro-Reor­ga­ni­sa­ti­on in die­sem Zusam­men­hang steht jedoch noch aus. Um die­sen Zusam­men­hang zu unter­su­chen, wird der­zeit ein Pro­jekt durch­ge­führt, bei dem eine ähn­li­che Feed­back­an­ord­nung auch für Pati­en­ten mit Unter­schen­kel­am­pu­ta­tio­nen rea­li­siert wur­de. Als soma­to­sen­so­ri­sches Feed­back wird wie­der­um eine schmerz­freie elek­tri­sche Sti­mu­la­ti­on – nun­mehr am Ober­schen­kel – genutzt. Dabei wird das Gang­mus­ter zurück­ge­mel­det. Die Pati­en­ten trai­nie­ren 2 Wochen lang unter­schied­li­che Akti­vi­tä­ten, etwa auf einem Par­cours, Trep­pen­stei­gen, schie­fe Ebe­ne, Balan­ce mit­tels der Spie­le­kon­so­le Wii etc. Hier ste­hen noch eini­ge weni­ge Plät­ze zur Ver­fü­gung (Anmel­dung per E‑Mail beim Ver­fas­ser möglich).

Fazit

Zusam­men­fas­send ist fest­zu­stel­len, dass in der Patho­ge­ne­se des Phan­tom­schmer­zes unter­schied­li­che Pro­zes­se eine Rol­le spie­len. Die vor­her wenig beach­te­ten zen­tral­ner­vö­sen Mecha­nis­men spie­len nun­mehr eine wich­ti­ge­re Rol­le, wobei der mal­adap­ti­ven Reor­ga­ni­sa­ti­on beson­de­res Augen­merk geschenkt wird. Inzwi­schen gibt es ers­te Ver­su­che, die zen­tral­ner­vö­se mal­adap­ti­ve Reor­ga­ni­sa­ti­on zu retro-orga­ni­sie­ren, d. h. zurück­zu­drän­gen. Die­se Ver­su­che erbrach­ten bis­lang erstaun­lich gute Ergeb­nis­se. Die­se erfolg­ver­spre­chen­den Ansät­ze soll­ten daher wei­ter ver­folgt werden.

Dank­sa­gung

Tei­le der eige­nen Ergeb­nis­se wur­den maß­geb­lich mit Hil­fe ver­schie­de­ner Mit­ar­bei­ter des Lehr­stuhls für Bio­lo­gi­sche und Kli­ni­sche Psy­cho­lo­gie erbracht, wobei Prof. Dr. Wolf­gang H. R. Milt­ner, Dipl.-Psych. Kath­rin Blu­me, Dr. Caro­li­ne Diet­rich, Dipl.-Ing. Hol­ger Hecht, Ergo­the­ra­peut Hen­drik Möbi­us, Dr. San­dra Preiß­ler und Dr. Kat­rin Wal­ter-Walsh beson­de­rer Dank gebührt. Für eine aus­ge­zeich­ne­te Koope­ra­ti­on bedan­ken wir uns bei den Kol­le­gen der Kli­nik für Unfall‑, Rekon­struk­ti­ons- und Wie­der­her­stel­lungs­chir­ur­gie, ins­be­son­de­re bei Prof. Dr. Gun­ther O. Hof­mann und Dr. Rein­hard Frie­del, sowie bei den Kol­le­gen der BG-Kli­nik Berg­manns­trost Halle/Saale, ins­be­son­de­re bei Frau Heid­run Gube und PD Dr. Lutz Brück­ner. Beson­de­rer Dank gebührt der Fir­ma Inge­nieur- und Medi­en­be­ra­tungs-Büro Tor­ma (IMBT) bei der Umset­zung der Feed­back-Idee, ins­be­son­de­re Herrn Ferenc Torma.

Die Stu­di­en wur­den durch die Deut­sche Gesetz­li­che Unfall­ver­si­che­rung (DGUV FR 145 und FR 196) unter­stützt, die kei­nen Ein­fluss auf die inhalt­li­che Gestal­tung der Pro­jek­te nahm. Die Ergeb­nis­se und die Publi­ka­ti­on wer­den aus­schließ­lich von den Pro­jekt­lei­tern verantwortet.

Der Autor:
Prof. Dr. Tho­mas Weiss
Fried­rich-Schil­ler-Uni­ver­si­tät Jena
Bio­lo­gi­sche und Kli­ni­sche Psychologie
Am Stei­ger 3, H. 1, 07743 Jena
thomas.weiss@uni-jena.de

Begut­ach­te­ter Beitrag/reviewed paper

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