Der Zusam­men­hang zwi­schen Phan­tom­schmerz und soma­to­sen­so­risch-kor­ti­ka­ler Organisation

Th. Weiss
Seit Langem wird ein Zusammenhang zwischen Phantomschmerz und funktioneller kortikaler Organisation diskutiert, insbesondere für den primären somatosensorischen Kortex. Dieser Beitrag fasst derzeitige Befunde zusammen, berichtet über Hinweise, die diese Hypothese zu bestätigen scheinen, und zeigt Konsequenzen sowohl hinsichtlich möglicher Therapieoptionen als auch für zukünftige Prothesen auf.

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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