Eva­lu­ie­rung der Exo­ske­lett-­The­ra­pie von Per­so­nen mit ­kom­plet­ter und inkom­plet­ter Querschnittlähmung

S. Wedler, K.-S. Delank, K. Röhl, C. Gräbsch, P. Schenk
Dieser Artikel fasst Veränderungen des körperlich-funktionellen Status von 35 Personen mit Querschnittlähmung durch einen Therapiezusatz – in Form eines einmonatigen roboter­assistierten Gangtrainings mit dem EksoGTTM-Exoskelett – an einem Querschnittgelähmten-Zentrum zusammen. Entsprechend der Spinal Cord Independence Measure (SCIM-III-Skala) lassen sich bereits nach zehn einstündigen Trainingseinheiten alltagsrelevante Erfolge in der Wiedererlangung von Fähigkeiten für die Selbstversorgung, im Sphinktermanagement und in der Mobilität nachweisen. Die Verbesserung in der Mobilität variiert zwar in Abhängigkeit von der ursprünglich verbliebenen Restfunktionalität und neurologischen Beeinträchtigung, doch sowohl Menschen mit kompletter als auch inkompletter Querschnittlähmung können von dem beschriebenen Exoskelett-Einsatz profitieren.

Ein­lei­tung

Die welt­wei­te Inzi­denz von Quer­schnitt­läh­mun­gen wird auf cir­ca 250.000 – 500.000 pro Jahr geschätzt, was 40 bis 80 Fäl­len pro einer Mil­li­on Ein­woh­ner ent­spricht1. Bekann­ter­ma­ßen sind als Fol­gen von Rücken­mark­ver­let­zun­gen neben einer ein­ge­schränk­ten Mobi­li­tät und vor­wie­gend sit­zen­den Lebens­wei­se auch nega­ti­ve Aus­wir­kun­gen auf den all­ge­mei­nen Gesund­heits­zu­stand, die Lebens­qua­li­tät und die Lebens­er­war­tung fest­zu­stel­len. Auch wenn die ein­zel­nen Akut­be­hand­lun­gen und die dar­auf­hin gewähl­ten The­ra­pie­me­tho­den von per­sön­li­chen und krank­heits­spe­zi­fi­schen Fak­to­ren abhän­gig sind, so kris­tal­li­sie­ren sich doch eini­ge wesent­li­che Behand­lungs­aspek­te her­aus. Pri­mär wer­den hier­bei eine Mobi­li­täts­er­hö­hung und sekun­där eine Ver­rin­ge­rung von Kom­pli­ka­tio­nen ange­strebt. Es wird in die­sem Zusam­men­hang Herz-Kreis­lauf- und Atem­be­schwer­den, Druck­ge­schwü­ren und Schmer­zen vor­ge­beugt. Schließ­lich ver­sucht man, die Teil­ha­be an der Gemein­schaft und das emo­tio­na­le Wohl­be­fin­den so gut wie mög­lich wie­der­her­zu­stel­len und die Not­wen­dig­keit erneu­ter Kran­ken­haus­auf­ent­hal­te zu redu­zie­ren2.

Bei Rücken­mark­ver­let­zun­gen (eng­lisch: spi­nal cord inju­ry, kurz: SCI), die unter ande­rem eine wesent­li­che Ursa­che von Quer­schnitt­läh­mung sind, wer­den häu­fig funk­tio­nel­le Elek­tro­sti­mu­la­ti­on, Bewe­gungs­the­ra­pie im Was­ser, kom­ple­xe manu­el­le Ent­stau­ungs­the­ra­pie, Koor­di­na­ti­ons­trai­ning, Kräf­ti­gungs­übun­gen, phy­si­ka­li­sche The­ra­pie, Mobi­li­sa­ti­on der arti­ku­lä­ren Struk­tu­ren, Mus­kel­deh­nung und Phy­sio­the­ra­pie erfolg­reich ein­ge­setzt3. Im Rah­men eines Steh- und Geh­trai­nings wird zudem die Ver­wen­dung von Steh­ti­schen, Frei­steh­bar­ren, Lauf­bän­dern und Exo­ske­let­ten emp­foh­len4. Auch kom­men Kom­bi­na­tio­nen die­ser The­ra­pie­an­sät­ze zum Ein­satz. So zeig­ten unter ande­rem Stu­di­en mit Anwen­dung einer robo­ter-assis­tier­ten Gang­the­ra­pie zusätz­lich zur kon­ven­tio­nel­len phy­sio­the­ra­peu­ti­schen SCI-Reha­bi­li­ta­ti­on, dass bei höhe­rer Trai­nings­in­ten­si­tät deut­lich ver­bes­ser­te neu­ro­lo­gi­sche und funk­tio­nel­le Ergeb­nis­se erzielt wer­den kön­nen, die sich posi­tiv ins­be­son­de­re auf die Gang­pa­ra­me­ter und die funk­tio­nel­le Unab­hän­gig­keit der Per­so­nen mit Rücken­mark­ver­let­zun­gen aus­wir­ken5 6.

In Anleh­nung an die „Inter­na­tio­na­le Klas­si­fi­ka­ti­on der Funk­ti­ons­fä­hig­keit, Behin­de­rung und Gesund­heit (ICF)“ 7 ist es zur Ein­schät­zung des The­ra­pie­er­fol­ges üblich, Ver­än­de­run­gen in der Fähig­keit der betrof­fe­nen Per­so­nen zur Durch­füh­rung von täg­li­chen Auf­ga­ben und Akti­vi­tä­ten des täg­li­chen Lebens (ADL) anhand von ent­spre­chen­den Assess­ments wie dem in die­ser Stu­die ange­wen­de­ten „Spi­nal Cord Inde­pen­dence Mea­su­re“ (SCIM) in sei­ner 3. Fas­sung zu bewer­ten8. Anhand der SCIM-III-Para­me­ter wur­de bereits der Erfolg von The­ra­pien unter Nut­zung ver­schie­de­ner Exo­ske­lett-Model­le (ExoAt­let [ExoAt­let Glo­bal SA, Luxem­burg] und REX [Rex Bio­nics Ltd., Neu­see­land]) in der Lite­ra­tur bewer­tet. Hier­bei war der Fokus dar­auf gerich­tet, inwie­weit dabei der Schwe­re­grad der Rücken­mark­ver­let­zung9 10, die Ver­let­zungs­dau­er11 12, die Anzahl der durch­lau­fe­nen The­ra­pien13 oder die fort­schrei­ten­de The­ra­pie14 15 eine Rol­le spie­len. Es gibt zudem bereits Aus­füh­run­gen über den Erfolg einer zwei­mo­na­ti­gen the­ra­peu­ti­schen Anwen­dung des Exo­ske­letts EksoGTTM (Ekso Bio­nics Inc., USA) und die ent­spre­chen­den posi­ti­ven Ver­än­de­run­gen bei den SCIM-III-Wer­ten, wobei hier­bei der Vor­teil einer raschen The­ra­pie­auf­nah­me für eine Sub­po­pu­la­ti­on von Rücken­mark­ver­let­zun­gen unter einem Jahr gegen­über älte­ren Rücken­mark­ver­let­zun­gen bei inkom­plet­ter oder kom­plet­ter Quer­schnitt­läh­mung her­aus­ge­ar­bei­tet wur­de16.

In der hier vor­lie­gen­den retro­spek­ti­ven Stu­die wird der Fra­ge­stel­lung nach­ge­gan­gen, inwie­weit sich eine ein­mo­na­ti­ge Exo­ske­lett-The­ra­pie mit­tels EksoGTTM (sie­he Abb. 1 u. 2) – bestehend aus zehn ein­stün­di­gen Behand­lun­gen – zusätz­lich zu wei­te­ren inter­dis­zi­pli­nä­ren Ver­sor­gungs­maß­nah­men im regu­lä­ren sta­tio­nä­ren Betrieb eines Quer­schnitt­ge­lähm­ten-Zen­­trums funk­tio­nell aus­zahlt, das heißt, in wel­chem Aus­maß Ver­än­de­run­gen der funk­tio­nel­len Para­me­ter (SCIM III) sowohl für kom­plett als auch inkom­plett quer­schnitt­ge­lähm­te Per­so­nen im inter­me­dia­ten und chro­ni­schem Sta­di­um dar­stell­bar sind.

Metho­den

Ana­ly­siert wur­den 35 Daten­sät­ze von Per­so­nen mit kom­plet­ter und inkom­plet­ter Quer­schnitt­läh­mung, wel­che zu den Mess­zeit­punk­ten sowohl vor als auch nach zehn, inner­halb eines Monats durch­ge­führ­ten, ein­stün­di­gen Exo­ske­lett-Anwen­dun­gen erstellt wur­den. Die Per­so­nen wur­den im Zen­trum für Rücken­mark­ver­letz­te und Kli­nik für Ortho­pä­die am BG Kli­ni­kum Halle/Saale Bergmanns­trost GmbH im Zeit­raum 2014–2019 behan­delt. Erfasst wur­den kli­ni­sche und demo­gra­phi­sche Pati­en­ten­ei­gen­schaf­ten (Alter, Geschlecht, Kör­per­grö­ße, BMI, Läsi­ons­hö­he) sowie die Krank­heits­dau­er, The­ra­pie­dau­er und Teil­neh­mer­an­zahl (sie­he Tab. 1 u. 2).

Die Exo­ske­lett-The­ra­pie wur­de an einer Per­so­nen­grup­pe mit Rücken­mark­ver­let­zung durch­ge­führt, wie sie in ihrer varia­blen Zusam­men­set­zung für den sta­tio­nä­ren kli­ni­schen Betrieb eines Quer­schnitt­ge­lähm­ten­zen­trums typisch ist. Sie zeich­net sich unter ande­rem durch eine indi­vi­du­ell schwan­ken­de Krank­heits­dau­er, The­ra­pie­dau­er, ‑anzahl und ‑fre­quenz im kli­ni­schen Reha­bi­li­ta­ti­ons­pro­zess sowie Hete­ro­ge­ni­tät in den kli­ni­schen und demo­gra­phi­schen Pati­en­ten­ei­gen­schaf­ten aus. So betrug die Zeit nach Rücken­mark­schä­di­gung, zu der die Stu­di­en­teil­neh­me­rin­nen und Stu­di­en­teil­neh­mer ein­ge­schlos­sen wur­den, durch­schnitt­lich 2197 Tage, wobei der kleins­te Zeit­raum 64 Tage und der größ­te Zeit­raum 8617 Tage umfasste.

Um ein Exo­ske­lett ver­wen­den zu dür­fen, müs­sen die Per­so­nen die vom Her­stel­ler vor­ge­ge­be­nen Ein­schluss­kri­te­ri­en erfül­len und dür­fen unter kei­ne der Aus­schluss­kri­te­ri­en fal­len. So wur­den für das EksoGTTM fol­gen­de Ein­schluss­kri­te­ri­en zur Durch­füh­rung einer Exo­ske­lett-The­ra­pie defi­niert: Quer­schnitt­läh­mung sub C7, AIS-Klas­si­fi­ka­ti­on A‑D, neu­ro­lo­gi­sche Erkran­kun­gen mit mus­ku­lä­rer Schwä­che, Kör­per­grö­ße zwi­schen 160 und 195 cm, Kör­per­ge­wicht bis maxi­mal 100 kg, Hüft­brei­te von maxi­mal 45 cm, regel­mä­ßi­ge Nut­zung von Steh­ge­rä­ten, belas­tungs­sta­bi­le Glied­ma­ßen im nahe­zu nor­ma­len Bewe­gungs­be­reich, Ein­wil­li­gungs­fä­hig­keit in die The­ra­pie­maß­nah­me und Frei­ga­be nach ärzt­li­cher Unter­su­chung. Aus­schluss­kri­te­ri­en für die Anwen­dung des Exo­ske­lett-Sys­tems in der The­ra­pie sind: ernst­haf­te Begleit­erkran­kun­gen wie Infek­tio­nen, Herz-Lun­gen-Stö­run­gen, Herz- oder Lun­gen­lei­den, Druck­stel­len, schwe­re Spas­ti­zi­tät (Ashworth ≥ 4), erheb­li­che Kon­trak­tu­ren, het­e­ro­tro­pe Ossi­fi­ka­ti­on, kogni­ti­ve Beein­träch­ti­gun­gen, Kolosto­mie, ein­ge­schränk­te Gelenk­be­weg­lich­keit, Unter­schied in den Bein­län­gen, tie­fe Bein­ve­nen­throm­bo­se und Ampu­ta­ti­on17. Im Rah­men des Trai­nings fan­den zudem rou­ti­ne­mä­ßig Haut­kon­trol­len zur Wund­prä­ven­ti­on statt.

Der The­ra­pie­um­fang umfass­te zehn The­ra­pie­ein­hei­ten zu je maxi­mal einer Stun­de inner­halb eines Monats mit zwei bis drei Trai­nings­ein­hei­ten pro Woche. Der The­ra­pie­fort­schritt wur­de gemein­sam mit der teil­neh­men­den Per­son vor und nach der The­ra­pie protokolliert.

Zur Beur­tei­lung des Aus­ma­ßes einer Quer­schnitt­läh­mung wird die zum Zeit­punkt der Stu­di­en­durch­füh­rung aktu­el­le, von der Ame­ri­can Spi­nal Inju­ry Asso­cia­ti­on ent­wi­ckel­te Beein­träch­ti­gungs­ska­la (AIS) her­an­ge­zo­gen18.

Etwa die Hälf­te der Gesamt­ko­hor­te war nach ihrer Rücken­mark­ver­let­zung inkom­plett quer­schnitt­ge­lähmt (AIS-Kate­go­rien B–D), wäh­rend die zwei­te Hälf­te den kom­plet­ten Ver­lust die­ser Funk­tio­na­li­tät zu bekla­gen hat­te (AIS-Kate­go­rie A). Es bot sich eine ent­spre­chen­de Unter­tei­lung der Gesamt­ko­hor­te in zwei Inter­ven­ti­ons­grup­pen B–D und A an, um Exo­ske­lett-The­ra­pie­er­fol­ge dif­fe­ren­zier­ter stu­die­ren zu kön­nen. Die in die­ser Stu­die ein­ge­schlos­se­nen 35 Per­so­nen wur­den daher sowohl als Gesamt­ko­hor­te als auch sepa­rat als Inter­ven­ti­ons­grup­pe mit inkom­plet­ter Quer­schnitt­läh­mung (18 Per­so­nen der AIS-Kate­go­rie B–D) und als Inter­ven­ti­ons­grup­pe mit kom­plet­ter Quer­schnitt­läh­mung (17 Per­so­nen der AIS-Kate­go­rie A) betrachtet.

Es wur­de ana­ly­siert, ob durch die The­ra­pie mit­tels EksoGTTM eine funk­tio­nel­le Ver­bes­se­rung in der Gesamt­ko­hor­te und in den Sub­grup­pen, dif­fe­ren­ziert nach kom­plet­ter oder inkom­plet­ter Quer­schnitt­läh­mung, fest­zu­stel­len ist. Funk­tio­nel­le Ver­än­de­run­gen wur­den anhand des SCIM III und sei­ner 19 Ein­zel­ka­te­go­rien unter­sucht. Die­se sind: Nah­rungs­auf­nah­me, Waschen Ober­kör­per, Waschen Unter­kör­per, Beklei­den Ober­kör­per, Beklei­den Unter­kör­per, Gesichts­pfle­ge, Atmung, Bla­sen­ma­nage­ment, Darm­ma­nage­ment, Toi­let­ten­hy­gie­ne, Bett­mo­bi­li­tät und Deku­bi­tus­pro­phy­la­xe, Trans­fer zwi­schen Bett und Roll­stuhl, Trans­fer zwi­schen Roll­stuhl und WC, Mobi­li­tät im Haus, Mobi­li­tät bei mitt­le­ren Distan­zen von 10–100 m, Mobi­li­tät außer Haus (Distan­zen > 100 m), Trep­pen­stei­gen, Trans­fer zwi­schen Roll­stuhl und Auto sowie Trans­fer zwi­schen Boden und Roll­stuhl. Die nume­ri­schen und ganz­zah­li­gen Ant­wort­mo­da­li­tä­ten star­ten bei Null (unselbst­stän­dig) und stei­gern sich bis auf ein jewei­li­ges Maxi­mum, wel­ches kei­ne Ein­schrän­kun­gen oder kei­nen Bedarf an zusätz­li­cher Hil­fe­stel­lung beschreibt.

Die nach kli­ni­scher Bedeu­tung gewich­te­te Punk­te­ver­ga­be für die 19 SCIM-III-Ein­zel­ka­te­go­rien ermög­lich­te die Zusam­men­fas­sung der Teil­erfol­ge durch Auf­sum­mie­rung der Ein­zel­ka­te­go­rie-Mit­tel­wer­te zu den SCIM-III-Bereichs­cores „Selbst­ver­sor­gung“, „Atmung und Sphink­ter­ma­nage­ment“, „Mobi­li­tät (Zim­mer, Bad)“ und „Mobi­li­tät (drin­nen und drau­ßen, auf ebe­nem Gelän­de)“ und letzt­lich zum jewei­li­gen SCIM-III-Gesamt­score, wodurch The­ra­pie­ef­fek­te deut­li­cher her­aus­ge­ar­bei­tet wer­den konnten.

Sta­tis­ti­sche Auswertung

Der Ver­gleich von The­ra­pie­dau­er, Alter, BMI, Kör­per­grö­ße, Läsi­ons­hö­he und Geschlecht zwi­schen Per­so­nen mit kom­plet­ter und inkom­plet­ter Quer­schnitt­läh­mung erfolg­te skalen­adäquat ent­we­der mit­tels t‑Test für unab­hän­gi­ge Stich­pro­ben oder mit­tels Kreuz­ta­bel­len (Chi-Qua­drat-Test, exak­ter Test nach Fisher). Bei Unter­schie­den zwi­schen bei­den Pati­en­ten­grup­pen wird die jewei­li­ge Varia­ble als Kova­ria­te berück­sich­tigt, um deren mög­li­che Ein­flüs­se zu adjus­tie­ren. Der Ver­gleich bei­der Pati­en­ten­grup­pen zu Beginn (prä) und am Ende (post) der The­ra­pie erfolg­te eben­falls mit­tels Kreuz­ta­bel­len und Chi-Qua­­drat-Test (exak­ter Test nach Fisher).

Die Ana­ly­se der SCIM-III-Ein­zel­­ka­te­go­rien zum Zeit­punkt vor (prä) und zum Zeit­punkt nach (post) der The­ra­pie erfolg­te sowohl für die Gesamt­ko­hor­te als auch sepa­rat für jede der bei­den Grup­pen mit­tels Wil­coxon-Rang­sum­men­test. Neben dem p‑Wert wur­den hier zu Ergän­zung die Effekt­stär­ken in Form des Pear­son-Kor­re­la­ti­ons­ko­ef­fi­zi­en­ten aus der stan­dar­di­sier­ten Test­sta­tis­tik (z‑Wert) und dem Stich­pro­ben­um­fang berech­net und ange­ge­ben, um bes­se­re Ver­gleich­bar­keit zu erzeu­gen und die eigent­li­che Stär­ke der Ände­rung zum Aus­druck zu brin­gen. Die Inter­pre­ta­ti­on erfolgt nach Cohen19 mit r = 0,1 als schwa­che Ände­rung, r = 0,3 als mode­ra­te Ände­rung und mit r = 0,5 als star­ke Änderung.

Die Ana­ly­se der vier SCIM-III-Bereichs­cores und des Gesamt­scores zwi­schen Per­so­nen mit kom­plet­ter und Per­so­nen mit inkom­plet­ter Quer­schnitt­läh­mung zu bei­den Zeit­punk­ten (prä und post) erfolg­te mit­tels t‑Test für abhän­gi­ge Stich­pro­ben. Die Ände­rung im Zeit­ver­lauf wur­de mit­tels t‑Test für abhän­gi­ge Stich­pro­ben ana­ly­siert, eben­falls für die Gesamt­ko­hor­te und sepa­rat für bei­de Sub­grup­pen. Auch hier wur­den zur bes­se­ren Inter­pre­ta­ti­on der Unter­schie­de und der Ände­rung Effekt­stär­ken (Cohen‘s d) berech­net und wie folgt inter­pre­tiert: d = 0,2 klei­ner Effekt, d = 0,5 mitt­le­rer Effekt und d = 0,8 gro­ßer Effekt20.

Als Schwel­le für Signi­fi­kanz wur­de ein p = 0,05 fest­ge­legt. Bei die­ser nicht-kon­fir­ma­to­ri­schen Stu­die wur­de auf eine Kor­rek­tur von Mess­wie­der­ho­lun­gen ver­zich­tet. Die sta­tis­ti­schen Ana­ly­sen wur­den mit der Soft­ware SPSS V.27 für Win­dows (IBM Corp. Released 2020. Armonk, NY: IBM Corp.) durchgeführt.

Ergeb­nis­se

Der Ver­gleich zwi­schen den Per­so­nen mit kom­plet­ter oder inkom­plet­ter Quer­schnitt­läh­mung zeig­te kei­ne signi­fi­kan­ten Unter­schie­de für The­ra­pie­dau­er (p = 0,886), Alter (p = 0,971), BMI (p = 0,487), Kör­per­grö­ße (p = 0,834), Läsi­ons­hö­he (p = 0,199) und Geschlecht (p = 0,264) 21.

Es fol­gen ver­glei­chen­de Betrach­tun­gen der SCIM-III-Ein­zel­ka­te­go­rie-Scores für die Gesamt­ko­hor­te zum Zeit­punkt vor (prä) und zum Zeit­punkt nach (post) der Therapie.

Für die Gesamt­ko­hor­te erge­ben sich in dem Bereichs­score „Selbst­ver­sor­gung“ mög­li­che posi­ti­ve Ent­wick­lun­gen, da sich die Pati­en­tin­nen und Pati­en­ten in Hin­blick auf das Waschen und Beklei­den des Unter­kör­pers ver­bes­ser­ten (sie­he Tab. 3). Auch zei­gen sich mög­li­che posi­ti­ve Effek­te auf das Darm­ma­nage­ment, wel­che in der Tabel­le „Atmung- und Sphink­ter­ma­nage­ment“ (sie­he Tab. 4) auf­ge­zeigt wer­den. Im Bereich „Mobi­li­tät (Zim­mer und Bad)“ konn­ten Erfol­ge durch erhöh­te Bettmobilität/verringertes Deku­bi­tus­ri­si­ko sowie einen selbst­stän­di­ge­ren Trans­fer zwi­schen Roll­stuhl und WC bei der Gesamt­ko­hor­te mög­li­cher­wei­se erzielt wer­den (sie­he Tab. 5). Infol­ge der The­ra­pie ver­bes­ser­te sich die „Mobi­li­tät im Haus“ und der „Trans­fer Boden – Roll­stuhl“ signi­fi­kant (sie­he Tab. 6).

Es gelingt aller­dings nicht, The­ra­pie­er­fol­ge anhand der SCIM-III-Ein­zel­ka­te­go­rie-Scores in Abhän­gig­keit von der nach einer Rückenmark­verletzung ver­blie­be­nen Funk­tio­na­li­tät unter­halb des neu­ro­lo­gi­schen Niveaus sepa­rat für die Interven­tionsgruppe mit inkom­plet­ter Quer­schnitt­läh­mung oder für jene mit kom­plet­ter Quer­schnitt­läh­mung zu dif­fe­ren­zie­ren. Weder zum Zeit­punkt vor (prä) noch zum Zeit­punkt nach (post) der The­ra­pie zei­gen sich signi­fi­kan­te Unter­schie­de zwi­schen den Inter­ven­ti­ons­grup­pen mit inkom­plet­ter und kom­plet­ter Quer­schnitt­läh­mung in Bezug auf die Häu­fig­keits­ver­tei­lun­gen der SCIM-III-Ein­zel­po­si­tio­nen im Rah­men von exak­ten Chi-Qua­­drat-Tests. Sämt­li­che berech­ne­ten p‑Werte über­schrei­ten das für die Stu­die fest­ge­leg­te Signi­fi­kanz­ni­veau von α = 0,05. Zudem las­sen sich aus der inter­ven­ti­ons­grup­pen­in­ter­nen Gegen­überstellung der Ein­zel­ka­te­go­rien im Zeit­ver­lauf von prä zu post durch Wil­coxon-Tests kei­ner­lei signi­fi­kan­te The­ra­pie­ef­fek­te ableiten.

Die Aus­wer­tung von Unter­schie­den für die ent­spre­chen­den SCIM-III-Bereichs­scores und den SCIM-III-Gesamt­score im Zeit­ver­lauf von prä zu post beruht auf t‑Tests für abhän­gi­ge Stich­pro­ben. Zur Inter­pre­ta­ti­on der Ver­än­de­rung wur­den p‑Werte und Effekt­stär­ken22 berech­net (sie­he Tab. 7). Die Ergeb­nis­se zei­gen, dass die Gesamt­ko­hor­te von der Exo­ske­lett-The­ra­pie in jedem der vier SCIM-III-Berei­che „Selbst­ver­sor­gung“ (p = 0,017, d = 0,43), „Atmung- und Sphin­ker­ma­nage­ment“ (p = 0,046, d = 0,35), „Mobi­li­tät (Zim­mer und Bad)“ (p = 0,007, d = 0,49) und „Mobi­li­tät (drin­nen und drau­ßen, auf ebe­nem Gelän­de)“ (p = 0,017, d = 0,42) mög­li­cher­wei­se pro­fi­tiert, und zwar mit klei­ner Effekt­stär­ke. Auch für die ein­zel­nen Inter­ven­ti­ons­grup­pen konn­ten mit die­sem Ansatz mög­li­che Erfol­ge sta­tis­tisch belegt wer­den: Die Inter­ven­ti­ons­grup­pe mit voll­stän­di­ger Quer­schnitt­läh­mung pro­fi­tiert nach­weis­lich im Bereich „Mobi­li­tät (Zim­mer und Bad)“ (p = 0,039, d = 0,55), wäh­rend die Inter­ven­ti­ons­grup­pe mit inkom­plett quer­schnitt­ge­lähm­ten Per­so­nen im Bereich „Mobi­li­tät drin­nen und drau­ßen, auf ebe­nem Gelän­de“ (p = 0,029, d = 0,56) punk­tet – die bei­den Effekt­stär­ken sind mit­tel­groß. Nicht zuletzt führt die Exo­ske­lett-The­ra­pie womög­lich zu einer deut­li­chen Ver­bes­se­rung des SCIM-III-Gesamt­scores: Sowohl für die Gesamt­ko­hor­te (p = 0,001, d = 0,60) als auch für die ein­zel­nen Inter­ven­ti­ons­grup­pen mit kom­plet­ter (p = 0,037, d = 0,55) oder inkom­plet­ter Quer­schnitt­läh­mung (p = 0,011, d = 0,011) wird eine Stei­ge­rung um vier bzw. drei Punk­te erzielt, was mit einer mitt­le­ren Effekt­stär­ke einhergeht.

Zusam­men­fas­sung

Die vor­lie­gen­de Stu­die zeigt, dass sich der Ein­satz eines Exo­ske­letts EksoGTTM bei der Reha­bi­li­ta­ti­on von quer­schnitt­ge­lähm­ten Per­so­nen im sta­tio­nä­ren Umfeld bereits durch eine zehn Trai­nings­stun­den umfas­sen­de ein­mo­na­ti­ge Behand­lung mög­li­cher­wei­se posi­tiv aus­wir­ken könnte.

Mit­tels Erhe­bung von SCIM-III-Para­me­tern vor und nach der Trai­nings­se­rie für eine 35-köp­fi­ge Gesamt­ko­hor­te kön­nen mög­li­che Ver­bes­se­run­gen in wich­ti­gen Aspek­ten der „Selbst­ver­sor­gung“ – wie des Waschens und des An-/Aus­zie­hens der Unter­kör­per der Pati­en­ten – dar­ge­stellt werden.

Auch wur­den für die Gesamt­ko­hor­te mög­li­che posi­ti­ve Effek­te im „Atmung und Sphink­ter­ma­nage­ment“ – spe­zi­ell beim Darm­ma­nage­ment – verzeichnet.

Dass auch Per­so­nen mit kom­plet­ter Quer­schnitt­läh­mung unter­halb des neu­ro­lo­gi­schen Niveaus Exo­ske­let­te nut­zen und sogar von einer The­ra­pie pro­fi­tie­ren könn­ten, zeigt sich wie folgt: Für die­se Inter­ven­ti­ons­grup­pe zeig­te sich ein sta­tis­tisch signi­fi­kan­ter Erfolg mitt­le­rer Effekt­stär­ke im SCIM-III-Bereichs­core „Mobi­li­tät (Zim­mer und Bad)“, was vor allem für die Deku­bi­tus­pro­phy­la­xe bzw. bei Toi­let­ten­gän­gen bedeut­sam sein könnte.

Für die Inter­ven­ti­ons­grup­pe mit ver­blie­be­nen Emp­fin­dun­gen unter­halb des neu­ro­lo­gi­schen Niveaus zeig­ten sich durch das Exo­ske­lett-Trai­ning im Hin­blick auf den anspruchs­vol­len Bereich „Mobi­li­tät (drin­nen und drau­ßen, auf ebe­nem Gelän­de)“ mög­li­che Erfol­ge mit mitt­le­rem Effekt, wobei es meh­re­ren inkom­plett quer­schnitt­ge­lähm­ten Per­so­nen gelang, im Haus unter pfle­ge­ri­scher Auf­sicht alter­na­ti­ve Bewe­gungs­for­men zur Fort­be­we­gung mit einem mecha­ni­schen Roll­stuhl anzu­neh­men. So stie­gen unter ande­rem die Per­so­nen­an­tei­le, die zur Fort­be­we­gung Unter­arm­stüt­zen, zwei Stö­cke im rezi­pro­ken Gang oder Gehen mit einem Stock nutz­ten, nach der Anwen­dung einer zusätz­li­chen Exo­ske­lett-The­ra­pie an.

Zusam­men­fas­send las­sen sich die beob­ach­te­ten Bereichs­er­fol­ge der bei­den Inter­ven­ti­ons­grup­pen sowie der Gesamt­ko­hor­te in sta­tis­tisch signi­fi­kant um drei bzw. vier Punk­te erhöh­ten SCIM-III-Gesamt­scores mit mitt­le­rer Effekt­stär­ke beschrei­ben. Die Ergän­zung bereits erprob­ter The­ra­pie­maß­nah­men durch das beschrie­be­ne robo­ter­as­sis­tier­te Gang­trai­ning kann daher unter Berück­sich­ti­gung der Ein- und Aus­schluss­kri­te­ri­en für den Sta­ti­ons­all­tag emp­foh­len wer­den, da hier­bei mög­li­cher­wei­se die Wie­der­erlan­gung von all­tags­re­le­van­ten Fähig­kei­ten unter­stützt wer­den könnte.

Dis­kus­si­on

Die Exo­ske­lett-The­ra­pie wur­de an Per­so­nen mit Rücken­mark­ver­let­zung mit indi­vi­du­ell schwan­ken­der Krank­heits­dau­er, The­ra­pie­dau­er, ‑anzahl und ‑fre­quenz im kli­ni­schen Reha­bi­li­ta­ti­ons­pro­zess durch­ge­führt. Neben der Hete­ro­ge­ni­tät in den kli­ni­schen und demo­gra­phi­schen Pati­en­ten­ei­gen­schaf­ten muss beach­tet wer­den, dass die unter­such­ten Per­so­nen unter­schied­li­cher patho­phy­sio­lo­gi­scher Pha­sen der Quer­schnitt­läh­mung zuzu­ord­nen sind. Bei der Wer­tung der Stu­di­en­ergeb­nis­se müs­sen die­se patho­phy­sio­lo­gi­schen Rege­ne­ra­ti­ons- und Umbau­pro­zes­se nach pri­mä­rer Rücken­mark­schä­di­gung berück­sich­tigt wer­den, die teil­wei­se mit einer Erho­lung, aber auch mit einer Ver­schlech­te­rung der Rücken­marks­funk­ti­on ein­her­ge­hen kann23. Die zen­tra­le Fra­ge ist daher berech­tigt, ob die beob­ach­te­ten Ergeb­nis­se durch eine grö­ße­re Dau­er eines funk­ti­ons­ori­en­tier­ten Trai­nings oder durch Spon­ta­ner­ho­lung ver­ur­sacht sind bzw. die­se auch durch eine ande­re The­ra­pie­form erreicht wer­den könn­te. Es wäre sicher­lich sinn­voll, in zukünf­ti­gen Stu­di­en die Effek­te der Exo­ske­lett-The­ra­pie auf SCIM III für Per­so­nen mit The­ra­pie­start bis zu sechs Mona­ten bzw. mehr als sechs Mona­te nach Rücken­mar­klä­si­on sepa­rat von­ein­an­der zu betrach­ten oder sogar die Per­so­nen bis zu sechs Mona­ten nach Rücken­mar­klä­si­on aus der Ana­ly­se der ent­spre­chen­den Stu­di­en mit ähn­li­chem Stu­di­en­de­sign aus­zu­schlie­ßen, da in die­sem Zeit­raum noch eine signi­fi­kan­te neu­ro­lo­gi­sche Spon­ta­ner­ho­lung auf­tre­ten kann.

Erwäh­nens­wert ist zudem, dass die Aus­sa­ge­kraft der vor­lie­gen­den Stu­die durch eine gerin­ge Pro­ban­den­an­zahl von 35 Per­so­nen begrenzt ist. Die­se Limi­tie­rung wird erklärt durch die Viel­zahl an fest­ge­leg­ten indi­vi­du­el­len und gerä­te­tech­ni­schen Voraussetzungen.

Zuletzt spie­geln sich die beob­ach­te­ten mög­li­chen Bereichs­er­fol­ge auch in einem sta­tis­tisch signi­fi­kant um drei bzw. vier Punk­te erhöh­ten SCIM-III-Gesamt­score jeder Interventions­gruppe mit mitt­le­rer Effekt­stär­ke wider. Da eine Ver­bes­se­rung von min­des­tens vier Punk­ten des gesam­ten SCIM III erfor­der­lich ist, um eine klei­ne signi­fi­kan­te Ver­bes­se­rung zu errei­chen, stellt sich die Fra­ge, ob die Gesamt­heit der in den SCIM-III-Berei­chen oder im gesam­ten SCIM-III-Score beob­ach­te­ten Effek­te groß genug ist, um den Erfolg der Exo­ske­lett-The­ra­pie als rele­vant ein­zu­stu­fen24.

Ins­ge­samt könn­ten die beschrie­be­nen Effek­te im Ergeb­nis­teil also mög­li­cher­wei­se durch eine zusätz­li­che ein­mo­na­ti­ge The­ra­pie durch das Exo­ske­lett bedingt sein und für quer­schnitt­ge­lähm­te Per­so­nen in viel­fäl­ti­ger Hin­sicht von Nut­zen sein. Zur Stüt­zung der Stu­di­en­ergeb­nis­se und Dif­fe­ren­zie­rung des Nut­zens der Exo­ske­lett-The­ra­pie für die unterschied­lichen Schwe­re­gra­de der Quer­schnitt­läh­mung sowie hin­sicht­lich des Ein­flus­ses auf Sen­si­bi­li­tät und Moto­rik sind jedoch wei­te­re Ana­ly­sen der Per­so­nen mit kom­plet­ter und inkom­plet­ter Quer­schnitt­läh­mung mit grö­ße­rer Pro­ban­den­zahl und ähn­li­chen kli­ni­schen und demo­gra­phi­schen Eigen­schaf­ten in den ein­zel­nen patho­phy­sio­lo­gi­schen Pha­sen der Quer­schnitt­läh­mung nötig.

Hin­weis
Die Stu­die wur­de nicht finan­zi­ell gefördert.

 

Für die Autoren:
Dr. Ste­pha­nie Wedler
Ärz­tin in Weiterbildung
stephaniemwedler@gmail.de

 

Begut­ach­te­ter Beitrag/reviewed paper

Zita­ti­on
Wed­ler S et al. Eva­lu­ie­rung der Exo­ske­lett-The­ra­pie von Per­so­nen mit kom­plet­ter und inkom­plet­ter Quer­schnitt­läh­mung. Ortho­pä­die Tech­nik, 2024; 75 (3): 44–55

 

 

Tabel­le 1:
Demo­gra­phi­sche und kli­ni­sche Merk­ma­le der Studienpopulation.

Inter­ven­ti­ons­grup­pe B‑D
(n = 18)
Inter­ven­ti­ons­grup­pe A
(n = 17)
p‑Wert
t‑Test
p‑Wert
χ2-Test
Alter (in Jahren)
Mit­tel­wert41410,971
Stan­dard­ab­wei­chung1516
Body Mass Index
Mit­tel­wert24250,487
Stan­dard­ab­wei­chung54
Kör­per­grö­ße (in m)
Mit­tel­wert1,761,740,834
Stan­dard­ab­wei­chung0,070,08
The­ra­pie­dau­er (in d)
Mit­tel­wert31330,886
Stan­dard­ab­wei­chung2435
Geschlecht
weib­lich36
männ­lich15110,264

 

Tabel­le 2:
Höhe der Rücken­mark­schä­di­gung bei der unter­such­ten Studienpopulation.

Höhe der Rückenmarkschädigung
Per­so­nen­zahl mit inkom­plet­ter SCIPer­so­nen­zahl mit kom­plet­ter SCIAbso­lu­ter (prozen­tualer) Anteil der betrof­fe­nen Per­so­nen an der Gesamtkohorte
C433 (8,6 %)
C622 (5,7 %)
C711 (2,9 %)
C811 (2,9 %)
TH4123 (8,6 %)
TH5134 (11,4 %)
TH611 (2,9 %)
TH722 (5,7 %)
TH8112 (5,7 %)
TH922 (5,7 %)
TH1022 (5,7 %)
TH1111 (2,9 %)
TH12358 (22,9 %)
L1112 (5,7 %)
L211 (2,9 %)
Gesamt181735 (100 %)

 

Tabel­len 3–7:

 

  1. WHO. Spi­nal cord inju­ry. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/spinal-cord-injury (Zugriff am: 31.01.2022)
  2. Ala­vi­nia, SM et al. Prio­ri­tiza­ti­on of reha­bi­li­ta­ti­on domains for estab­li­shing spi­nal cord inju­ry high per­for­mance indi­ca­tors using a modi­fi­ca­ti­on of the Han­lon method: SCI-High Pro­ject. The Jour­nal of Spi­nal Cord Medi­ci­ne, 2019; 42 (1): 43–50
  3. AWMF. Reha­bi­li­ta­ti­on der unte­ren Extre­mi­tät, der Steh- und Geh­funk­ti­on bei Men­schen mit Quer­schnitt­läh­mung, S2e-Leit­li­nie, 2018 
  4. AWMF. Reha­bi­li­ta­ti­on der unte­ren Extre­mi­tät, der Steh- und Geh­funk­ti­on bei Men­schen mit Quer­schnitt­läh­mung, S2e-Leit­li­nie, 2018 
  5. Mıdık M, Paker N, Buğ­day­cı D, Mıdık AC. Effects of robot-assis­ted gait trai­ning on lower extre­mi­ty strength, func­tion­al inde­pen­dence, and wal­king func­tion in men with incom­ple­te trau­ma­tic spi­nal cord inju­ry. Tur­ki­sh jour­nal of phy­si­cal medi­ci­ne and reha­bi­li­ta­ti­on, 2020; 66 (1): 54–59
  6. Schwartz I et al. Loco­mo­tor trai­ning using a robo­tic device in pati­ents with subacu­te spi­nal cord inju­ry. Spi­nal Cord, 2011; 49 (10): 1062–1067
  7. WHO. Inter­na­tio­nal Clas­si­fi­ca­ti­on of Func­tio­ning, Disa­bi­li­ty and Health, 2001 
  8. Itz­ko­vich M et al. The Spi­nal Cord Inde­pen­dence Mea­su­re (SCIM) ver­si­on III: relia­bi­li­ty and vali­di­ty in a mul­ti-cen­ter inter­na­tio­nal stu­dy. Disa­bi­li­ty and Reha­bi­li­ta­ti­on, 2007; 29 (24): 1926–1933
  9. Gvoz­dar­e­va MA et al. Eva­lua­ti­on of the effec­ti­ve­ness and safe­ty of exo­ske­le­ton in reha­bi­li­ta­ti­on pro­grams for pati­ents with spi­nal cord inju­ry. Rus­si­an Jour­nal of Spi­ne Sur­gery (Khir­ur­gi­ya Poz­vo­n­och­ni­ka) 2020; 17 (4): 68–76
  10. Shap­ko­va EY et al. Dyna­mics of inde­pen­dence and loco­mo­tor capa­bi­li­ties cau­sed by powered exo­ske­le­ton-indu­ced walk trai­ning in pati­ents with seve­re chro­nic spi­nal cord inju­ry. Rus­si­an Jour­nal of Spi­ne Sur­gery­Rus­si­an Jour­nal of Spi­ne Sur­gery (Khir­ur­gi­ya Poz­vo­n­och­ni­ka), 2020; 17 (4): 54–67
  11. Shap­ko­va EY et al. Dyna­mics of inde­pen­dence and loco­mo­tor capa­bi­li­ties cau­sed by powered exo­ske­le­ton-indu­ced walk trai­ning in pati­ents with seve­re chro­nic spi­nal cord inju­ry. Rus­si­an Jour­nal of Spi­ne Sur­gery­Rus­si­an Jour­nal of Spi­ne Sur­gery (Khir­ur­gi­ya Poz­vo­n­och­ni­ka), 2020; 17 (4): 54–67
  12. Bauns­gaard CB et al. Exo­ske­le­ton gait trai­ning after spi­nal cord inju­ry: An explo­ra­to­ry stu­dy on secon­da­ry health con­di­ti­ons. Jour­nal of Reha­bi­li­ta­ti­on Medi­ci­ne, 2018; 50 (9): 806–813
  13. Shap­ko­va EY et al. Dyna­mics of inde­pen­dence and loco­mo­tor capa­bi­li­ties cau­sed by powered exo­ske­le­ton-indu­ced walk trai­ning in pati­ents with seve­re chro­nic spi­nal cord inju­ry. Rus­si­an Jour­nal of Spi­ne Sur­gery­Rus­si­an Jour­nal of Spi­ne Sur­gery (Khir­ur­gi­ya Poz­vo­n­och­ni­ka), 2020; 17 (4): 54–67
  14. Gvoz­dar­e­va MA et al. Eva­lua­ti­on of the effec­ti­ve­ness and safe­ty of exo­ske­le­ton in reha­bi­li­ta­ti­on pro­grams for pati­ents with spi­nal cord inju­ry. Rus­si­an Jour­nal of Spi­ne Sur­gery (Khir­ur­gi­ya Poz­vo­n­och­ni­ka) 2020; 17 (4): 68–76
  15. Pos­tol N, Spratt NJ, Bivard A, Mar­quez J. Phy­sio­the­ra­py using a free-stan­ding robo­tic exo­ske­le­ton for pati­ents with spi­nal cord inju­ry: a fea­si­bi­li­ty stu­dy. Jour­nal of neuro­engineering and reha­bi­li­ta­ti­on, 2021; 18 (1): 1–10
  16. Bauns­gaard CB et al. Exo­ske­le­ton gait trai­ning after spi­nal cord inju­ry: An explo­ra­to­ry stu­dy on secon­da­ry health con­di­ti­ons. Jour­nal of Reha­bi­li­ta­ti­on Medi­ci­ne, 2018; 50 (9): 806–813
  17. Bio­nics. Leit­fa­den für die kli­ni­sche Schu­lung EKSO GT, 2013. Rich­mond, CA, USA 
  18. Inter­na­tio­nal Stan­dards for Neu­ro­lo­gi­cal Clas­si­fi­ca­ti­on of Spi­nal Cord Inju­ry (ISNCSCI). Ame­ri­can Spi­nal Inju­ry Asso­cia­ti­on (ASIA), updated 2015 
  19. Cohen J. Sta­tis­ti­cal power ana­ly­sis for the beha­vi­oral sci­en­ces. Hills­da­le, New York: Law­rence Erl­baum Asso­cia­tes, 1988; 20–26
  20. Cohen J. Sta­tis­ti­cal power ana­ly­sis for the beha­vi­oral sci­en­ces. Hills­da­le, New York: Law­rence Erl­baum Asso­cia­tes, 1988; 20–26
  21. Wed­ler SM. Eva­lu­ie­rung der Exo­ske­lett-The­ra­pie von Per­so­nen mit kom­plet­ter und inkom­plet­ter Quer­schnitt­läh­mung. Dis­ser­ta­ti­on, Medi­zi­ni­sche Fakul­tät der Mar­tin-Luther-Uni­ver­si­tät Hal­le-Wit­ten­berg, 2023: 1–65
  22. Wed­ler SM. Eva­lu­ie­rung der Exo­ske­lett-The­ra­pie von Per­so­nen mit kom­plet­ter und inkom­plet­ter Quer­schnitt­läh­mung. Dis­ser­ta­ti­on, Medi­zi­ni­sche Fakul­tät der Mar­tin-Luther-Uni­ver­si­tät Hal­le-Wit­ten­berg, 2023: 1–65
  23. Ahu­ja, CS et al. Trau­ma­tic spi­nal cord inju­ry. Naa­tu­re Reviews Dise­a­se Pri­mers, 2017; 3: 17018 
  24. Sci­vo­let­to G, Tam­bu­rel­la F, Lau­ren­za L, Moli­na­ri M.The spi­nal cord inde­pen­dence mea­su­re: how much chan­ge is cli­ni­cal­ly signi­fi­cant for spi­nal cord inju­ry sub­jects. Disa­bi­li­ty and Reha­bi­li­ta­ti­on, 2013; 35 (21): 1808–1813
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