DMSG - Deutsche Multiple Sklerose Gesellschaft Bundesverband e.V.

Fatigue bei Multipler Sklerose: Die unerklärliche Erschöpfung messbar machen

Die Erklärungsnot Für MS-Erkrankte mit Fatigue könnte bald ein Ende haben: Forschern an den Kliniken Schmieder Konstanz ist es mit einer neuen Methode erstmals gelungen, die motorische Fatigue bei Multipler Sklerose objektiv zu erfassen und zu diagnostizieren.

Motorische Fatigue gehört zu den häufigsten Symptomen bei Multipler Sklerose und beeinträchtigt die Lebensqualität nicht zuletzt deshalb so massiv, weil dieses Erschöpfungssyndrom für das Umfeld unsichtbar ist. Die Folge: Betroffene müssen sich gegenüber Arbeitgeber, Kostenträgern und ihren Angehörigen oft für ihre übermäßige Müdigkeit rechtfertigen.

Abhilfe schaffen könnte eine interdisziplinäre Forschergruppe unter der Leitung von Prof. Dr. med. Christian Dettmers, Ärztlicher Leiter der Neurorehabilitation an den Kliniken Schmieder Konstanz, ein von der DMSG ausgezeichnetes MS-Rehabilitationszentrum, und dem Physiker Prof. Dr. Manfred Vieten. Vorausgegangen war die Pilotstudie der Sportwissenschaftlerin Aida Sehle, die sich in ihrer Masterarbeit auf die Suche nach einem objektiven Messinstrument für körperliche Fatigue bei MS-Patienten gemacht hatte und dafür mit dem Stiftung-Schmieder-Preis 2012 ausgezeichnet wurde. Mehr

Im Rahmen des Projektes zur objektiven Erfassung motorischer Fatigue erfolgten vier aufeinander aufbauende empirische Studien:

In Studie Nr. 1 wurde ein erster Versuch unternommen, die motorische Fatigue bei MS-Patienten mit Hilfe einer konventionellen Gangbildanalyse zu erfassen. An dieser Untersuchung nahmen insgesamt 14 MS-Patienten teil. Sie gingen auf dem Laufband bei einer für sie komfortablen Gehgeschwindigkeit bis zur subjektiven körperlichen Erschöpfung. Dabei wurden die kinematischen Daten des Bewegungsmusters der Teilnehmer am Anfang und am Ende des Gehens erfasst. Der Studie lag die Annahme zu Grunde, dass sich das Bewegungs-Muster bei Patienten mit motorischer Fatigue im erschöpften Zustand verändern wird. Auf Gruppenebene wurden mit der körperlichen Erschöpfung deutliche Veränderungen sowohl in den Gangparametern als auch in der Gangvariabilität festgestellt.

Veränderungen im Gangmuster

Um auch für einzelne Patienten die individuelle Veränderungen darstellen zu können, wurde in Studie Nr. 2 ein neues Verfahren zur Quantifizierung von Veränderungen im Gangmuster entwickelt. Hierbei wurden die Eigenschaften des Grenzzyklus-Attraktors herangezogen, der auf der Theorie dynamischer Systeme (Chaostheorie) aufbaut. Ziel war es, mit Hilfe von Attraktor-Eigenschaften (die Abweichung bei zwei gleichen Bewegungen) die Unterschiede im Gangmuster in verschiedenen Situationen sowohl auf Gruppen- als auch auf Individualebene zu identifizieren und zu klassifizieren. Das neuartige Verfahren erkennt Unterschiede in der Gangcharakteristik und in der Gangvariabilität.

Derzeit ist keine andere Methode bekannt, die präzise genug ist, eine Quantifizierung des Bewegungsmusters auf diese Art anzubieten.

Der neu entwickelte Ansatz versucht, diese Lücke zu schließen. An dieser Studie nahmen 30 Gesunde teil. Diese wurden an zwei verschiedenen Tagen beim Gehen auf einem Laufband unter drei verschiedenen Bedingungen getestet: Gehen ohne Aufgabe, "dual task"-Gehen mit einer mentalen Aufgabe und Gehen mit Gewichten an den Füssen. Die Daten wurden durch Beschleunigungssensoren an den Füßen gewonnen und mit Hilfe der neuartigen Methode für jeden Probanden und jeden Messzeitpunkt analysiert. Mit der neuen Methode konnte erfolgreich zwischen den drei verschiedenen Bedingungen des Gehens unterschieden werden.

Verfahren wird zum Diagnostik-Instrument

In Rahmen der Studie Nr. 3 wurde das neu entwickelte Verfahren zur Quantifizierung der motorischen Fatigue bei Patienten mit Multipler Sklerose herangezogen. Wie bereits in der vorherigen Studie beschrieben wurde, erkennt das neuartige Verfahren die Unterschiede in der Gangcharakteristik und in der Gangvariabilität. Diese Unterschiede können Änderungen neurologischer Natur zugeordnet werden. Damit wird dieses Verfahren zum Diagnostik-Instrument, welches motorische Fatigue bei Patienten mit MS quantifizieren kann.

Das Grundprinzip besteht darin, dass das Bewegungsmuster beim Einsetzen von Fatigue Veränderungen zeigt

Durch Ausschließen anderer Ursachen wird Fatigue als Grund für Änderungen im Bewegungsmuster und in der Bewegungsvariabilität identifiziert. Dies ermöglicht motorische Fatigue erstmalig zu quantifizieren. An den klinischen Untersuchungen haben insgesamt 40 MS-Patienten und 20 gesunde Probanden teilgenommen. Die Teilnehmer wurden einer körperlichen Belastung am Laufband ausgesetzt. Mit Hilfe von 3D-Aufnahmen wurden die kinematischen Daten über die Bewegungsabläufe auf einem Laufband vor und nach der auftretenden Fatigue gewonnen. Die kinematischen Daten wurden mit Hilfe der neuen Methode zur Quantifizierung der Datenzeitreihen analysiert. Zur abschließenden Beurteilung des Betroffenheitsgrades durch Fatigue wurde für jeden Probanden ein Fatigue Index Kliniken Schmieder (FKS) gebildet. Mit dem FKS wird die objektive Veränderung in der Leistungsfähigkeit/Performance erfasst, wohingegen etablierte Fatigue-Fragebögen die Wahrnehmung von Fatigue registrieren.

Die Ergebnisse dieser Studie sprechen dafür, dass motorische Fatigue, die bisher von Patienten und Medizinern nur subjektiv einzuschätzen war, sich objektiv nachweisen und quantifizieren lässt.

In der Auswertung auf Gruppenebene wurde erkennbar, dass die MS-Patienten mit Fatigue im Gegensatz zu MS-Patienten ohne Fatigue und gesunden Probanden ein anderes Gangbild zeigten; sowohl am Anfang als auch am Ende des Gehens. Mit dieser neuen Methode können zum ersten Mal auf der individuellen Ebene die Veränderungen des Gangbildes unter Erschöpfung objektiv erfasst und mit Hilfe vom FKS motorische Fatigue im Einzelfall sicher dokumentiert und diagnostiziert werden.

Die neuen Erkenntnisse sollen eine schnelle, objektive und zuverlässige Beurteilung des Betroffenheitsgrades durch motorische Fatigue mit Hilfe der kinematischen Ganganalyse ermöglichen.

Das Ziel von Studie Nr.4 war, einen Vergleich der motorischen Fatigue anhand der empirischen Daten zwischen Schlaganfall-Patienten und MS-Patienten durchzuführen. Dazu wurde der Fatigue Index Kliniken Schmieder bei 10 Schlaganfall-Patienten eingesetzt. Mit allen Patienten wurde ein identischer Belastungstest mit denselben Messinstrumenten wie bei den MS-Patienten durchgeführt. Ergebnis: Die Patienten nach einem Schlaganfall zeigten ein ähnliches Ausmaß an motorischer Fatigue wie die Patienten mit MS. Der Fatigue Index Kliniken Schmieder erwies sich dabei als robust gegenüber den bestehenden chronischen Gangbeeinträchtigungen.

Fatigue gehört auch bei Patienten nach einem Schlaganfall zu einem der häufigsten und zu einem der am meisten belastenden Symptome. Im Gegensatz zur MS-Forschung ist die Erforschung der Fatigue bei Schlaganfallpatienten jedoch noch in ihren Anfängen.

Publikationen

Sehle et al. (2011). Objective assessment of motor fatigue in multiple sclerosis using kinematic gait analysis: a pilot study. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation 2011 8:59. doi:10.1186/1743-0003-8-59

 

  • 1. Sehle et al. (2011). Objective assessment of motor fatigue in multiple sclerosis using kinematic gait analysis: a pilot study. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation 2011 8:59. doi:10.1186/1743-0003-8-59
  • 2. Vieten MM, Sehle A, Jensen RL (2013). A Novel Approach to Quantify Time Series Differences of Gait Data Using Attractor Attributes. PLoS ONE 8(8): e71824. doi:10.1371/journal.pone.0071824
  • 3. Sehle A, Vieten M, Sailer S, Muendermann A, Dettmers C (2014). Objective assessment of motor fatigue in multiple sclerosis: the Fatigue index Kliniken Schmieder (FKS) Journal of Neurology; 261(9):1752-62. doi: 10.1007/s00415-014-7415-7
  • 4. Sehle A, Vieten M, Mündermann A and Dettmers C (2014). Difference in motor fatigue between patients with stroke and patients with multiple sclerosis: a pilot study. Front. Neurol. 5:279. doi: 10.3389/fneur.2014.00279 

Weitere Informationen:

Quelle: PM und Bilder: Kliniken Schmieder Konstanz

- 19.12.2015