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18.02.2015 11:01

Plantare Druckverteilung bei Patienten mit lumbalen Wurzelkompressionssyndromen

Bei Patienten mit Wurzelkompressionssyndromen in Folge von Bandscheibenläsionen an unterschiedlichen Segmenten der Lendenwirbelsäule sollten Druckverteilungsparameter des Fußes beim Gehen untersucht werden.

Zusammenfassung

Hierzu wurden 46 Patienten in 3 Gruppen entsprechend der segmentalen Lokalisation der Wurzelkompressionssyndrome eingeteilt und zusätzlich eine Kontrollgruppe aus 20 gesunden Probanden gebildet. Die Pedobarometrie wurde mit dem Computer-Dyno-Graphy-System durchgeführt, das über 8 an der Fußsohle verteilte Sensoren Druckkräfte und Belastungszeiten registriert.

Diese Parameter wurden zwischen den Gruppen und innerhalb der Gruppen im Seitenvergleich gemessen und statistisch (verianzanalytisch) berechnet.

Die Ergebnisse weisen in allen Patientengruppen verkürzte Belastungszeiten des Fußes an der betroffenen Seite auf. Wurzelkompressionssyndrome in Höhe L4/5 führten zu verminderter Hinterfuß- und vermehrten Vorfußbelastung, solche in Höhe L5/S1 zu umgekehrter Belastungsverteilung.

Im individuellen Vergleich wurde diese Belastungsverteilung oft auch auf der nicht betroffenen Seite manifest. Da diese Veränderungen der Gangkoordination sekundäre Überlastungsschäden produzieren können, sollten sie im Rehabilitationsplan frühzeitig und gezielt angegangen werden.

Einleitung

Lumbale Wurzelkompressionssyndrome (WKS) führen in Folge von Schmerzen und/oder neurogenen Ausfällen zur Störung der Gangkoordination. Klinisch imponieren diese als Hinken auf der betroffenen Seite mit einer dysproportionierten Belastungsphase. Es ist deshalb anzunehmen, dass bei solchen Patienten Veränderungen der Fußreaktionskräfte vorliegen.

Dennoch existieren hierzu kaum Untersuchungen, während solche bei Patienten mit Erkrankungen oder Verletzungen der unteren Extremitäten oder mit systemischen Erkrankungen des ZNS häufig vorzufinden sind (1, 3, 5, 8, 9).

Deshalb sollten in dieser Untersuchung dynamische Druckparameter der Fußsohle beim Gang von Patienten mit unterschiedlicher Lokalisation lumbaler WKS analysiert und mit solchen gesunder Probanden verglichen werden.

Untersuchungsgut und Methodik

In die Untersuchung wurden Patienten eingeschlossen, die wegen lumbalen Bandscheibenvorfalls mit WKS operiert wurden und sich während der postoperativen Rehabilitationsphase der Ganguntersuchung zu unterziehen bereit waren. Ausgeschlossen wurden Patienten, die zusätzliche Erkrankungen oder frühere Verletzungen mit Funktionseinschränkungen an der unteren Extremität hatten.


Insgesamt konnten in einem 3 monatigen Untersuchungsintervall 46 Patienten aufgenommen werden, von denen 14 Patienten mit L4 / L5-Syndrom und Fußheberteilparese in Gruppe 1, 17 Patienten mit L5 / S1-Syndrom und Teilparese der Fußsenker in Gruppe 2 und 15 Patienten mit L4 / L5 / S1-Syndrom und Fußheber- sowie -senkerteilparese in Gruppe 3 zugeordnet wurden. Gruppe 4 bildete eine Kontrollgruppe aus 20 gesunden freiwilligen Probanden.

Die Fußreaktionskräfte wurden mit dem Computer Dyno Graphy-System (4) registriert, das aus der Messeinheit mit Software sowie den Messstiefeln in 3 Normgrößen besteht. Hier sind an der Fußsohle 8 Sensoren integriert, die die vertikalen Reaktionskräfte als Funktion der Zeit erfassen. Dabei werden jeweils die Maximal- und Durchschnittswerte der vertikalen Reaktionskraft auf die Unterlage, die Druckkraft und die Belastungszeit, d.h. die Zeit vom ersten Sohlenkontakt bis zum Erreichen der Maximalkraft, analysiert.

Wegen der motorischen Dysfunktion von Fußextensoren und -flexoren in den Patientengruppen wurden zur Vereinfachung die drei Sensoren am Hinterfuß sowie am Vorfuß jeweils gemeinsam betrachtet. Um die individuellen Unterschiede in der Ganggeschwindigkeit und dem Körpergewicht in den Gruppen zu eliminieren, wurden die Belastungszeit und die Druckkraft als relative Einheiten berechnet, und zwar als Zeit in % der Stützphase und als Kraft in % der Summe der Maximalwerte aller Sensoren jedes Fußes.

Verglichen wurde sowohl zwischen gesundem und krankem Bein als auch zwischen den Patienten und gesunden Probanden.
Die gewonnenen Daten wurden mit dem Statistikprogramm 5,0 für Windows ana­lysiert. Nach Überprüfung der Normalverteilung sowie der Homogenität der Varianz jedes Parameters (Levene's Test) wurden die Mittelwerte mit der ANOVA-Prozedur für Messwiederholung verglichen.

Die Mittelwertunterschiede zwischen den Vergleichs­gruppen wurden mit der Ko-Varianzana­lyse unter Berücksichtigung der assoziierten Variablen (ANCOVAR) für Messwiederholung berechnet. Direkte Vergleiche der Einzelergebnisse wurden mit dem LSD (Last Significant Difference)-Test durchgeführt.

Ergebnisse

Die demographischen Daten der Vergleichsgruppen und die Lokalisation der WKS in den Patientengruppen sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

Da die WKS in den Vergleichsgruppen seitenverschieden lokalisiert waren, wurden die Belastungszeit und die Druckkraft jeweils zwischen krankem und gesundem Bein in den Patientengruppen sowie dem der kranken Seite entsprechenden Bein in der Kontrollgruppe verglichen. Die Mittelwerte der maximalen Belastungszeiten für Vor- und Hinterfuß in den Vergleichsgruppen gibt Tabelle 2 wieder. Hier zeigten sich keine nachweisbaren Unterschiede zwischen den Patientengruppen.

Signifikante Unterschiede bestanden aber zwischen krankem und gesundem Bein in Gruppe 2 (p< 0,003) und in Gruppe 3 (p< 0,006) sowie zwischen dem Vergleichsbein in der Kontrollgruppe und dem kranken Bein aller Patientengruppen: Gruppe 1 (p< 0,030), Gruppe 2 (p< 0,000), Gruppe 3 (p< 0,000). Ebenso bestanden signifikante (p< 0,030) Unterschiede zwischen dem kranken Bein in Gruppe 1 und Gruppe 3.

Die mittleren maximalen Druckkräfte an Vor- und Hinterfuß in den Vergleichsgruppen zeigt Tabelle 3. In der Kontrollgruppe 4 bestanden keine nachweisbaren Unterschiede der Druckkraft zwischen linkem und rechtem Bein, weder am Vor- noch Hinterfuß.

In den Patientengruppen bestanden signifikante Unterschiede der Druckkraft am Hinterfuß des kranken Beines zwischen Gruppe 1 (L4/5und Gruppe 2 (L5/S1); p< 0,003 sowie der Gruppe 3 (L4/5/S1); p< 0,049. Am Vorfuß bestanden signifikante Unterschiede der maximalen Druckkraft am kranken Bein zwischen Gruppe 1 und Gruppe 2 (p< 0,000) sowie in Gruppe 3 (p< 0,049).

Diskussion

Obwohl die Belastungszeit des Hinterfußes (Tab. 2) in allen Patientengruppen 1-3 gegenüber derjenigen in der gesunden Kontrollgruppe 4 verkürzt war, trat dieses Ergebnis verstärkt nur in Gruppe 2 (L5/S1) und Gruppe 3 (L4/5/S1) auf, in denen isoliert oder auch eine Teilparese der Fußflexoren bestand. Am wenigsten war dieser Befund in Gruppe 1 (L4/5) mit isolierter Teilparese der Fußextensoren ausgeprägt, so dass offensichtlich durch eine Teilparese der Fußextensoren diese Gangphase am wenigsten beeinflusst wird.

Dieses Ergebnis deckt sich im Grunde mit demjenigen von Collins (2), der zeigen konnte, dass die Aktionspotentiale am M. gastrognemius und M. soleus von Beginn bis in die späte Stützphase ansteigen. Der M. tibialis anterior hingegen entwickelte eine hohe Aktivität, vor allem in der Schwungphase sowie am Übergang zur Stützphase.

Die Deutung des in dieser Untersuchung gefundenen Teilergebnisses muss aber unter gewissem Vorbehalt erfolgen, da der Ausprägungsgrad der motorischen Paresen der untersuchten Patienten, entsprechend den klinischen Gegebenheiten, sehr unterschiedlich war.

In Gruppe 1 (Tab. 3) führte die Teilparese der Fußextensoren zur Verminderung der Druckkraft am Hinterfuß und ihrer Erhöhung am Vorfuß. Gruppe 2 mit Teilparese der Fußflexoren wies hier eine gegenteilige Verteilung auf.

Die Belastungsverschiebung auf den Hinterfuß könnte Ausdruck eines Kompensationsversuches der Funktionseinschränkung des M. triceps surae durch den M. quadriceps femoris sein, um die reduzierte Stabilisierung des Kniegelenkes sicherzustellen. Die verminderte Vorfußbelastung könnte deshalb aus der beeinträchtigten Abstoßphase des Fußes resultieren (6).

Zusammenfassend weisen diese Ergebnisse darauf hin, dass diskopathiebedingte Funktionseinschränkungen der Gangkoordination die Belastungsreaktionen des Fußes deutlich und in typischer Weise verändern. Im Vergleich zum gesunden wurde das betroffene Bein in allen Patientengruppen verspätet belastet.

Bandscheibenläsionen in Höhe L4/5, insbesondere mit Teilparese der Fußextensoren, führten bei den betroffenen Patienten zur verminderten Hinterfuß- und vermehrten Vorfußbelastung, solche in Höhe L5/S1 mit Teilparese der Fußflexoren zu entsprechend umgekehrter Belastungsverteilung. Im individuellen Vergleich zeigten sich sogar Auswirkungen auf das nicht betroffene Bein, so dass diese Gangstereotypen bei längerer Manifestation durchaus zu reaktiven Belastungssyndromen, insbesondere an der Lendenwirbelsäule, führen könnten.

Deshalb sollte in der Rehabilitationsphase frühzeitig ein entsprechender Funktionsausgleich angestrebt werden. Dabei könnte in der Steuerung der Rehabilitationsbehandlung das CDG-System nützlich sein (7), vor allem, wenn klinisch-inspektorisch weiter bestehende Koordinationsdefizite kaum mehr wahrnehmbar sind.

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