Summary
Dieser Artikel beschreibt Verfahren zum Screening von Menschen auf Gleichgewichtsstörungen im Stehen und Gehen mit Hilfe von zwei standardisierten, schnellen Low-Tech-Gleichgewichtstests.
Abstract
Das Ziel dieses Protokolls ist es, die Leser über die genauen Verfahren zu informieren, die zur Durchführung von zwei Screening-Tests für vestibuläre Störungen verwendet werden müssen: Tandemgehen (TW) mit geschlossenen Augen, auch bekannt als Fersen-Zehen-Gehen, und der klinische Test der sensorischen Integration und des Gleichgewichts (CTSIB), der auch als modifizierter Romberg bekannt ist. Die Studie beschreibt die Schritte zur Durchführung jedes Tests und jedes der drei CTSIB-Untertests, so dass der Leser in der Lage ist, die Testbedingungen für den Einsatz in der Klinik, im klinischen Labor oder in jeder anderen Situation zu replizieren, die ein gültiges und zuverlässiges Screening auf Gleichgewichtsfähigkeit erfordert, die durch Veränderungen der Funktion des vestibulären Systems beeinträchtigt werden könnte. Die hier beschriebenen Verfahren können einfach durchgeführt werden und dauern weniger als 1 Minute pro Versuch. Es werden Verweise auf veröffentlichte Arbeiten mit normativen Daten angegeben. Der Abschnitt "Repräsentative Ergebnisse" enthält Beispiele für Daten, die mit diesen Screening-Tests erhoben wurden.
Introduction
Das Screening des vestibulären Systems, des sensorischen Systems mit Rezeptoren im Innenohr, die Kopfbewegungen erkennen, ist bekanntermaßen schwierig. Aufgrund des Vorhandenseins der vestibulo-spinalen Trakte, die von den vestibulären Kernen in der rostralen Medulla über die zervikale, thorakale und lumbosakrale Ebene des Rückenmarks projizieren, beeinflussen die vom vestibulären System erzeugten Kopfgeschwindigkeitssignale das Gleichgewicht beim Stehen und Gehen1. Aus diesem Grund haben viele Menschen mit Störungen des vestibulären Systems Gleichgewichtsstörungen und sind sturzgefährdet. Zum Beispiel stürzen 25 % der amerikanischen Senioren über 65 Jahre jedes Jahr 2, und die Sterberate durch Stürze in den Vereinigten Staaten lag 2016 je nach Bundesstaat zwischen 24,2 und 142,7 pro 100.000 Einwohner3. Daher ist der Gleichgewichtstest häufig Bestandteil einer klinischen Beurteilung oder eines Screenings auf eine vestibuläre Beeinträchtigung und wird häufig in der klinischen Forschung eingesetzt4. Diese Tests können auch für das Vor-Ort-Screening von Athleten, Astronauten nach dem Flug, Militärpersonal und anderen Personen nützlich sein, die möglicherweise Gleichgewichtsprobleme aufweisen. Solche Personen müssen möglicherweise in der Nähe eines Sportplatzes, an einem Landeplatz, in einem Notfall-Feldlazarett oder in einer anderen Notfallsituation untersucht werden, bevor sie für detaillierte Tests über weite Strecken in umfassende Gesundheitseinrichtungen transportiert werden.
Um Menschen auf Gleichgewichtsstörungen zu untersuchen, werden häufig zwei verschiedene Arten von Gleichgewichtstests eingesetzt. Stillstand und Gewichtsverlagerung, etwa beim Geschirrspülen an der Küchenspüle, erfordert etwas andere Fähigkeiten als das Umsetzen des Körpers durch den Raum beim Gehen. Beide Arten des Gleichgewichts sollten untersucht werden. Gleichgewichtstests werden oft mit einer schmalen Basis an Unterstützung durchgeführt, um einen Test für den Einzelnen herausfordernd zu machen. Zum Beispiel basiert die Prüfung des Gleichgewichts im Stehen mit dicht beieinander stehenden Füßen und geschlossenen Augen auf dem Romberg-Zeichen, d. h. dass Patienten mit offenen Augen ein gutes Gleichgewicht haben, aber mit geschlossenen Augen das Gleichgewicht verlieren1. Dieser Test wurde im Laufe der Jahre mehrmals verfeinert, bis die aktuelle modifizierte Version des Romberg (Clinical Test of Sensory Integration and Balance, CTSIB)4 für das klinische Screening nützlicher war als frühere Tests, da sie einfacher und kürzer war und eine gute Sensitivität aufwies. Die aktuelle Version verwendet instabilen, mitteldichten, nachgiebigen Schaumstoff auf der Auflagefläche und wurde durch Kopfbewegungen noch weiter geschärft. Diese Modifikationen wurden in neueren Studien verwendet, die altersbezogene normative Daten von Kindern und Erwachsenen zeigen, sowie in Studien, die zeigen, dass die Normen spezifisch für den verwendeten Schaumstoff sind 7,8,9,10.
Das Tandemgehen (TW), auch bekannt als Fersen-Zehen-Gehen, wird auf dem Boden durchgeführt, wobei die Versuchsperson Socken, aber keine Schuhe trägt und die Augen geschlossen ist. Neuere Studien liefern altersbezogene normative Daten zu Kindern und Erwachsenen11,12,13. Eine verminderte Leistung bei TW und CTSIB kann mit einer Störung des vestibulären Systems übereinstimmen, obwohl Gleichgewichtstests keine direkten Tests des vestibulären Systems sind. Wenn TW und CTSIB zusammen an Patienten verabreicht werden, die keine muskuloskelettalen Deformitäten oder signifikante neurologische Probleme haben, ist die Sensitivität der Tests gegenüber vestibulären Störungen höher als wenn nur TW oder CTSIB verabreicht werden12.
Unter Verwendung der in diesem Artikel beschriebenen Methodik wurden mehrere Studien mit gesunden Teilnehmern durchgeführt. Zum Beispiel zeigte eine Studie mit 292 gesunden Kontrollpersonen und 90 Patienten mit vestibulären Störungen - wie bei standardmäßigen, klinisch objektiven Tests des vestibulären Systems unter Verwendung von bithermalen kalorischen Tests, vestibulär evozierten myogenen Potenzialen und Dix-Hallpike-Tests - altersbedingte Rückgänge bei den Kontrollpersonen unter den CTSIB-Bedingungen und TW11,12,13. Die Sensitivität der einzelnen Tests war für TW7 und CTSIB8 moderat, die Sensitivität der kombinierten Batterie jedoch > 0,9. In einer Studie von CTSIB am Museum of Science Boston konnten sich gesunde Teilnehmer auf CTSIB an nachgiebigem Schaumstoff mit dem Kopf noch in der Bedingung14 testen. Altersbedingte Veränderungen bei Kindern und Erwachsenen wurden auch in dieser Gruppe festgestellt.
Diese leistungsbasierten Screening-Tests können nicht durch die Lektüre in den Forschungsarbeiten gelernt werden. Dieses Dokument soll den Leser genau darüber informieren, wie diese Tests durchzuführen sind.
Protocol
Die in dieser Studie beschriebenen Testmethoden wurden mit gesunden Kontrollpersonen und Patienten mit vestibulären Störungen entwickelt. Gesunde Kontrollpersonen hatten keine bekannten neurologischen, otologischen oder muskuloskelettalen Erkrankungen in der Vorgeschichte. Patienten mit vestibulären Störungen zeigten abnorme Reaktionen auf eine Reihe objektiver Tests des vestibulären Systems, einschließlich Tests des vestibulo-okulären Reflexes in Dunkelheit, Positionstests und zervikale vestibulär evozierte myogene Potenziale. Diese Studien wurden vom Institutional Review Board for Human Subjects Research am Baylor College of Medicine, Houston, Texas, USA, genehmigt.
ANMERKUNG: In einer Studie aus dem Jahr 1869 wurden gesunde Probanden im Alter von 4 bis 85 Jahren, die im Space Center Houston, einem kommunalen wissenschaftlichen Bildungszentrum, getestet wurden, mit der in diesem Artikel beschriebenen Methodik getestet. Die Teilnehmer zogen zunächst ihre Schuhe aus, trugen aber Socken. Die naturwissenschaftlichen Pädagogen testeten dann die Teilnehmer auf Tandem Walking mit geschlossenen Augen und auf CTSIB auf konformem Schaumstoff mit drei Bedingungen, jeweils mit geschlossenen Augen, still stehend mit ruhigem Kopf, still stehend mit langsamem Kopfnicken in der Tonhöhe (oben/unten) und still stehen mit langsamem Kopfschütteln beim Gieren (rechts/links).
1. Patienten/Probanden
- Stellen Sie sicher, dass Personen mindestens 30 Sekunden lang aufrecht und ohne Unterstützung stehen können. Sie müssen in der Lage sein, den Anweisungen zu folgen.
2. Umwelt und Ausrüstung
- Führen Sie die Tests in einem gut beleuchteten Raum mit einer festen Oberfläche durch, z. B. Vinylfliesen oder Industrieteppich. Führen Sie diese Tests nicht auf Plüschteppichen durch.
- Verwenden Sie eine Stoppuhr, eine Uhr mit Sekundenzeiger oder einen digitalen Timer für CTSIB. Für TW wird kein Zeitmessgerät benötigt.
- Verwenden Sie zur Durchführung von CTSIB mitteldichten, konformen Schaumstoff, der das folgende Konformitätskriterium erfüllt: PSI = 0,85-0,95. Diese Art von Schaum ist allgemein als Temperschaum oder Memory-Schaum bekannt. Die Normen wurden mit Schaumstoff der folgenden Größe entwickelt: 40,64 cm x 45,72 cm x 10 cm. Eine größere Schaumstoffplatte kann auf Wunsch verwendet werden, ist aber nicht notwendig.
HINWEIS: Dieser Schaum wird von mehr als einem Hersteller hergestellt. Es ist wichtig, den Schaum mit den richtigen Nachgiebigkeitseigenschaften zu verwenden. Wenn eine andere Art von Schaumstoff verwendet wird, gelten die veröffentlichten Normen nicht.
3. Methodik für CTSIB
- Platzieren Sie den Schaumstoff aus Sicherheitsgründen in der Nähe einer Ecke des Raumes oder einer Wand. Lassen Sie die Person den Test zunächst mit offenen Augen auf dem Boden üben, um die grundlegenden Bewegungen zu erlernen.
- Weisen Sie die zu testende Person an, aufrecht zu stehen, nichts an den Beinen oder am Rücken zu berühren, mit den Füßen zusammen, Seite an Seite. Stellen Sie sicher, dass die Arme der Person in der Taille verschränkt sind, wobei jede Hand den kontralateralen Ellbogen hält oder bequem in der Taille gekreuzt ist.
- Weisen Sie die Person an, geradeaus zu schauen. Führen Sie 1-3 Testversuche für 5-10 Sekunden auf dem Schaumstoff durch, mit verschränkten Armen in der Taille, Füßen daneben, aufrecht stehend und geradeaus schauend, ohne die Beine oder den Rücken zu berühren.
- Um die Person zu stabilisieren, legen Sie eine Hand auf die Schulter der Person, während die Person geradeaus schaut.
- Um den Testversuch zu starten, sagen Sie: "Schließen Sie Ihre Augen". Nehmen Sie die Hand von der Schulter der Person, sagen Sie "Los" und beginnen Sie mit der Zeitmessung für bis zu 30 Sekunden. Führen Sie diese Testversion nur einmal durch. Wenn die Person verängstigt wirkte, durch ein Geräusch abgelenkt war oder die Anweisungen nicht verstand, führen Sie einen zweiten Versuch durch und betrachten Sie den ersten Versuch als Trainingsversuch.
HINWEIS: Die Person hat bei geschlossenen Augen eine erhöhte Haltungsschwankung, was für die getestete Person ein Grund zur Sorge sein kann. Raten Sie der Person sanft, sich darüber keine Sorgen zu machen. - Abhängige Maßnahme: Messen Sie die Zeit, die die Person die aufrechte Haltung beibehalten kann, bevor sie einen Fehler macht, bis zu 30 Sekunden, für jede CTSIB-Bedingung.
HINWEIS: Fehler sind das Öffnen der Augen, das Bewegen der Arme, das Ausführen eines Schritts oder das Anlehnen an die Wand.
- Führen Sie Versuch 1 bei stehendem Kopf durch. Wenn die Person beim ersten Mal Schwierigkeiten bei Versuch 1 hat, betrachte diesen Versuch als Trainingsversuch und führe ihn ein zweites Mal durch. Verwenden Sie die Punktzahl aus dem zweiten Versuch.
- Führen Sie Versuch 2 mit Kopfnicken (hoch/runter) langsam bei 0,3 Hz im Takt eines echten Metronoms oder einer digitalen Metronomanwendung durch.
- Bevor Sie mit Versuch 2 beginnen, lassen Sie die Person mit offenen Augen auf dem Boden stehen und üben Sie, mit dem Kopf im Takt des Geräuschs zu nicken, bis die maximalen Bewegungen des oberen und unteren Kopfes im Takt der maximalen und minimalen Geräusche auf der Anwendung auftreten, so dass sich die Person mit 0,3 Hz bewegen kann.
- Um Versuch 2 durchzuführen, weisen Sie die Person an, sich auf den Schaum zu stellen, mit den Füßen nebeneinander und den Armen verschränkt, wie in Versuch 1.
- Starten Sie den Ton auf dem Metronom oder der Metronom-App, bevor die Person die Augen schließt. Weisen Sie dann die Person an, ihre Augen zu schließen, während die Hand des Untersuchers auf der Schulter der Person liegt, um sie zu stabilisieren.
- Um Versuch 2 zu beginnen, weisen Sie die Person an, mit dem Kopf zu nicken (der Kopf bewegt sich nach oben/unten) im Takt des Geräuschs, wenn "Go" zu hören ist.
- Nehmen Sie die Hand von der Schulter der Person, sagen Sie "Los" und starten Sie gleichzeitig den Timer.
- Gönnen Sie der Person nach diesem Versuch einige Sekunden Ruhe, indem Sie vom Schaum absteigen und sich auf Wunsch hinsetzen.
- Führen Sie Versuch 3 mit Kopfschütteln (links/rechts) bei 0,3 Hz im Takt des Tons durch. Andernfalls verwenden Sie das gleiche Verfahren für Testversion 2.
4. Methodik des Tandemgehens
- Stellen Sie sicher, dass der Raum keine Hindernisse hat, an denen die Person über eine Strecke von ca. 4,5 m vorwärts und ca. 1 m auf beiden Seiten der Person geht. Es kann mehr Platz genutzt werden, ist aber nicht erforderlich.
- Demonstrieren Sie den Test für den Einzelnen in 3 bis 5 Schritten: Stellen Sie einen Fuß von der Ferse bis zu den Zehen vor den anderen Fuß. Wiederholen Sie dies für 4 weitere Schritte, damit die Person die Aufgabe kennt.
- Praxis-Probe:
- Weisen Sie die Person an, einen Übungsversuch mit offenen Augen und verschränkten Armen in der Taille durchzuführen, wie beim CTSIB, ohne Schuhe, aber mit Socken für eine gute Hygiene.
- Lassen Sie die Person einen Fuß direkt vor den anderen stellen, mit nicht mehr als 2,4 cm (1 Zoll) zwischen den vorderen und hinteren Füßen. Stellen Sie sicher, dass die Person den Übungsversuch für bis zu 5 Schritte durchführt. Verwenden Sie bei Bedarf mehr als einen Übungsversuch für die Person, um die motorische Aufgabe zu verstehen.
- Testversuch: Lassen Sie die Person mit verschränkten Armen und Füßen in einem angenehmen Abstand zueinander stehen, ohne Schuhe, aber mit Socken für eine gute Hygiene. Weisen Sie die Person an, die Augen zu schließen und 10 Schritte von der Ferse bis zu den Zehen auszuführen, wie in Schritt 4.3 beschrieben, wenn der Untersucher "Los" sagt.
- Messen Sie den Test nicht.
- Abhängige Kennzahl: Messen Sie die Gesamtzahl der korrekten Tandemschritte, die aus 10 Schritten ausgeführt wurden, auch wenn die Schritte nicht aufeinander folgen. Um falsche Schritte zu zählen, zählen Sie mit den Fingern einer Hand, so wie Kinder mit den Fingern zählen. Zählen Sie die Gesamtzahl der Schritte laut, aber sprechen Sie die Anzahl der falschen Schritte während des Tests nicht laut aus.
HINWEIS: Fehler sind: Öffnen der Augen, Bewegen der Arme, Verlassen der Linie oder zu weit vor dem hinteren Fuß.
5. Scoring für CTSIB und TW
- Um die Studien zu bewerten, stellen zwei Quellen Daten zur Verfügung. Verwenden Sie die Normen für Kinder und junge Erwachsene zu CTSIB und TW aus dem Artikel mit den veröffentlichten Daten9. Auch CTSIB- und TW-Normen für Erwachsene im Alter von 21 bis 90 Jahren sind in der Studie mit den veröffentlichten Daten verfügbar8.
- Vergleichen Sie die Werte der Person mit den veröffentlichten Daten, um festzustellen, ob die Werte für die Altersgruppe der Person und für CTSIB für jede Erkrankung normal oder abnormal sind.
Representative Results
Wie bei anderen Studien wurden altersbedingte Veränderungen beim Tandemgehen und beim CTSIB gefunden, insbesondere bei Kleinkindern und älteren Erwachsenen, obwohl die Daten für die ältesten Alten aufgrund der kleinen Stichprobengröße möglicherweise nicht zuverlässig sind. Abbildung 1 zeigt die Daten für die drei CTSIB-Bedingungen. Abbildung 2 zeigt die Daten für das Tandemgehen mit geschlossenen Augen. Kleine Kinder hatten im Vergleich zu Kindern im Alter von 10 Jahren und älter niedrigere Ergebnisse für beide Tests. Die Werte verschlechterten sich im mittleren und vor allem im höheren Alter. In dieser speziellen Studie sind die Daten für die ältesten Probanden aufgrund der kleinen Stichprobengröße unzuverlässig.
Abbildung 1: Durchschnittliche CTSIB-Daten nach Altersgruppen. Bei den Daten handelt es sich um die Zeit in Sekunden. (A) CTSIB-Kopf still. (B) CTSIB-Kopfgieren. (C) CTSIB-Kopfneigung. Diese Abbildung wurde gegenüber der Originalarbeit modifiziert und mit Genehmigung von Friello et al.13 verwendet. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 2: Mediane TW-Daten nach Altersgruppen. Bei den Daten handelt es sich um die Anzahl der korrekten Tandemschritte. Die Spannen reichten von 1 bis 10, variierten aber je nach Alter; siehe Friello et al.13 für Einzelheiten. Diese Abbildung wurde gegenüber der Originalarbeit modifiziert und mit Genehmigung von Friello et al.13 verwendet. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Discussion
Diese Screening-Tests benötigen nur minimale oder gar keine Technologie und minimalen Platzbedarf. Die Verwaltung und das Scoring sind schnell und einfach. Daher werden diese Screening-Tests häufig im Gesundheitswesen von medizinischen Anbietern, Ergotherapeuten und Physiotherapeuten in Rehabilitationskliniken und epidemiologischen Screening-Studien eingesetzt. Diese Tests können zum Screening von Patienten auf vestibuläre Störungen und auch zum Screening von Menschen mit nicht-vestibulären Störungen wie Presbyastase verwendet werden. Auch andere Gleichgewichtsstörungen können mit diesen Tests untersucht werden, aber die Liste möglicher Störungen ist zu lang, um sie hier zu beschreiben. Kliniker, die in der Beurteilung und Behandlung verschiedener Arten von vestibulären und nicht-vestibulären Gleichgewichtsstörungen geschult sind, können diese Screening-Tests als Teil des klinischen Werkzeugkastens verwenden.
Die Tests weisen einige Einschränkungen auf. Diese Tests können nur bei Personen durchgeführt werden, die in der Lage sind, den Anweisungen zu folgen und ohne Hilfe zu stehen. Muskel-Skelett-Probleme wie Arthritis und Gelenkdeformitäten, die Amputation eines Zehs, erhebliche Schwäche und Koordinationsstörungen an den Füßen und unteren Extremitäten wirken sich auf die Testergebnisse aus. In ähnlicher Weise wirken sich Bewegungsstörungen des Nervensystems, wie z. B. die Parkinson-Krankheit, auf die Testergebnisse aus. Muskel-Skelett- und Bewegungsstörungen können die Fähigkeit beeinträchtigen, lange genug zu stehen, um den Test durchzuführen, die Fähigkeit zur Gewichtsverlagerung oder sogar die motorische Kontrolle, um die Tests überhaupt durchzuführen. Um mit den normativen Daten konsistent zu sein, sollten keine Schuhe getragen werden, aber Socken sollten für eine gute Hygiene getragen werden. Fettleibigkeit beeinflusst das Ergebnis5. Die Art des konformen Schaums, der für CTSIB verwendet wird, beeinflusst das Ergebnis. Wenn der Testadministrator es vorzieht, eine andere Art von Schaum zu verwenden, sollte er den Rat von Shumway-Cook und Horak, den Erfindern von CTSIB, befolgen und Normen für gesunde Personen entwickeln, bevor er mit Patienten getestet wird15.
Diese genormten Gleichgewichtstests sind nützlich für das Screening des Gleichgewichts in einer Vielzahl von Altersgruppen. Sie erfordern nur minimale Ausrüstung und minimalen Zeitaufwand, liefern aber valide und zuverlässige Daten für den Einsatz in einer Vielzahl von Umgebungen. Der Testadministrator sollte Schaumstoff mit den richtigen Dichteeigenschaften verwenden, und die Personen sollten die Tests ohne Schuhe, aber mit Socken und geschlossenen Augen durchführen. Die Sensitivität des Tests (für Patienten) und die Spezifität (für gesunde Kontrollen) werden verbessert, wenn beide Tests verwendet werden. Die Testergebnisse werden durch das Vorhandensein von Bewegungsstörungen, Muskel-Skelett-Erkrankungen oder Schwierigkeiten beim Befolgen von Anweisungen beeinflusst. Interpretieren Sie die Daten daher bei solchen Problemen mit Vorsicht.
Disclosures
Der Autor hat nichts zu verraten.
Acknowledgments
Diese Forschungsarbeit wurde durch das NIH-Stipendium R01 DC009031 unterstützt. Vielen Dank an Sharon L Congdon, Melody A Fregia und Nathan Silver für die technische Unterstützung.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 10 cm thick, medium density, Sunmate foam | Dynamic Systems, Leicester, NC, USA; | sunmatecushions.com | Either this foam or foam by another manufacturer that has the same compliance characteristics as medium density Sunmate foam will be sufficient. Use a slab of foam large enough for an adult man's feet, e.g. 40.65 cm X 45.72 cm or larger |
| Metronome app | Any source | N/A | Either a real, physical metronome or a metronome app that can provide an auditory cue at 0.3 Hz. 0.3 Hz is the equivalent of 18 beats per minute, but using 20 beats per minute is acceptable if your app only goes that low. |
| Stopwatch | Any source | N/A | Any timing device in tenths of seconds will be sufficient |
References
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