HINTERGRUND

Path Finder

 

Mehr als zehn Millionen Menschen weltweit leiden an Morbus Parkinson (MB), welche eine Reihe von motorischen und sensorischen Symptomen hervorruft. Die meisten Betroffenen zeigen einen Ruhetremor, Steifheit und Bradikinesie, also eine Verlangsamung der Bewegung. Zusätzlich leiden Betroffenen unter einer nur noch instabilen Gleichgewichtsfähigkeit und unvorhersehbaren Gangblockaden, auch “Freezing of Gait” (FoG) genannt. Diese Risikofaktoren erhöhen die Sturzwahrscheinlichkeit und reduzieren damit die Lebensqualität immens. Hinzu kommt eine Reihe von Komorbiditäten, worunter die meisten Parkinson Patienten ebenfalls leiden (Schrag et al., 2014; Parkinson’s.org). 38-68% der Betroffenen erleben jährlich mindestens einen Sturz, wovon ca. 35% in Frakturen resultieren. Eine Studie, die sich ausführlich mit dieser Thematik beschäftigt, belegt, dass 45% der Teilnehmer, die unter Morbus Parkinson leiden, mindestens einmal gestürzt sind. 80% dieser Stürze passierten während des Gehens und wurden durch unvorhersehbare Gangblockaden (FoG) bedingt (Latt et al., 2009).

Der Path Finder ist ein Schuhzubehör, der mittels eines Lasers visuelle Hinweisreize auf den Boden vor den Tragenden projiziert, um die folgenden Schrittziele anzuzeigen und anzuleiten. Hiermit sollen die durch die verminderte Gleichgewichtsfähigkeit unvorhersehbaren Gangblockaden und dadurch bedingte Stürze von Parkinson Patienten reduziert werden. Da das FoG und die Sturzwahrscheinlichkeit dieser Patienten nachweislich kaum durch medikamentöse Therapie verbessert werden können, evaluieren wir aktuell die Effektivität von visuellen Hinweisreizen auf die FoG-Symptomatik (Bloehm et al., 2004).

Wissenschaftliche Literatur

Die Effektivität von visuellen Hinweisreizen auf das FoG ist bereits nachgewiesen und wird ständig reevaluiert (Tabelle 1).

 

Die Gabe von sensorischen Hinweisreizen, besonders visuell und auditiv, gilt schon lange der Verbesserung des Gehvermögens von Parkinson Patienten (Lebold and Almeida, 2011). Es wurden zwei Hauptmechanismen identifiziert, welche für dieses Phänomen verantwortlich zu sein scheinen. Es wurde gezeigt, dass Parkinson Patienten durch visuelle Unterstützung das beeinträchtigte kinästhetische Feedback kompensieren können. Außerdem schwächt die (meist beeinträchtigte) Aufmerksamkeitsverarbeitung die automatisierte Gangfunktion. Es wird vermutet, dass sowohl die sensorische Wahrnehmung als auch die Aufmerksamkeitsverarbeitung eine wichtige Rolle für die Gangkontrolle spielen (Azulay et al., 2006). Eine Projektion eines visuellen Hinweisreizes durch den Path Finder erhöht die sensorische Wahrnehmung und Aufmerksamkeitsverarbeitung und befähigt den Patienten dazu, Defizite der internen Reizweiterleitung zu überkommen.

Obwohl Studien sich einig sind, dass die Gabe sensorischer Hinweisreize eine Verbesserung des Gehvermögens erreichen kann, wird darüber diskutiert, welche Art von sensorischem Reiz (bspw. auditiv, visuell oder taktil) die optimalen Effekte erzielen kann. Das Level des verbesserten Gehvermögens (mittels der Evaluation der Ganggeschwindigkeit und Kadenz) wurde durch a) Metronomen (auditiven), b) Laser (visuellen) und c) taktilen Hinweisreizen untersucht. Ergebnisse zeigten, dass visuelle Hinweisreize unter allen getesteten Parametern die größte Verbesserung des Gehvermögens erzielten. Auditive Hinweisreize hingegen (Metronome) zeigten nur wenig Verbesserung (Sejdic et al., 2012). Dies verdeutlicht die Wichtigkeit, verfügbare Hinweisreize, wie beispielweise die visueller Art, zu nutzen.

 

Die Bereitstellung eines automatisierten, visuellen Hinweisreizes durch den Path Finder zeigte einen größeren Nutzen für Patienten als Hinweise auf Abruf („on demand“) bezüglich der Reduktion von auftretenden FoG-Episoden. Automatisierte Hinweise reduzieren diese Episoden um 43%, Hinweise auf Abruf lediglich um 9% (Velik et al., 2012). Hinzu kommt, dass die Gabe von solchen Hinweisreizen zusammen mit physikalischer Therapie (bspw. Gangübungen auf dem Laufband) größere Verbesserungen der Mobilität erzielen als physikalische Therapie allein (Frazzitta et al., 2009). Diese Ergebnisse lassen darauf schließen, dass die Nutzung des Path Finders zusammen mit normaler physikalischen Therapie die größten Verbesserungen für die genannte Patientengruppe erzielen kann im Vergleich zu konventionellen Methoden.

 

Der Path Finder kann außerdem Betroffenen von Multipler Sklerose (MS) von Vorteil sein. Der Effekt visueller Hinweisreize auf das Gehvermögen von MS Patienten wurde ebenfalls wissenschaftlich untersucht. Die Studie zeigte, dass die durchschnittliche Schrittlänge aller Teilnehmer um 14% verbessert werden konnte (Baram et al., 2010).

Der Path Finder wurde bisher nur von Parkinson Patienten getestet. Allerdings lässt wissenschaftliche Literatur einen möglichen Vorteil für eine Reihe anderer Personengruppen vermuten (z.B. ältere Erwachsene, Betroffene von Multipler Sklerose oder Schlaganfallpatienten).

 

Tabelle 1. Eine Liste der Studien, die die Gabe von visuellen Hinweisreizen mit anderen Methoden vergleicht (bspw. auditive Hinweisreize oder konventionelle physikalische Therapie).

Interner Konzeptnachweis (Proof of Concept)

Unsere erste Testung beinhaltete ein Experiment, welches den Nutzen von visuellen Hinweisreizen auf das Überkommen des FoG von Parkinson Patienten untersuchte. Dazu wurde mit schwarzen Klebestreifen ein Muster auf dem Boden vorgegeben, welches von einem Parkinson Patient durchlaufen wurde. Ergebnisse dieser Studie bewiesen durch Beobachtungen der Durchführungen Verbesserungen der Schrittlänge, der durchschnittlichen Gangstabilität und der Gangregelmäßigkeit.

Im Juli 2016 wurde eine weitere interne Studie durchgeführt, welche die Effektivität des Path Finders untersuchte. Zwei nicht medikamentös eingestellte Parkinson Patienten durchliefen hierzu einen Hindernisparcours, währenddessen eine Reduktion von FoG-Episoden festgestellt wurde. Erste Ergebnisse zeigten eine zeitliche Verbesserung für das Durchlaufen des Parcours. Eine Nachverfolgung der Studie (n=3) zeigte eine 25%ige und 39%ige, respektive, zeitliche Verbesserung von Teilnehmer A und B. Zusätzlich wurde die Anzahl der Gangblockaden von durchschnittlich 2 auf 0 reduziert, wenn der Path Finder genutzt wurde.

 

Path Feel ist eine Einlegesohle, die taktiles Feedback in Form von Vibrationen an die Fußsohle von Personen gibt, die an erhöhtem Sturzrisiko leiden, wie zum Beispiel Betroffene von peripherer Neuropathie (Nervenschädigung), Multipler Sklerose oder diabetischer Neuropathie. Personen dieser Gruppe haben Schwierigkeiten, den Untergrund aufgrund von sensorischen Defiziten wahrzunehmen, was in einer reduzierten Stabilität des Gleichgewichts und einem verschlechterten Gehvermögen resultiert. Die Gabe von zusätzlichen sensorischen Reizen befähigen Betroffene zu einer verbesserten Wahrnehmung und reduziert damit die Instabilität und das Auftreten von Stürzen.

Wissenschaftliche Literatur

Die Gabe von taktilem Feedback in Form von Vibrationen für eine Verbesserung des Gehvermögens wird stetig untersucht (Tabelle 2).

Es wird vermutet, dass der verantwortliche Mechanismus der erhöhten Stimulation der Fußsohle zu einer verstärkten muskulären Antwort in drei primären Ansatzpunkte des Unterschenkels führt: a) Musculus Tibialis Anterior, b) Musculus Soleus und c) Musculus Gastrocnemius Lateralis. Es wurde außerdem belegt, dass eine taktile Stimulation im Form von Vibrationen der Tibialis Muskulatur (Muskulatur am vorderen Unterschenkel) Verbesserungen der Gleichgewichtsfähigkeit erzielen, sogar bei geschlossenen Augen in einem ruhigen Stand. Dies impliziert, dass trotz der Abhängigkeit des Gleichgewichts von visueller Rückmeldung, muskuläre, propriozeptive und mechanisch-kutane Reize nicht zu vernachlässigen sind (Han et al., 2013). Taktiles Feedback in Form von Vibrationen durch die Path Feel Einlegesohle fungiert als Muskelstimulation, was in einer verbesserten Gleichgewichtsfähigkeit resultiert. Die Nutzung einer vibrierenden Einlegesohle wurde bereits in einer Gruppe älterer Erwachsene mithilfe einer Ganganalyse und dem Timed Up and Go Test (TUG) evaluiert und bestätigte ein verbessertes Gleichgewicht (Lipsitz et al., 2015).

Die Path Feel Einlegesohle kann außerdem für Parkinson Patienten von Vorteil sein. Winfree et al. (2013) führten eine komparative Studie durch, die die Effektivität von taktilem Feedback in Form von Vibrationen und Hirnstimulation auf das FoG von Parkinson Patienten untersuchte. Vibrationen wurden über ein bestimmtes Gerät, den „PD Shoe“ (Morbus Parkinson Schuh), an die Fußsohle übertragen. Ergebnisse zeigten, dass die Nutzung des Schuhs für eine Zeit von zwei Wochen verglichen zu regulärer Tiefenhirnstimulation (DBS) eine deutliche Verbesserung des Gangs hervorrief (Winfree et al., 2013). Die Path Feel Einlegesohle nutzt taktile Stimulation in Form von Vibrationen, was besonders Parkinson Patienten bei der Steigerung des Gehvermögens hilft.

Taktile Stimulation der Fußsohle in Form von Vibrationen kann außerdem die statische Gleichgewichtsfähigkeit verbessern (also die Fähigkeit, die Balance im Stand zu halten) und die Sensitivität für taktile Stimulation von diabetischen Patienten, neuropathischen Patienten und Schlaganfallpatienten verbessern (Liu et al., 2002). Priplata und Kollegen (2005) zeigten, dass Körperschwankungen bei einer Stimulation der Fußsohle mit 100 Hz deutlich verbessert werden konnten. In einer Follow-up Studie schließen Hijmans und Kollegen (2008) darauf, dass die besten Ergebnisse von neuropathischen Patienten unter einer Vibration von 128 Hz erzielt werden können. Da Studien bereits belegen, dass die Ausführung von Aufmerksamkeit verlangenden Tätigkeiten die Gleichgewichtsfähigkeit stark beansprucht, untersuchte eine weitere Studie den Effekt von vibrierenden Einlegesohlen während der zusätzlichen Ausführung einer zweiten Tätigkeit (Doppelaufgabe). Ergebnisse zeigten, dass die Vibrationssohle lediglich bei abgelenkten neuropathischen Patienten (also denen, die beispielsweise eine zusätzliche Rechenaufgabe lösen mussten) das Gleichgewicht verbesserte. Dies beweist, dass eine taktile Stimulation in Form von Vibration (durch die Path Feel Einlegesohle) den Patienten besonders in empfindlichen Situationen durch eine Gleichgewichtsverbesserung unterstützen kann.

 

Table 2. A list of studies investigating the use of vibrational (Haptic) feedback to improve balance parameters. These studies apply vibration to different parts of the body, namely (i) foot, (ii) localized vibrations and (iii) whole body vibrations.

Interventions
Parameters
 

Path Feel

Interner Konzeptnachweis (Proof of Concept)

 

Eine interne Studie untersuchte den Effekt der Path Feel Einlegesohle hinsichtlich der Fähigkeit, das Gehvermögen und das Gangbild durch die Gabe von haptischem Feedback zu verbessern. Das Gehvermögen wurde experimentell durch den „Activity-specific Balance Confidence (ABC)“ Fragenbogen, einen Fragebogen, der die aktivitätsspezifische Gleichgewichtssicherheit abfragt, den „Berg Balance Scale (BBS)“ Test, ein Test zur Erhebung der Gleichgewichtsfähigkeit, und den „Timed Up and Go (TUG)“ Test, einer Erhebung des Gehvermögens, untersucht. Ergebnisse zeigten eine signifikante Verbesserung der BBS Werte, was auf einen positiven Effekt der Path Feel Einlegesohle auf die Gleichgewichtsfähigkeit von Menschen höheren Alters aufweist. Zusätzlich wurden positive Effekte der Path Feel Einlegesohle in der kurzfristigen Benutzung aufgezeigt. Die Forschung beschäftigt sich zurzeit 1) mit dem Effekt auf die Gleichgewichtsfähigkeit mit langfristiger Benutzung der Path Feel Einlegesohle und 2) mit dem Effekt dieser auf die Gleichgewichtsfähigkeit von Menschen einer anderen Population.

  • Black YouTube Icon
  • Black Facebook Icon
  • Black LinkedIn Icon
  • Black Vimeo Icon
  • Black Twitter Icon

Walk With Path |  Singularity U Nordic | Titangade 11 | 2200 København N | Denmark |  info@walkwithpath.com +44 (0) 797 684 2669 (9am-5pm GMT)