Objektive Bewertung der Spontanmotorik bei Neugeborenen mit infantiler Zerebralparese

Kunschke, Anja; Schmitz-Rode, Thomas

doi:urn:nbn:de:hbz:82-opus-18416

Objektive Bewertung der Spontanmotorik bei Neugeborenen mit infantiler Zerebralparese = Objective apprecation of spontaneous movements with newborn children with infantile cerebral palsy

Kunschke, Anja (Author)

2007

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Anja Kunschke, geb. Mayer

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2007

UmfangX, 89, XX S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2007

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Schmitz-Rode, Thomas (Thesis advisor)^RWTH*

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2007-02-02

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-18416
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/62253/files/Kunschke_Anja.pdf

Einrichtungen

Lehrstuhl für Angewandte Medizintechnik (811001-1)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Medizin (frei) ; Infantile Zerebralaprese (frei) ; ICP (frei) ; Bewegungsanalyse (frei) ; Vicon (frei) ; infantile cerebral palsy (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Die infantile Zerebralparese ist eine frühkindlich verursachte, nicht fortschreitende, zentralmotorische Schädigung des Bewegungs- und Halteapparats, infolge eines Defekts oder einer Läsion des Gehirns in den frühen Entwicklungsphasen des Kindes. Um die Konsequenzen der Diagnose der ICP zu limitieren, sollte die physiotherapeutische und ärztliche Therapie und Betreuung so früh wie möglich beginnen. Hierfür wird aber eine möglichst frühe und sichere Diagnosestellung benötigt. Wir haben die Bewegung von Kinder 1., 3. und 5. Monat postnatal aufgezeichnet und vorher bestimmte Auswahlkriterien, wie z.B. Geburts- und Schwangerschaftsverlauf, festgelegt. Zur Aufzeichung der Messdaten wurde das 3D – Bewegungs-analysesystem Vicon 370 von Oxford Metrics verwendet. Die Bewegungen des Säuglings werden auf diese Weise dreidimensional erfasst. Aus diesen Bewegungsdaten werden später verschiedene Kenngrößen der Bewegung wie beispielsweise Bewegungsumfang, Geschwindigkeit einzelner Körperteile oder die Veränderung der Gelenkwinkel berechnet. Mit Hilfe dieser Kenngrößen wird eine objektive Beschreibung und Bewertung der Bewegung des Säuglings möglich. Mit Hilfe der am Lehrstuhl für Angewandte Medizintechnik entwickelten Software ICP-Diagnost konnte durch die Bewegungsanalysedaten und basierend auf den Aussagen von Prof. Heinz F. Prechtl, Graz, Charakteristika für die Bewegungen von gesunden und erkrankten Neugeborenen erfasst werden. Somit wurde ein quantitatives und objektives Verfahren für eine Frühdiagnostik der Zerebralparese geschaffen. Durch die aufgezeichneten Bewegungen konnten 35 Parameter extrahiert werden, die eine Unterscheidung zwischen gesunden und erkrankten Neugeborenen erlauben. Durch die verwendete Clusteranalyse konnten hieraus die optimale Parameterkombination aus 8 Parameter ermittelt werden. Es wurden Trainings- und Evaluationsdatenbanken erstellt. Hieraus wurden insgesamt 5 Datenbanken ermittelt, deren Grundlagen unterschiedliche Daten sind z. B. unterschiedliches Alter und Anzahl der Kinder. Die erstellten Datenbanken sind mit 2 verschiedenen Klassifikationssystemen bewertet worden (Klassifikation durch Mittelwert und Standardabweichung und Klassifikation durch Diskriminanzanalyse 5:1 / 10:1). Als beste Datenbank wurde die Datenbank C ermittelt, die sich mit einer hohen Sensitivität von 96,7 (5:1und 10:1) und einer guten Spezifität von 79,4 (5:1) bzw. 70,6 (10:1) bewehrt. Auch hinsichtlich des Positive Predictive Value erzielt die Datenbank C (5:1) mit 67% ein gutes Ergebnis. Bei der „overall detection rate“ erlangten die Datenbank B und C, sowohl in der Diskriminanzanalyse 5:1, als auch in der Diskriminanzanalyse 10:1 mit ca. 80% ein gutes Resultat. Das Klassifikationssystem nach Mittelwert und Standardabweichung fällt durch seine durchwegs schlechteren Ergebnisse auf. Bei der Verfolgung der Kinder in Ihrer Entwicklung vom 1. bis zum 5. Monat konnten durch die Anwendung des Student T-Tests signifikante Änderungen ermittelt werden und dadurch aussagekräftige Angaben hinsichtlich der einzelnen 8 Parameter gemacht werden. Eine Signifikanz trat erst ab dem 3. Monat der Kinder in Erscheinung, also vor allem beim Vergleich der Veränderungen zwischen dem 1. und 3. und dem 1. und 5. Monat. Dies deckt sich auch mit den Beobachtungen von Prof. Prechtl, da er signifikante Änderungen auch erst ab der 6. Woche postnatal feststellte. Bei den ausgewerteten Messungen konnte festgestellt werden, dass sich normal entwickelte Kinder und Kinder mit einer infantilen Zerebralparese signifikant unterschiedlich bewegen. Die Bewegungsabläufe, die Geschwindigkeit, sowie die Beschleunigung variieren teilweise sehr stark. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das gewählte Messverfahren, das 3 dimensionale Bewegungsanalysesystem Vicon 370 mit der verwendeten Software ICP-Diagnost, die zu erwartenden Veränderungen in der Motorik von Säuglingen mit einer ICP erkennt und korrekt auswertet. Dies ist ein entscheidender Schritt hin zu einer frühen, quantitativen und objektiven Diagnose der infantilen Zerebralparese, die es ermöglicht frühzeitig eine effektive Therapie einzuleiten.

The infantile Zerebralparese which is a not progressive central-motor damage of the movement and holds machine is caused in the early childhood. It is a result of a defect or an injury of the brain in the early development stages of the child. To limit the consequences of the diagnosis of the ICP, physiotherapeutic and medical therapy and care, should begin, as early as possible. However, for this a very early and safe diagnosis position is demanded. We have the movement of child 1, 3. and 5. Month postnatal noted and before certain criteria for choice, e.g. birth and pregnancy process, fixed. The recording of the measuring data the 3D became - motion analysis system Vicon 370 of Oxford Metrics uses. The movements of the baby are in this way three-dimensional seized. From these transaction data later different characteristics of the movement are computed as for example movement extent, speed of individual parts of the body or the change of the joint angles. With the help of these characteristics an objective description and evaluation of the movement of the baby become possible. With the help of the software developed at the chair for applied medical technology ICP Diagnost could recover seize to gotten sick newborn child by the motion analysis data and based on the statements of Professor Heinz F. Prechtl, Graz, Characteristic for the movements of and. Thus a quantitative and objective procedure for an early diagnostics of cerebral paresis was created. 35 parameters could be extracted by the noted movements, which a distinction between healthy and gotten sick newborn child permits. From this the optimal parameter combination of 8 parameters could be determined by the used cluster analysis. Training and evaluation data bases were provided. From this altogether 5 data bases were determined, their bases different data are e.g. different age and number of children. The provided data bases were evaluated with 2 different classification systems (classification by average value and standard deviation and classification by Diskriminanzanalyse 5:1/10:1). As the best data base the data base C was determined, itself with a high sensitivity of 96,7 (5:1und 10:1) and a good specificity of 79,4 (5:1) and/or. 70,6 (10:1) reinforces. Also regarding the Predictive Value the data base C (5:1) with 67% a good result obtains positives. With the "pair of overalls detection guesses/advises" attained the data base B and C, both in the Diskriminanzanalyse 5:1, and in the Diskriminanzanalyse 10:1 with approx. 80% a good result. The classification system after average value and standard deviation is noticeable by its throughout worse results. With the pursuit of the children in your development from 1. to 5. Month could be determined by the application student t-tests significant changes and thus meaningful data regarding the individual 8 parameters be made. A significance stepped only starting from that 3. Month of the children in feature, thus particularly with the comparison of the changes between 1. and 3. and 1. and 5. Month. This covers itself also with the observations of Professor Prechtl, there it significant changes also only starting from the 6. Week postnatal determined. During the evaluated measurements it could be stated that normally developed children and children with infantile cerebral paresis move significantly differently. The courses of motion, the speed, as well as acceleration vary partly very strongly. It can recapitulate be said that the selected measuring procedure, the 3 dimensional motion analysis system Vicon 370 with the used software ICP Diagnost, which recognize to expecting changes in the motor activity of babies with a ICP and evaluate correctly. This is a crucial step to an early, quantitative and objective diagnosis of infantile cerebral paresis to introduce it made possible promptly an effective therapy.

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