3-dimensionale Bewegungsanalyse zur Funktionsbeurteilung der Halswirbelsäule - Messverfahren und Reliabilität

Zusammenfassung

Gegenstand: Zervikale Schmerzsyndrome haben mit einer relativ hohen jährlichen Prävalenz einen großen Anteil an Erkrankungen des muskuloskelettalen Systems. Objektivierbare und nichtinvasive Untersuchungsverfahren könnten zur Bewertung von Bewegungsfunktionsstörungen an der Halswirbelsäule beitragen. Untersucht werden sollte die Zuverlässigkeit (Reliabilität) einer inzwischen im diagnostischen Spektrum verbreiteten, kommerziellen, 3-dimensionalen Bewegungsanalyse der Halswirbelsäule. Methodik: Als Messverfahren wurde das 3D-Bewegungsanalysesystem zebris CMS 70P, das auf der Laufzeitbestimmung von Ultraschallimpulsen beruht, in der Messanordnung von zwei Dreifachmarkern genutzt. Als Messergebnis eines Messzyklus aus drei Messabläufen in fünf Bewegungsebenen ergeben sich 30 Winkel. Die Untersuchungen erfolgten an zwei Gruppen: zum einen an einer konsekutiven Gruppe von 126 Patienten (Alter 18 - 84 Jahre) mit schmerzhaften Bewegungsfunktionsstörungen der Halswirbelsäule, zum anderen an einer Gruppe schmerzfreier Probanden (Alter 18 - 30 Jahre). Geprüft wurde die Intrarater-Retest-Reliabilität an der Patientengruppe sowie die Interrater-Retest-Reliabilität an der Probandengruppe. Die Bewertung der Zuverlässigkeit erfolgte durch Bestimmung des Intraclass-Korrelationskoeffizienten (ICC) auf der Basis von Varianzanalysen. Ergebnisse: Für die Intrarater-Retest-Reliabilität wurden ICCs zwischen 0,78 und 0,93 für die Hauptbewegungsrichtungen gemessen, die ICCs des jeweiligen Gesamtbewegungsausmaßes (ROM) waren vergleichbar. Für die Begleitbewegungen wurden ICCs zwischen 0,29 und 0,85 festgestellt. Die Interrater-Retest-Reliabilität lag mit ICC-Werten zwischen 0,69 und 0,88 geringfügig niedriger, für Begleitbewegungen und ROM fanden sich analoge Werte zur Intrarater-Retest-Reliabilität. Schlussfolgerung: Die Zuverlässigkeit der 3D-Bewegungsanalyse kann sowohl bei Prüfung durch einen als auch zwei Untersucher als gut bis exzellent eingeschätzt werden. Weniger zuverlässig zeigte sich ein Teil der Begleitbewegungen, insbesondere sagittale Bewegungen bei Rotation und Seitneige sind demzufolge zurückhaltend zu interpretieren. Im Vergleich zu anderen goniometrischen Verfahren erweist sich das untersuchte Messverfahren als gleichrangig.

Three-dimensional motion analysis to assess cervical spine function - measurement and reliability

Object: Cervical spine disorders have a relatively high annual prevalence and account for numerous visits in musculoskeletal diseases. Objectifiable and non-invasive functional assessments can contribute to the estimation of cervical spine disorders. The reliability of a commercial, meanwhile wide-spread used measuring system for 3-dimensional motion analysis of cervical spine should be investigated. Methods: 3-D measuring system was the CMS 70P (zebris medical Co., Germany). It is based on the propulsion velocities of ultrasound pulses, which are sent out by two triple markers and transferred to a three-microphone ultrasound receiver. 3-D motion analysis is performed one cycle three times each at five motion planes. Measurement is resulting in totally 30 angles of main and accompanied motion planes. Study included two basic investigations: one group of 126 consecutively recruited cervical spine patients (aged 18 - 84 years), a second group consisted of 50 painfree, healthy volunteers (aged 18 - 30 years). Intra-rater retest-reliability was calculated in the patients' group, inter-rater retest-reliability of two experienced examiners was tested in the volunteers' group. Reliability was valuated by determining the intraclass-correlation-coefficient (ICC) using analysis of variance. Results: Single direction main motion planes showed ICCs for intra-rater reliability between 0.78 and 0.93. Intra-rater ICCs of range of motion measurements were seen in the same range. ICCs of single direction accompanied motions were found between 0.29 and 0.85. Single direction inter-rater reliability was found negligibly lower than intra-rater with ICCs between 0.69 and 0.88, inter-rater reliability of accompanied motions as well as range of motion measurements were analogous to those of intra-rater retest-reliability. Conclusion: 3-D cervical motion analyzing system was found to be good to excellent reliable both for one and two examiners. Accompanied motion planes seems to be less reliable in some motion parts, escpecially in accompanied sagittal movements at rotation and lateral bending. This motions should be interpreted carefully in clinical conditions. Results of 3-D cervical spine motion analysis are comparable to other goniometric measuring systems.

Schlüsselwörter

Halswirbelsäule - Bewegungsfunktion - Messung - Zuverlässigkeit

Key words

Cervical spine - motion - measurement - reliability

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1 zebris medical, Isny/Allgäu und Tübingen, Deutschland