Elektroschwache und Kosmische Strings Beweeg en verbeter - Objektorientierte Partitionierungsstrategien und Architekturbewertung ... 27.04.2017 19:25:24 Elektroschwache und Kosmische Strings Beweeg en verbeter - hoe coördinatieve training ataxie helpt Ludger Schöls Department of Neurology and Hertie-Institute for Clinical Brain Research University of Tübingen Markus Quandt San Antonio, 16.03.2012 Carsten Schulz-Key

Beschrijving Cerebellum en het motorisch leren Helpt fysiotherapie bij ataxie ? Welk fysiotherapeutisch concept is succesvol? Een kortstondige verbetering of toch lange-termijn effecten ?

Cerebellum is de plaats van het motorisch leren Objektorientierte Partitionierungsstrategien und Architekturbewertung ... 27.04.2017 19:25:24 Cerebellum is de plaats van het motorisch leren Marr (1969) & Albus (1971): Cerebellum is the „motor learning machine“ Examples: Motorisch gebruik van nieuwe hulpmiddelen (Imamizu et al., 2000) Snelle hercalibratie van interne motoriek programma‘s - bv. saccade of oogsprong aanpassing (Barash et al., 1999) (Eng.:saccadic adaptation) - bv. aanpassing aan nieuwe krachtvelden (Maschke et al, 2004) - bv. aanpassing door anticiperende bewegingsvoorspelling Stadium 1: basaler Neocortex fronantal, temporal und occipital Stadium 2: Phases of [beta]-amyloidosis. Phase 1 is characterized by exclusively neocortical A[beta] deposits (Neocortex: black). Phase 2 shows additional allocortical A[beta] deposits (red arrows), phase 3 additional A[beta] deposits in diencephalic nuclei (red arrows) and the striatum (not shown), phase 4 additional A[beta] deposits in distinct brainstem nuclei (substantia nigra, red nucleus, central gray, superior and inferior collicle, inferior olivary nucleus, and intermediate reticular zone) (red arrows), and phase 5 in the cerebellum and additional brainstem nuclei (pontine nuclei, locus coeruleus, parabrachial nuclei, reticulo-tegmental nucleus, dorsal tegmental nucleus, and oral and central raphe nuclei) (red arrows). Carsten Schulz-Key

Cerebellaire degeneratie bij ataxieën Objektorientierte Partitionierungsstrategien und Architekturbewertung ... 27.04.2017 19:25:24 Cerebellaire degeneratie bij ataxieën Regeneratie van de cerebellaire functie bij focale laesies werden duidelijk vastgesteld: vb. na tumor of beroerte beperkte regeneratie als cerebellaire nuclei aangetast zijn Ataxies zijn degeneratieve aandoeningen Degeneratie is eerder een algemeen dan een plaatselijk proces Geen gezonde delen die het kunnen overnemen van de aangetastte delen er zijn twijfels dat het cerebellum toch nog motorische functies kan aanleren bij een degeneratieve ataxie. dit klopt met de ervaring van sommige patienten dat fysiotherapie hen geen bijzonder voordeel opleverde Stadium 1: basaler Neocortex fronantal, temporal und occipital Stadium 2: Phases of [beta]-amyloidosis. Phase 1 is characterized by exclusively neocortical A[beta] deposits (Neocortex: black). Phase 2 shows additional allocortical A[beta] deposits (red arrows), phase 3 additional A[beta] deposits in diencephalic nuclei (red arrows) and the striatum (not shown), phase 4 additional A[beta] deposits in distinct brainstem nuclei (substantia nigra, red nucleus, central gray, superior and inferior collicle, inferior olivary nucleus, and intermediate reticular zone) (red arrows), and phase 5 in the cerebellum and additional brainstem nuclei (pontine nuclei, locus coeruleus, parabrachial nuclei, reticulo-tegmental nucleus, dorsal tegmental nucleus, and oral and central raphe nuclei) (red arrows). Carsten Schulz-Key

Welke fysiotherapie? Doel: Objektorientierte Partitionierungsstrategien und Architekturbewertung ... 27.04.2017 19:25:24 Welke fysiotherapie? Doel: Bewijst dit dat fysiotherapie ondoeltreffend is ? Als een pijnstiller niet helpt tegen een hoge suikerspiegel betekent dit nog niet dat geneesmiddelen onwerkzaam zijn bij diabetes Dus: welke fysiotherapie hielp niet ? Vojta? Bobath? Isometrische training? Massage / relaxatie? Evenwichtstraining? Coördinatieve training? Welk fysiotherapie concept helpt wel? Tot nu toe werd nog geen enkel fysiotherapie concept geëvalueerd bij ataxie !!! Stadium 1: basaler Neocortex fronantal, temporal und occipital Stadium 2: Phases of [beta]-amyloidosis. Phase 1 is characterized by exclusively neocortical A[beta] deposits (Neocortex: black). Phase 2 shows additional allocortical A[beta] deposits (red arrows), phase 3 additional A[beta] deposits in diencephalic nuclei (red arrows) and the striatum (not shown), phase 4 additional A[beta] deposits in distinct brainstem nuclei (substantia nigra, red nucleus, central gray, superior and inferior collicle, inferior olivary nucleus, and intermediate reticular zone) (red arrows), and phase 5 in the cerebellum and additional brainstem nuclei (pontine nuclei, locus coeruleus, parabrachial nuclei, reticulo-tegmental nucleus, dorsal tegmental nucleus, and oral and central raphe nuclei) (red arrows). Carsten Schulz-Key

Actieve coördinatieve training Objektorientierte Partitionierungsstrategien und Architekturbewertung ... 27.04.2017 19:25:24 Actieve coördinatieve training Neurology 2009; 73:1823-1830 Concept van Doris Brötz (Tübingen): Actief loswerken van vaste bewegingspatronen Training van statische balans Training van dynamische balans Bewegingsvormen voor het ganse lichaam Val-strategieën en stappen om vallen te voorkomen Bewegingen om contracturen (spierverkortingen) te voorkomen en te behandelen Liever minder oefeningen maar veel herhalingen ! Carsten Schulz-Key

Studie ontwerp Fysio Intrinsieke controle Opvol- ging Lange termijn V1 Objektorientierte Partitionierungsstrategien und Architekturbewertung ... 27.04.2017 19:25:24 Studie ontwerp Fysio Intrinsieke controle Opvol- ging Lange termijn W 0 W 8 W12 W20 W60 V1 V2 V3 V4 V5 Interventie: Behandeling 4 weken met 3 fysiotherapie-sessies per week = 12 x fysiotherapie per patient Carsten Schulz-Key

Objektorientierte Partitionierungsstrategien und Architekturbewertung ... 27.04.2017 19:25:24 Beoordeling „Goal Attainment Score“ (GAS) of „Te Bereiken Doel score“ (Patient legt samen met fysiotherapeut persoonlijke doelen vast, deze worden dan geëvalueerd) Berg balance score (fysiotherapeut) : evalueert het evenwicht Ataxie rating scale (Neuroloog) : evaluatie van de ataxie door neuroloog adhv testen, wordt uitgedrukt in ICARS Bewegingsanalyse (Computer) Stadium 1: basaler Neocortex fronantal, temporal und occipital Stadium 2: Phases of [beta]-amyloidosis. Phase 1 is characterized by exclusively neocortical A[beta] deposits (Neocortex: black). Phase 2 shows additional allocortical A[beta] deposits (red arrows), phase 3 additional A[beta] deposits in diencephalic nuclei (red arrows) and the striatum (not shown), phase 4 additional A[beta] deposits in distinct brainstem nuclei (substantia nigra, red nucleus, central gray, superior and inferior collicle, inferior olivary nucleus, and intermediate reticular zone) (red arrows), and phase 5 in the cerebellum and additional brainstem nuclei (pontine nuclei, locus coeruleus, parabrachial nuclei, reticulo-tegmental nucleus, dorsal tegmental nucleus, and oral and central raphe nuclei) (red arrows). Carsten Schulz-Key

Goal attainment score (GAS) Objektorientierte Partitionierungsstrategien und Architekturbewertung ... 27.04.2017 19:25:24 Goal attainment score (GAS) Tabel 2 Voorbeeld van een persoonlijk gesteld doel in de ‘goal attainment score’ Individueel doel: stappen op kleine afstand rond een tafel zonder te wankelen.   Scores Patiënt wandelt rond de tafel en raakt daarbij de tafel voortdurend voor steun 0 Patiënt kan rond de tafel wandelen en raakt de tafel, maar niet voortdurend 1 Patiënt kan rond de tafel wandelen zonder de tafel te raken 2 de tafel te raken en kan zelfs soms rondkijken 3 Patiënt kan rond de tafel wandelen en voortdurend rondkijken 4 GAS : patient bepaalt de individuele doelen uit het dagelijkse leven, hieraan worden dan punten toegekend 0: Stadium bij het begin vd studie 1: Minder dan verwacht 2: Zoals verwacht 3: Beter dan verwacht 4: Veel beter dan verwacht Stadium 1: basaler Neocortex fronantal, temporal und occipital Stadium 2: Phases of [beta]-amyloidosis. Phase 1 is characterized by exclusively neocortical A[beta] deposits (Neocortex: black). Phase 2 shows additional allocortical A[beta] deposits (red arrows), phase 3 additional A[beta] deposits in diencephalic nuclei (red arrows) and the striatum (not shown), phase 4 additional A[beta] deposits in distinct brainstem nuclei (substantia nigra, red nucleus, central gray, superior and inferior collicle, inferior olivary nucleus, and intermediate reticular zone) (red arrows), and phase 5 in the cerebellum and additional brainstem nuclei (pontine nuclei, locus coeruleus, parabrachial nuclei, reticulo-tegmental nucleus, dorsal tegmental nucleus, and oral and central raphe nuclei) (red arrows). Kiresuk et. al., 1994; Lawrence Erlbaum Associates Inc. Carsten Schulz-Key

Berg balance score (BBS) Objektorientierte Partitionierungsstrategien und Architekturbewertung ... 27.04.2017 19:25:24 Berg balance score (BBS) De BBS-graad van evenwicht bij fysiotherapeutisch onderzoek wordt bepaald met 14 test-items voor volgende houdingen : Zittend Staand Gang Getimede bewegingen Stadium 1: basaler Neocortex fronantal, temporal und occipital Stadium 2: Phases of [beta]-amyloidosis. Phase 1 is characterized by exclusively neocortical A[beta] deposits (Neocortex: black). Phase 2 shows additional allocortical A[beta] deposits (red arrows), phase 3 additional A[beta] deposits in diencephalic nuclei (red arrows) and the striatum (not shown), phase 4 additional A[beta] deposits in distinct brainstem nuclei (substantia nigra, red nucleus, central gray, superior and inferior collicle, inferior olivary nucleus, and intermediate reticular zone) (red arrows), and phase 5 in the cerebellum and additional brainstem nuclei (pontine nuclei, locus coeruleus, parabrachial nuclei, reticulo-tegmental nucleus, dorsal tegmental nucleus, and oral and central raphe nuclei) (red arrows). Berg et. al., 1989; Physiotherapy Canada Carsten Schulz-Key

Objektorientierte Partitionierungsstrategien und Architekturbewertung ... 27.04.2017 19:25:24 SARA Schaal voor het vaststellen en bepalen van de graad van ataxie (SARA) Hogere scores duiden op een hogere graad problemen 8 items, maximum score: 40 Item 1: Gang (8 punten) Item 2: Staand (6 punten) Item 3: Zittend (4 punten) Item 4: Spraak (6 punten) Item 5: Vinger-achtervolging test (4 punten) Item 6: Neus-vinger test test (4 punten) Item 7: Snel wisselende bewegingen vd hand (4 punten) Item 8: Hiel-scheenbeen-glijden test (4 punten) Stadium 1: basaler Neocortex fronantal, temporal und occipital Stadium 2: Phases of [beta]-amyloidosis. Phase 1 is characterized by exclusively neocortical A[beta] deposits (Neocortex: black). Phase 2 shows additional allocortical A[beta] deposits (red arrows), phase 3 additional A[beta] deposits in diencephalic nuclei (red arrows) and the striatum (not shown), phase 4 additional A[beta] deposits in distinct brainstem nuclei (substantia nigra, red nucleus, central gray, superior and inferior collicle, inferior olivary nucleus, and intermediate reticular zone) (red arrows), and phase 5 in the cerebellum and additional brainstem nuclei (pontine nuclei, locus coeruleus, parabrachial nuclei, reticulo-tegmental nucleus, dorsal tegmental nucleus, and oral and central raphe nuclei) (red arrows). Schmitz-Hübsch et. al., 2006; Neurology Carsten Schulz-Key

Gecomputeriseerde bewegingsanalyse Registratie van 3-dimensionele bewegingsbanen door 41 reflecterende markeerpunten gebruik makend van een VICON bewegingsopnamesysteem met 10 infrarood camera‘s Analyse van complexe bewegingen van het ganse lichaam met variabiliteit in ruimte en tijd Staand: het uitzwaaien wordt bepaald als de afstand tot het zwaartepunt wanneer de patiënt met de voeten bij elkaar staat Gang: Analyse van de coördinatie tussen de ledematen. Dit gebeurt door de wijzigingen van de hoeken van knie- en heupgewrichten te meten en in grafiek te zetten Dynamische balans op een loopband met plotse achterwaartse beweging

Resultaten Verbetering na training: - 5.2 SARA punten Objektorientierte Partitionierungsstrategien und Architekturbewertung ... 27.04.2017 19:25:24 Resultaten Verbetering na training: - 5.2 SARA punten ~ progressie v 2 – 4 years Goal attainment: 2.5 = meer dan verwacht Gang snelheid, ledematen- coördinatie, statisch en dynamisch evenwicht : alles verbeterde Meer resultaat bij cerebellaire dan bij afferente ataxie Voortdurende effecten na 8 weken, maar beter nog met regelmatige training thuis: - 0.4 vs +1.0 Ilg et al, Neurology 2009 Carsten Schulz-Key

Case S.T. - staand 48 jarige kleuterleidster Pre Objektorientierte Partitionierungsstrategien und Architekturbewertung ... 27.04.2017 19:25:24 Case S.T. - staand 48 jarige kleuterleidster Idiopathische cerebellaire ataxie Duur aandoening 1.5 jaar Physiotherapie voor de studie: Stabilisatie oefeningen Isometrische training Pre Post Carsten Schulz-Key

Case S.T. - gang Pre 48 jarige kleuterleidster Objektorientierte Partitionierungsstrategien und Architekturbewertung ... 27.04.2017 19:25:24 Case S.T. - gang 48 jarige kleuterleidster Idiopathische cerebellaire ataxie Duur aandoening 1.5 jaar Physiotherapie voor de studie: Stabilisatie oefeningen Isometrische training Pre Post Carsten Schulz-Key

Case S.T. – complexe bewegingen Objektorientierte Partitionierungsstrategien und Architekturbewertung ... 27.04.2017 19:25:24 Case S.T. – complexe bewegingen 48 jarige kleuterleidster Idiopathische cerebellaire ataxie Duur aandoening 1.5 jaar Physiotherapie voor de studie: Stabilisatie oefeningen Isometrische training Pre Post Carsten Schulz-Key

Case S.T. – trappen Pre 48 jarige kleuterleidster Idiopathische cerebellaire ataxie Duur aandoening 1.5 jaar Fysiotherapie voor de studie: Stabilisatie oefeningen Isometrische training Pre Post Te Bereiken Doel score (GAS) 0: Trap op en af enkel met trapleuning 1: Tussentijds gebruiken van trapleuning 2: Geen trapleuning voor 2 opeenvolgende stappen opwaarts en afwaarts 3: Trap opgaan zonder trapleuning 4: Trap op- en afgaan zonder trapleuning

Langetermijn effecten Objektorientierte Partitionierungsstrategien und Architekturbewertung ... 27.04.2017 19:25:24 Langetermijn effecten Zelfs na 1 jaar bleek SARA-score beter dan de SARA-beginscore, vooral in de cerebellaire groep Goal attainment (GAS): Na 1 jaar nog steeds beter dan verwacht De verbeterde coördinatie van de ledematen was na 1 jaar nog steeds aanwezig in de cerebellaire groep Patienten die dagelijks verder oefenden deden beter dan die welke dit niet deden Ilg et al, Mov Disord 2010 Carsten Schulz-Key

Besluiten BEWEEG EN VERBETER ! Objektorientierte Partitionierungsstrategien und Architekturbewertung ... 27.04.2017 19:25:24 Besluiten Fysiotherapie kan ataxie verbeteren, zelfs bij cerebellaire degeneratie Actieve, coördinatieve training is een succesvol fysiotherapeutisch concept bij ataxie Effecten zijn niet alleen zichtbaar als een groepsgemiddelde, maar ook op individuele basis. Effecten blijven op langere termijn voortduren, vooral als trainingen continu worden verdergezet Patiënten met afferente ataxie hebben ook baat bij de therapie, maar cerebellaire ataxie reageert waarschijnlijk beter op deze therapie Vooruitgang komt tegemoet aan individuele doelstellingen geput uit het dagelijkse leven BEWEEG EN VERBETER ! Carsten Schulz-Key

Thank you … … and the dream team! Objektorientierte Partitionierungsstrategien und Architekturbewertung ... 27.04.2017 19:25:24 Thank you … … and the dream team! Matthis Synofzik Winfried Ilg Doris Brötz Carsten Schulz-Key