Ludwig Guttmann - Preisträger 2008:
Dr. Pascal Halder, Dr. med. Uta Kliesch, Priv. Doz. Dr. med. Martin Schubert, Martina Spiess, MPTS

Der Ludwig Guttmann - Preis 2008 wurde nach Beschluss des Preiskommités der DMGP an Dr. Pascal Halder, Dr. med. Uta Kliesch, Priv. Doz. Dr. med. Martin Schubert und Martina Spiess, MPTS vergeben.

Preisarbeit

Ludwig-Guttmann-Preis 2008

Spontaner Verlauf der Tibialis SSEP nach traumatischer Querschnittlähmung: Grundlagen für klinische Studien

Martina Spiess⁽¹⁾; Martin Schubert ⁽¹⁾; Uta Kliesch⁽¹⁾; EM-SCI Gruppe⁽²⁾; Pascal Halder⁽¹⁾

⁽¹⁾ Paraplegikerzentrum, Uniklinik Balgrist, Forchstrasse 340, 8008 Zürich, Schweiz

⁽²⁾ European Multicenter Study on Human Spinal Cord Injury

Korrespondenzadresse

Pascal Halder, PhD; Paraplegikerzentrum Uniklinik Balgrist; Forchstrasse 340; 8008 Zürich, Schweiz;
Telefon: +41 44 386 37 44
Fax: +41 44 386 37 01
E-mail: phalder@paralab.balgrist.ch

Referenz

Spiess, M., Schubert, M., Kliesch, U., and Halder, P., 2008
Evolution of tibial SSEP after traumatic spinal cord injury: Baseline for clinical trials
Clin Neurophysiol 119, 1051-1061.

Einführung

Erfolgreiche Tierversuche haben in den letzten Jahren die Hoffnung geweckt, mittels regenerativer Therapien künftig auch beim querschnittgelähmten Menschen eine relevante Erholung bewirken zu können. Damit Therapieeffekte genau eingeschätzt werden können, ist jedoch eine möglichst genaue Kenntnis des spontanen Verlaufs funktioneller, neurologischer und neurophysiologischer Messparameter nach einer Querschnittlähmung (QL) unerlässlich. Elektrophysiologische Messparameter wie somatosensorisch evozierte Potentiale des Nervus Tibialis anterior (tSSEP) gelten dabei als objektiver Indikator für die funktionelle Integrität der Hinterstränge. Aufgrund ihrer guten Reproduzierbarkeit sind sie besonders geeignet, um Therapieeffekte in klinischen Studien zu dokumentieren. Während spontane Veränderungen neurologischer und funktioneller Parameter nach QL schon verschiedentlich untersucht wurden, ist über den Zeitverlauf der tSSEP nach einer QL noch wenig bekannt. Das Hauptziel dieser Studie war es demnach, den Verlauf der tSSEP Parameter (Registrierbarkeit über Cz-Fz, P40 Latenz und P40-N50 Amplitude) im ersten Jahr nach traumatischer QL exakt zu beschreiben und zum Verlauf der neurologischen und funktionellen Parameter in Bezug zu setzen. Der Einschluss einer entsprechend grossen Patientenzahl sollte verlässliche statistische Analysen auch für Untergruppen des Patientenkollektivs erlauben.

Methoden

Alle Daten wurden im Rahmen der “European Multicenter study on Human Spinal Cord Injury“(EM-SCI; www.emsci.org) zwischen 2003 und 2006 erhoben. Die tSSEP, sowie das ASIA (American Spinal Injury Association) Protokoll und ein 10Meter Gehtest (10MWT*) wurden zu fünf standardisierten Zeitpunkten (15 Tage, 1 Monat, sowie 3, 6 und 12 Monate nach Unfall) an 297 Patienten mit traumatischer QL und einem Läsionsniveau zwischen C2 und T10 durchgeführt (für Beispiele von tSSEP Ableitungen, siehe Originalarbeit Fig.1).

Deskriptive Statistik, sowie „linear gemischte Modelle“ (LLM) wurden angewendet, um den Verlauf dieser Parameter zu dokumentieren.

Resultate

Die Patienten zeigten 5 verschiedene Muster von initialem tSSEP-Schaden und dessen Verlauf, anhand derer sie in Gruppen eingeteilt wurden (Originalarbeit, Fig.1+2). Die erste, 177 Patienten umfassende Gruppe zeigte in allen durchgeführten Erhebungen nie ein tSSEP (CoD). Bei 67 Patienten war in jeder Messung ein Potential ableitbar (mPD und sPD). Von diesen 67 Patienten zeigten 26 bei der Initialmessung eine Latenzverzögerung (sPD). Bei einer anderen Gruppe von 25 Patienten konnte initial kein Potential nachgewiesen werden, war jedoch bei späteren Messungen dann eines ableitbar (tCD; siehe Fig. 3). In einer weiteren Gruppe von 28 Patienten waren die Potentiale nicht konstant ableitbar (IRP). Bei den sPD Patienten wurden verglichen mit der mPD Gruppe signifikant längere Latenzen festgestellt. Die Latenzen der sPD Patienten wurden im Verlauf kürzer (hauptsächlich während des ersten Monats), erreichten jedoch nie die Werte der mPD Patienten (siehe Fig. 4).

Die P40-N50 Amplituden waren bei den sPD Patienten kleiner als diejenigen der mPD Patienten, nahmen dann allerdings in beiden Gruppen in gleichem Umfang zu. Auch diese Veränderungen fanden vornehmlich im ersten Monat statt (siehe Fig. 5).

Die „ASIA light touch scores“ (ASIA LT) verbesserten sich ebenfalls in allen Gruppen gleich und signifikant, jedoch während eines längeren Zeitrahmens von drei Monaten. Die CoD Patienten zeigten grundsätzlich signifikant niedrigere Werte für die Berührungssensibilität als die anderen Gruppen (siehe Fig. 6).

Die Gehgeschwindigkeit nahm, analog zu den Verbesserungen der anderen Parameter, in allen Gruppen zu, wobei wiederum die CoD Patienten von einem niedrigeren Leistungsniveau ausgingen. Die Verbesserung der Gehgeschwindigkeit setzte sich im Gegensatz zu den Verbesserungen in den anderen Messparametern während der ganzen Erhebungsperiode fort. Im Vergleich der sPD mit den mPD Patienten zeigte sich ein Trend zu höheren Gehgeschwindigkeiten bei Patienten mit normalen P40 Latenzen, wobei sich beide Gruppen in gleichem Masse erholten (siehe Fig. 7).

Schlussfolgerungen

Die Datenlage zeigt, dass sich alle untersuchten Parameter der tSSEP innerhalb des ersten Jahres nach QL verändern können. Diese spontanen Veränderungen müssen beim Abschätzen eines Therapieerfolges nach regenerativer Behandlung berücksichtigt werden. Eine effiziente Therapie sollte entweder zu einer Veränderung der prozentualen Gruppenanteile (z.B. mehr Patienten in der tCD und weniger in der CoD Gruppe) oder zu Verbesserungen innerhalb der Gruppen führen (z.B. eine grössere oder auch später als einen Monat nach Unfall anhaltende Latenzreduktion oder Amplitudensteigerung). Die Studie konnte zudem Resultate früherer Studien bestätigen, in denen gezeigt wurde dass ein initial gemessenes tSSEP einen positiven prädiktiven Wert bezüglich des neurologischen und funktionellen Status nach einem Jahr hat. Ein initial registrierbares tSSEP ist immer ein Marker einer günstigen Prognose. Ein initial nicht registrierbares tSSEP ist hingegen nicht zwingend indikativ für ein ungünstiges neurologisches und funktionelles Endergebnis. Dies gilt nur in den 75% dieser Patienten, bei welchen auch im Verlauf des gesamten ersten Jahres keine tSSEPs gemessen werden können.

CoD: „complete damage“; Komplette Schädigung, kein tSSEP ableitbar
mPD: „mild partial damage“; moderate Teilschädigung, tSSEP ohne Latenzverzögerung
sPD: „severe partial damage“; starke Teilschädigung; tSSEP mit Latenzverzögerung
IRP: „inconsistently recordable potential“; inkonstant nachweisbare tSSEP
tCD: ”transiently complete damage”; vorübergehend kein tSSEP ableitbar

CURRICULUM VITAE

Pascal Halder, PostDoc, Projektleiter, Dr. der Wissenschaften ETH Zürich

Paraplegikerzentrum
Universitätsklinik Balgrist
Forchstrasse 340
CH-8008 Zurich
Tel: +41 (0)44 386 37 44
Fax: +41 (0)44 386 39 09
Email: phalder@paralab.balgrist.ch

Geburtsdatum: 15. November 1975, Zürich

Ausbildung:

• ETH Zürich, Diplom in Biologie und Neurobiologie 1996 – 2000

• ETH Zürich, Doktorat (“Developmental, training-induced and recovery-related plasticity in the human central nervous motor system“) 2002 - 2005

• Uniklinik Balgrist, Paraplegikerzentrum 2005

Forschungsförderung:
Forschungskredit der Universität Zürich

Forschungsschwerpunkte:
Neuronale Plastizität nach Rückenmarksverletzungen, neuropathische Schmerzen, Motorik, bildgebende Verfahren

Beratende und Review Tätigkeit:
Reviewer für Experimental Brain Research, Neuroimage

Mitgliedschaften:
International Society for Brain Electromagnetic Topography (ISBET)
Swiss Society of Neuroscience.

Lehrtätigkeit:
Blockkurs: EEG-Felder und Hirnfunktionen, Universität Zürich (seit 2004)

Publikationen:

• Brem S, Bucher K, Halder P, Summers P, Dietrich T, Martin E, Brandeis D. 2006. Evidence for developmental changes in the visual word processing network beyond adolescence. Neuroimage 29(3):822-37.

• Brem S, Lang-Dullenkopf A, Maurer U, Halder P, Bucher K, Brandeis D. 2005. Neurophysiological signs of rapidly emerging visual expertise for symbol strings. Neuroreport 16(1):45-8.

• Bucher K, Dietrich T, Marcar VL, Brem S, Halder P, Boujraf S, Summers P, Brandeis D, Martin E, Loenneker T. 2006. Maturation of luminance- and motion-defined form perception beyond adolescence: a combined ERP and fMRI study. Neuroimage 31(4):1625-36.

• Halder P, Brem S, Bucher K, Boujraf S, Summers P, Dietrich T, Kollias S, Martin E, Brandeis D. 2007. Electrophysiological and hemodynamic evidence for late maturation of hand power grip and force control under visual feedback. Hum Brain Mapp 28(1):69-84.

• Halder P, Curt A, Brem S, Lang-Dullenkopf A, Bucher K, Kollias S, Brandeis D. 2006. Preserved aspects of cortical foot control in paraplegia. Neuroimage 31(2):692-8.

• Halder P, Sterr A, Brem S, Bucher K, Kollias S, Brandeis D. 2005. Electrophysiological evidence for cortical plasticity with movement repetition. Eur J Neurosci 21(8):2271-7.

• Mandelkow H, Halder P, Boesiger P, Brandeis D. 2006. Synchronization facilitates removal of MRI artefacts from concurrent EEG recordings and increases usable bandwidth. Neuroimage 32(3):1120-6.

• Mandelkow H, Halder P, Brandeis D, Soellinger M, de Zanche N, Luechinger R, Boesiger P. 2007. Heart beats brain: The problem of detecting alpha waves by neuronal current imaging in joint EEG-MRI experiments. Neuroimage 37(1):149-63.

• Maurer U, Brem S, Kranz F, Bucher K, Benz R, Halder P, Steinhausen HC, Bran-deis D. 2006. Coarse neural tuning for print peaks when children learn to read. Neuroimage 33(2):749-58.

• Spiess M, Schubert M, Kliesch U, Halder P. 2008. Evolution of tibial SSEP after traumatic spinal cord injury: Baseline for clinical trials. Clin Neurophysiol 119(5):1051-61.

• Wydenkeller S, Wirz R, Halder P. 2008. Spinothalamic tract conduction velocity estimated using contact heat evoked potentials: What needs to be considered. Clin Neurophysiol 119(4):812-21.

CURRICULUM VITAE

Dr. med. Uta Kliesch

Schul- und Hochschulausbildung

Sprachkenntnisse

Berufliche Tätigkeiten

Forschungsprojekte 2003-2006

• European Multicentre Study in Spinal Cord Injury (EMSCI) - founded by IFP
  Projektleitung, Einführung Assessments Pain, Bladder Dysfunction and Acute Care Phase II 2005-2006, Supervision Neurophysiologie und Auswertungen

• Assessment of spino-thalamic pathways in SCI 2005-2006 - founded by NCCR
  Clinical Supervision

• European Clinical Trials Network in SCI (EUCTN)
  Aufbau Clinical trials network und clinical Projektmanagement

CURRICULUM VITAE

Martin Schubert, Priv. Doz. Dr. med., Facharzt für Neurologie

Paraplegikerzentrum
Universitätsklinik Balgrist
Forchstrasse 340
CH-8008 Zurich
Tel: +41 (0)44 386 39 45
Fax: +41 (0)44 386 39 09
Email: martin.schubert@balgrist.ch

Geburtsdatum: 11. Januar 1965 Mannheim

Studium:

• Albert Ludwigs Universität Freiburg i.Br. 1987 - 1993

• Medizinisches Staatsexamen Freiburg 1993, Approbation 1994

Fachausbildung:

• Neurologie, Paraplegiologie: Paraplegikerzentrum, Universitätsklinik Balgrist 1994 - 1996

• Neurologie: Abteilung Neurologie und Neurophysiologie, Universitätsklinik Freiburg 1996 - 1999; 2000 - 2003

• Psychiatrie: Abteilung für Psychiatrie, Universitätsklinik Freiburg 1999 - 2000

• Neurologische Intensivstation und Stroke Unit: Abteilung Neurologie und Neurophysiologie, Universitätsklinik Freiburg 2000 - 2002

• Ausbildung in extra- / intracranieller Dopplersonographie 2000 - 2001

• EEG-Ausbildung 2002 - 2003

• EMG- Ausbildung 2003 - 2004

• Bewegungsstörungsambulanz, Anwendung von Botulinum Toxin Therapie seit 2003

• Facharzt für Neurologie 2003

• Oberarzt, Abteilung Neurologie und Neurophysiologie, Leitung des Labors für klinische Neurophysiologie 2004 - 2006

• Facharzt für Neurologie 2003, Anerkennung FMH 2006

• Oberarzt, Leitung der Neurologie und Labor für klinische Neurophysiologie, Paraplegikerzentrum Universitätsklinik Balgrist seit September 2006

• Venia legendi für das Fach Neurologie und klinische Neurophysiologie, Albert Ludwigs Universität Freiburg i.Br., 8. Februar 2007

Forschungsförderung:
Einzelprojektförderung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft
1996 – 2006 (BE 386 / 1-3; Schu 1487 /1-2)

Forschungsschwerpunkte:
Gang- und Standregulation beim Menschen; Bewegungsstörungen; Epidemiologie, Prognose
und elektrophysiologische Diagnostik bei Querschnittlähmung, Betreuung des Netzwerkes
„European Multicenter Study about Spinal Cord Injury“ (EMSCI) seit 2006

Beratende und Review Tätigkeit:
Reviewer für Experimental Brain Research, Movement Disorders, Clinical Neurophysiology,
Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, ACM Transactions on Applied Perception
(TAP); Gait & Posture

Wissenschaftliche Beratung (2007): ESA Project: Integrated Counter Measures

Mitgliedschaften:

• Deutsche Gesellschaft für klinische Neurophysiologie und funktionelle Bildgebung

• Swiss Society of Neuroscience.

Lehrtätigkeit:

• Blockpraktikum Neurologie, Albert Ludwigs Universität Freiburg (seit 2006)

• Hauptvorlesung Neurologie, Albert Ludwigs Universität Freiburg (2003 - 2007)

• Bedsidekurs klinische Neurologie, Albert Ludwigs Universität Freiburg (seit 1999)

• Untersuchungskurs Neurologie, Albert Ludwigs Universität Freiburg (seit 1996)

• Prüfungsabnahme Staatsexamen Medizin (Deutschland 2005 - 2006)

CURRICULUM VITAE

Martina Spiess, MPTS, Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Paraplegikerzentrum
Universitätsklinik Balgrist
Forchstrasse 340
CH-8008 Zurich
Tel: +41 (0)44 386 39 45
Fax: +41 (0)44 386 39 09
Email: mspiess@paralab.balgrist.ch

Geburtsdatum: 9. Januar 1976, Schlieren

Studium:

• Masterstudiengang Physiotherapie-Wissenschaften (PTW), Universitäten Zürich und Maastricht 2002-2005

• Physiotherapieschule Leukerbad 1996 - 2001

Lehrtätigkeit:
Prophylaxe Massageschule, Bern; Blockkurs Evidenz Basierte Medizin, seit 2004

Forschungsschwerpunkte:
Neurologische und neurophysiologische Assessments bei Querschnittlähmung, Projektmanagerin Neurophysiologie des Netzwerkes „European Multicenter Study about Spinal Cord Injury“ (EMSCI)

Publikationen:
Spiess, M., Schubert, M., Kliesch, U., and Halder, P., 2008. Evolution of tibial SSEP after traumatic spinal cord injury: Baseline for clinical trials. Clin Neurophysiol 119, 1051-1061.