Was sind eigentlich Referenzdaten?

Überlegungen zur Beurteilung von biomechanischer Messung und Referenzdatenkonzepten bei Patienten mit chronischen Rückenbeschwerden

 

Wulfram H. Harter

 

Abstract

 

Technische Systeme und  biomechanische Messungen mit Hilfe von mehr oder weniger aufwändigen Analysesystemen sind auch aus der aktiven Behandlung von Patienten mit chronischen Rückenbeschwerden nicht mehr wegzudenken. Der Einsatz solcher Biomechanischen Messungen der wirbelsäulenstabilisierenden Muskulatur als eine die Diagnose unterstützende Maßnahme ist in der Therapielandschaft zur mehr oder weniger regelmäßigen Übung geworden. Auch der Einsatz entsprechender apparativer Unterstützung in der aktiven Behandlung von Patienten nimmt zu. Die oftmals teure Anschaffung für die zur Messung geeigneter Analyse- und Therapiesystem und die zunehmende Kostenübernahme der Analysen und der aktiven Therapiekonzepte rechtfertigen eine kritische Auseinandersetzung mit der zugrunde liegenden Mess- und Interpretationssystematik.

 

Dabei bedienen sich unterschiedlichste Konzepte in der statistische Interpretation der individuellen gemessenen Werte eines Vergleichsdatenpools. Für die wenigsten hiervon ist die Herkunft der Vergleichsdaten durch Studien transparent gemacht worden. Ein solches Konzept - als repräsentativer Referenzdatenpool- und die dazugehörige Datenbankentwicklung- lässt sich aber nur, unter Einhaltung  definierter internationaler Konventionen als statistisch belastbar und damit praktisch nutzbares darstellen.

 

In diesem Artikel werden die notwendigen Kriterien zur Notwendigkeit und Messung

des maximalen isometrischen Drehmoments als qualitativen biomechanischen Parameter des physiologischen und koordinativen Zustands der betroffenen Muskulatur als auch die Entwicklung von wertenden Referenzdaten zur Interpretation dieser Messungen aus naturwissenschaftlicher Sicht hergeleitet.

 

Es ergibt sich ein Kriterienkatalog, nach welchem die Güte von Referenzdaten und - Konzepten von Behandlern und Kostenträgern beurteilt werde können. Praktische Beispiele zur Entwicklung und Pflege von statistisch belastbaren Datenpools erleichtern das Verständnis zu diesem komplexen Thema.

 

Abstract

 

Technical systems and biomechanical measurements with the help of biomechanicalanalysis systems are also usualy in the active treatment of patients with chronic low back pain. The application of such biomechanical measurements of the back- stabilising musculature as a measure supporting the diagnosis has become a regular practise. Also the application of training devicesin the active treatment of patients increases. The acquisition of analysis and training devices is expensive. Also the increasing assumption of costs of the analyses and the active therapy konzepts justify a critical discussion with the underlying measuring- and interpretation- system.

 

The different konzepts interpret statistically the individual measured values with the help of a comparative data pools. For the least ones the origin of the comparative data pools has been made clear from this by studies. However, such a Konzept –as referenzvalues and data base- can be shown only, under observance of defined international conventions as statistically loadable and with it usable.

 

In this article the necessary criteria are derived to the need and measurement of the maximum isometrischen torque as a more qualitatively (physiological and koordinativen state of the affected musculature) biomechanischer parametre. The development of referenz- values - to the interpretation of these measurements -,  is also shown from scientific view at examples.

 

A criterion catalogue arises for the goodness of referenz-values and her use. Practical examples for the development and care of statistically loadable data base make easier the understanding on this complicated subject.

 

Allgemeine Vorbemerkung- Notwendigkeit und Zweck

In der aktiven Behandlung von Patienten mit chronifizierten Rückenbeschwerden hat in den letzten Jahrzehnten zunehmend die Messung der Kraft der wirbelsäulenstabilisierenden Muskulatur Eingang gefunden. Hier sind eine ganze Reihe von Therapie-/ Geschäftskonzepten entstanden, welche –zu therapeutischen Zwecken- auf die systematische Beurteilung dieser Kraftmessungen basieren. Häufig werden die individuell erhobenen Daten mit anderen Messwerten als Stichprobenparametern, im Sinne eines Populationsvergleichs verglichen und hieraus Therapieangebote entwickelt.

 

In dieser Arbeit soll -nicht zuletzt unter medizin-ethischen Gesichtspunkten- die Einbeziehung von ordentlichen Messungen/ Meßsystemen nach naturwissenschaftlichen Kriterien in die Diagnose (griechisch: διάγνωση, diágnose: Unterscheidung, Entscheidung, Erkenntnis) auf der Basis von Referenzdaten aus der medizinischen Trainingstherapie geklärt werden. Damit soll diese Arbeit einen Beitrag für Entscheidungsträger zur Beurteilung solcher therapeutischer Strategien im Gesundheitssystem leisten.

 

Sinn und Zweck eines ordentlichen Referenzdatenkonzepts soll die Entscheidungshilfe in der Diagnose sein.  Ein individuelles spezifisches (gemessenes) Merkmal eines Patienten wird  im Vergleich zu einer repräsentativen Gesamtheit betrachtet. Mit diesem Vergleich und der anzunehmenden Ätiologie der Ursachen für eine gegebene individuelle krankheitsrelevante Abweichung sollen in der Beurteilung derselben Abweichung Schlüsse auf die Therapienotwendigkeit gezogen werden können. Dies hat weit reichende wissenschaftlich/ medizinische und ökonomische Relevanz. Das bedeutet

 

- zum Einen, dass

der behandelnden Arzt valide Informationen aus Messungen zur Beurteilung einer gesundheitlichen Störung oder eines organischen Schadens erhält, diese in seine Differentialdiagnostik einbezieht und hieraus Behandlungs-/ Therapieempfehlungen  unter nosologischen  Gesichtspunkten ableitet,

 

- zum Anderen, dass

die Erfüllung des rekonditionierenden aktiven Therapieauftrags wieder ökonomische Konsequenzen (Kostenträger der Behandlung) für die Ressourcen des Gesundheitssystems nach sich zieht.

 

Kurze Betrachtung über das Wesen naturwissenschaftlich begründetes Messen und medizinische Relevanz

 

Die Kriterien einer Messung werden in der DIN 1319 1-4 geregelt. Sie regelt die

  1. Grundbegriffe von Messungen (1319/1),
  2. definiert die Messmittel in der Anwendung (1319/2) und
  3. den Umgang mit Messunsicherheiten-fehlern und die Auswertung (1319/3/4)

Die Beobachtung eines Phänomens ist im Allgemeinen unvollständig, solang sie nicht zu einer quantitativen Information führt. [2].

 

In den Standardwerk der Physik [2] ist die Messung als Technik beschrieben, mit deren Hilfe eine physikalischen Eigenschaft einer Zahl zugeordnet werden kann. Sie ist das Ergebnis eines Vergleiches mit einer standardisierten Größe. Die verfügbaren standardisierten normativen Größen basieren auf internationale Konventionen im ISQ (von engl.: International System of Quantities) und beschreiben die Definition von

  • Längen
  • Masse
  • Zeit
  • Stromstärke
  • Thermodynamische Temperatur
  • Stoffmenge
  • Lichtstärke

Aus diesen Basisgrößen werden, unter Kenntnis der Zusammenhänge weitere Messgrößen hergeleitet. So sind die in der Biomechanik und Medizin -basierend auf den Modellen der klassischen (newtonschen) Mechanik- verwendeten Messgrößen wie Kraft, Energie, Leistung letztendlich linear Kombinationen der Basiseinheiten. Aber auch die (Mess-) Angabe der Laborberichte basieren auf eine (modellhafte) Interpretation der Basiseinheiten.

Streng genommen wird –aus der Kenntnis physikalischer, chemischer und biologischer Zusammenhänge (Modelle)- noch zwischen

- direkten – Messung aufgrund eines Vergleichs mit einem vorher definierten Maßstabs- und 

- indirekten Messungen –Messung einer bekannten Größe, die zu der zu messenden Größe in einem bekannten Zusammenhang steht-

 

unterschieden. Dies hat ganz besondere Bedeutung in der Interpretation des quantitativen Ergebnisses. Bei der direkten Messung ist die Interpretation trivial. Messe ich die Länge eines Raumkörpers durch Anlegen eines Zollstocks, so vergleiche ich ein und dieselbe Messgröße des zu messenden Objekts mit dem normierten Maßstab. “Komplizierter“ wird dies schon am trivialen Beispiel der Interpretation bei der Fiebermessung mit einem veralteten Quecksilberthermometer sichtbar. Direkt gemessen wird hier nicht die Körpertemperatur, sondern die Ausdehnung der Quecksilbersäule in der Glasröhre. Aus der Kenntnis der thermodynamischen Zusammenhänge schließen wir auf die Umgebungstemperatur (z.B. Mundhöhle) in welcher gemessen wurde und welche die Ausdehnung verursacht hat. Mit der Feststellung/ Ablesen des Wertes ist der Messvorgang beendet. Jetzt beginnt erst der eigentliche Interpretationsvorgang:

 

Der Messwert der individuellen Körpertemperatur wird mit der Norm (MW ± Standardabweichung= 36,75 ± 0,75°C) verglichen.

Eine Abweichung von dieser kann entweder durch äußere Einflüsse (Kälteà Unterkühlung, Hitze) oder durch eine gezielte Regulation der Sollwertverstellung im Zwischenhirn aus Krankheitsgründen (Infekt) verursacht sein.

 

Erst wenn diese –unter Einbeziehung der Umgebungsvariablen und insbesondere der Anamnese (Beispiel: Husten, Schnupfen, Heiserkeit) und weiterer (Krankheits-) Merkmale- abgeschlossen ist, führt dies zur Erkenntnis und Entscheidung (Diagnose s.o.). Mit dieser Interpretation ist dann auch im ökonomischen und juristischen Sinn die Verantwortung, insbesondere für das daraus folgende Handeln verbunden.

Die institutionelle Verantwortung für die Interpretation von Messungen, selbst bei einem wie oben beschriebenen trivialen Beispiel und die daraus folgenden Konsequenzen

  • Therapieentscheidung (Medikamentenverordnung, OP- Indikation etc.)
  • “Auslösen des Versicherungsfalls“ --> Krankenversicherung
  • Krankschreibung (Lohnentgeldfortzahlungà Krankengeldbezug) 

uva. ist prinzipiell und ausschließlich dem approbierten Arzt vorbehalten! Einerseits ist eine Messung der Körpertemperatur ein “Standardverfahren“ eine regelmäßige häuslichen Übung, andererseits kann eine Fehlentscheidung auch mit weit reichenden Konsequenzen und Schäden verbunden sein. Diese Konsequenzen müssen aus ethischen und aus ökonomischen (Haftung) Gründen geregelt sein.

 

Beurteilung konditioneller und koordinativer Fähigkeiten

 

 

Die Messung der Kraft und die Interpretation des funktionellen Zustands der beteiligten Muskulatur

Im einfachsten Fall schließen wir von der “Art und Weise“ mit der z.B. ein Gewicht von einem Gewichtheber gehoben wird unwillkürlich auf die Kraft der handelnden Person und damit auch auf den (funktionellen/ strukturellen) Zustand seiner Muskulatur. Letztendlich ist dies auch eine Messung, da –unter den Bedingungen eines “standardisierten Verfahrens“, der sportartbedingten technischen Regelvorschrift- der Beobachtung eindeutig eine Zahl (das gehobene Gewicht) zugeordnet werden kann. Es handelt sich demnach auch um eine direkte Messung, da die Kraft, welche vom Sportler erzeugt wird im Sinne des dritten newtonschen Axiom exakt der Gegenkraft entspricht, mit welcher das zu hebende Gewicht durch die Gravitation angezogen wird.

 

Hieraus aber auf den organischen Zustand und damit auf die Gesundheit/ Krankheit des/der beteiligten Muskeln zu schließen, nämlich die

  • Struktur (Faserverteilung, Qualität und Quantität der der muskulären Zellstruktur etc)
  • Funktion (neuromuskuläre Ansteuerung, intra- und intermuskuläre Inervation))

wäre höchst fahrlässig. Letztendlich ist die Bewegungsausführung von einer großen Zahl determinierender Faktoren (konditionelle, koordinative, kognitive und affektive Vorraussetzungen) abhängig.

 

Zur Beurteilung  der im therapeutischen Markt angebotenen Kraft- Messmethoden muss daher äußerst kritisch hinterfragt werden:

  • Welches Phänomen soll beobachtet werden?
  • Bildet die eingesetzte Messmethode das zu beobachten gewünschte Phänomen Tester- unabhängig homomorph, und damit objektiv ab (Testgütekriterien: Validität, Objektivität, Reliabilität)?
  • Ist das Meßsystem unter ingenieurwissenschaftlichen Gründen tauglich (Messgenauigkeit)?
  • Unter welchen Vorraussetzungen (Zuweisungsvorschrift) ist der zu messende numerische Wert dem zu beobachten gewünschtes Phänomen zuzuordnen?
  • Welche Zusammenhänge (Kognitionen, weitere physische und psychische Einflussfaktoren) erzeugen Varianzen, die streng genommen größer sind als die messtechnische Genauigkeit des Systems?

Das bedeutet nicht nur, dass der Bewegungsausführung in einem Analysegerät auf einer Anzeige (Computermonitor) ein Wert zugeordnet wird, welcher als Kraft, oder als Drehmoment technisch interpretierbar ist, sondern auch, das eine geeignete Zuweisungsvorschrift existiert, nach welcher der Messwert interpretierbar ist. Dabei sind die Punkte a. d. und e. über wissenschaftliche Studien und Überlegungen darzulegen. Auf diese wird im folgenden Kapitel eingegangen werden. Die Punkte b. und c. sollten –im Rahmen des Medizinproduktegesetz (MPG- nationale Umsetzung der Regel 12 europäischen Richtlinien 90/42/EWG)- durch den Hersteller verargumentiert werden und die technische Güte der Herstellung und der Messtechnik dokumentieren.

 

Dieser Einschätzung wird endgültig dadurch Rechnung getragen, dass diese Kriterien durch eine klinische Prüfung im Rahmen des MPG werksseitig nachzuweisen sind! Nicht nur aus qualitätssichernden Gründen, sondern auch aus der Sicht ärztlichen Berufsethos (Einbeziehung von Messungen in die Differantialdiagnostik), ist der klinische Nachweis dieser Kriterien überprüfbar sicherzustellen

 

(1) Die Eignung von Medizinprodukten für den vorgesehenen Verwendungszweck ist durch eine klinische Bewertung anhand von klinischen Daten nach § 3 Nummer 25 zu belegen, soweit nicht in begründeten Ausnahmefällen andere Daten ausreichend sind. Die klinische Bewertung schließt die Beurteilung von unerwünschten Wirkungen sowie die Annehmbarkeit des in den Grundlegenden Anforderungen der Richtlinien 90/385/EWG und 93/42/EWG genannten Nutzen-/Risiko-Verhältnisses ein. Die klinische Bewertung muss gemäß einem definierten und methodisch einwandfreien Verfahren erfolgen und gegebenenfalls einschlägige harmonisierte Normen berücksichtigen.

[§ 19 MPG Klinische Bewertung, Leistungsbewertung]

 

Die Hersteller bieten die Geräte  i.d.R. als Mess- und Analysesysteme an. Nach prinzipiellen Überlegungen zum Medizinproduktegesetz aber auch zum Wettbewerbsrecht sollte der Hersteller hierzu nicht nur die Anweisungen zum sinnvollen Gebrauch der Systeme, sondern auch zur standardisierten Messung und in diesem Zusammenhang auch den Nachweis der Test- Güte- Kriterien vorhalten (...unerwünschte Wirkung... durch falsche Messverfahren). Sollte dann ein Anwender –ggf. zu Studienzwecken oder aus anderen Erwägungen- von diesen Vorgabe abweichen wollen, so muss er selbsttätig den wissenschaftlichen Nachweis der Objektivität, Reliabilität und Validität unter den von ihm gewünschten Standardisierungsbedingungen sicherstellen.

 

Interpretation des Messergebnisses

 

Das erste qualitative und quantitative Beurteilungssystem, welches in dieser Hinsicht angeboten wurde, war die Muskelfunktionsdiagnostik nach Janda [13]. Sie hat bis heute ihre Tauglichkeit und Praktikabilität –trotz aller hochaufwendigen technischen Systeme- nicht eingebüsst. Analog zum naturwissenschaftlich geforderten Informationsgewinn hat Janda den zu beurteilenden Menschen mit seinen erforderlichen funktionellen Fähigkeiten der Einfachheit halber zum eigenständigen Messsystem erklärt. Die zentrale Frage seiner qualitativen Beurteilung ist

kann der zu beurteilende Patient sein –für sein “System Körper“ zu definierendes, nämlich alltagstaugliche Teilkörpergewicht (Arm, Kopf, Oberkörper) - mit welcher eindeutig abgrenzbaren Qualität bewegen?

  1. Die Muskulatur ist imstande, einen der Bewegung von außen entgegengesetztem Widerstand zu überwinden.
  2. Die Muskulatur kann nur noch die Schwerkraft überwinden.
  3. Die Muskulatur kann Körperteile nur noch unter Ausschluss der Schwerkraft überwinden.
  4. Es kommt nur eine Muskelanspannung zustande, eine Bewegung bleibt dagegen aus.

 

Allerdings sind  hierbei kritisch die Grenzen bei der qualitativen Stufe “1“ gesetzt. Die Kriterien des Muskelfuntionstest nach Janda grenzen in den Kategorien 2-4 eine schwergradige funktionelle/strukturelle Morbidität von der Alltagstauglichkeit ab.  Die Beurteilung der tatsächlichen Alltagstauglichkeit ist hierbei quantitativ zur Normalität nur schlecht weiter differenzierbarer. Insbesondere, da auch bei Patienten, welche bei Janda der Stufe “1“ entsprechen, trotzdem sowohl schwere Rückenbeschwerden vorliegen können, als auch die Muskulatur funktionell und strukturelle schon massiv beeinträchtigt im pathologischen Sinne sein kann.

 

Das pathogentische Prinzip der wirbelsäulenstabilisierenden Muskulatur bei chronischen Rückenbeschwerden

 

Funktionelle, insbesondere muskulär-, aber auch koordinative- defizitäre Zustände beeinträchtigen den Patienten in der individuellen Handlungskompetenz zur Erfüllung seiner alltäglichen Aufgaben.

 

Die individuelle Eigenschaften und Fähigkeiten (Kapazität) eines Menschen bestimmen die Erfüllung der objektiven Aufgaben und Belastung.

 

Wenn diese hier funktionelle Kapazität der Alltagstauglichkeit, insbesondere im Vergleich mit einer gesunden Population

  • individuelle reduziert ist,
  • ein kausaler Zusammenhang mit einem Krankheitsbild besteht und
  • die funktionelle Störung das Risiko, dass eine bestehende Erkrankung wieder auftritt oder sich verschlechtert nachweislich erhöht ist, so ist die Voraussetzung für ein therapeutisches Vorgehen erfüllt. Die „reduzierte funktionelle Kapazität“ entspricht dann einem Risikofaktor [12].

Eine Maßnahme, welche die Reduktion eines Risikofaktors bei schon Bestehen einer Erkrankung bewirkt, entspricht demnach einer kausalen Therapie und bedingt nach der ärztlichen Diagnose die Einleitung kurativer und tertiärpräventiver Maßnahmen.

 

Die funktionelle Störung

 

Patienten mit chronischen Rückenbeschwerden haben nachweislich signifikant häufiger muskuläre Defizite gegenüber untrainierten Normalpersonen [3] [8] [9] [10] [15] [16] [19] [20] [21]. Die Notwendigkeit der muskulärer Rekonditionierung bei Patienten mit chronischen Rückenbeschwerden wird in der Literatur vielfach beschrieben und begründet. Harter [7] hat die Zusammenhänge von chronischen Rückenbeschwerden und messbaren muskulären Defiziten als organischen und somit behandlungsbedürftigen Schaden beschrieben.

 

Eine weitergehende funktionelle Beurteilung und  Differenzierung in betroffene Muskelgruppen und muskulären Dysbalancen sollte durch die Messung der isometrischen Maximalkraft, idealerweise ergänzt durch die Verfügbarkeit von Referenzdaten nach internationalen Konventionen (vergl. International Federation of Clinical Chemistry/ IFCC bei Solberg [22] [23]) abgesichert werden.

 

Harter [7] hat beschrieben wie eine, insbesondere signifikante individuelle Abweichung von einer repräsentativen Normalität zu werten ist. Demnach muss der behandelnde Arzt bei einer entsprechenden Anamnese und Chronifizierung der Beschwerden in Verbindung mit langanhaltenden Rezidiven regelmäßig von auffälligen und damit behandlungsbedürftigen strukturellen und funktionellen Veränderungen der betroffenen Muskulatur ausgehen. Uhlig [24] hat den medizinischen Zusammenhang in der Differentialdiagnostik exakt beschrieben.

 

Selbst bei relativ kurzen Episoden eingeschränkter und/oder Immobilität der wirbelsäulenstabilisierenden Muskulatur ist schon von signifikanten und damit behandlungsbedürftigen funktionellen und strukturellen Veränderungen des betroffenen Bewegungsorgans auszugehen, welche nachweislich i.d.R. nicht mehr durch den Alltag kompensiert wird. Damit hat der Patient auch nicht mehr das funktionell/ strukturelle organische Potential das ihn im ursprünglich gesunden Zustand in seiner funktionellen Kapazität für seine Alltagstauglichkeit repräsentierte. Eine individuelle Abweichung des damit für den betroffenen Patienten möglichen maximalen isometrischen Drehmoment von einer alters- und geschlechts -entsprechenden repräsentativen Stichprobe dokumentiert dabei –nichtinvasiv und in der Durchführung vergleichsweise kostenextensiv- den organischen Schaden. Damit ist aber auch mit derart präzisen Messungen die “diagnostische Lücke“ zwischen der oben beschriebenen Muskelfunktionsdignostik nach Janda bei Patienten mit einer funktionellen Graduierung von “1“ nach Janda zur beschwerdefreien Normalperson nicht nur qualitativ, sondern auch quantitativ geschlossen.

 

 

Was sind Referenzdaten?

Die Entwicklung von Referenzdaten zu einem definierten Merkmal hat inzwischen in den unterschiedlichsten Disziplinen Eingang gefunden. So werden Referenzdaten als Kontrollinstrument in der Betriebswirtschaft genauso eingesetzt, wie in chemischen Industrie und aber insbesondere in der Biochemie. Hier ist es vor allem die International Federation of Clinical Chemistry (IFCC), welche zur Entwicklung und Verwendung von Referenzdaten international verbindliche Standards gesetzt hat.

Die Vorstellungen darüber, welche Daten zur Referenz für ein zu beschreibendes Merkmal herangezogen und/ oder entwickelt werden divergieren allerdings erheblich. Dies geht teilweise über die willkürliche Bestimmung von „Erfahrungswerten“ bis hin zur exakten stochastischen Ermittlung eines statistischen Klons mit dem die repräsentative Wirklichkeit eines Phänomens auch Entscheidungs- unterstützend abgebildet werden soll.

 

In dem besonderen Fall von Patienten mit chronischen Rückenschmerzen bedeutet dies, dieselben mit einer repräsentativen Menge beschwerdefreier Menschen zu vergleichen, um ursächlich auf die funktionelle und/oder strukturelle Störung schließen zu können.

 

Definition der Referenzwertverteilung und Pflichtenkatalog

Eine Referenzstichprobe sollte eine “repräsentative Abbildung“ der Wirklichkeit, in diesem Falle der gesundheitlich bezüglich Rückenschmerzen unbeeinträchtigten Normalbevölkerung sein.

Oftmals werden erhobene Stichproben präsentiert, welche allein von der Größe her hierzu statistisch nicht belastbar sind.

 

Als Beispiel zur Abschätzung relevanter Stichprobengrößen soll hier die Entwicklung der Fallzahlen für  eine a´priori Stichprobe (Erfassung einer geeigneten Zufallsstichprobe) –als statistisch belastbarer Idelafall- vorgestellt werden. Als weitere Möglichkeit gibt Solberg [23] die Entwicklung einer a´posterior Stichprobe (Auswahl geeigneter Referenzpersonen aus einem bestehenden Datenpool nach beschriebenen Kriterien) an. Ein Beispiel hierzu –mit entsprechenden Fallzahlen- wird nach dieser Entwicklung beschrieben.

 

Folgende Begriffe müssen innerhalb des Designs von Referenzdatenentwicklung abgeklärt und überprüfbar sein:

Eine Referenzpopulation umfasst Personen, die hinsichtlich des zu messenden Merkmals

gesund und unbelastet sind.

Referenzwerte einer Messmethode sind an einer repräsentativen Stichprobe aus der Referenzpopulation unter definierten Bedingungen gewonnene Werte, die die  natürliche, normale biologische Variation darstellen.

Referenzgrenzen beschreiben ein Intervall, dessen Überdeckung 95% der Referenzwerte

beträgt.

 

Diese Definitionen ergeben sich insbesondere aus der Literatur um die Referenzwertentwicklung und den Richtlinien für Referenzwerte ([4] [11] [17] [18] [22] [23] [25]):

 

Hieraus ergeben sich zur Entwicklung folgende Aufgaben für die Durchführung:

  • Messmethode definieren
  • Referenzpopulation definieren
  • repräsentative Stichprobe ziehen
  • unter Qualitätskontrolle messen
  • Referenzwerte darstellen
  • Referenzgrenzen bestimmen
  • Stochastisches Rauschen reduzieren

 

Hierzu sind die Vorbereitungen zu treffen:

 

Zu a. und d.) Messmethode definieren und Sicherstellung der inhaltlichen Qualitätskontrolle

 

Die Messmethode muss strukturiert und standardisiert werden. Das Standardisierte Protokoll dient ist als Vorlage und zur intensiven Beschulung teilnehmender Institute/ Tester ist nachzuweisen [7].

 

Zu b. und c.) Referenzpopulation definieren und repräsentative Stichprobe ziehen/ Kalkulation der notwendigen Fallzahlen

 

Die nachzuprüfenden Fallzahlen für eine a´priori Stichprobe könnten sich aus einer Abschätzung nach den Erwartungswerten der 12 bereinigten Bevölkerungsvorausberechnung des Bundesamt für Statistik (http://www.destatis.de/bevoelkerungspyramide/) für das Jahr 2010 ergeben.

 

Entwicklung einer a´priorie Stichprobe

 

Sinnvoller Weise soll die Gesamtstichproben nach Geschlecht und Alter gruppenweise stratifiziert werden. Dabei werden die Männer und Frauen jeweils nach Dekaden aufgeteilt. Damit dies auch repräsentativ entwickelt werden kann, sollen die tatsächlichen und die zu erwartenden Zahlen für das Bemessungsjahr 2010 aus der 12 bereinigten Bevölkerungsvorausberechnung entwickelt werden.

 

Aus der Dekadenweise entwickelten Verteilung der Erwartungswerte für das Jahr 2010 wurde der Proporz Alters- und Geschlechtsspezifisch errechnet . Der Proporz berechnete sich nach den tatsächlichen Fallzahlen der Geschlechterverteilung aus dem Jahre  2008.

Laut dem Bundesamt für Statistik betrug in diesem Jahr die Anzahl der Gesamtbevölkerung N=82,0024 Millionen Einwohner. Bei einer Fallzahl von N=40,1843 Millionen männlichen und N=41,8181 Millionen weiblichen Mitbürgern ergeben sich jeweils der relative Proporzfaktor von 2,04 (Männer) und 1,96 (Frauen) welche der Berechnung in Tabelle 1 zugrunde liegen (m%, w% prozentualer Anteil Männer/ Frauen; m: Fallzahl-Männer in Millionen, w: Fallzahl-Frauen in Millionen). (http://www.destatis.de/jetspeed/portal/cms/Sites/destatis/Internet/DE/Content/Statistiken/Bevoelkerung/Bevoelkerungsstand/Tabellen/Content50/GeschlechtStaatsangehoerigkeit.psml )

 

Es werden 2 Modelle gerechnet:

  • Modell 1 – die Stratifikationsgruppen entsprechender t-Verteilung (geringere statistische Belastbarkeit)
  • Modell 2 – Stratifikationsgruppen entsprechen mindestens der z-Verteilung (hohe statistische Belastbarkeit)

 

Tab. 1.: Erwartete Bevölkerungszahlen in der Bundesrepublik 2010 nach Alter und Geschlecht w: weiblich, m: männlich

Alter

Mill

%

m

m %

w

w %

<20 Jahre

15,3

19

7,498

9,31

7,802

9,69

20-29 Jahre

9,9

12

4,851

5,88

5,049

6,12

30-39 Jahre

10

12

4,900

5,88

5,100

6,12

40-49 Jahre

13,9

17

6,812

8,33

7,088

8,67

50-59 Jahre

11,5

14

5,635

6,86

5,865

7,14

>59 Jahre

21,2

26

10,389

12,74

10,811

13,26

 

 

 

 

 

 

 

N Ges

81,7

 

40,085

 

41,715

 

 

Bei einer notwendigen Minimalanzahl von N=35 für eine t- Verteilung –als minimale statistische belastbar Fallzahl in einer Zufallsstichprobe zur Berechnung von Verteilungsmerkmalen (siehe Solberg [22])- angewendet auf die jeweils kleinste Stratifikationsgruppe (getrennt nach Geschlecht) aus Tab. 1 ergeben sich die Fallzahlen für das Modell 1 zur Fallzahlkalkulation (Tab. 2):

 

Tab. 2.: minimale Fallzahl bei t-Verteilung

Alter

m

W

<20 Jahre

54

54

20-29 Jahre

35

35

30-39 Jahre

35

35

40-49 Jahre

49

49

50-59 Jahre

41

41

>59 Jahre

75

75

Gesamt

288

290

Relativfaktor zur kleinsten Gruppe

138,6

144,3

 

 

Soll die Studien mit deutlich höherer statistischer Belastbarkeit entwickelt werden, so ist  - unter Vorraussetzung der Normalverteilung in einer Zufallsstichprobe in der jeweils kleinsten Stratifikationsgruppe (getrennt nach Geschlecht)- eine minimale Fallzahl in der kleinsten Gruppe von N=120 vorauszusetzen. Damit ergibt sich der jeweilige Proporz für das Modell 2 in der Tabelle 3.:

 

Tab. 3: minimale Fallzahl bei Normalverteilung

Alter

m

W

<20 Jahre

187

186

20-29 Jahre

121

120

30-39 Jahre

123

121

40-49 Jahre

170

169

50-59 Jahre

141

140

>59 Jahre

260

257

Gesamt

1002

993

Relativfaktor zur kleinsten Gruppe

40,425

42,075

 

Die allgemeinen Merkmale können sich nach dem Körpernormkonzept nach Israel [12] definieren. Damit wird das relative Normkonzept zur Abgrenzung einer gesunden von einer kranken Population sichergestellt. Inhaltlich bedeutet dies:

  • Momentane Rückenbeschwerden               ja/nein (heute und/oder die letzten 7 Tage)

bei gleichzeitig

  • Dauer der Beschwerde in Jahren (<1 Jahr)
  • bei Rücken-/ Nackenbeschwerden jeweils „ja“:
  • Dauer aktueller Beschwerden in Wochen (< 6 Wochen)
  • Schmerzintensität (Rücken/ Nacken) (Visuelle Analogskala keine Schmerzen 0-10 unerträgliche Schmerzen min < 5 )
  • Rezidivhäufigkeit unregelmäßig

Probanden, welche dieser Merkmalskombination entsprechen, können in die Referenzpopulation einbezogen werden.

 

Durchführungskriterien zur Messung, Datenschutz und Datensammlung

 

Jeder Proband, welcher der Referenzpopulation nach dem Körpernormkonzept entspricht (Befragung auf Formblatt) sollte eine Datenerklärung unterschrieben haben, dass er mit der anonymisierten Weiterverwendung seiner Daten einverstanden ist. Diese Erklärung sollte im Original der Studienleitenden Stelle postalisch übersendet sein.

 

Die Messung muss vorab in einer Testdurchführung exakt beschrieben sein. Insbesondere muss der Ablauf der Messung standardisiert sein und dementsprechend die Test- Güte-Kriterien für Messungen nachgewiesen sein.

Danach werden die protokolliert Messungen an der LWS und der HWS, inklusive der demografischen/ anthropometrischen  Daten (Alter, Geschlecht, Körpergröße- und gewicht) in einer Datenbank gesammelt. Eine athropometrische Gewichtung der Teilkörpermasse des Rumpfes [5] - Darstellung des maximalen isometrischen Drehmoments als “maximalen isometrischen Drehmoments pro Kilogramm Oberkörpergewicht“ – ist notwendig zur Körpergewichts- und größen unabhängigen Interpretation der nach Alters- und geschlechtsspezifisch unterteilten Unter- Gruppen.

 

Zu h., i. und j.) Referenzwerte darstellen, Referenzwerte bestimmen und stochastisches Rauschen reduzieren.

 

Mit dem Ansatz der Gleichverteilung der repräsentativen Verteilungsmerkmale an der Gesamtbevölkerung, erhält man nach statistischem Ermessen eine hohe Sicherheit Ausreißer, Redundanzen und andere Effekte des statistischen Rauschens zu reduzieren.

 

Die Analyse bestimmt sich analog zu den Forderungen der IFCC in den folgenden Teilschritten:

Histogramm untersuchen auf

  • Ausreißer →Wert prüfen
  • Mehrgipfligkeit →Population unterteilen
  • Schiefe →3.
  • Konfidenzintervalle (insb. 95 % Konfidenzintervall) bestimmen
  • Referenztabelle erstellen mit Mittelwert, Standardabweichung und Fallzahl in jeder Stratifikationsgruppe

 

Beispiel einer als a´posterior Stichprobe entwickelten Referenzdatenbank

 

Harter [6]  hat  die Entwicklung von Referenzdaten in einer a´posterior Stichprobe für die Messung der Rumpfkraft über einen Zeitraum von 10 Jahren betrachtet und deren Änderung vorgestellt. Diese sind in Tab. 4  a-f mit den Ergebnissen der Varianzanalyse aufgeführt. Die Messungen erfolgten an der Geräteserie der FPZ- Systems developed by Fa. Schnell GmbH/ Peutenhausen, einem in der Therapieszene üblichen Mess- und Analysesystem. Die Messungen erfolgten unter standardisierten Rahmenbedingungen. Dies wurde durch eine spezifische praktische und theoretische Ausbildung der Therapeuten bei der Deutschen Gesellschaft für Muskulo- Skeletale Medizin  e.V. (DGMSM/ FAC e.V.) sichergestellt.

Die dargestellten Verteilungen wurden konventionsgemäß mit folgenden Angaben (Tab. 4 a-f) beschrieben:

  • MW= Mittelwert aller Messwerte in der jeweiligen alters- und geschlechtsspezifischen Untergruppe
  • StdAbw= Standardabweichung
  • 95%Konf.Int.=95% Konfidenzintervall (Konventionelle Vorgabe der IFCC zur Darstellung des Mittelwerts).
  • OWA= Ergebnis der Varianzanalyse über die Änderung der jährlichen Werte im Bemessungszeitraum
  • Änderung/ Jahr= durchschnittliche Änderung des Mittelwerts pro Jahr

Hieraus ist aus den Ergebnissen (Tab. 4 a-f) unschwer zu erkennen, dass, um hierbei eine statistische belastbare Fallzahl zu erlangen aufgrund der zufälligen Verteilung und der Definition der Auswahl erheblich höhere Fallzahlen realisiert werden müssen. Zudem zeigt sich in der tatsächlichen repräsentativen Verteilungsmerkmalen der bundesdeutschen Bevölkerung (Tab. 2. Und 3.) doch andern demografische Merkmale, als die in einer solchen a´posterior Stichproben, wie sie durch das zufällige Sammeln der Daten im multizentrischen Datenerfassung gewonnen wurde.

 

Insbesondere die Veränderung der Referenzwerte im zehn- Jahres- Zeitraum rechtfertigen auch die Notwendigkeit einer sorgfältigen Rekrutierung der Versuchspersonen und eines regelmäßigen Upgrade der Daten (Beispiele für den Jahresverlauf: Tab. 5 a-f). Die weitestgehend beschwerdefreien Versuchspersonen, die über das o.g. Körpernormkonzept nach Israel [12] der Referenzstichprobe zugewiesen wurden, kamen aus definierten präventiven Gründen in die Therapieeinrichtungen zur Analyse. Damit ist nicht auszuschließen, dass hier auch schon eine entsprechende physische und mentale Vorbelastung bei den Versuchspersonen bestand. Dies führte u.U. zu den in den Tabellen beschriebenen Varianzen in den einzelnen Werten (Standardabweichungen) und einer entsprechenden Inhomogenität der Varianzen.

 

Tab. 4a.: Referenzwerte und Varianzanalyse der jährlichen Veränderung im Bemessungszeitraum,

Alter: 10-19 Jahre

 

Frauen

MW±StdAbw

95% Konf.Int.

OWA

Änd./Jahr

Männer

MW±StdAbw

95% Konf.Int.

OWA

Änd./Jahr

 

N

[Nm]

[Nm]

sign.

 

N

[Nm]

[Nm]

sign.

 

Extension

175

4,01±1,27

4,23-1,40

0,042

-5%

257

5,03±1,62

4,83-5,23

0,337

-5%

Flexion

167

2,66±0,66

2,56-2,76

0,631

11%

254

3,28±0,86

3,18-3,39

0,020

-9%

Rotation re.

171

1,96±0,51

1,88-2,04

0,979

0%

250

2,69±0,79

2,60-2,79

>>0,001

-18%

Rotation  li.

171

1,93±0,54

1,85-2,01

0,668

-3%

250

2,71±0,77

2,61-2,80

>>0,001

-15%

Lateralfl.re.

160

2,31±0,61

2,21-2,41

0,836

-5%

248

2,93±0,89

2,82-3,04

>>0,001

-19%

Lateralfl.li.

160

2,36±0,65

2,00-4,29

0,582

-10%

248

2,97±0,82

2,87-3,08

>>0,001

-19%

 

Tab. 4b.: Referenzwerte und Varianzanalyse der jährlichen Veränderung im Bemessungszeitraum,

Alter: 20-29 Jahre

 

Frauen

MW±StdAbw

95% Konf.Int.

OWA

Änd./Jahr

Männer

MW±StdAbw

95% Konf.Int.

OWA

Änd./Jahr

 

N

[Nm]

[Nm]

sign.

 

N

[Nm]

[Nm]

sign.

 

Extension

574

4,35±1,35

4,24-4,46

0,009

8%

523

5,89±1,48

5,76-6,02

0,010

-12%

Flexion

550

2,75±0,81

2,68-2,81

0,001

9%

515

3,70±0,88

3,62-3,77

0,140

1%

Rotation re.

546

2,00±0,58

1,96-2,05

0,311

-3%

495

3,32±0,83

3,25-3,39

>>0,001

-5%

Rotation  li.

546

2,03±0,61

1,98-2,08

0,003

-3%

493

3,37±0,85

3,29-3,44

>>0,001

-7%

Lateralfl.re.

510

2,49±0,67

2,43-2,55

>0,001

-6%

483

3,59±0,87

3,52-3,67

>>0,001

-13%

Lateralfl.li.

509

2,54±0,66

2,48-2,59

0,001

-3%

485

3,61±0,84

3,54-3,69

>>0,001

-12%

 

Tab. 4c.: Referenzwerte und Varianzanalyse der jährlichen Veränderung im Bemessungszeitraum,

Alter: 30-39 Jahre

 

Frauen

MW±StdAbw

95% Konf.Int.

OWA

Änd./Jahr

Männer

MW±StdAbw

95% Konf.Int.

OWA

Änd./Jahr

 

N

[Nm]

[Nm]

sign.

 

N

[Nm]

[Nm]

sign.

 

Extension

984

4,24±1,25

4,17-4,32

0,003

5%

1273

5,54±1,49

5,46-5,62

0,000

-10%

Flexion

920

2,67±0,73

2,63-2,72

0,006

1%

1232

3,40±0,84

3,36-3,45

0,000

0%

Rotation re.

922

2,00±0,59

1,97-2,04

0,036

-3%

1218

3,06±0,78

3,02-3,11

0,030

-3%

Rotation  li.

921

2,03±0,62

1,99-2,07

0,004

-1%

1218

3,12±0,79

3,08-3,17

>>0,001

-5%

Lateralfl.re.

807

2,35±0,67

2,30-2,39

>>0,001

-3%

1160

3,16±0,83

3,11-3,21

>>0,001

-17%

Lateralfl.li.

807

2,45±0,69

2,40-2,49

>>0,001

0%

1161

3,25±0,80

3,20-3,29

>>0,001

-12%

 

Tab. 4d.: Referenzwerte und Varianzanalyse der jährlichen Veränderung im Bemessungszeitraum,

Alter: 40-49 Jahre

 

Frauen

MW±StdAbw

95% Konf.Int.

OWA

Änd./Jahr

Männer

MW±StdAbw

95% Konf.Int.

OWA

Änd./Jahr

 

N

[Nm]

[Nm]

sign.

 

N

[Nm]

[Nm]

sign.

 

Extension

1077

4,20±1,29

4,13-4,28

0,930

-4%

1190

5,52±1,43

5,44-5,60

0,070

-4%

Flexion

992

2,64±0,74

2,59-2,68

0,030

-1%

1159

3,30±0,78

3,25-3,34

0,030

0%

Rotation re.

999

1,97±0,62

1,93-2,01

>>0,001

-4%

1147

3,01±0,73

2,97-3,05

>>0,001

-1%

Rotation  li.

998

2,00±0,63

1,96-2,04

>>0,001

-3%

1147

3,10±0,75

3,06-3,15

>>0,001

-5%

Lateralfl.re.

856

2,26±0,68

2,22-2,31

>>0,001

-5%

1082

3,03±0,73

2,99-3,07

>>0,001

-8%

Lateralfl.li.

856

2,36±0,70

2,32-2,41

>>0,001

-2%

1082

3,09±0,76

3,05-3,14

>>0,001

-12%

 

Tab. 4e.: Referenzwerte und Varianzanalyse der jährlichen Veränderung im Bemessungszeitraum,

Alter: 50-59 Jahre

 

Frauen

MW±StdAbw

95% Konf.Int.

OWA

Änd./Jahr

Männer

MW±StdAbw

95% Konf.Int.

OWA

Änd./Jahr

 

N

[Nm]

[Nm]

sign.

 

N

[Nm]

[Nm]

sign.

 

Extension

635

4,08±1,26

3,98-4,18

0,298

1%

787

5,40±1,42

5,30-5,50

0,010

-8%

Flexion

593

2,50±0,70

2,45-2,56

0,900

-3%

751

3,19±0,73

3,13-3,24

0,020

0%

Rotation re.

587

1,89±0,58

1,85-1,94

0,340

-1%

741

2,98±0,72

2,93-3,03

0,020

-3%

Rotation  li.

587

1,93±0,61

1,88-1,98

0,030

-4%

741

3,06±0,73

3,01-3,11

0,010

-3%

Lateralfl.re.

513

2,15±0,63

2,10-2,20

>>0,001

-2%

687

2,93±0,71

2,88-2,98

0,020

-3%

Lateralfl.li.

513

2,25±0,63

2,20-2,31

0,030

0%

687

3,03±0,72

2,97-3,08

0,030

-3%

 

Tab. 4f.: Referenzwerte und Varianzanalyse der jährlichen Veränderung im Bemessungszeitraum,

Alter: >59 Jahre

 

Frauen

MW±StdAbw

95% Konf.Int.

OWA

Änd./Jahr

Männer

MW±StdAbw

95% Konf.Int.

OWA

Änd./Jahr

 

N

[Nm]

[Nm]

sign.

 

N

[Nm]

[Nm]

sign.

 

Extension

243

3,83±1,19

3,68-3,98

0,768

1%

432

5,11±1,36

4,98-5,23

0,290

1%

Flexion

218

2,24±0,70

2,15-2,33

0,280

11%

411

2,98±0,74

2,91-3,05

0,060

-4%

Rotation re.

231

1,75±0,66

1,67-1,84

0,138

3%

419

2,79±0,72

2,72-2,86

0,020

6%

Rotation  li.

230

1,76±0,64

1,68-1,85

0,211

5%

419

2,83±0,74

2,76-2,91

0,040

5%

Lateralfl.re.

184

1,92±0,57

1,84-2,01

0,317

3%

382

2,69±0,72

2,62-2,77

0,060

-5%

Lateralfl.li.

186

2,06±0,61

1,97-2,14

0,617

-4%

382

2,77±0,70

2,70-2,84

0,100

-3%

 

Sehr ausgeprägt zeigte sich die Veränderung der Werte in der Transversal- und Frontalebene bei den Männern. Die Sagitalebene war offensichtlich nicht so stark betroffen (Tab. 5 a-c). Diese deutlichen Veränderungen können mit lebensstilbedingten Veränderungen im –einseitigen und/oder massiv eingeschränkten-  Bewegungsverhalten zusammenhängen. Aber auch der moderne technische Komfort reduziert die natürlich mehrachsige Bewegung im Alltag.

Es ist aber auch nicht auszuschließen, dass –wie oben schon erwähnt- stochastische Phänomene eine größere Varianzinhomogenität bedingen. Hier wäre im Weiteren die Entwicklung qualitativ hochwertiger a´priorie Stichproben mit Sicherheit statistisch belastbarer.

 

Tab. 5a.: Beispiel der Entwicklung der Referenzwerte im Jahresverlauf/ Rotation rechts; 30-39 Jahre

 

Frauen

MW ± StdAbw

95% Konf.Int.

Männer

MW ± StdAbw

95% Konf.Int.

Jahr

N

[Nm]

[Nm]

N

[Nm]

[Nm]

1996

´/,

´/,

´/,

24

3,32 ± 0,78

2,99 - 3,65

1997

43

2,10 ± 0,41

1,98 - 2,23

68

3,38 ± 0,57

3,24 - 3,51

1998

67

2,06 ± 0,56

1,93 - 2,20

71

3,07 ± 0,80

2,89 - 3,26

1999

71

1,94 ± 0,52

1,81 - 2,06

81

3,02 ± 0,61

2,89 - 3,16

2000

111

2,00 ± 0,58

1,89 - 2,11

136

2,98 ± 0,73

2,86 - 3,11

2001

115

1,98 ± 0,57

1,87 - 2,08

174

3,10 ± 0,82

2,98 - 3,22

2002

143

2,10 ± 0,52

2,01 - 2,19

197

3,08 ± 0,86

2,96 - 3,20

2003

173

2,06 ± 0,66

1,96 - 2,16

222

2,99 ± 0,78

2,89 - 3,09

2004

134

1,91 ± 0,69

1,79 - 2,02

181

3,02 ± 0,79

2,90 - 3,13

2005

65

1,85 ± 0,59

1,70 - 1,99

64

3,06 ± 0,80

2,86 - 3,25

Gesamt

922

2,00 ± 0,59

1,97 - 2,04

1218

3,06 ± 0,78

3,02 - 3,11

 

Tab. 5b.: Beispiel der Entwicklung der Referenzwerte im Jahresverlauf/ Rotation links; 30-39 Jahre

 

Frauen

MW ± StdAbw

95% Konf.Int.

Männer

MW ± StdAbw

95% Konf.Int.

Jahr

N

[Nm]

[Nm]

N

[Nm]

[Nm]

1996

´/,

´/,

´/,

24

3,60 ± 0,73

3,30 - 3,91

1997

43

2,03 ± 0,64

1,83 - 2,23

68

3,50 ± 0,72

3,32 - 3,67

1998

67

2,31 ± 0,64

2,16 - 2,47

71

3,24 ± 0,74

3,06 - 3,42

1999

71

1,99 ± 0,52

1,87 - 2,11

81

3,13 ± 0,65

2,98 - 3,27

2000

111

2,03 ± 0,57

1,92 - 2,14

136

3,05 ± 0,76

2,92 - 3,18

2001

115

1,95 ± 0,57

1,85 - 2,06

174

3,19 ± 0,84

3,06 - 3,31

2002

143

2,10 ± 0,56

2,01 - 2,19

197

3,07 ± 0,79

2,96 - 3,18

2003

173

2,07 ± 0,71

1,96 - 2,17

222

3,03 ± 0,80

2,92 - 3,13

2004

133

1,93 ± 0,67

1,81 - 2,04

181

3,04 ± 0,79

2,93 - 3,16

2005

65

1,96 ± 0,58

1,81 - 2,10

64

3,14 ± 0,83

2,93 - 3,35

Gesamt

921

2,03 ± 0,62

1,99 - 2,07

1218

3,12 ± 0,79

3,08 - 3,17

 

 

Tab. 5c.: Beispiel der Entwicklung der Referenzwerte im Jahresverlauf/ Rotation rechts; 40-49 Jahre

 

Frauen

MW ± StdAbw

95% Konf.Int.

Männer

MW ± StdAbw

95% Konf.Int.

Jahr

N

[Nm]

[Nm]

N

[Nm]

[Nm]

1996

´/,

´/,

´/,

10

3 ± 0,4

2,71 - 3,29

1997

35

2,16 ± 0,66

1,93 - 2,38

58

3,40 ± 0,72

3,21 - 3,59

1998

67

2,20 ± 0,75

2,02 - 2,38

90

3,15 ± 0,68

3,01 - 3,30

1999

67

1,90 ± 0,61

1,75 - 2,05

67

3,03 ± 0,69

2,86 - 3,20

2000

85

2,08 ± 0,71

1,92 - 2,23

129

3,02 ± 0,64

2,91 - 3,13

2001

144

1,97 ± 0,52

1,89 - 2,06

148

3,13 ± 0,69

3,02 - 3,24

2002

145

1,95 ± 0,58

1,85 - 2,04

189

3,03 ± 0,73

2,93 - 3,14

2003

237

1,98 ± 0,64

1,90 - 2,07

212

2,77 ± 0,81

2,66 - 2,88

2004

141

1,86 ± 0,58

1,77 - 1,96

171

3,00 ± 0,71

2,89 - 3,11

2005

78

1,80 ± 0,56

1,67 - 1,93

73

2,94 ± 0,72

2,77 - 3,11

Gesamt

999

1,97 ± 0,62

1,93 - 2,01

1147

3,01 ± 0,73

2,97 - 3,05

 

Tab. 5d.: Beispiel der Entwicklung der Referenzwerte im Jahresverlauf/ Rotation links; 40-49 Jahre

 

Frauen

MW ± StdAbw

95% Konf.Int.

Männer

MW ± StdAbw

95% Konf.Int.

Jahr

N

[Nm]

[Nm]

N

[Nm]

[Nm]

1996

´/,

´/,

´/,

10

3,51 ± 0,28

3,31 - 3,70

1997

35

2,14 ± 0,69

1,90 - 2,37

58

3,52 ± 0,70

3,33 - 3,70

1998

67

2,40 ± 0,76

2,22 - 2,59

90

3,42 ± 0,65

3,29 - 3,56

1999

67

1,95 ± 0,63

1,80 - 2,10

67

3,13 ± 0,75

2,94 - 3,31

2000

85

2,10 ± 0,66

1,95 - 2,24

129

3,10 ± 0,67

2,98 - 3,22

2001

144

2,00 ± 0,54

1,91 - 2,09

148

3,15 ± 0,68

3,04 - 3,26

2002

145

1,91 ± 0,60

1,81 - 2,01

189

3,09 ± 0,73

2,98 - 3,20

2003

236

1,99 ± 0,63

1,91 - 2,07

212

2,85 ± 0,82

2,74 - 2,96

2004

141

1,92 ± 0,60

1,82 - 2,02

171

3,07 ± 0,74

2,96 - 3,19

2005

78

1,89 ± 0,55

1,77 - 2,02

73

3,04 ± 0,72

2,87 - 3,20

Gesamt

998

2,00 ± 0,63

1,96 - 2,04

1147

3,10 ± 0,75

3,06 - 3,15

 

 

Tab. 5e.: Beispiel der Entwicklung der Referenzwerte im Jahresverlauf/ Lateralflexion rechts; 40-49 Jahre

 

Frauen

MW ± StdAbw

95% Konf.Int.

Männer

MW ± StdAbw

95% Konf.Int.

Jahr

N

[Nm]

[Nm]

N

[Nm]

[Nm]

1996

´/,

´/,

´/,

10

3,58 ± 0,77

3,02 - 4,13

1997

31

2,57 ± 0,72

2,30 - 2,83

53

3,32 ± 0,67

3,14 - 3,5

1998

67

2,57 ± 0,66

2,41 - 2,73

88

3,27 ± 0,66

3,13 - 3,41

1999

60

2,20 ± 0,72

2,01 - 2,38

67

3,09 ± 0,8

2,9 - 3,28

2000

78

2,36 ± 0,75

2,19 - 2,53

124

3,07 ± 0,69

2,95 - 3,2

2001

121

2,35 ± 0,65

2,24 - 2,47

143

3,1 ± 0,64

3 - 3,21

2002

128

2,15 ± 0,67

2,03 - 2,26

174

2,96 ± 0,74

2,85 - 3,07

2003

178

2,24 ± 0,63

2,15 - 2,34

196

2,89 ± 0,76

2,78 - 2,99

2004

123

2,13 ± 0,66

2,01 - 2,25

156

2,99 ± 0,78

2,87 - 3,12

2005

70

2,14 ± 0,67

1,98 - 2,30

71

2,83 ± 0,67

2,68 - 2,99

Gesamt

856

2,26 ± 0,68

2,22 - 2,31

1082

3,03 ± 0,73

2,99 - 3,07

 

 

Tab. 5f.: Beispiel der Entwicklung der Referenzwerte im Jahresverlauf/ Lateralflexion links; 40-49 Jahre

 

Frauen

MW ± StdAbw

95% Konf.Int.

Männer

MW ± StdAbw

95% Konf.Int.

Jahr

N

[Nm]

[Nm]

N

[Nm]

[Nm]

1996

´/,

´/,

´/,

10

3,97 ± 0,83

3,38 - 4,57

1997

31

2,41 ± 0,79

2,12 - 2,70

53

3,34 ± 0,78

3,12 - 3,55

1998

67

2,75 ± 0,78

2,56 - 2,94

88

3,31 ± 0,71

3,16 - 3,47

1999

60

2,42 ± 0,76

2,23 - 2,62

67

3,31 ± 0,77

3,12 - 3,50

2000

78

2,48 ± 0,78

2,30 - 2,66

124

3,13 ± 0,73

3,00 - 3,25

2001

121

2,43 ± 0,56

2,33 - 2,53

143

3,14 ± 0,69

3,03 - 3,25

2002

128

2,28 ± 0,67

2,17 - 2,40

174

3,05 ± 0,77

2,94 - 3,17

2003

178

2,33 ± 0,65

2,23 - 2,43

196

2,91 ± 0,77

2,80 - 3,02

2004

123

2,19 ± 0,67

2,07 - 2,31

156

3,02 ± 0,74

2,90 - 3,14

2005

70

2,21 ± 0,72

2,04 - 2,39

71

2,93 ± 0,74

2,76 - 3,11

Gesamt

856

2,36 ± 0,70

2,32 - 2,41

1082

3,09 ± 0,76

3,05 - 3,14

 

 

Zusammenfassung

 

Valide Messungen in Verbindung mit einem wertenden Referenzdatenkonzept sind eine sinnvolle Unterstützung in der Differenzialdiagnostik der funktionellen Störungen bei Patienten mit chronischen Rückenbeschwerden. Aus der Analyse der wirbelsäulenstabilisierenden Muskulatur lassen sich –in Verbindung mit einer Differentialdiagnostik- mögliche funktionelle und strukturelle Störungen bei Patienten mit chronischen Rückenbeschwerden erfassen [7]. Gleichzeitig lässt sich der Erfolg angemessener aktiver Therapieverfahren damit valide dokumentieren.

 

Allerdings müssen zur inhaltlichen Glaubwürdigkeit definierte wissenschaftliche Kriterien überprüft und nachgewiesen sein:

  • Zertifizierung nach dem Medizin- Produkte- Gesetz, insbesondere ein ausführliche klinische Bewertung für das jeweilige Mess- System (Technisch Gerätegüte)
  • Ausführliche Beschreibung und Dokumentation der Herkunft der Referenzdaten (Stichprobencharakteristika) zur Beurteilung der Repräsentativität
  • Exakte Beschreibung der Daten und Sicherstellung der Messdurchführung im Sinne der Qualitätssicherung (Systematische Transparenz)
  • Methodische Präzisierung der
  • Interpretation der Messergebnisse im Sinne des pathogenetischen Prinzips
  • therapeutischen Schlüsse zur aktiven Behandlung
  • qualitativen und quantitativen Bewertung des Behandlungserfolg/ -ergebnis im physiologischen und psychologischen Sinn [7]

Die Erfüllung der im Artikel beschriebenen Kriterien können zur medizinisch/ wissenschaftlichen, aber ökonomische transparenten Bewertung entsprechender Analyse- und Therapiekonzepte herangezogen werden. So kann einerseits der behandelnde Arzt die Güte und Tauglichkeit solcher Messungen für seine Diagnose beurteilen, andererseits können die Kostenträger ein klare von wissenschaftlichen Kriterien geleitete Abgrenzung nützlicher und tauglicher Methoden betreiben.

 

Literatur

 

  1. Addison R, Schultz A (1980) Trunk strengths in patients seeking hospitalization for chronic low-back disorders. Spine 5/6, 539-544
  2. Alonso M., Finn EJ (2000) Physik. Oldenburger Wissenschaftsverlag GmbH, München, Wien, Oldenburg, 3 Aufl.  S. 18-24
  3. Bandy WD, Lovelace-Chandler V, McKitrick P, Bandy B. (1990) Adaptation of skeletal muscle to resitsance training. IN: The Journal of Orthopaedic and Sports Physical Therapy 12/6, S. 248-255
  4. Dybkaer R, SolbergHE (1987) International Federation of Clinical Chemistry (IFCC), Scientific Commitee, Clinical Section Expert Panel on Theory of Reference Values (EPTRV) and International Committee for Standardization in Haematology (ICSH) Standing Committee on Reference Values –Approved Recommendations (1987) on the Theory of Reference Values Part 6.Presentation of observed values related to reference values. J. Clin. Chem. Clin. Biochem. 25: 657-662
  5. Harter WH. (1999)Die Dynamik des Hebens in der Kritik als Gefährdungsbedingung am Arbeitsplatz. Objektivierung der Belastung durch Heben anhand der Bewegung in die Rumpfextension. Dissertation ander Sozialwissenschaftlichen Fakultät der Georg August Universität zu Göttingen,
  6. Harter WH. (2006) Überprüfung eines referenzdatengestützen Funktionskonzepts für die wirbelsäulenstabilisierende Muskulatur in einer 10 jährigen Längsschnittstudie – Wird der deutsche Rücken immer schwächer? Vortrag: Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
  7. Harter WH. (2010) Systematische Medizinische Trainingstherapie. Manuelle Medizin. 48(5): 353-359.
  8. Hollmann W, Hettinger T  (1980) Sportmedizin – Arbeits- und Trainingsgrundlagen. 2. Auflage. Stuttgart
  9. Holmes JA, Damaser MS, Lehmann SI (1994) Erector spinae activation and movement dynamics. about the lumbar spine in lordotic and kyphotic squat-lifting. Spine 17/3, 327-334
  10. Hultmann G, Nordin M, Saraste H, Ohlsen H  (1993) Body Composition, endurance, strength, cross-sectional area and density of mm erectores spinae in men with and without low back pain. J of Spinal Disorders 6/2, 114-123
  11. Kommission „Human-Biomonitoring“ des Umweltbundesamtes (1996) Konzept der Referenz-und Human-Biomonitoring-Werte in der Umweltmedizin. Bundesgesundheitsblatt 6/96:221-223
  12. Israel  S, Freiwald J, Engelhardt M (1995) Bewegungsindizierte Adaptation und Körpernormkonzept. Gesund und leistungsfähig – Idelanorm ist das Ziel. In: TW Sport + Medizin 7/1, 45- 49
  13. Janda V (1994) Manuelle Muskelfunktionsdiagnostik, Ullstein& Mosby, Berlin
  14. Mayer TG (1985) Using physical measurements to assess low back pain. The J of Muculoskeletal Medicine 6, 44-59
  15. McNeill T.Warwick D, Anderson G, Schultz A (1980) Trunk strengths inatempted flexion, extension and lateral bending in health subjects and patients with low-back disorders. Spine 5/6, 529-538
  16. Parkola R, Kujala U, Rytökoski U (1992) Response of the trunk muscles to training assessed by magnetic resonance imagine and muscle strength. Europ J of Applied Physio 65, 383-387
  17. Petitcler CC, Solberg HE (1987) International Federation of Clinical Chemistry(IFCC), Scientific Commitee, Clinical Section Expert Panel on Theory of Reference Values (EPTRV) –Approved Recommendations (1987) on the Theory of Reference Values Part 2. Selection of individuals for the production of reference values.J. Clin. Chem. Clin. Biochem.25: 639-644
  18. Poulsen OM, Holst E, Christensen JM (1997)International Union of Pure and Applied Chemistry, Clinical Chemistry Division Commision on Toxicology –Calculation and Application of Coverage Intervals for Biological Reference Values (Technical Report): Asupplement to the approved IFCC recommendations (1987) on the theory of reference values. Pure & Appl. Chem.69(7):1601-1611
  19. Rutherford OM, Jones DA, Round JM (1990) Longlasting unilateral muscle wasting and weakness following injury and immobilisation. Scand J Rehabil Med 22, S 33-37
  20. Sale DG, McComas AJ, MacDougall JD, Upton AR (1982) Neuromuscular adaptation, in human rhenar muscles follow strength training and immobilization. J Appl Physiol 53, S. 419-424
  21. Suzuki N, Endo S (1983) A quantitativ study of trunk muscle strength and fatigability in the low-back-pain syndrome. IN: Spine 8/1, 69-74
  22. Solberg HE (1987) International Federation of Clinical Chemistry (IFCC), Scientific Commitee, Clinical Section Expert Panel on Theory of Reference Values (EPTRV) and International Committee for Standardization in Haematology (ICSH) Standing Committee on Reference Values –Approved Recommendations (1987) on the Theory of Reference Values Part 5. Statistical treatment of collected reference values. Determination of Reference Limits. J. Clin. Chem. Clin. Biochem.25: 645-656
  23. Solberg, HE (1994) Establishment and use of reference values. Burtis, C. A, Ashwodd, E. R. (Hrsg.): Textbook of clinical chemistry. 2. Auflage New York, 454- 484.
  24. Uhlig H, (2005) Neue qualitätsgesicherte Diagnostikansätze bei chronischen Rückenschmerzen. In:  Harter WH Schifferdecker Hoch F, Brunner HE,  Denner A (Hrsg.) Menschen in Bewegung. Multidimensionale Neuausrichtung in der Behandlung chronischer Rückenschmerzen. Deutscher Ärzte-Verlag Köln, 1-21
  25. World Health Organization (1994) Assessing human health risks of chemicals. Derivation of guidance values for health-based exposure limits. ICPS –Environmental Health Criteria170. WHO-Genf