Feinmotorikstörungen bei Parkinson-Patienten: eine Quer- und Längsschnittstudie mit hochauflösendem Sensor

Abstract

PD ist eine der häufigsten neurodegenerativen Erkrankungen, deren Prävalenz mit zunehmendem Alter ansteigt. Bisher konnte diese progrediente Erkrankung weitestgehend nur symptomatisch behandelt werden. Mit dem zunehmenden Fortschritt in der Entwicklung von neuroprotektiven und krankheitsmodulierenden Substanzen, die bald verfügbar sein könnten, wird der Bedarf nach objektiven und sensitiven Tests, mit denen das Potential dieser neuen therapeutischen Interventionen geprüft werden kann, immer dringender. Veränderungen in der Feinmotorik treten häufig schon zu Beginn der motorischen Symptomatik auf und wurden schon mehrfach mit Hilfe des einfach durchzuführenden Fingertappings analysiert. Die objektive und genaue Erfassung dieses Symptoms erscheint daher in diesem Kontext relevant. In der vorliegenden Arbeit wurde mit dem Q-Motor System, welches auf einem hochauflösenden Drucksensor basiert, die Feinmotorik von 33 Parkinson-Patienten unterschiedlicher Erkrankungsdauer (PD lang und PD kurz) und 18 Kontrollen beim Ausführen von Speeded und Metronomic Tapping in einer Quer- und Längsschnittuntersuchung mit einem 12-Monats-Abstand quantitativ gemessen. Dabei wurden neben der durchschnittlichen Frequenz und der Kraft beim Tapping zusätzlich Intervallgrößen und deren Varianz sowohl als seitengemittelte Parameter als auch in Bezug auf die Lateralität objektiv erfasst. Für eine Korrelationsanalyse wurden UPDRS III, delta TMT, MMSE und BDI erhoben. Es konnten signifikante Unterschiede zwischen Parkinson-Patienten und Kontrollen detektiert werden. In der seitengemittelten Analyse zeigten die Parkinson-Patienten sowohl eine signifikant erhöhte Arhythmizität durch die Standardabweichungen des inter peak intervals (IPI SD) und des delta inter peak intervals (ΔIPI SD) als auch eine Beeinträchtigung in der Fähigkeit einen vorgegebenen Rhythmus zu halten (ΔIPI mean). Ferner unterschieden sich die Parkinson-Probanden hinsichtlich der mittleren maximalen Kraft beim Tapping (TF mean, TFME mean) signifikant von den Kontrollen mit Ausnahme von PD lang im Speeded Tapping. In Bezug auf die Lateralität ergaben sich signifikante Unterschiede für den Variationskoeffizienten der Kraft (TF CoV) und ΔIPI SD. Zusätzlich zeigten sich Trends sowohl in den seitengemittelten Parametern als auch in Hinblick auf die Seitendifferenzen. Die Korrelationsanalyse ergab signifikante Zusammenhänge des UPDRS III und des Fingertapping-Score des UPDRS III mit den Parametern IPI SD, ΔIPI mean und der Standardabweichung des inter onset intervals (IOI SD). Zudem wurde eine signifikante Korrelation zwischen Fingertapping-Score und TF CoV detektiert. Ebenfalls korrelierte delta TMT mit der Frequenz und den Standardabweichungen von IPI und IOI. Im longitudinalen Verlauf über 12 Monate fand sich kein Q-Motor Parameter, der mit hoher Wahrscheinlichkeit relevante Progression anzeigt. Dies ist die erste Studie, in der die Feinmotorik von Parkinson-Patienten mit dieser hochauflösenden Technik quantitativ gemessen wurde und dabei prospektiv Parkinson-Patienten unterschiedlicher Erkrankungsdauer und Kontrollprobanden in Bezug auf ihre feinmotorischen Fähigkeiten beobachtet wurden. Hierbei konnten mit Hilfe von mehreren Q-Motor Parametern die Parkinson-Kohorten von Kontrollen differenziert werden. Das Q-Motor System hat daher sicher großes Potential für die Unterscheidung dieser Gruppen. Das Potential der Q-Motor Parameter als Progressionsmarker für PD muss in weiteren Studien geprüft werden.

Parkinson´s disease (PD) is one of the most frequent neurodegenerative diseases. So far, therapy of this progressive disease is primarily symptomatic. Due to the increasing progress in the development of neuroprotective and disease-modifying drugs, which might soon be available, objective and sensitive tests, to study the potential of these new therapeutic approaches, are urgently needed. Motoric deficits often occur early in the course of the disease and have already been analyzed by means of the easily feasible finger tapping for several times. Objective and accurate measurement of this symptom seems to be relevant in this context. Speeded and metronomic tapping with the index finger were recorded in 16 early-stage, 17 mid-stage PD patients and 18 controls with a force transducer-based quantitative motor system (Q-Motor). 13, 16 and 16 individuals took part in the reassessment 12 month later. Frequency, force, several time intervals and their variances were objectively detected both averaged for sides and in consideration of laterality. UPDRS III, delta TMT, MMSE and BDI were determined for analysis of correlation. Significant differences between PD patients and controls were found. In the analysis of the data, which were averaged for sides, PD patients showed a significantly increased arhythmicity as well as disturbances in the ability to keep a given rhythm. With the exception of the mid-stage PD patients in speeded tapping PD patients differed also significantly from controls in the mean maximal force. In consideration of laterality the coefficient of variation of force and regularity in metronomic tapping revealed significant differences. Analysis of correlation showed significant correlations of regularity and the ability to keep a given rhythm with the UPDRS III and the UPDRS III finger tapping score. The tap force coefficient of variation correlated as well with the UPDRS III finger tapping score. Furthermore, frequency and regularity correlated with delta TMT. After 12 month, no parameter, which demonstrated a relevant progression with a high probability, had been found. This is the first study investigating the potential of this technique to distinguish between patients with different stages of PD in fine motoric function and to evaluate longitudinal changes. With a couple of parameters PD patients could be differentiated from controls quantitatively and objectively. This suggests that the Q-Motor system has a high potential to distinguish between this groups. The potential of the Q-Motor system to measure disease progression in PD has to be proven in further studies.