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MAL Dokumentation: Klinische Befunde

1. ALLGEMEINES

Die Routinen für die automatische Generierung klinischer Befunde sind Teil des Messdaten-Archivs und besitzen auch jeweils eine Schnittstelle zum Datensammelsystem für weitergehende statistische Analysen. Die Befunde werden in Form von HTML- bzw. JPEG-Dateien erstellt. Jeder Befund wird in einer eigenen Directory abgelegt. Als Einstiegspunkt wird jeweils die Datei "Befund.htm" verwendet.

Beispiele:

• Videometrie-Schnelltest (eine 10-Minuten Ganganalyse)
• Videometrie bei Pferden (Lahmheitsdiagnose von Pferden am Laufband mit dem Motion-Analysis System)
• Diagnostisches Laufband (Ganganalyse mit dem Kistler/H-P-Cosmos-Laufband)
• Biodex Dynamometer (Kraftmessung mit dem Biodex System 3)
• Posturographie (Gleichgewichtsmessung mit dem Neurocom Smart Equitest oder Balance-Master)
• Belastungstest (Beurteilung der Bodenreaktionskräfte mit dem Belastungstest nach J.Kastner)
• Sensorische Quantifikation (Test der Wärmeempfindlichkeit mit dem Nicolet Sensation TSA II)
• Gelenkwinkelmessung (klinischer Gelenkwinkelmesser mit Funkübertragung zum PC)
• Event Related Potentials (EEG-Ableitung bei akustischen Reizen)
• iFrame-Test (2d-Bewegungsmessung der oberen Extremität)
• Perimetrie (Gesichtsfeldanalyse mit dem Humphrey Field Analyzer 720i)
• 24 Stunden Blutdruckmessung (RR-Messung mit dem I.E.M. Mobil-O-Graph)
• Neuropsychologischer Befund (Das Format kann für beliebige manuell eingegebene Meßgrößen verwendet werden)
• Umkehrtest (Test für die Gangsicherheit beim Richtungswechsel)
• Aktigraphie (3d-Beschleunigungsmessungen an den Extremitäten mit der Somnowatch von Somnomedics)
• Hirnareal-Lokalisation (Interaktive Eingabe einer Hirnregion anhand von 3d-Schnittbildern)

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2. TESTEN MIT DEN BEISPIELDATEN

2.1. Download und Start

Zum Testen der Befundungsprogramme kann man ein Beispiel-Messarchiv downloaden, auf C:\Messarchiv expandieren, den MAL-Interpreter starten, systembetreuer eingeben, den Menüpunkt User anklicken und mit einem Doppelklick auf einen der Demouser-??? einloggen.

Mit einen Doppelklick auf BEFUND wird die Befundgenerierung gestartet. Falls der generierte Befund nicht angezeigt wird, muss der Pfad des HTML-Browsers richtig eingestellt werden (siehe unten).

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2.2. Konfiguration

Für die Anzeige der Befunde etc. wird ein HTML-Browser verwendet. Wenn bei der Anzeige die Fehlermeldung "system << Fehler bei Ausfuehrung !" erscheint, dann muss der Aufrufpfad für den HTML-Browser entsprechend konfiguriert werden: die Anzeigeroutine mit einem Einfachklick markieren, Konfiguration / Analyse auswählen und in das Eingabefeld HTML-Browser den Aufrufpfad des Browsers (z.B. "C:\...\IEXPLORE.EXE") eintragen.

Der in den Befunden eingeblendete Kopf ist im Wort befund_logo im HTML-Format definiert. Zum Editieren dieses Wortes gibt man auf der Konsole unser ein und öffnet dann mit einem Doppelklick den nrz_folder. Mit Hilfe des Menüpunkts Find kann das Wort befund_logo gesucht werden und mit einem Einfachklick und dem Menüpunt code wird ein Editor mit dem entsprechenden HTML-Code geöffnet.

Das Wort befund_logo definiert den Kopf für alle Befunde, außer Pferde-Videometrie. Für diesen Befund-Kopf muss das Wort vetmed_befund_logo im vetmed_folder editiert werden.

Die ideale Bildschirmauflösung für die Anzeige ist 1024x768 Pixel, ist jedoch nicht zwingend erforderlich.

Weitergehende Einstellungen, vor allem die Messung betreffend, sind teilweise unten stehend bzw. in den Detailbeschreibung der einzelnen Messsysteme zu finden:

• Videometrie
• Laufband
• Biodex

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2.3. Datentransfer in die Datensammlung

In der Directory "C:\MessArchiv\" befindet sich auch eine Demo-Datensammlung (Dateien "datensammlung.pl" und "datensammlung.ix") sowie die dazugehörigen User-Dateien "user_datensammlung.pl" und "user_datensammlung.ix".

Es sind nur Messdaten von einem Probanden eingetragen. Um weitere Daten aus dem Messdatenarchiv in die Datensammlung zu übertragen ruft man von der Konsole das Wort systembetreuer auf und loggt mit Doppelklick auf den gewünschten Demouser ein. Man findet dann einen Eintrag DATEN_SAMMELN, den man mit einem Doppelklick startet womit das Messdatenarchiv geöffnet wird. Im einfachsten Fall, wenn man einzelne Einträge übertragen will, genügt jeweils ein Doppelklick auf den entsprechenden Eintrag und dann ein Einfachklick auf den Menüpunkt Analyse um den Transfer zu starten. Selbstverständlich muss man darauf achten, immer nur Einträge mit der richtigen Messkategorie auszuwählen.

Man kann aber auch alle vorhandenen Einträge einer Messkategorie auf einmal in die Datensammlung übertragen, indem man mit dem Menüpunkt Finde die Einträge der entsprechenden Kategorie aussucht, diese dann mit dem Menüpunkt Total alle selektiert und mit Analyse den Transfer startet.

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mkdir c:\MessArchiv\KIS-Befunde\%1
copy c:\MessArchiv\Temp\%1 c:\MessArchiv\KIS-Befunde\%1\*.*

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4. VIDEOMETRIE-SCHNELLTEST

Der Videometrie-Schnelltest ist eine Ganganalyse basierend auf kinematischen Messdaten (Detailbeschreibung siehe Videometrie-Schnelltest). Er ist mit 19212 Messungen bei 9013 Probanden der bisher meistgenuzte klinische Test des MAL-Systems (Stand 15.2.2018). Die Versuchsdurchführung ist einfach (2 Marken pro Fuss), zuverlässig (der Proband geht ungestört) und robust (etwa 95% der Messungen klappen auf Anhieb, nur ein verschwindender Teil an Probanden ist nicht messbar).

Für die Inbetriebnahme der Messung mit dem Vicon-System muss MESSUNG mit einem Einfachklick markiert werden und unter Konfiguration \ Parameter beim Eingabefeld Messdaten-Pfad der Pfad der Session in den Vicon Messdaten eingestellt werden. Die einzelnen Trial-Daten müssen den Namen "langzeit xxx" (xxx = fortlaufende Trial-Nummer) haben. Wenn die Gangrichtung in oder gegen die Richtung der X-Koordinate ist und der Koordinatenursprung etwa in der Mitte der Gangbahn ist, sollen die sonstigen Einstellungen weitgehend unverändert passen. Die erforderlichen Einstellungen im Vicon-System sind hier beschrieben.

Programmtechnisch läuft die Archivierung der Messdaten über die Klasse vicon_measurement_class und die Analyse über die Klasse Video_Schrittparameter.

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5. VIDEOMETRIE BEI PFERDEN

Die Videometrie bei Pferden ist eine Adaption des Videometrie-Schnelltests für Vierbeiner. Der Befund ist in der vorliegenden Form betriebsbereit, jedoch noch nicht klinisch getestet. Für einen seriösen Gebrauch ist noch eine empirische Bestimmung der Grenzwerte für die Verbalbeurteilung erforderlich. Je nach Anspruch kann man diese nach 100 bis 200 gemessenen Probanden mit dem Datensammelsystem und der Funktion Quantile-Tabelle ermitteln und in das Wort Pferde_Schrittparameter, Funktion start_selected, Wort beurteilung eintragen.

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6. DIAGNOSTISCHES LAUFBAND

Der Gangtest mit dem Kistler/H-P-Cosmos Laufband war der erste in dieser Form realisierte klinische Test (Beschreibung siehe hier). Die Auslastungskurve zeigt nach Einführung des Videometrie-Schnelltests einen starken Rückgang, weil die Durchführung des Laufband-Tests etwas aufwändiger ist (der Proband muss sich einige Zeit an das Laufband gewöhnen) und außerdem nur für gute Geher geeignet ist (durch die Messung mit zwei Kraftmessplatten ist eine Schrittlänge von etwa 50 cm erforderlich, um die Bodenreaktionskräfte der beiden Füße trennen zu können).

Im NRZ-Rosenhügel wurden bisher (Stand 19.9.2016) mehr als 1838 Messungen mit 980 Probanden durchgeführt. Außerdem läuft seit Mitte 2004 ein zweites System im Otto-Wagner-Spital in Wien.

Für die Inbetriebnahme der Messung muss eine kleine Hardware-Erweiterung am Laufband vorgenommen werden (siehe Zusatztableau). Außerdem muss für den Betrieb des A/D-Wandlers unter MAL die Universal-Library zum MAL-System gelinkt werden (die Universal-Library kann bei Measurment Computing käuflich erworben werden, betreffend der Einbindung in den MAL-Interpreter siehe hier).

Der Laufband-Befund kann aber auch für Messdaten, die mit fix im Boden installierten Kraftmessplatten (z.B.: Kistler- oder AMTI-Kraftmessplatten) erfasst wurden, verwendet werden. Man kann das einfach testen, indem man als Demouser einloggt, Laufband-Befund doppelt anklickt und dann mit einem Doppelklick die Messdaten der Kategorie "Bodenreaktionskraft" auswählt.

Programmtechnisch läuft die Messung und Archivierung über die Klasse mercury_measurement_class und die Auswertung der archivierten Messdaten über die Klasse Laufband_Kraftauswertung.

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6.1. Laufband-Training

Mit einem Doppelklick auf TRAINING wird das Programm für die Trainingsdokumentation gestartet. Für diesen Betrieb wird kein A/D-Wandler und somit auch keine Universal-Library benötigt (es müsste eigentlich mit einem normalen H/P-Cosmos Laufband ohne Kraftmessplatten ebenso funktionieren).

Voraussetzung ist, dass das Laufband über das serielle Interface COM1 mit dem Computer verbunden ist und die Datei lb_client.mal in die MAL-Installationsdirectory kopiert wurde. Beim Laufbandtraining wird ein zweiter MAL-Prozess gestartet: der Client. Dieser Prozess wickelt die Kommunikation mit dem Laufband über die serielle Schnittstelle ab. Der Start erfolgt in dem Wort client_starten, das lokal im Wort browse_laufband_trainings definiert ist. Der dort definierte Start des Clients ist unter Windows 2000 getestet. Unter Win98 funktioniert der Aufruf in dieser Form nicht. Man muss dann den Client explizit nach dem Start des Laufbandtrainings vom DOS-Prompt aus mit

mal lb_client.mal

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7. BIODEX DYNAMOMETER

Der Betrieb des Biodex-Dynamometers System 3 sollte mit der bestehende Konfiguration funktionieren, wenn das Gerät an die serielle Schnittstelle COM2 angeschlossen wird. Detailierte Informationen findet man unter Biodex-Dynamometer. Im NRZ-Rosenhügel sind bisher 3218 Messungen bei 1672 Probanden durchgeführt worden (Stand 30.9.2016).

Nebst der Messung mit der automatischen Befundgenerierung besteht auch ein System für das Biodex-Training im klinischen Bereich. Trainingsprogramme können entworfen und als Trainingsvorschläge zu den jeweiligen Patienten zugeordnet werden. Die Patientendaten für das Training werden automatisch nach einer Messung angelegt, wenn dem Patienten ein Training verordnet wird.

Die Messung und Archivierung der Biodex-Daten ist in der Klasse biodex_measurement_class realisiert. Für die Auswertung der archivierten Daten wird die Klasse Biodex_Analyse verwendet. Die für die Bearbeitung der Biodex-Daten erforderlichen Worte findet man im biodex_folder (unser) bzw. unter Topic biodex. Die C++-Codes für die Biodex-Bearbeitung befinden sich in der Datei 'biodex.cpp'. Weiterführende Informationen findet man auch unter biodex.htm.

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8. POSTUROGRAPHIE MIT NEUROCOM SMART EQUITEST

Das Programm kann in gleicher Weise für die Systeme Neurocom Smart-Eqitest und Neurocom Balance-Master verwendet werden. Das Befundungsprogramm wurde bisher nur anhand einiger Einzeltests geprüft. Im NRZ-Rosenhügel wurde bisher hauptsächlich die Schnittstelle zum Datensammelsystem für weiterführende statistische Analysen genutzt.

Als Grenzwerte für Verbalbeurteilung werden bei diesem Befundgenerator die von Neurocom erhobenen Normalwerte herangezogen, die aus der Datei "ncomsys7.nrm" gelesen werden.

Für das Probeweise Eintragen von Messdaten in das Demo-Messdaten-Archiv sollte es genügen, wenn der Parameter Input_Directory bei der Messung auf den Ordner mit den Neurocom Messdaten (z.B: C:\BCenter\DATA\) zeigt. Die Einstellung erfolgt mit einem Einfachklick auf MESSUNG und dem Menüpunkt Konfigurieren. Beim Start der Messung mit einem Doppelklich auf MESSUNG werden jeweils die Daten der zuletzt durchgeführten Messung ins Messdaten-Archiv transferiert, wenn Archivierungsart auf "einzeln_archivieren" eingestellt ist.

Programmtechnisch ist die Archivierung der Messdaten in der Klasse postu_measurement_class gelöst und für die Analyse der gespeicherten Daten wird die Klasse Posturographie_Analyse verwendet.

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9. BELASTUNGSTEST

Der Befundtyp "Belastungstest" ist weitestgehend dem von Josef Kastner für das Forschungsinstitut für Orthopädietechnik entwickelten Belastungstest nachempfunden. Er dient zur Beurteilung des Verhältnisses zwischen Vorfuss- und Fersenbelastung, wobei als Maß für die Belastung der Impuls (also Kraft mal Zeit) herangezogen und als Fläche eines Rechtecks veranschaulicht wird (siehe Abrolldiagramm). Er ist in dieser Form bisher nicht klinisch erprobt.

Dieser Befund kann nur dreidimensional erfasste Bodenreaktionskräfte verwendet werden (ist also nicht für das Kistler-Laufband geeignet). Die beim Demouser eingetragene Kraftmessroutine AMTI-Kraftmessung ist so konfiguriert, dass die Daten von einem *.c3d-File gelesen werden. Der Suchpfad für dieses File wird eingestellt, indem man AMTI-Kraftmessung mit einem Einfachklick markiert, Konfiguration / A/D-Konverter / Parameter aufruft und den Pfad der Session (mit abschließendem Slash) in das Feld Buffer_File einträgt.

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10. SENSORISCHE QUANTIFIKATION

Dieser Befund zeigt die Hautsensibilität bei Wärme-, Kälte- oder Vibrationsreizen an. Ursprünglich wurde er für das Gerät Sensation TSA II von Medoc entwickelt und später auf das Gerät SQ-Temp adaptiert. Beide Geräte werden vom MAL-Programm über die serielle Schnittstelle angesteuert.

Für die Messung und Archivierung wird die Klasse sensation_measurement_class und für die Analyse der archivierten Daten die Klasse Sensorische_Analyse verwendet.

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11. GELENKSWINKEL

Die Gelenkswinkel werden mit dem Gelenkwinkelmesser G1 gemessen und per Funk zum Computer übertragen. Das Verfahren ist noch nicht in der klinischen Praxis getestet.

Für die Messung und Archivierung wird die Klasse protractor_measurement_class und für die Datenanalyse die Klasse Gelenkwinkelanalyse verwendet.

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12. EVENT RELATED POTENTIALS

Es wird eine EEG-Ableitung durchgeführt. Dem Probanden werden per Kopfhörer im Sekundenabstand kurze Signaltöne vorgespielt, von denen zufällig verteilt manche etwas leiser sind. Er hat die Aufgabe, die Anzahl der leiseren Töne zu zählen. Bei der Auswertung werden die EEG-Signale der leiseren Töne (=Zielreize) mit denen bei normalen Tönen verglichen.

Die Archivierung der Messdaten wird mit der Klasse erp_measurement_class durchgeführt und die Analyse der archivierten Daten mit der Klasse ERP_Analyse.

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13. IFRAME

Der iFrame ist ein Gerät für die zweidimensionale Bewegungsmessung auf Basis eines Lichtschanken-Rasters. Der Patient kann die Hand innerhalb eines rechteckigen Rahmens bewegen. Dabei werden die Koordinaten der Hand vom Gerät bestimmt und über die Maus-Schnittstelle an den Computer übertragen. Dabei sollte das Computerbild mit einem Beamer so projeziert werden, dass es der Proband durch den Rahmen sehen kann.

Der iFrame wurde von Oliver Irschitz ursprünglich für künstlerische Anwendungen entwickelt und im NRZ-Rosenhügel erstmals im Rahmen der Neurorehabilitation eingesetzt (Stand 30.9.2016: 1264 Messungen an 700 Probanden).

Beim iFrame-Test muß der Proband von 4 im Rechteck angeordneten Markierungen jeweils eine zufällig ausgewählte möglichst rasch und direkt ansteuern. Gemessen wird, wie schnell und wie direkt die Bewegung ausgeführt wird. Die Idee zu diesem Test stammt von Nina Juritsch, die Programmierung im MAL-System von Stefan Holzreiter.

Die Messung und Archivierung erfolgt mit der Klasse iframe_measurement_class die Analyse der archivierten Daten mit der Klasse I-Frame_Anayse.

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14. PERIMETRIE

Die Perimetrie ist ein Test der optischen Wahrnehmung (Gesichtsfeld-Analyse) auf Basis des Zeiss/Humphrey Field Analyzer 720i bzw. des Oculus Twinfield2. Die Ergebnisse des 30-2 Schwellentests können per RS232 an das MAL-System für die automatische Befunderstellung und weitere statistische Analyse übertragen werden. Bisher wurden im NRZ-Rosenhügel etwa 400 Messungen auf diese Art durchgeführt (Stand Okt.2010).

Beim Zeiss/Humphey Field Analyzer erfolgt die Archivierung der Messdaten mit der Klasse field_measurement_class und die Analyse mit der Klasse Perimetrie_Analyse. Beim Oculus Twinfied werden die Klassen twinfield_measurement_class und Twinfield_Analyse verwendet.

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15. HYPERTENSION

ist die Bezeichnung für die 24-Stunden Blutdruck-Messung mit dem I.E.M. Mobil-O-Graph. Leider war die Firma I.E.M. nicht in der Lage, Informationen über das Protokoll der seriellen Schnittstelle zur Verfügung zu stellen, daher ist die Anbindung an das MAL-System über die Access-Datenbank und ODBC erfolgt. Das macht das Handling etwas mühsam. Trotzdem wurden im NRZ-Rosenhügel bisher 514 Messungen bei etwa 484 Probanden durchgeführt (Stand 12.9.2016).

Die Archivierung der Messdaten erfolgt mit der Klasse hypertension_measurement_class und die Analyse der archivierten Daten mit der Klasse Blutdruckanalyse.

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16. NEUROPSYCHOLOGISCHER BEFUND

Der Neuropsychologische Befund steht beispielhaft für alle Arten von Befunden, bei denen Daten interaktiv eingegeben werden. Die Dateneingabe kann über Bildschirmmasken oder Auswahlmenüs erfolgen. Über eine frei konfigurierbare HTML-Schablone mit Platzhalter-Variablen kann dann automatisch ein Befund generiert werden. Betreffend der Konfiguration siehe auch Neuropsychologische Messdatenerfassung und Befundung.

Bei Bedarf können manche Daten auch direkt von Files oder Datenbanken gelesen werden, nachdem die Konfiguration der Eingabe direkt über MAL-Code erfolgt.

Gleichzeitig können die so erfassten Daten auch für die weitere wissenschaftliche Analyse in die Datensammlung übertragen werden.

Für die Erfassung und Archivierung der Daten wird die Klasse psycho_measurement_class verwendet. Die Analyse erfolgt mit der Klasse Neuropsychologische_Auswertung.

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17. UMKEHRTEST

Der Umkehrtest ist ähnlich wie der Videometrie-Schnelltest eine ganganalytische Untersuchung, die Messdaten vom Vicon 460 System analysiert. Der Proband erhält zwei Marker (auf jede Schulter einen) und muss zwischen zwei am Boden markierten Umkehrpunkten auf und ab gehen. Gemessen werden u.a. die seitlichen Schwankungen und die Drehgeschwindikeit beim Umkehren.

Das Einrichten und Konfigurieren unterscheidet sich vom Videometrie-Schnelltest nur in folgenden Punkten:

1. Statt Autotracking_Feet muss Autotracking_Shoulder verwendet werden.
2. Statt Video-Schrittparameter muss Umkehrtest verwendet werden
3. Die vertikalen Grenzen für das Aufnahmevolumen sind entsprechend dem Schulterbereich anzusetzen. Also z.B. Zmin=1.0 und Zmax=2.0.

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18. AKTIGRAPHIE

Bei der Aktigraphie werden an beiden Handgelenken 3d-Beschleunigungssensoren in Form von Armbanduhren angebracht (Somnowatch von Somnomedics). Die Messung wird immer für die Dauer von 24 Stunden durchgeführt. Für spezielle Ereignisse oder Zeiten muss der Proband ein Protokoll führen, das nach der Messung manuell eingegeben wird. Bis zum 10.8.2016 wurden im NRZ-Rosenhügel 143 Messsungen durchgeführt.

Für die Archivierung der Aktigraphie-Daten wird die Klasse actigraphie_measurement_class verwendet. Die Auswertung der archivierten Daten erfolgt mit der Klasse Aktigraphie_Analyse.

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19. HIRNAREAL-LOKALISATION

Mittels von Querschnittbildern kann per Bedienung die relative Lage einer Hirnschädigung eingegeben werden. Das Verfahren soll die Erforschung von Zusammenhängen zwischen der Lokalisation von Hirnschäden und deren Auswirkung auf Parameter anderer Messsysteme ermöglichen. Daher wurde besonderer Augenmerk darauf gelegt, die Lage und Größe der Hirnschädigung mit möglichst wenigen Parametern (insgesamt 6) zu erfassen. Selbstverständlich kann damit nicht die genaue Form der Hirnschädigung beschrieben werden.

Es werden MRT-Daten von einem Schädel angezeigt und durch Drücken der Tasten X, Y oder Z wird ein Schnitt quer zu entsprechenden Koordinatenachse durchgeführt. Mit dem Mausrad kann die Schnittebene verschoben und durch kurzes Drücken auf das Mausrad die Schnittrichtung umgeschaltet werden. Beim Auslassen der Tasten X, Y oder Z wird der aktuelle Koordinatenwert gespeichert. In Richtung jeder Koordinate müssen mindestens zwei Werte gespeichert werden. Der Bereich der Hirnschädigung wird durch das Minimum und Maxium der jeweiligen Koordinatenwerte definiert.

Programmtechnisch ist die Erfassung der Messdaten mit der Klasse brainlocation_measurement_class und die Datenanalyse mit der Klasse Hirnregion_Analyse realisiert.

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