Diss. Recht Bern, 1978. / Neutralitätserklärung bei UNO-Beitritt d. Schweiz S. 81-118. Bibliogr.

Hintergrund: Viele Kinder mit Unilateraler Cerebralparese (USCP) zeigen unfreiwillige Mitbewegungen der jeweils anderen Hand, während intentionaler einhändiger Bewegungen der anderen Hand, die sogenannten Spiegelbewegungen. Diese Spiegelbewegungen haben unabhängig von dem Grad der einhändigen Beeinträchtigung einen negativen Effekt auf die Ausführung von beidhändigen Alltagsaktivitäten. Der Aspekt der Spiegelbewegungen wurde bisher in der Therapie der USCP jedoch wenig berücksichtigt. Fragestellung/Hypothesen: Ziel des Studie war es eine zielgerichtete, beidhändige Therapie bei Kindern und Jugendlichen mit Spiegelbewegungen hinsichtlich ihres Effektes auf eine Reduktion der Spiegelbewegungen selbst sowie den negativen Einflusses dieser auf die Ausführung von Alltagstätigkeiten zu überprüfen. Dazu wurden folgende Hypothesen formuliert: Hypothese 1: Es kommt nach der Intervention zu einer signifikanten Verbesserung und erhöhten Zufriedenheit in der Ausführung von geübten beidhändigen Alltagsaktivitäten, die durch die Spiegelbewegungen negativ beeinflusst sind. Hypothese 2: Die Therapie führt zu einer generellen messbaren Reduktion des Ausmaßes der Spiegelbewegungen nach der Intervention. Hypothese 3: Die erreichten Verbesserungen bleiben auch sechs Monate nach der Intervention bestehen. Material und Methode: Zwölf Kinder (Alter: 6-17 Jahre, Mittelwert 11,3 Jahre; SD 4,4 Jahre) mit USCP (MACS Level I-III) und Spiegelbewegungen nahmen an einer dreiwöchigen Hemi-Intensiv Therapie (60 Stunden Therapie inkl. täglicher Aufgaben zur Eigenübung) teil. Zu Beginn wurden gemeinsam mit dem Kind zwei beidhändige, von den Spiegelbewegungen negativ beeinflusste Aktivitäten ausgewählt, für die ein unabhängiges asymmetrisches Bewegen beider Hände nötig war. Die im Anschluss durchgeführt Therapie war strikt beidhändig mit Fokus auf dem unabhängigen Bewegen beider Hände. Es wurde ein multimodales Therapiekonzept mit folgenden Ansätzen angewandt: beidhändiges Shaping, Training von Fertigkeiten sowie der Alltagsaktivität selbst, modifiziertes beidhändiges Training mit dem Armeo Spring pediatric, modifizierte funktionelle Elektrostimulation, Cognitive orientation to daily occupational performance (CO-OP) sowie Hilfsmittel und Adaption. Zudem wurden beidhändige Aktivitäten in der Gruppe angeboten. Neben der Testung vor (T1) und nach der Intervention (T2) wurde sechs Monate (T3) nach der Intervention eine erneute Testung durchgeführt, um die Effekte zu evaluieren. Ergebnisse: Es konnten zehn Teilnehmer in die Datenauswertung eingeschlossen werden. Sechs Monate nach der Intervention blieben erreichte Verbesserungen signifikant bestehen in der Ausführung der beiden beidhändigen Alltagsaktivitäten (Goal Attainment Scale (Wilcoxon T1-T3: p= 0.004)) und dem Canadian Occpuational Performance Measure (Wilcoxon T1-T3:p= 0.005). Ebenso konnte gezeigt werden, dass die generelle bimanuelle Performanz sich über den Messzeitraum statistisch signifikant verändert (rmMANOVA: AHA: T1=53 T3=58 logit-basierte units, p = 0.002, partielles η² = .664) wobei sich die unimanuelle Kapazität nicht signifikant ändern (JTHFT p = 0.110, partielles η² = 0.259) ebenso wie die Zeit, die benötigt wird um 5 definierte Alltagstätigkeiten auszuführen (p = 0.305 partielles η² = 0.166 ). Keine Veränderungen konnten in der Intensität der Spiegelbewegungen (T1: Median npH= 40% des Drucks der aktiven Hand. pH =9%; T2: Median npH =59 %, pH=11 % des Drucks der aktiven Hand), anhand einer künstlichen Testsituation bei der ein Gummiball mit der einen Hand gehalten werden sollte während ein identischer Ball repetitiv mit der anderen Hand gedrückt werden sollte, gemessen werden. Schlussfolgerung: Zusammenfassend ergibt sich, dass eine beidhändige, zielgerichtete Therapie zu einer signifikanten Verbesserung der Ausführung der geübten asymmetrischen, beidhändigen Alltagsaktivitäten führt. Diese sind unabhängig von Veränderungen der unimanuellen Kapazität. Diese sehr deutlichen Verbesserungen lassen sich auch in zu einem gewissen Ausmaß auf anderen Alltagsaktivitäten als die beiden Beübten generalisieren, da sich eine signifikante Verbesserung in der bimanuellen Performanz (gemessen mit dem AHA) ergab. Hypothese 1 sowie Hypothese 3 für die Ausführung beidhändiger Alltagsaktivitäten wurden bestätigt. Jedoch konnte keine generelle Reduktion der Spiegelbewegungen in einer künstlichen Testsituation (Druckaufgabe analog zu Kuhtz-Buschbeck 2000) dargestellt werden. Die Hypothese 2 wurde mit den vorliegenden Ergebnissen nicht bestätigt. Die Verbesserungen in der Ausführung der bimanuellen Alltagsaktivitäten ergaben sich demnach nicht durch eine generalisierte Reduktion der Spiegelbewegungen sondern wahrscheinlich durch den erlernten Umgang der Kinder mit diesen. Es kann geschlussfolgert werden, dass Kinder mit Spiegelbewegungen möglicherweise von einem Training profitieren, welches den Fokus auf den Erwerb von Strategien zum Umgang mit den Spiegelbewegungen in der Ausführung von Alltagstätigkeiten legt, anstatt auf die generelle Reduktion der Spiegelbewegungen. Kritisch zu betrachten ist die geringe Teilnehmerzahl sowie die Inhomogenität der Gruppe bzgl. des Alters sowie des Ausmaßes der Läsion. Eine TMS-Untersuchung war nur bei einem Teil der teilnehmenden Kinder möglich, so dass keine sichere Aussage über den Reorgnisationstyp aller Teilnehmer gemacht werden kann. Rückschlüsse der Wirksamkeit der Intervention bei unterschiedlichen Reorganisationstypen ipsilateral vs. kontralateral vs. bilateral können daher nicht gezogen werden. Nicht untersucht wurde in der vorliegenden Studie welche Strategien von den Teilnehmern genutzt wurden, um den Einfluss der Spiegelbewegungen zu hemmen und mit diesen während der Ausführung der Spiegelbewegungen umzugehen. Diese sowie die in dieser Pilotstudie gezeigten Ergebnisse sollten mit einer größeren Teilnehmergruppe unter Einbezug einer Kontrollgruppe mit einer herkömmlichen Intensiv-Therapie wie CIMT weiter untersucht werden.

Die Arbeit behandelt Methoden zur Analyse bzw. Synthese elektromechanischer Systeme mit endlichem Freiheitsgrad (EMS). Dabei wird von einer einheitlichen mathematischen Modellierung solcher Systeme basierend auf dem Prinzip der virtuellen Arbeit in Lagrange'scher Fassung ausgegangen. Als Analysemethoden für strukturfeste EMS werden neben der numerischen Integration die Bestimmung von Gleichgewichtszuständen und die Herleitung der linearisierten Gleichungen zur Schwingungsanalyse dargelegt. Auf die Analyse von strukturvariablen EMS wird ausführlich eingegangen. Dazu werden Phänomene der Strukturvariabilität domänenunabhängig als unilaterale Bindungen aufgefasst und mittels komplementärer Variablen beschrieben. Die kombinatorische Aufgabe der Strukturfindung wird mittels eines linearen Komplementaritätsproblems gelöst. Die Synthese eines EMS wird als inverses Problem der Dynamik aufgefasst. Bei fester Gesamtkonfiguration führt das auf die nichtlineare dynamische Steuerung solcher Systeme. Dazu wird ein so genannter erweiterter PD-Regler - bestehend aus einer nichtlinearen Vorsteuerung auf Basis der inversen Dynamik des EMS und einer linearen Rückführung des Lage- und Geschwindigkeitsfehlers - entworfen. Die globale asymptotische Stabilität dieses Regelgesetzes wird durch explizite Konstruktion einer Lyapunov-Funktion nachgewiesen. Einige Beispiele zur Anwendung der aufgeführten Analyse- und Synthesemethoden runden die Arbeit ab. The thesis deals with methods for analysis and synthesis of electromechanical systems with finite degrees of freedom (EMS). Starting point is a unified mathematical approach to modelling such systems based on the principle of virtual work in Lagrange's formulation. Numerical integration, determination of equilibrium states and derivation of linearized equations are used as analytical methods for EMS with fixed structure. Electromechanical systems with variable structure are regarded explicitly. Phenomena of structural variability are comprehended as unilateral constraints and described using complementary variables. The combinatorial task of finding a valid structure is solved using a linear complementarity problem. The synthesis of EMS is understood as an inverse task of dynamics. Using a fixed configuration, this approach leads to non-linear dynamic control of such systems. A so-called augmented PD-controller - consisting, on the one hand, of a non-linear feedforward based on inverse dynamics of the EMS and, on the other hand, of a linear feedback using position and velocity errors - is designed. Global asymptotic stability is proven by explicit construction of a Lyapunov-function. Some examples showing the usage of the corresponding analytical and synthetic methods are given.

Die Arbeit behandelt Methoden zur Analyse bzw. Synthese elektromechanischer Systeme mit endlichem Freiheitsgrad (EMS). Dabei wird von einer einheitlichen mathematischen Modellierung solcher Systeme basierend auf dem Prinzip der virtuellen Arbeit in Lagrange'scher Fassung ausgegangen. Als Analysemethoden für strukturfeste EMS werden neben der numerischen Integration die Bestimmung von Gleichgewichtszuständen und die Herleitung der linearisierten Gleichungen zur Schwingungsanalyse dargelegt. Auf die Analyse von strukturvariablen EMS wird ausführlich eingegangen. Dazu werden Phänomene der Strukturvariabilität domänenunabhängig als unilaterale Bindungen aufgefasst und mittels komplementärer Variablen beschrieben. Die kombinatorische Aufgabe der Strukturfindung wird mittels eines linearen Komplementaritätsproblems gelöst. Die Synthese eines EMS wird als inverses Problem der Dynamik aufgefasst. Bei fester Gesamtkonfiguration führt das auf die nichtlineare dynamische Steuerung solcher Systeme. Dazu wird ein so genannter erweiterter PD-Regler - bestehend aus einer nichtlinearen Vorsteuerung auf Basis der inversen Dynamik des EMS und einer linearen Rückführung des Lage- und Geschwindigkeitsfehlers - entworfen. Die globale asymptotische Stabilität dieses Regelgesetzes wird durch explizite Konstruktion einer Lyapunov-Funktion nachgewiesen. Einige Beispiele zur Anwendung der aufgeführten Analyse- und Synthesemethoden runden die Arbeit ab. The thesis deals with methods for analysis and synthesis of electromechanical systems with finite degrees of freedom (EMS). Starting point is a unified mathematical approach to modelling such systems based on the principle of virtual work in Lagrange's formulation. Numerical integration, determination of equilibrium states and derivation of linearized equations are used as analytical methods for EMS with fixed structure. Electromechanical systems with variable structure are regarded explicitly. Phenomena of structural variability are comprehended as unilateral constraints and described using complementary variables. The combinatorial task of finding a valid structure is solved using a linear complementarity problem. The synthesis of EMS is understood as an inverse task of dynamics. Using a fixed configuration, this approach leads to non-linear dynamic control of such systems. A so-called augmented PD-controller - consisting, on the one hand, of a non-linear feedforward based on inverse dynamics of the EMS and, on the other hand, of a linear feedback using position and velocity errors - is designed. Global asymptotic stability is proven by explicit construction of a Lyapunov-function. Some examples showing the usage of the corresponding analytical and synthetic methods are given.