Summary
Objective: The purpose of this study was to prove the reliability and applicability of a new
developed goniometric system to measure the range of motion of the cervical spine
by interobserver-repeatability. In addition, it should be examined if there exist
age and gender-related differences of the cervical movements. Testing the range of
motion of a large quantity of healthy subjects should provide normal values for the
cervical movements in three planes. Subjects: 20 patients suffering from neck diseases or complaints were compared with an age-
and gender-matched group of healthy subjects. The goniometric method was assessed
by five independent examiners (physicians) using interrater-repeatability. Normal
values for the cervical mobility were obtained for 220 normal subjects (115 females,
105 males; age: 20 to 78 years). Design: The new developed device consists of a goniometer and a compass, mounted on a 10×10
cm2 plastic sheet. The subjects kept the plastic sheet between the teeth in order to
reproduce the three-dimensional mobility of the cervical spine by the range of motion
of the occlusion plane. The five independent physicians measured the cervical mobility
in all of the 20 patients and 20 asymptomatic volunteers in a randomised and blinded
crossover design. The 220 healthy individuals were measured by one examiner. The average
values were tested for differences using student's t-test; the interobserver-repeatability
was calculated by cross-correlation. Results: The mean values of the range of motion in the three planes were significantly smaller
for the patients than for the volunteers (p≤0,01 to p≤0,001). The interobserver-repeatability
both in patients and volunteers was found to be good (0,6<r≤0,08) or even excellent
(r>0,8). This reliability was always significantly higher than arbitrary coincidence
(p≤0,01 to p≤0,001). For the 220 healthy subjects the motion of the cervical spine
decreased with age in all three planes. Younger subjects (aged 20-29) showed significantly
higher cervical mobility than the elderly (aged 60-69) in all directions (p<0,001).
Women generally showed a greater range of motion than men, the differences being significant
for the flexion-extension and for the rotation, but not for the lateral bending. Conclusions: The new developed instrument to measure the cervical spine mobility in three planes
is a simple and reliable method with a good interrater-repeatability. The examination
procedure was highly accepted in both patients and observers. Because of the pronounced
dependence of the cervical mobility on age and gender it is recommended to use age-
and sex-related normal values in the diagnosis and follow up of cervical motion restrictions.
Zusammenfassung
Ziele: Die Studie überprüfte in einem ersten Schritt mittels Interrater-Vergleichs die Tauglichkeit
eines neu entwickelten Goniometerverfahrens. In einem zweiten Schritt sollten anhand
eines größeren Kollektivs beschwerdefreier Probandlnnen Normwerte für das Bewegungsmaß
in den Funktionsebenen gemessen werden, um alters- und geschlechtsspezifische Unterschiede
numerisch festhalten zu können. Gegenstand: Primär wurde die Meßmethode an je 20 nach Alter und Geschlecht in gleicher Weise
verteilten Probanden und Patienten im Interrater-Verfahren mit fünf unabhängigen Untersuchern
evaluiert. Die Patienten litten alle an sog. Halswirbelsäulen-Syndromen. Sekundär
wurden vom Untersuchungsleiter allein 220 beschwerdefreie Frauen (n=115) und Männer
(n=105) im Alter zwischen 20 und 78 Jahren untersucht, um alters- und geschlechtsspezifische
Normwerte der Halswirbelsäulenbeweglichkeit zusammenstellen zu können. Gestaltung: Das neu entwickelte Goniometer besteht aus einem Winkelmesser und einem Kompaß; beide
sind auf einer 10-10 cm2 großen Plexiglasplatte befestigt. Der Proband/Patient hielt die Plexiglasplatte zwischen
den Zähnen, so dass jede Bewegung der Halswirbelsäule in der Sagittal-, Frontal- und
Transversalebene durch das Bewegungsausmaß der Okklusionsebene wiedergegeben wurde.
Für die Messungen zur Überprüfung der Interrater-Reliabilität wurden die 20 Probanden
und die 20 Patienten randomisiert den fünf Ärzten zugeteilt und von diesen im Blindverfahren
untersucht. Die 220 beschwerdefreien Personen wurden von ein und demselben Arzt (Studienleiter)
vermessen. Die erhaltenen Mittelwerte wurden mit dem allgemeinen t-Test für unverbundene
Stichproben auf signifikante Unterschiede getestet; die Übereinstimmung zwischen den
fünf Untersuchern wurde mittels Kreuzkorrelation überprüft. Ergebnisse: Das mittlere Bewegungsausmaß der Patienten war für alle Richtungen signifikant kleiner
als das der Probanden (p≤0,01 bis p≤0,001). Zwischen den fünf Untersuchern fand sich
sowohl bei den Probanden als auch bei den Patienten eine gute (0,6<r≤0,8) bis sehr
gute (r<0,8) Übereinstimmung, die immer signifikant oberhalb der zufällig erwarteten
lag (p≤0,01 bis p≤0,001). Mit zunehmendem Lebensalter nahm bei den 220 beschwerdefreien
Frauen und Männern das zervikale Bewegungsausmaß gleichermaßen signifikant ab. In
den Dekaden zwischen den 20-29jährigen und den 60-69jährigen bzw. über 70jährigen
bestanden für alle Bewegungsrichtungen hochsignifikante Unterschiede (p≤0,00l). Die
Frauen verfügten über eine insgesamt gröere Beweglichkeit als die Manner, wobei die
Unterschiede für die Flexion/Extension und Rechts-/Linksrotation signifikant waren,
nicht aber für die Rechts-/Linkslateroflexion. Schlulfolgerungen: Das entwikkelte Meßverfahren zur Bestimmung der Halswirbelsäulenbeweglichkeit ist
einfach und zuverlassig. Es verfugt über eine gute Interrater-Ubereinstimmung und
hohe Akzeptanz sowohl bei den untersuchten Personen als auch bei den Untersuchern.
Aufgrund der deutlichen Abhängigkeit der Meßwerte von Alter und Geschlecht sollten
für die Diagnostik und Verlaufsbeobachtung zervikaler Funktionseinbugen ausschließlich
alters- und geschlechtsspezifische Normwerte verwendet werden.
Key words
Cervical spine - range of motion - normative values of the cervical spine - age- and
gender-related differences
Schlüsselwörter
Halswirbelsäule - Bewegungsausmaß - Normwerte der Halswirbelsäulenbeweglichkeit -
Alters- und geschlechtsabhängige Unterschiede