Ein­fluss einer affe­renz­ver­stär­ken­den Ein­la­ge mit Pelot­te auf den Fuß­öff­nungs­win­kel bei Innenrotationsgang

D. Huesmann, K. Tiemeyer, J. Wühr
Bei Kindern mit Innenrotationsgang wurden mittels Pedobarographie die Effekte afferenzverstärkender Einlagen mit Pelotte hinter dem fünften Mittelfußknochenköpfchen (Caput ossis metatarsalis oder metatarsi V) untersucht. Der Fußöffnungswinkel der Kinder wurde bei Auslieferung der Einlagen und nach sechs Wochen Adaptionszeit verglichen.

Ein­lei­tung

Mit zehn Pro­zent 1 ist der Innen­ro­ta­ti­ons­gang bei Kin­dern einer der häu­figs­ten Vor­stel­lungs­grün­de in kin­der­or­tho­pä­di­schen Pra­xen. In der Lite­ra­tur wer­den ver­schie­de­ne Ursa­chen für Innen­ro­ta­ti­ons­gangbil­der genannt. Dazu zählen:

Anzei­ge
  • eine Coxa antetorta,
  • eine ver­mehr­te Ante­tor­si­on des Oberschenkelhalses,
  • eine ange­bo­re­ne oder erwor­be­ne Hüftdysplasie,
  • Rota­ti­ons­fehl­stel­lun­gen des Femurs oder der Tibia 2,
  • eine Innen­ro­ta­ti­ons­kon­trak­tur am Hüftgelenk,
  • eine femo­ra­le Ante­tor­si­on (ein Kom­pen­sa­ti­ons­me­cha­nis­mus, bei dem eine Schwä­che des M. quadri­ceps aus­ge­gli­chen wer­den soll 3).

Der innen­ro­tier­te Gang zeich­net sich durch eine ver­mehr­te media­le Rota­ti­on der Füße oder der Bei­ne zuein­an­der aus. Dabei sind nicht immer bei­de Bei­ne oder Füße betrof­fen – es zei­gen sich im All­tag sowohl beid­sei­ti­ge als auch iso­liert ein­sei­ti­ge Formen.

Bei einer Gang­ana­ly­se wird zur Ein­schät­zung des Innen­ro­ta­ti­ons­gan­ges der Fuß­öff­nungs­win­kel (engl. „foot pro­gres­si­on ang­le“) gemes­sen. Dabei liegt die Band­brei­te des phy­sio­lo­gi­schen Fuß­öff­nungs­win­kels je nach Autor bei 7 Grad 4 bezie­hungs­wei­se zwi­schen ‑3 und 20 Grad 5.

In der Lite­ra­tur gibt es kei­ne ein­deu­ti­gen Anga­ben dar­über, ab wel­cher Grö­ßen­ord­nung eine Behand­lung indi­ziert ist. Eine Behand­lung mit Ein­la­gen, Schuh­zu­rich­tun­gen, Orthe­sen oder Dero­ta­ti­ons­ban­da­gen kann häu­fig nur eine kos­me­ti­sche Kor­rek­tur errei­chen 6. Die betrof­fe­nen Kin­der wer­den von Drit­ten häu­fig als „toll­pat­schig“ emp­fun­den. So ent­steht neben den phy­sio­lo­gi­schen Pro­ble­men unter Umstän­den auch ein sozia­ler Leistungsdruck.

Als ein Mit­tel zur Behand­lung der Innen­ro­ta­ti­on wer­den soge­nann­te sti­mu­lie­ren­de Ein­la­gen ein­ge­setzt. Bis­her feh­len aber neben sub­jek­ti­ven posi­ti­ven Ein­drü­cken geeig­ne­te wis­sen­schaft­li­che Unter­su­chun­gen, die die­se untermauern.

Mate­ri­al und Methode

Mes­sun­gen

Es konn­ten 24 Pati­en­ten gewon­nen wer­den: 10 Jun­gen und 14 Mäd­chen. Der Alters­durch­schnitt betrug 9,2 Jah­re; dabei war die jüngs­te Pati­en­tin 4 und die ältes­te 14 Jah­re alt.

Die im Rah­men die­ser Stu­die unter­nom­me­nen pedo­ba­ro­gra­phi­schen Mes­sun­gen wur­den mit­tels zwei­er hin­ter­ein­an­der­lie­gen­der Platt­for­men vom Typ „FDM 1.5“ der Fir­ma Zebris Medi­cal GmbH erstellt. Bei­de Platt­for­men sind im Boden ver­senkt. Die Maße einer Platt­form betra­gen 158 × 60,5 Zen­ti­me­ter (Län­ge × Brei­te) mit einer Sen­sor­flä­che von 149 × 54,2 Zen­ti­me­tern (Län­ge × Brei­te). Die Anzahl der Sen­so­ren liegt pro Platt­form bei 11.264; somit ergibt sich eine Auf­lö­sung von 1,4 Sen­so­ren pro Qua­drat­zen­ti­me­ter. Ein ein­zel­ner Sen­sor ist 0,8 Qua­drat­zen­ti­me­ter groß. Es erfolg­ten 3 Messdurchgänge:

  1. bar­fuß,
  2. nur mit Schuh sowie
  3. mit Schuh und Einlage.

Die Pro­ban­den wur­den mit einem Paar Ein­la­gen ver­sorgt. Wäh­rend der Mes­sung wur­den die Durch­gän­ge visu­ell ver­folgt, um zu über­prü­fen, ob die Kin­der ihr „gewohn­tes“ Gang­bild zeig­ten oder sich auf eine kor­rek­te Fuß­ab­wick­lung konzentrierten.

Die Mes­sun­gen wur­den so oft wie­der­holt, bis min­des­tens 10 ver­wert­ba­re Mes­sun­gen auf­ge­zeich­net waren, von denen jeweils 6 aus­ge­wählt wur­den. Die­se muss­ten eine gleich­mä­ßi­ge Geh­ge­schwin­dig­keit und Schritt­län­ge auf­wei­sen, und die Gan­g­rich­tung soll­te mög­lichst ent­lang der Mit­tel­li­nie der Gang­bahn lie­gen, nicht diagonal.

Nach einer Adap­ti­ons­zeit von 6 Wochen wur­den alle Pati­en­tin­nen und Pati­en­ten nach die­sem Sche­ma erneut ver­mes­sen („bar­fuß 2“, „Schuh 2“ und „Ein­la­ge 2“) (Abb. 1).

Getes­te­te Einlagen

Die in der hier vor­ge­stell­ten Stu­die ver­wen­de­ten Ein­la­gen ver­fü­gen über eine beson­ders aus­ge­präg­te retro­ka­pi­ta­le Pelot­te hin­ter den Mit­tel­fuß­kno­chen­köpf­chen (MFK V), die noch ansteigt. Die­se Erha­ben­heit soll die Adduk­ti­on des Fußes redu­zie­ren 7. Mus­ku­lär sol­len hier­durch der M. tibia­lis pos­te­rior, der M. pero­neus lon­gus und der M. pero­neus bre­vis akti­viert wer­den (Abb. 2).

Bio­me­cha­nisch wird dabei ver­sucht, durch eine Anhe­bung des vor­de­ren late­ra­len Fuß­ran­des das unte­re Sprung­ge­lenk zu ver­blo­cken. Durch die­se Blo­ckie­rung der Ach­se soll die Rota­ti­ons­fä­hig­keit des Fußes ein­ge­schränkt wer­den. Somit wird die Längs­ach­se des Fußes so fixiert, dass eine ver­mehr­te Innen­ro­ta­ti­on des Fußes nicht mehr mög­lich ist 8 9. In die­ser Arbeit wer­den modu­lar auf­ge­bau­te, indi­vi­du­ell gefer­tig­te affe­renz­ver­stär­ken­de Ein­la­gen unter­sucht. Syn­onym zu den affe­renz­ver­stär­ken­den Ein­la­gen wer­den auch die Begrif­fe „sen­so­mo­to­ri­sche“ oder „pro­prio­zep­ti­ve Ein­la­gen“ ver­wen­det (Abb. 3).

Ergeb­nis­se

Die im Fol­gen­den wie­der­ge­ge­be­nen Ergeb­nis­se bezie­hen sich auf die Tabel­len 1 bis 5. In der Pro­banden­grup­pe wur­de bar­fuß links wäh­rend der ers­ten Mes­sung ein Innen­ro­ta­ti­ons­win­kel von im Mit­tel 3,78° gemes­sen; rechts zeig­ten die Pro­ban­den im Mit­tel einen Innen­ro­ta­ti­ons­win­kel von 1,42° („bar­fuß 1“). Bar­fuß nach 6 Wochen („bar­fuß 2“) wur­de in der Grup­pe links ein leicht ver­bes­ser­ter Innen­ro­ta­ti­ons­win­kel von im Mit­tel 3,48° gemes­sen; rechts betrug der eben­falls leicht ver­bes­ser­te Win­kel nach 6 Wochen durch­schnitt­lich 0,90° Innen­ro­ta­ti­on (Tab. 1).

Der Fuß­öff­nungs­win­kel ver­än­der­te sich im Ver­gleich zwi­schen „bar­fuß 1“ und „Schuh“ links im Mit­tel um 5,17° und rechts um 2,43°. Im Ver­gleich „Schuh“ gegen­über „Ein­la­ge 1“ zeig­ten die Pati­en­ten links einen um 1,57° hin zur Innen­ro­ta­ti­on und rechts im Mit­tel einen um 0,55° hin zur Außen­ro­ta­ti­on ver­än­der­ten Win­kel (Tab. 2).

Mit Schuh wur­de in der Grup­pe links ein Mit­tel­wert von 1,39° gemes­sen; rechts konn­te ein durch­schnitt­li­cher Außen­ro­ta­ti­ons­win­kel von 1,01° ermit­telt werden.

Die ers­te Mes­sung mit afferenzverstärkender Ein­la­ge („Ein­la­ge 1“) ließ in der Grup­pe links einen Innen­ro­ta­ti­ons­win­kel von durch­schnitt­lich 0,18° erken­nen, rechts einen Außen­ro­ta­ti­ons­win­kel von im Mit­tel 1,66° (Tab. 3).

Nach 6 Wochen Tra­ge­zeit konn­te links bei der Mes­sung mit Schuh und Ein­la­ge („Ein­la­ge 2“) in der Grup­pe im Mit­tel ein Außen­ro­ta­ti­ons­win­kel von 0,37° gemes­sen wer­den; auf der Gegen­sei­te wur­de ein Außen­ro­ta­ti­ons­win­kel von durch­schnitt­lich 2,58° gemes­sen. Dem­nach ver­än­der­ten die Ein­la­gen im Ver­gleich zur ers­ten Mes­sung „Ein­la­ge 1“ bei der zwei­ten Mes­sung „Ein­la­ge 2“ den Fuß­öff­nungs­win­kel links im Mit­tel um 0,55° und rechts um 0,92° hin zur phy­sio­lo­gi­schen Außen­ro­ta­ti­on (Tab. 4). Der Ver­gleich „Schuh“ mit „Ein­la­ge 2“ zeig­te links einen um 1,32° redu­zier­ten Win­kel in der Außen­ro­ta­ti­on; rechts wur­de eine Ver­grö­ße­rung des Außen­ro­ta­ti­ons­win­kels um 1,57° erreicht (Tab. 5).

Dis­kus­si­on

Die erho­be­nen Daten bestä­ti­gen den in der Pra­xis bereits gewon­ne­nen Ein­druck posi­ti­ver Effek­te afferenzverstärkender Ein­la­gen mit ver­stärk­tem Spot hin­ter den MFK V auf die Innen­ro­ta­ti­ons-Gang­bil­der von Kin­dern. So konn­te gezeigt wer­den, dass ein innen­ro­tier­tes Gang­bild durch afferenzverstärkende Ein­la­gen ver­rin­gert wer­den kann. Die Fra­ge, wes­halb die Wirk­sam­keit der Ein­la­gen zwi­schen ver­schie­de­nen Pro­ban­den gerin­ger war als bei ande­ren, kann anhand der durch­ge­führ­ten Unter­su­chung nicht abschlie­ßend beant­wor­tet wer­den. So konn­te auch der Schuh allein (Tab. 2 u. 3) das Innen­ro­ta­ti­ons­gangbild ver­bes­sern. Eine Ver­min­de­rung des Stol­per­ri­si­kos oder des Hin­fal­lens ist jedoch für Eltern, Betreu­er und die Kin­der selbst immer wich­tig, unab­hän­gig von Gradzahlen.

In fol­gen­den Stu­di­en müss­te der Adap­ti­ons­zeit­raum von 6 Wochen deut­lich ver­län­gert wer­den, um die Effek­te nach einer län­ge­ren Tra­ge­zeit zu unter­su­chen. Wich­tig hier­bei wäre auch eine genaue Bestim­mung der täg­li­chen Tra­ge­dau­er im All­tag. So for­dert etwa auch Lud­wig (2015) 10 wei­te­re Unter­su­chun­gen, um eine Ein­grup­pie­rung sen­so­mo­to­risch wirk­sa­mer Bestand­tei­le einer Ein­la­gen­ver­sor­gung benen­nen zu kön­nen. Denk­bar wäre auch eine Ände­rung der instru­men­tel­len Gang­ana­ly­se, weg von den Fuß­druck­mes­sun­gen hin zu einem 3D-Mess­sys­tem wie z. B. dem Vicon-Sys­tem. Die­ses ermög­licht, den Effekt afferenzverstärkender Ein­la­gen zu beurteilen.

Zur wei­te­ren Unter­su­chung der Aktivitätsänderungen der Mus­ku­la­tur müss­ten elek­tro­myo­gra­fisch (per EMG) unter­stütz­te Mes­sun­gen erfol­gen. Sol­che Mes­sun­gen sind aller­dings auf­grund der not­wen­di­gen Mar­ker­plat­zie­rung und der auf­wen­di­gen Aus­wer­tung zeit- und kos­ten­in­ten­siv und benö­ti­gen ein grö­ße­res Unter­su­cher­team. Zudem lässt sich ein für die Innen­ro­ta­ti­on des Fußes zustän­di­ger Mus­kel wie der M. tibia­lis pos­te­rior auf­grund sei­ner tie­fen Lage im Unter­schen­kel schlecht auf der Haut ablei­ten. Für eine sol­che Unter­su­chung müss­ten Pro­ban­den gefun­den wer­den, die sowohl ein patho­lo­gi­sches Innen­ro­ta­ti­ons­gangbild auf­wei­sen als auch bereit sind, den Mus­kel inva­siv unter­su­chen zu las­sen. Unver­meid­lich bleibt die Kon­trol­le der durch­ge­führ­ten Ein­la­gen­ver­sor­gung nach eini­gen Wochen, im Ide­al­fall durch den ver­sor­gen­den Tech­ni­ker und den Verordner.

Fazit

Die hier vor­ge­stell­te Stu­die belegt, dass affe­renz­ver­stär­ken­de Ein­la­gen bei der unter­such­ten Grup­pe signi­fi­kan­te Fuswinkelveränderungen bewirk­ten, wobei aber in Ein­zel­fäl­len star­ke Unter­schie­de auf­tra­ten. Ins­ge­samt las­sen die ermit­tel­ten Wer­te dar­auf schlie­ßen, dass die Ein­la­gen nur wirk­sam sind, wäh­rend sie getra­gen wer­den – ein pro­phy­lak­ti­scher oder the­ra­peu­ti­scher Effekt war in die­ser Stu­die nicht nach­weis­bar; die Inter­pre­ta­ti­on der Daten lässt kei­nen Schluss auf eine Ver­än­de­rung der Muskelaktivitätsmuster auf supra­spi­na­ler Ebe­ne zu. Kla­re Aus­sa­gen dazu ließ der Mess­auf­bau aller­dings nicht zu, da aus­schließ­lich der Fuß­ab­druck ohne EMG-Ablei­tung gemes­sen wurde.

Unklar ist wei­ter­hin, ob eine Adap­ti­ons­zeit von sechs Wochen aus­reicht, um Ände­run­gen auf supra­spi­na­ler Ebe­ne zu errei­chen. Der nach­ge­wie­se­ne Effekt der Ein­la­gen ist dif­fe­ren­zier­ter auch auf bio­me­cha­ni­scher Ebe­ne zu suchen.

Dank­sa­gung

Ein beson­de­rer Dank gilt dem Team des Gang­la­bors und dem gesam­ten SPZ West­müns­ter­land in Coes­feld. Dort wur­den alle hier erwähn­ten Mes­sun­gen erho­ben und verarbeitet.

 

Für die Autoren:
Dani­el Hues­mann, M. Sc., OSM
MuuV GmbH
Rudolf-Die­sel-Stra­ße 14
48157 Müns­ter
d.huesmann@muuv.ms

Begut­ach­te­ter Beitrag/reviewed paper

 

Zita­ti­on
Hues­mann D, Tie­mey­er K, Wühr J. Ein­fluss einer affe­renz­ver­stär­ken­den Ein­la­ge mit Pelot­te auf den Fuß­öff­nungs­win­kel bei Innen­ro­ta­ti­ons­gang. Ortho­pä­die Tech­nik, 2021; 72 (2): 34–37

 

 

 

  1. Bött­ner F. Fach­arzt­kom­pen­di­um Ortho­pä­die und Unfall­chir­ur­gie. Alles, was Sie für den neu­en Fach­arzt wis­sen soll­ten. 8., aktua­li­sier­te Aufl. Ber­lin: OrthoFo­rum, 2018
  2. Uden H, Kumar S. Non-sur­gi­cal manage­ment of a pediatric “into­ed” gait pat­tern – a sys­te­ma­tic review of the cur­rent best evi­dence. Jour­nal of Mul­ti­di­sci­pli­na­ry Health­ca­re, 2012; 5: 27–35
  3. Götz-Neu­mann Kirs­ten. Gehen ver­ste­hen. Gang­ana­ly­se in der Phy­sio­the­ra­pie. 4. Auf­la­ge. Stutt­gart: Georg Thie­me Ver­lag, 2016
  4. Götz-Neu­mann Kirs­ten. Gehen ver­ste­hen. Gang­ana­ly­se in der Phy­sio­the­ra­pie. 4. Auf­la­ge. Stutt­gart: Georg Thie­me Ver­lag, 2016
  5. Uden H, Kumar S. Non-sur­gi­cal manage­ment of a pediatric “into­ed” gait pat­tern – a sys­te­ma­tic review of the cur­rent best evi­dence. Jour­nal of Mul­ti­di­sci­pli­na­ry Health­ca­re, 2012; 5: 27–35
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  8. Land­au­er F. Schu­he, Ein­la­gen und Orthe­sen. Vor­trag, Donau-Uni­ver­si­tät Krems, 2014: 1–26
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