Schmerzlindernde Effekte sensomotorischer Fußorthesen bei Patienten mit patellofemoralem Schmerzsyndrom und Fußdeformität – eine randomisiert-kontrollierte Studie (RCT)

S. Simon¹, S. Woltring², A. Heine³, C. Dindorf¹, J. Dully¹, M. Fröhlich¹
Patellofemorale Schmerzen (PFS) beeinträchtigen den Alltag Betroffener erheblich und mindern folglich die Lebensqualität. Orthopädische Einlagen (synonym in diesem Beitrag: Fußorthesen) stellen eine nicht-invasive und kostengünstige orthopädische Intervention dar, die biomechanische Faktoren wie die Kinematik des Sprung- und Kniegelenks bei gegebener Fußdeformität beeinflussen kann. Diese Studie untersucht die Auswirkungen von biomechanischen (BMFOs) und sensomotorischen Fußorthesen (SMFOs) auf Patienten mit Fußdeformität und PFS.

5. August 2025 biomechanische Einlagen, Chondropathia patellae, Kujala Knee Pain Score, Schmerztherapie, sensomotorische Einlagen, sensomotorisches System, visuelle Analogskala

Ganganalyse mittels 7 inertialer Messeinheiten (IMU) (Fuß, Unterschenkel, Oberschenkel, Becken) des Herstellers Xsens Technologies B.V. (Lower Body Model; 60 Hz, Software: Xsens MVN Analyze Pro 2024.2).

¹Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU)
²Motioncheck Orthopädie-Schuhtechnik, Osnabrück
³Praxis für Orthopädie und Rheumatologie, Haselünne

Insgesamt 26 Teilnehmer (9 Männer, 17 Frauen) nahmen an dieser randomisiert-kontrollierten klinischen Studie (RCT) teil. Im Vortest wurden die Knieschmerzen nach der Anamnese durch den Orthopäden mit der Kujala Anterior Knee Pain Scale bewertet. Es wurde eine 3‑monatige Intervention mit SMFO oder BMFO durchgeführt, und die wöchentliche Schmerzentwicklung wurde anhand von 11-stufigen visuellen Analogskalen (VAS) bewertet. Eine Ganganalyse (3 Durchgänge à 12 Meter Distanz) mit inertialen Messeinheiten (IMU) wurde vor und nach Intervention durchgeführt. Die statistische Analyse ergab eine signifikante Schmerzreduktion nach 12-wöchiger Tragezeit in der SMFO- und BMFO-Gruppe. Effizienz und Tragekomfort der SMFO wurden durch die Probanden subjektiv höher eingestuft, zeigten jedoch inferenzstatisch keinen signifikanten Unterschied zur BMFO. Im Gangbild konnten keine unmittelbaren Effekte im Vortest, aber signifikante Zeiteffekte festgestellt werden. Die mit SMFO behandelte Gruppe wies eine signifikant geringere Dorsalflexion des Sprunggelenks beim initialen Bodenkontakt und in der terminalen Standphase, eine geringere Knieflexion ab mittlerer Standphase sowie eine neutralere Kniebewegung in allen Standphasen in Frontalebene im Nachtest auf. Es hat sich gezeigt, dass orthopädische Einlagen wirksam zur Schmerzlinderung bei PFS mit Fußfehlstellung beitragen können und langfristige kinematische Anpassungen bedingen. Weitere RCTs mit einheitlicher Fußfehlstellung sind notwendig, um evidenzbasierte Therapieempfehlungen zu entwickeln.

Diese Studie wurde bei der International Clinical Trials Registry Platform (ICTRP) der WHO und im Deutschen Register für klinische Studien (DRKS00035082) registriert.

Einleitung

Das patellofemorale Schmerzsyndrom (PFS) ist eines der häufigsten Ursachen für Schmerzen im Kniegelenk bei Jugendlichen und Erwachsenen¹ ² und schränkt die Lebensqualität der Betroffenen erheblich ein³ ⁴. Das PFS wird als Prädikator für eine patellofemorale Arthrose diskutiert⁵. Eine solche Pathologie stellt eine erhebliche volkswirtschaftliche Belastung für das Gesundheitssystem dar⁶ ⁷. Der Begriff Chondropathie patellae wird ebenfalls häufig verwendet, welcher mit einer gestörten patellofemoralen Kinematik einhergeht⁸. Die Ursachen sind multifaktoriell und es werden viele biomechanisch bedingte ätiologische Faktoren und Behandlungen mit der Pathologie der PFP in Verbindung gebracht⁹. Statische und dynamische Komponenten, einschließlich veränderter tibialer und femoraler Kinematik¹⁰, Bandverletzungen¹¹ und muskulärer Überlastung, die sich negativ auf die Patellaführung auswirken¹², könnten ursächliche Faktoren sein. Es wird davon ausgegangen, dass die Fuß- und Sprunggelenksstellung und eine übermäßige Pronation des Fußes das Knieabduktionsmoment in der Frontalebene und die Bodenreaktionskräfte beeinflussen¹³ ¹⁴. Eine hohe Pronationsgeschwindigkeit beim Laufen kann zu einer Innenrotation des Schienbeins führen¹⁵, die wiederum Einfluss auf die Kniegelenkskinematik nimmt. Aus biomechanischer Sicht besteht das Therapieziel darin, die auf das Knie wirkenden Kräfte umzulenken.

In der orthopädischen Versorgung ist es state of the art, Fußorthesen (FOs) (synonym verstehen zu: orthopädische Einlagen) zu verordnen, um bei vorhandenen Fußfehlstellungen in einem ersten konservativen Behandlungsschritt Kniepathologien zu therapieren. Der Einfluss einer veränderten Fußfunktion und des plantaren Drucks auf das PFS ist jedoch noch nicht ausreichend belegt¹⁶. Maßgefertigte FOs sind medizinische Hilfsmittel, die Patienten mit Schmerzen der unteren Extremitäten¹⁷ und übermäßiger Fußpronation beim Gehen und Laufen helfen¹⁸. Je nach Ursache und Symptomen werden FOs individuell angepasst, um günstigere kinematische (z. B. Gelenkwinkel) und kinetische (z. B. Kraftspitzen) Bedingungen zu erreichen und so Gelenkschmerzen der unteren Extremitäten zu lindern¹⁹. Saxena und Haddad²⁰ kommen zu dem Schluss, dass FOs eine wirksame Behandlungsoption zur Linderung der klinischen Symptome von PFS sind, insbesondere bei jungen Menschen. Gross und Foxworth²¹ stellten fest, dass FOs einen positiven Einfluss auf PFS-Patienten mit übermäßiger Fußpronation, Ausrichtung der unteren Extremitäten und erhöhtem Q‑Winkel haben. Dabei handelt es sich um den Winkel zwischen den sich überkreuzenden Linien von der Mitte der Patella zur Spina iliaca anterior superior (entspricht dem Kraftvektor des M. quadriceps femoris) einerseits und von der Mitte der Patella zur Tuberositas tibiae andererseits (entspricht dem Verlauf des Lig. patellae). Eine randomisierte klinische Studie von Collins et al.²² zeigt, dass FOs die wahrgenommenen Knieschmerzen auf einer visuellen Analogskala (VAS) verbessern, bessere kurzfristige Verbesserungen als flache Einlagen zeigen und eine ähnliche Wirkung wie Physiotherapie haben. Lewinson et al.²³ untersuchten das Potenzial einer Modifizierung des Knieabduktionswinkels durch laterale und mediale keilförmige FOs zur Schmerzlinderung bei Läufern mit PFP und fanden eine klinisch signifikante Schmerzreduktion. Kayll et al.²⁴ kamen wiederum zu dem Schluss, dass mediale Stützeinlagen die patellofemorale Gelenkbelastung beim Gehen und Laufen nicht verändern. Im Allgemeinen wird zwischen verschiedenen FO-Ansätzen unterschieden: biomechanische (BMFOs) sowie sensomotorische Fußorthesen (SMFOs; synonym SMI) und neurologische Einlagen²⁵ ²⁶. BMFO zeichnen sich durch stützende und bettende Elemente aus, die in erster Linie für Halt, Korrektur und Entlastung sorgen sollen. Im Gegensatz dazu zielt die SMFO in erster Linie darauf ab, die Aktivität definierter Muskeln über entsprechende Elemente (z. B. mediales oder laterales Rückfußelement, Zehensteg und retrokapitales Element) in einem bestimmten Zeitintervall im Schrittzyklus gezielt zu beeinflussen (Steigerung oder Reduktion des Muskeltonus)²⁷ ²⁸. Ein wesentliches therapeutisches Ziel der SMFO ist die Aktivierung der Steigbügelmuskulatur – des Musculus (M.) peroneus longus und des M. tibialis posterior, die das Sprunggelenk stabilisieren. Folglich könnte die Anpassung der Gelenkkinematik die Beschwerden in anderen Gelenksegmenten aufgrund biomechanischer Zusammenhänge lindern²⁹. Kerkhoff et al.³⁰ ³¹ untersuchten vorgefertigte BMFOs und SMFOs und ihre Auswirkungen auf die Muskelaktivität der unteren Extremitäten bei Teilnehmern mit unspezifischen Knieschmerzen. Die Daten zeigen, dass die vorgefertigten BMFO und die maßgefertigten SMFOs im Vergleich zu einem Schuh ohne FOs während eines einbeinigen Landetests zu unterschiedlichen muskulären Aktivierungsmustern führten, während SMFOs zu einer erhöhten Aktivierung des M. semitendinosus und des M. peroneus longus führten. Die Chondropathia patellae wird von Greitemann et al.³² im deutschen Beratungsausschuss der DGOOC als Indikation für SMFOs aufgeführt. Es fehlt bislang jedoch an randomisierten kontrollierten klinischen Studien, die untersuchen, ob FOs, insbesondere SMFOs, einen positiven klinischen Effekt bei Knieschmerzen haben und welche Indikationen am meisten von FOs profitieren³³.

Folgende Forschungsfragen sollten untersucht werden:

a.) Reduzieren SMFOs die Wahrnehmung von Knieschmerzen bei PFS-Patienten mit Fußdeformität über einen 3‑monatigen Interventionszeitraum?

b.) Bestehen unmittelbare und zeitliche Effekte in der Gangkinematik von Sprung‑, Knie- und Hüftgelenk mit SMFO vor und nach einem 3‑monatigen Interventionszeitraum?

Methodik

Es handelte sich um eine randomisierte, kontrollierte Studie mit Vor- und Nachuntersuchung. Der Interventionszeitraum betrug 3 Monate. Die Stichprobe wurde nach der diagnostischen und orthopädischen Anamnese unter Berücksichtigung von Ein- und Ausschlusskriterien (Tab. 1) zufällig einer FO (SMFO, BMFO) über den Interventionszeitraum zugewiesen. Die Interventionsgruppe wurde mit SMFO behandelt, die Kontrollgruppe mit BMFO. Diese Studie war verblindet, das heißt, die Teilnehmer wurden nicht über die ihnen zugewiesene Intervention informiert. Auch der verantwortliche Orthopädieschuhtechniker wurde nicht darüber informiert, welche FO der jeweilige Proband erhielt. Die Studie wurde anhand der CONSORT-Richtlinien durchgeführt. Insgesamt 34 Teilnehmer wurden auf ihre Eignung hin überprüft. Letztlich wurden 27 Teilnehmer von dem behandelnden Arzt für die Studie rekrutiert. In der Kontrollgruppe gab es während des Messzeitraums einen Abbruch (Abb. 1).

Die Studie wurde im Laufe des Jahres 2024 durchgeführt und die Probanden wurden aus der täglichen Patientenbetreuung durch den zuständigen Arzt rekrutiert. Die Durchführung erfolgte ohne Eingriff in das Standardprozedere des behandelnden Arztes und des Orthopädieschuhtechnikers, die Patienten mit entsprechenden orthopädischen Indikationen versorgen. Die Studie wurde in Übereinstimmung mit der Deklaration von Helsinki durchgeführt und von der Ethikkommission des Fachbereichs Sozialwissenschaften RPTU Kaiserslautern-Landau genehmigt (Nr. 70, 16. Februar 2024) sowie im Deutschen Register für Klinische Studien registriert (DRKS00035082; 17. September 2024).

Die anthropometrischen Daten sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Es wurden die folgenden Ein- und Ausschlusskriterien definiert, und derselbe Arzt war für die medizinische Beurteilung der Patienten verantwortlich, um eine allgemeine und systematische Anamnese des Patellofemoralgelenks vorzunehmen³⁴:

Einschlusskriterien:

Alter zwischen 15 und 60 Jahren
Beschwerden im Bereich des Kniegelenks bei mindestens 2 gewichtstragenden Aktivitäten (Treppensteigen, Hocken) seit mindestens 3 Wochen: Schmerzen während dieser Aktivitäten an den meisten Tagen im letzten Monat, ≥ 30 mm auf einer 100 mm VAS
Indikation (mindestens eine Diagnose aus der folgenden Liste):
– Femoropatellares Schmerzsyndrom
– Chondropathia patellae bis zum Grad 3 mit pathologischer Ausrichtung und femoraler Antetorsion
– Osteochondrale Defekte, Entzündungen und Impingement des Hoffa-Fettkörpers
– Tendinopathien der Patellasehne oder der Quadrizepssehne, patellofemorale Osteoarthritis, Plicasyndrom
Veränderter Q‑Winkel³⁵ der unteren Extremität/erkennbare Rotationsanomalie der Sprunggelenke, des Schienbeins und des Oberschenkels während des Gehens
Fußdeformität: Pes planus, Pes valgus, Pes planovalgus, Pes cavus und Pes transversoplanus

Ausschlusskriterien:

Medizinische Vorgeschichte einer Kniegelenksarthroplastik oder Osteotomie
Frühere (chirurgische) Behandlung (< 12 Monate) am Sprung‑, Knie- oder Hüftgelenk
Röntgennachweis einer fixierten Knochendeformität oder Gelenkerosion
Mäßige oder schwere begleitende tibiofemorale OA (Kellgren und Lawrence Grad ≥ 3 auf anteroposteriorem Röntgenbild³⁶
Zugrunde liegende neurologische Pathologie
Bekannte rheumatische Grunderkrankung mit medikamentöser Behandlung
Frühere Behandlung mit orthopädischen FO nach den oben genannten Konzepten bei
– Behandlung der gegebenen Knieschmerzindikation
– akuten Muskel-/Bänderverletzungen (< 4 Wochen) mit entsprechenden Einschränkungen des Bewegungsapparates

Nach Anamnese und Diagnose durch den behandelnden Orthopäden wurde bei dem in der Studie für die Fußorthesenfertigung eingebundenen Orthopädieschuhtechniker eine pedographische Messung vorgenommen. Der NNHT³⁷ ³⁸ (Verhältnis zwischen der Höhe des Os naviculares (senkrechter Abstand zur Bodenfläche) sowie der Distanz von hinterster Ferse zum Großzehengrundgelenk) wurde bestimmt (0,22–0,31 = normal; < 0,17 = Pes planus; > 0,35 = Pes cavus), und der Fußgewölbe-Index (AI)³⁹ wurde mit einer Pedografischen Druckmessplatte (Multisens, go-tec GmbH, Münster, Deutschland) ermittelt (< 0,20 = erhöhtes Gewölbe, 0,21–0,26 = normales Gewölbe, > 0,26 = abgeflachtes Gewölbe). Alle Parameter für die medizinisch indizierte FO-Versorgung wurden auf der Grundlage eines 2D-Fußscans und eines 3D-Fußabdrucks bestimmt. Derselbe Orthopädieschuhtechniker war für die Herstellung der FOs der Stichprobe verantwortlich. Zunächst wurden die Krankengeschichte des Patienten und die erforderlichen Fuß- und Schuhmessungen anhand gängiger orthopädieschuhtechnischer Vorgaben (Produktgruppe 08)⁴⁰ erhoben. Es wurde eine Tragezeit der FOs von mindestens 8 Stunden pro Tag festgelegt. Als Abbruchkriterium während der Intervention wurde eine Zunahme der subjektiv empfundenen Schmerzen um 2 Punkte oder mehr während der Interventionszeit definiert. Eine zusätzliche Therapie war aus ethischen Gründen nicht eingeschränkt, wurde aber dokumentiert. 7 der 24 Teilnehmer erhielten einmal pro Woche eine zusätzliche physiotherapeutische Behandlung.

Die FO wurden individuell an die Schmerzen, den Fuß und die Kniepathologie des Patienten angepasst und ein digitaler 2D-Fußscan sowie ein 3D-Schaumstoffabdruck wurden durchgeführt (Abb. 2 und Tab. 2).

Die Teilnehmer mussten vor und nach der Intervention den Kujala Anterior Knee Pain Scale⁴¹ ⁴² ausfüllen. Der Fragebogen ist ein valides und zuverlässiges Messinstrument⁴³. Er eignet sich besonders für Patienten, die über patellofemorale Gelenk- oder anteriore Knieschmerzen klagen⁴⁴. Der Gesamtscore beträgt 100 Punkte für ein symptomfreies Ergebnis, eine schwere Einschränkung wird also mit 0 Punkten dargestellt. Darüber hinaus wurden die Probanden während der Interventionszeit wöchentlich mit 11-teiligen visuellen Analogskalen (VASs) begleitet⁴⁵ ⁴⁶. Nach jeder Woche wurden die Patienten gebeten, ihre Knieschmerzempfindung zu bewerten (0 = keine Schmerzen und 10 = maximale Schmerzen). Darüber hinaus wurden die subjektive Gesamtwirkung der FO und deren Komfort anhand einer 11-teiligen VAS (0 = geringster Komfort bis 10 = höchster Komfort) bewertet. Die Teilnehmer wurden angewiesen, die tägliche Schrittzahl zu dokumentieren. Die täglichen Schritte mit FOs während der Behandlung wurden mit dem individuellen Smartphone und/oder der Smartwatch des Teilnehmers gemessen und im Rahmen des Nachtests bewertet.

Im Rahmen des Gehtests mussten die Testpersonen nach kurzer Eingewöhnung 3‑mal einen 12 Meter langen Gehweg in selbstgewähltem Tempo absolvieren (Abb. 3). Die gewählte Distanz basiert auf einer systematischen Übersichtsarbeit von Hortobágyi et al.⁴⁷. Die Teilnehmenden trugen ihre eigenen Schuhe, wobei im Nachtest das gleiche Schuhwerk verwendet wurde. Der Gehtest wurde in 3 Bedingungen durchgeführt:

– 3 x 12 m mit SMFOs
– 3 x 12 m mit BMFOs
– 3 x 12 m ohne FO/Einlagen

Die Reihenfolge der FO im Vortest wurde randomisiert und im Nachtest identisch beibehalten. Für die Datenanalyse wurden jeweils 5 Gangzyklen verwendet, wobei die ersten 2 Schritte pro Messung ausgeschlossen wurden, um Anfangs- und Endeffekte zu vermeiden.

Datenverarbeitung und ‑analyse

Nach vorheriger Prüfung auf Normalverteilung mit dem Shapiro-Wilk-Test und Varianzhomogenität mit dem Levene-Test wurden 2 ANOVAs mit Messwiederholung für die Kujala-Knieschmerz-Scores und die 12-Wochen-VAS verwendet. Die Kujala-Scores für die vorderen Knieschmerzen waren für beide Gruppen normalverteilt, wie mit dem Shapiro-Wilk-Test festgestellt wurde (p > 0,05). Sphärizität konnte angenommen werden. Die Fehlervarianzen waren homogen, wie anhand des Levene-Tests (p > 0,05) festgestellt wurde. Im Allgemeinen wurde ein p‑Wert = 0,05 als statistische Grenze gewählt. 20 der 26 Probanden (10 pro Gruppe) wurden final in die Zeitreihenanalyse der Gangdaten aufgenommen werden. Zur Vergleichbarkeit der kinematischen Variablen wurde jede Standphase auf 100 % normalisiert. Die IMU-basierten Daten des dominanten, vom PFP betroffenen Beins wurden zeitlich normalisiert. Für jede Variable – die Winkel von Sprunggelenk, Knie und Hüfte in der Sagittal- und Frontalebene – wurde eine dreifaktorielle Varianzanalyse mittels Statistical Parametric Mapping (SPM) mit einem Alpha-Niveau von 0,05 durchgeführt. Das statistische Vorgehen ist im Detail in der Studie von Simon et al. (2025) nachzuvollziehen, da im Rahmen dieses Beitrages die Ergebnisdarstellung im Fokus stehen soll.

Ergebnisse

Die statische Analyse zeigt einen signifikanten Haupteffekt für den Messzeitpunkt (F(1, 20) = 7,23, p = 0,01, partial η² = 0,27) (Abb. 4). Die Bonferroni-adjustierte Post-hoc-Analyse ergab signifikant (pB = 0,01) erhöhte Kujala-anteriore Knieschmerz-Scores zwischen Vor- und Nach-Test (Diffpost-pre = 10,19 ± 3,79) mit Cohen’s d = 0,71, was eine mittlere Effektstärke darstellt⁴⁸.

Die deskriptiven Daten zeigen, dass die Werte beider Messzeitpunkte für die Interventionsgruppe (IG) bei 72,40 ± 11,86 (95 % CI [66,40, 78,40]) beim Vortest und 83,87 ± 12,21 (95 % CI [77,69, 90,04]) beim Nachtest, während die Kontrollgruppe (CG) 70,27 ± 15,07 (95 % CI [61,36, 79,18]) beim Nachtest erzielte (Abb. 5).

Die Varianzanalyse mit Messwiederholung zeigte einen hochsignifikanten Haupteffekt für den Messzeitpunkt (F(11, 231) = 12,04, p < 0,001, partielles η² = 0,36), aber es gab keine statistisch signifikante Interaktion zwischen Messzeitpunkt und Behandlungsgruppen (F(11, 231) = 1,40, p = 0,18) oder Messzeitpunkt und physiotherapeutischer Behandlung (F(11, 231) = 1,47, p = 0,15). Die Entwicklung des Schmerzratings ist in Abbildung 6 dargestellt.

Hinsichtlich der anthropometrischen Daten ergaben unabhängige t‑Tests keine signifikanten Gruppenunterschiede (Größe: p = 0,64; Gewicht: p = 0,94; BMI: p = 0,72; NNHT li: p = 0,11; NNHT re: p = 0,05; AI li: p = 0,37; AI re: p = 0,35). Die mittlere Effektivitätsbewertung war in der Interventionsgruppe um 1,42 (95 % CI [-0,81, 3,64]) höher und die mittlere Komfortbewertung war in der Interventionsgruppe um 0,36 (95 % CI [-0,99, 1,70]) höher (Tab. 3). Welch-t-Tests zeigten keine signifikanten Gruppenunterschiede bei der Wirksamkeit (t(17,93) = 1,33, p = 0,20) und den Komfortbewertungen (t(15,03) = 0,57, p = 0,58) (Abb. 7).

Die statistische Analyse zeigte keine unmittelbaren signifikanten kinematischen Effekte im Vortest durch die FO. Beide FO zeigten eine nicht signifikante leichte Reduktion der Eversion in der mittleren und terminalen Standphase. Dabei offenbarten die SMFOs tendenziell einen etwas stärkeren (ebenfalls nicht signifikanten) Effekt als die BMFOs. Im Hinblick auf den Vorher-nachher-Vergleich (3‑monatige Intervention) zeigte die SMFO-behandelte Gruppe im Vergleich zur BMFO-Gruppe eine reduzierte Dorsalflexion und eine schnellere Plantarflexion in der Vorschwungphase. Im Hinblick auf das Kniegelenk zeigte die BMFO-Gruppe besonders am Ende der Belastungsaufnahme und zu Beginn der mittleren Standphase eine Zunahme der Knieadduktion. Im Gegensatz dazu zeigte die SMFO-Gruppe ein normalisiertes Bewegungsmuster mit 1 bis 3 Grad Knieabduktion. Während die SMFO-Gruppe eine reduzierte Knieflexion zeigte, wies die BMFO-Gruppe eine leicht stärkere Flexion auf (Tab. 4).

Diskussion

Die Ergebnisse zeigen, dass beide Behandlungen die wahrgenommenen Schmerzen bei Patienten mit PFP mit einer mittleren Effektgröße (d = 0,71) signifikant reduzierten (p = 0,01). Die SMFO wurde als effizienter (MeanDiff = 1,42) und etwas angenehmer (MeanDiff = 0,36) als die BMFO auf einer 11-teiligen VAS bewertet. Bei beiden FOs wurde ein hohes Maß an Komfort festgestellt (BMFO: 7,91 ± 1,87; SMFO: 8,27 ± 1,10). Mit durchschnittlich mehr als 8.000 täglichen Schritten mit FOs nutzten beide Behandlungsgruppen diese fast gleich häufig. Die Daten stimmen mit den Ergebnissen von Lewinson et al.⁴⁹ und Skou et al.⁵⁰ überein, die eine signifikante Reduktion der wahrgenommenen Knieschmerzen mittels VAS feststellten. Es gibt mehrere mögliche Erklärungsmodelle für diese Ergebnisse. Nach Almeida et al.⁵¹ verbessern FOs die Ausrichtung der Knie, der Hüfte, des Beckens und der Wirbelsäule, indem sie die Verteilung des plantaren Fußdrucks vom ersten Kontakt bis zur mittleren Standphase anpassen. Folglich könnte die verbesserte biomechanische Kopplung eine plausible Erklärung sein.

Die Ganganalyse offenbart signifikante Zeiteffekte in der Gelenkkinematik von Sprung- und Kniegelenk in Sagittalebene. Nach der Behandlungsphase zeigten beide Gruppen eine leicht reduzierte Dorsalflexion im Sprunggelenk beim initialen Bodenkontakt und in der terminalen Standphase sowie geringere Knieflexion in der mittleren Standphase. Diese Veränderungen könnten auf Anpassungsprozesse zurückzuführen sein. Das sensomotorische System sowie die beteiligte Muskulatur könnten sich infolge der FO-Therapie anpassen und Bewegungsmuster der unteren Extremitäten beeinflussen. Zu beachten ist der Einflussfaktor der Messmethodenvariabilität, wobei Al-Amri⁵² eine hohe Messgenauigkeit für kinematische Parameter (Intraklassenkorrelation 0,65–0,99; Standardfehler < 3°) festgestellt hat. Im Post-hoc-Vergleich zeigte die SMFO-Gruppe im Vergleich zur BMFO-Gruppe eine reduzierte Knieflexion in der terminalen Stand- und Vorschwungphase. Gleichzeitig war bei SMFO eine neutralere Kniebewegung in der Frontalebene in der mittleren Standphase erkennbar, mit weniger Knieabduktion im Vergleich zur BMFO-Gruppe im Nachtest ohne Fußorthese. Diese Unterschiede lassen sich vermutlich durch die unterschiedlichen Wirkmechanismen der beiden Orthesen erklären: BMFOs zielen in erster Linie auf die Stabilisierung des Rückfußes ab, helfen, die plantare Druckverteilung zu verbessern und reduzieren die Spitzenkräfte, während das Hauptziel von SMFO die frühere Aktivierung des M. peroneus longus und des M. tibialis posterior durch die lateralen und medialen Elemente ist, die das Sprunggelenk stabilisieren⁵³. Daher ist davon auszugehen, dass eine gezielte Verbesserung der Fußstellung zu einer verbesserten Fußkinetik und ‑kinematik führen könnte. Diese Stabilisierung und ihr Einfluss auf die anderen Gelenke der unteren Extremität könnten die geringeren Beschwerden im Kniegelenk aufgrund der biomechanischen Kopplung von Fuß und Knie erklären⁵⁴ ⁵⁵.

Es muss auch berücksichtigt werden, dass FOs durch die Art der Schuhe, die die Teilnehmer trugen, beeinflusst werden können, da (un-)passendes oder (nicht) stützendes Schuhwerk die Auswirkungen von FOs beeinflussen kann. Daher überprüfte der Orthopädieschuhtechniker die FOs und das Schuhwerk auf ihre Eignung. Generell sollten kinematische Veränderungen stets im Zusammenhang mit den therapeutischen Zielen interpretiert werden. Diese randomisierte kontrollierte Studie umfasste Patientinnen mit PFP und verschiedenen Fußfehlstellungen – dementsprechend sind vielfältige kinematische Effekte erwünscht und die Ergebnisse stets im Kontext der Schmerzentwicklung zu betrachten.

Eine Übersichtsarbeit von Barton et al.⁵⁶ wies außerdem darauf hin, dass eine Kombination aus Physiotherapie und vorgefertigten FOs bei der Behandlung von PFS-Symptomen wirksamer sein könnte als FOs allein. 7 der 24 Teilnehmer unterzogen sich einmal pro Woche einer zusätzlichen physiotherapeutischen Behandlung. In dieser Studie zeigte sich, dass die physiotherapeutische Behandlung keinen signifikanten Einfluss auf die Schmerzentwicklung im Kujala Anterior Knee Pain Score und in der 12-Wochen-VAS hatte. Es wurden allerdings lediglich 7 Teilnehmer dokumentiert, die einmal pro Woche physiotherapeutisch behandelt wurden. Die Teilnehmerzahl und der kurze Behandlungszeitraum könnten dabei eine wichtige Rolle gespielt haben. Während der Teilnehmerakquise war derselbe Arzt für die Patientenbegutachtung verantwortlich. Die medizinischen Untersuchungen umfassten Standard-Diagnoseinstrumente und Untersuchungen für Ärzte und Patienten⁵⁷. Ungeachtet bleiben dürfen nicht die natürlichen und autonomen Heilungsprozesse des menschlichen Körpers, die eine Schmerzlinderung beeinflussen könnten⁵⁸.

Fazit und Ausblick

Die vorliegenden Ergebnisse verdeutlichen, dass sowohl die SMFO- als auch BMFO-Behandlung wirksam zur Schmerzlinderung bei Patienten mit patellofemoralem Schmerzsyndrom und Fußfehlstellung beitragen konnten. Die signifikante Reduktion der wahrgenommenen Schmerzen sowie das hohe Maß an Tragekomfort unterstreichen das therapeutische Potenzial beider Versorgungskonzepte. Spannend erscheint dabei die deskriptiv höhere Effizienz und subjektive Akzeptanz (Komfort) der SMFO. Bei beiden FO konnten signifikante Zeiteffekte in der Gangkinematik der Gelenke der unteren Extremität nach 3‑monatiger Intervention erfasst werden, allerdings keine signifikanten kurzfristigen Effekte im Vortest. Dies betont die Relevanz zeitlicher Anpassungsprozesse bei der Anwendung individuell gefertigter FOs.

Generell herrscht ein Mangel an randomisierten kontrollierten klinischen Studien im Bereich orthopädischer FOs vor. Größere Studien mit längeren Beobachtungszeiträumen und einer standardisierten physiotherapeutischen Begleitbehandlung könnten helfen, die Erkenntnisse zu vertiefen und evidenzbasierte Empfehlungen für kombinierte Therapiekonzepte zu entwickeln. Für künftige Studien wird der Einbezug einer Placebo-Gruppe empfohlen, welcher aufgrund von Restriktionen der Ethikkommission in diesem Setting nicht möglich war. Weitere Forschungsuntersuchungen sollten kinematische Anpassungen gezielt bei einheitlichen Fußfehlstellungen und klar abgegrenzten Pathologien untersuchen. Auch der Einfluss des verwendeten Schuhwerks sollte zukünftig stärker berücksichtigt werden, um die tatsächliche Wirksamkeit von FOs im Alltag noch differenzierter zu bewerten. Interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Orthopädieschuhtechnik, Medizin, Physiotherapie und Sportwissenschaft bleibt dabei zentral, insbesondere bei komplexeren oder therapieresistenten Verläufen.

Hinweis:
Dieser Beitrag basiert auf zwei peer-reviewed Journal-Beitragen:

Simon S et al. Pain reduction in patellofemoral knee patients during 3‑month intervention with biomechanical and sensorimotor foot orthoses: A randomized controlled clinical study. Biomedicines, 2025; 13 (1): 38. doi: 10.3390/biomedicines13010038

Simon S et al. Kinematic effects of sensorimotor foot orthoses on the gait of patients with patellofemoral pain – a randomized controlled trial. Frontiers in Sports and Active Living, 2025; 7. doi: 10.3389/fspor.2025.1546821

Für die Autoren:
Steven Simon
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU)
Fachbereich Sozialwissenschaften, AG Bewegungs- und Trainingswissenschaft
Erwin-Schrödinger-Straße
Gebäude 57, Raum 532
67663 Kaiserslautern
steven.simon@rptu.de

Begutachteter Beitrag/reviewed paper

Zitation
Simon S et al. Schmerzlindernde Effekte sensomotorischer Fußorthesen bei Patienten mit patellofemoralem Schmerzsyndrom und Fußdeformität – eine randomisiert-kontrollierte Studie (RCT). Orthopädie Technik, 2025; 76 (8): 42–51

Abb. 1 Consort-Flussdiagramm zum Studienablauf.

Abb. 2a u. b Beispielhafte Darstellung einer Ausführung von SMFO (a) und BMFO (b).

Abb. 3 Ganganalyse mittels 7 inertialer Messeinheiten (IMU) (Fuß, Unterschenkel, Oberschenkel, Becken) des Herstellers Xsens Technologies B.V. (Lower Body Model; 60 Hz, Software: Xsens MVN Analyze Pro 2024.2).

Abb. 4 Ergebnisse der Schmerzabfrage über die Gesamtstichprobe gemäß statistischem Vorgehen (Varianzanalyse mit Messwiederholung) [vgl. Hortobágyi T et al. Effects of Three Types of Exercise Interventions on Healthy old Adults’ Gait Speed: A Systematic Review and Meta-Analysis. Sports Medicine, 2015; 45 (12): 1627–1643]. Kujala Score: 0 Punkte = schwere Einschränkung, 100 Punkte = symptomfrei.

Abb. 5 Deskriptive Statistik mittels Boxplots zur SMFO- und BMFO-Gruppe.

Abb. 6 Vergleich der beiden Interventionen im Interventionszeitraum gemessen mittels wöchentlicher visueller Analogskala (VAS). Y‑Achse: Zeit (Woche der Intervention) [vgl. Hortobágyi T et al. Effects of Three Types of Exercise Interventions on Healthy old Adults’ Gait Speed: A Systematic Review and Meta-Analysis. Sports Medicine, 2015; 45 (12): 1627–1643]. Abbildungsquelle [vgl. Kellish AS et al. What is the Effect on Kinesio Taping on Pain and Gait in Patients with Patellofemoral Pain Syndrome? Cureus, 2020; 12 (7): e8982]: Simon et al., 2025 (Journal: biomedicines)

Abb. 7 Deskriptive ¬Statistik zum Rating von Komfort und Wirksamkeit der Interventionen (SMFO, BMFO).

Tab. 1 Anthropometrische Daten der Stichprobe in Interventions- und Kontrollgruppe. Abkürzungen: NNHT = Normalized navicular height truncated* [vgl. Murley GS, Menz HB, Landorf KB. Foot posture influences the electromyographic activity of selected lower limb muscles during gait. Journal of Foot and Ankle Research, 2009; 2 (1): 35], AI = Arch-Index [vgl. Cavanagh PR, Rodgers MM. The arch index: a useful measure from footprints. Journal of Biomechanics, 1987; 20 (5): 547–551]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung; Max = Maximum; Min = Minimum.

		Alter (J)	Größe (m)	Gewicht (kg)	BMI	NNHT (links)	NNHT (rechts)	AI Links	AI Rechts
SMFO	MW	27,27	1,76	75,40	24,30	0,17	0,17	0,22	0,22
	SA	9,19	0,10	18,24	4,64	0,04	0,04	0,07	0,06
	Max	42,00	1,92	115,00	33,24	0,25	0,24	0,31	0,31
	Min	15,00	1,56	47,00	17,26	0,11	0,11	0,09	0,09
BMFO	MW	29,67	1,75	77,58	25,32	0,20	0,21	0,24	0,24
	SA	13,39	0,09	20,22	6,53	0,06	0,06	0,06	0,02
	Max	54	1,97	120	42,52	0,33	0,33	0,30	0,27
	Min	16	1,64	50	16,14	0,13	0,13	0,10	0,21

Tab. 2 Einlagenbeschreibung nach FO-Typ (SMFO und BMFO).

FO- Typ	Hersteller	Elemente	Materialien	Therapieziel
SMFO	Springer Aktiv AG, Berlin, Deutschland	Mediales Element (Aufbauhöhe: 25–45 mm), Abstützung des Sustentaculum tali und Druckelement im Sehnenverlauf des M. tibialis posterior; laterales Element (Aufbauhöhe: bis 20 mm), Druckelement im Sehnenverlauf des M. fibularis longus und brevis. Alle weiteren Elemente nur leicht ausführen [vgl. Becker S et al. Sensomotorische Einlagen: Grundlagen und Funktionen. Berlin: Springer, 2024]	EVA-Material; Sandwichkonstruktion bestehend aus 35 Shore (unten), 25 Shore (Mitte), 35 Shore (oben)	Verbesserte Knieführung durch Bewegungskontrolle des Rückfußes; dadurch erhoffter reduzierter retropatellarer Anpressdruck; falls indiziert: Abschwächung einwirkender Bodenreaktionskräfte
BMFO	Hema Orthopädische Systeme GmbH, Sömmerda, Deutschland	Fersenpolster Supinationskeil Pelotte	Weichpolster 25 Shore

Tab. 3 Ergebnisse der Inferenzstatistik (Post-hoc-Test) sowie tägliche Schrittzahl und Tragezeit in der Intervention.

	Beurteilung der Effektivität	Komfort- Beurteilung	Tägliche Schritte	Tragezeit
SMFO	7,87 ± 2,23	8,27 ± 1,10	8360 ± 6464	9,68 ± 4,10
BMFO	6,45 ± 2,94	7,91 ± 1,87	8947 ± 4842	10,00 ± 2,67

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