Bewegungsanalyse Archive - Seite 2 von 3 - Verlag Orthopädie-Technik

Teil des Ergebnisreports des Messsystems „Bionic Pro“. Auf der linken Seite sieht man den Kniegelenkwinkelverlauf in der Sagittalebene (blau = unversorgt, grün = FES-Versorgung). Der mittlere Kniewinkel einer physiologischen Population wird über die grau gestrichelte Linie dargestellt, dessen Standardabweichung über die graue Schattierung. Rechts sind Detailinformationen über den Kniewinkel beim „initial contact“ und über die maximale Hyperextension in der Standphase abgebildet.

Fachartikel Peer Review

Messtechnik im orthopädietechnischen Alltag am Beispiel eines inertialen Messsystems

3. Dezember 20212. Dezember 2022 Verlag OT Bewegungsanalyse, Ganganalyse, Messtechnik

J. Martin, C. Ullrich, M. Joch
Im orthopädietechnischen Alltag – sei es im Sanitätshaus oder in der Klinik – wird die Messung objektiver biomechanischer Kennwerte zunehmend wichtiger: Zum einen spielen kinematische und kinetische Messgrößen beim Aufbau und bei der Einstellung von Prothesen und Orthesen eine wichtige Rolle, zum anderen werden sie immer mehr zum festen Bestandteil der Erstattungsargumentation gegenüber Kostenträgern. Dabei ergänzen die Messwerte die visuellen Bewertungen von Technikerinnen und Technikern bzw. Therapeutinnen und Therapeuten sowie die Einschätzungen von Patientinnen und Patienten im Versorgungsprozess. Angesichts des zunehmenden Stellenwerts biomechanischer Parameter ist es nicht verwunderlich, dass in orthopädietechnischen Einrichtungen verstärkt Messtechnik zum Einsatz kommt. Je nach dem Zweck der Messungen werden dabei unterschiedliche Messtechnologien eingesetzt: Das Spektrum reicht von Kameras über Kraftmessplatten und Beschleunigungssensoren bis hin zu Scannern, die die Körperform von Patienten millimetergenau erfassen. Vor allem Kraft- und Druckmesssysteme liefern Informationen, die dem menschlichen Auge sonst verborgen blieben. Aber auch kamera- und sensorbasierte Messsysteme, die die Veränderung der Position im Raum messen, bieten einen essenziellen Mehrwert gegenüber dem menschlichen Auge, da sie kleinste Bewegungen in alle drei Raumrichtungen gleichzeitig erfassen können. Dieser Artikel vermittelt einen Überblick über die am weitesten verbreiteten Messtechnologien und diskutiert, in welchen Situationen sie den Versorgungsprozess sinnvoll unterstützen können. Zudem wird im zweiten Teil des Artikels ein konkretes Anwendungsszenario am Beispiel eines inertialen Messsystems zur Ganganalyse beschrieben.

Die ISPO hat ihren Jahreskongress auf den 2. und 3. Juni 2022 verschoben. Unter dem Motto „Life is Movement – Bewegungsanalyse im Kontext der Technischen Orthopädie“ beteiligen sich Referent:innen aus dem In- und Ausland, darunter auch Dr. Stefan Middeldorf.

Dr. Stefan Middeldorf hält am ersten Veranstaltungstag des ISPO-Kongresses in Heidelberg einen Vortrag zur apparativen klinischen Ganganalyse. Foto: Daniel Heitzmann

Kongresse & Messen

ISPO Deutschland lädt zur interdisziplinären Ganganalyse

25. August 202122. November 2021 Verlag OT Bewegungsanalyse, Christopher Coenen, Daniel Heitzmann, Dr. Margit Meier, Felix Stief, Gamma, Ganganalyse, ISPO Deutschland, Jahreskongress, Martina Baumann, Merkur Alimusaj, Prof. Dr. med. Bernhard Greitemann, Prof. Dr. Sebastian Wolf, Technische Orthopädie

„Life is movement“ hat sich der anstehende Jahreskongress der Internationalen Gesellschaft für Prothetik und Orthetik (ISPO) Deutschland e. V. als Leitmotiv auf die Fahnen geschrieben. Dem Stillstand an persönlichen Fachtreffen in den letzten Monaten tritt die Wissenschaftliche Leitung um Prof. Dr. med. Bernhard Greitemann, Dipl.-Ing. (FH) Merkur Alimusaj und Dipl.-Ing. (FH) Daniel Heitzmann am 3. und 4. Dezember 2021 mit einem hochwertigen Programm rund um den Schwerpunkt der Bewegungsanalyse in der Technischen Orthopädie entgegen.

Jahreskongress der ISPO Deutschland

Unter dem Motto „Life is Movement – Bewegungsanalyse im Kontext der Technischen Orthopädie“ beteiligen sich Referenten aus dem In- und

Schematische Darstellung des mechanischen Modells zur Überprüfung der Achsbestimmung.

Fachartikel Peer Review

Der Einsatz inertialer Sensorik zur Bestimmung individueller Rotationsachsen im unteren Sprunggelenk

5. Dezember 201922. Januar 2024 Verlag OT Bewegungsanalyse, Biomechanik, funktionelle Diagnostik, Gelenkachsen, IMU, Messtechnik, Sprunggelenk

S. Schlechtweg, E.-M. Hauser, W. Alt
Individuelle Präventions- und Behandlungsstrategien erfordern patientenspezifische Kenntnisse über anatomische Strukturen. Obgleich häufig als relevanter Faktor diskutiert, gibt es bislang kein diagnostisches Verfahren für die untere Sprunggelenkachse, mit dem die Orientierung der Rotationsachse ökonomisch und hinreichend genau bestimmt werden kann. Ziel der Arbeit ist die Überprüfung eines Verfahrens zur Bestimmung der Orientierung der unteren Sprunggelenkachse.

Fachartikel Peer Review

Vereinfachte Verfahren der Bewegungsanalyse

11. Dezember 201819. Januar 2024 Verlag OT Bewegungsanalyse, Kraftmessplatten, Messtechnik, Microsoft® Kinect®, Schwerpunktbahn

S. Lutherdt, S. Wenzel, A. Franz, D. Voges, S. Köhring, H. Witte
Sowohl in der klinischen Diagnostik als auch bei der Untersuchung biomechanischer Fragestellungen in der Medizin, der Sportwissenschaft und weiteren Anwendungsgebieten wie der Medizintechnik werden verschiedene Verfahren der Bewegungsanalyse genutzt. Dabei sind die etablierten Verfahren häufig sowohl teuer als auch aufwendig in der Anwendung. Zu den etablierten Umsetzungen der „direkten“ Verfahren der Bewegungsanalyse von Extremitäten und Körperstamm (direkte Beobachtung der Bewegungen, z. B. bekannt unter den Marken Qualisys® und Vicon®) gibt es für geeignete Fragestellungen mit Microsoft® Kinect® eine preiswerte Alternative. Steht dagegen die Analyse der Bewegungen des Körperschwerpunktes im Vordergrund, ist die „indirekte Bewegungsanalyse“ (Rückschluss auf die Bewegungen aus den sie verursachenden Kräften mittels Kraftmessplatten, z. B. Kistler® oder AMTI®) einerseits genauer, andererseits aber auch weniger zeit- und kostenaufwendig als „direkte“ Verfahren. Beide Ansätze werden anhand eines Beispiels veranschaulicht und diskutiert.

Getestete Prothesen: Bellmann-Vorfußprothese inkl. Toe-off-Orthese (Allard, USA) (l.); Rahmenschaftprothese (r.).

Fachartikel Peer Review

Fallstudie zum Einfluss verschiedener Chopart-Prothesen auf das Gangbild des Anwenders

5. November 201827. Mai 2020 Verlag OT Amputation, Bewegungsanalyse, Chopart-Amputation, Gehen in der Ebene, Passteile, Prothese

T. Kaib, J. Block, D. W. W. Heitzmann, C. Putz, S. I. Wolf, M. Alimusaj
Die Fähigkeit eines prothetischen Vorfußes, funktionelle Hebel zu bieten, um damit Drehmomente aufzunehmen, ermöglicht ein physiologisches Gangbild. Ein biomechanischer Vergleich der aktuell gängigen Chopart-Prothesen und deren Möglichkeiten, den Vorfußhebel wiederherzustellen, ist bis dato noch nicht veröffentlicht worden. In dieser Fallstudie wurde ein Proband mit Chopart-Amputation und einer Bellmann-Vorfußprothese mit und ohne Toe-off-Orthese (Allard, USA) sowie einer Rahmenschaftprothese beim Gehen in der Ebene untersucht.

Änderung der Aktivierung des M. biceps brachii bei Flexion des Ellbogengelenkes mit unterschiedlichen Bewegungsgeschwindigkeiten und einem konstanten Drehmoment von 0,4 Nm [Quelle: Kleiber T, Popovic N, Bahm J, Disselhorst-Klug C. A modeling approach to compute modification of net joint forces caused by coping movements in obstetric brachial plexus palsy. Journal of Brachial Plexus and Periphal Nerve Injury, 2013; 8: 10]).

Fachartikel Peer Review

Die Rolle der sEMG-Messung in der Bewegungsanalyse

4. Dezember 201722. Januar 2024 Verlag OT Bewegungsanalyse, Elektromyographie, evidenzbasierte Therapie, Medizintechnik, Messtechnik, muskuläre Koordination

C. Disselhorst-Klug
Die Therapie von Bewegungseinschränkungen bedarf einer objektiven und quantitativen Beurteilung des Bewegungsvermögens. Da die Bewegungsausführung und das der Bewegung zugrundeliegende muskuläre Koordinationsmuster nicht unabhängig voneinander sind, müssen beide Aspekte in die Beurteilung des Bewegungsvermögens einfließen. 3D-Bewegungsanalyse und Oberflächen-Elektromyographie (sEMG) sind geeignete Verfahren, zeitlich aufeinander synchronisiert die benötigten Informationen zu liefern. Jedoch sind die sEMG-Signale und das daraus resultierende muskuläre Koordinationsmuster häufig schwer zu interpretieren. Der folgende Beitrag zeigt auf, wie durch Kombination von Bewegungsanalyse und sEMG zuverlässige Informationen und einfach interpretierbare Messgrößen gewonnen werden können.

Markersetzung nach Plug-in-Gait-Modell: C7 (Processus spinosus des C7); CLAV (Fossa jugularis sterni); TH 10 (Processus spinosus des TH10); STRN (Processus xiphoideus des Sternum); RBAK (mittig der rechten Scapula); LSHO und RSHO (Acromioclaviculargelenk links/rechts); LELB und RELB (laterales Epicondylus links/rechts); LWRA und RWRA (Processus styloideus radii links/rechts; LWRB und RWRB (Processus styloideus ulnae links/rechts); LFIN und RFIN (unterhalb des dritten Metacarpal links/rechts); LASI und RASI (Spina iliaca anterior superior links/rechts); SACR (Sacrum). Zusätzliche Marker: LCLAV und RCLAV (Extremitas sternalis links/rechts); BCLAV (platziert auf der Wirbelsäule auf Höhe der Marker LCLAV und RCLAV).

Fachartikel Peer Review

Bewegungsanalyse bei Rehabilitation nach Schulterverletzungen

5. August 201516. Oktober 2020 Verlag OT Bewegungsanalyse, obere Extremität, Rehabilitation, Spielkonsole

J. Lackner, P. Varady, I. Klöpfer-Krämer, A. Brand, P. Augat
Videospiele ermöglichen im therapeutischen Bereich ein Training, welches Patienten motiviert und Spaß macht. Diese Studie analysiert Oberkörperbewegungen von Patienten mit Schulterverletzung während der Nutzung einer Spielkonsole. Zehn Patienten mit Schulterverletzung und zehn gesunde Kontrollprobanden wurden während des Spielens einer Bowlingsimulation untersucht. In einem Abstand von sieben Tagen fanden zwei Messungen mit einem Motion-Capture-System statt. Die Patienten nahmen in diesem Zeitraum an einem Rehabilitationsprogramm teil. Bei den gesunden Probanden ergaben sich signifikant größere Bewegungen im Schultergelenk (p < 0.05) sowie des gesamten Körpers. Eine Vergrößerung des Bewegungsumfangs der Schulter konnte in beiden Gruppen festgestellt werden (p < 0.05).

Automatische Analyse von 600 Videobildern in weniger als zwei Minuten.

Fachartikel Peer Review

Automatisierung der Bewegungsanalyse mit günstiger Hardware

5. Dezember 20149. November 2020 Verlag OT Bewegungsanalyse, Marker, Messtechnik, Software, Trajektorien, Video

R. Dreesen
Im Bereich der Medizin und des Sports werden menschliche Bewegungsabläufe beobachtet und analysiert, um Pathologien zu erkennen oder um Bewegungen zu optimieren. Durch technische Messsysteme werden solche Bewegungen objektiv aufgezeichnet und dauerhaft dokumentiert. In diesem Artikel wird gezeigt, wie Videos von Bewegungen automatisch analysiert und ausgewertet werden können. Eine Schlüsselkomponente ist dabei ein neues Verfahren zur Erkennung von Markern. Im Folgenden wird zunächst ein Überblick über bestehende Systeme vermittelt. Im Anschluss wird das neue Verfahren zur automatischen Markererkennung skizziert. Darüber hinausgehend wird die Berechnung von Trajektorien und die automatische Auswertung der gewonnenen Messwerte demonstriert. Der Artikel schließt mit einem umfassenden Beispiel. Der Beitrag basiert auf einem Vortrag auf der OT-World, für den der Autor den Best-Paper-Preis des Kongresses erhalten hat.

Scharniergelenk, b. Gleitführung, c. Federschlitten, d. Viergelenkgetriebe.Kniedrehmomentes.

Fachartikel Peer Review

Entwicklung einer aktiven Orthese mit Leistungsabgabe – Erhebung von Referenzdaten, Aufbau und Test des Prototyps am Probanden

5. Mai 201416. November 2020 Verlag OT aktive Orthese, Aufstehen, Bewegungsanalyse, Kniedrehmoment, Motor, Orthetik

J. Block, S. van Drongelen, R. Müller
Um ältere Menschen mit Muskelschwäche in Alltagssituationen mit größerer Belastung, beispielsweise beim Treppensteigen oder Aufstehen aus dem Sitzen, zu unterstützen, wurde eine aktive Orthese entwickelt. Referenzdaten der Aufstehbewegung wurden zunächst mit gesunden Probanden erhoben. Anhand der Referenzdaten wurde der Antrieb für eine aktive Orthese dimensioniert sowie ein modellbasiertes Regelungskonzept entwickelt. Nach Auswahl und Aufbau einer geeigneten Sensorik wurden alle Teilsysteme in einem Prototyp implementiert. Zur Verringerung der Inkongruenz von orthetischer und anatomischer Kniegelenkachse wurden zusätzlich zu einem Scharniergelenk drei alternative Gelenkmechanismen konstruiert. Über Scherkraftmessung an den Orthesengelenken wurde die Kongruenz zur anatomischen Achse beurteilt. Die beste Übereinstimmung zeigte eine Federschlittenkonstruktion. Mittels Bewegungsanalyse und EMG wurde das Gesamtsystem an einem Probanden getestet. Die Muskelaktivität des M. quadriceps femoris zeigte sich bei Unterstützung durch die motorisierte Orthese verringert.