Unter­su­chun­gen zur Ver­gleich­bar­keit von 3‑D-kine­ma­ti­schen und kine­ti­schen Mess­da­ten aus zwei Ganglaboren

Ein­lei­tung

Die 3‑D-Gang­ana­ly­se fin­det im Bereich der Bewe­gungs­ana­ly­sen als Mess­me­tho­de zur Beur­tei­lung von Bewe­gung viel­sei­ti­ge Anwen­dung. Bei der Durch­füh­rung von Stu­di­en ste­hen die Wis­sen­schaft­ler jedoch häu­fig vor dem Pro­blem, kein aus­rei­chend gro­ßes Pro­ban­den­kol­lek­tiv für sta­tis­tisch aus­sa­ge­kräf­ti­ge Stu­di­en rekru­tie­ren zu kön­nen. Koope­ra­tio­nen zwi­schen Labo­ren und das Poolen der Daten aller betei­lig­ten Labo­re könn­ten ein Ansatz sein, um Mess­da­ten zu einem nahe­zu homo­ge­nen Pro­ban­den­kol­lek­tiv zu erhal­ten. Dem gegen­über steht jedoch das Pro­blem, dass Mes­sun­gen zwi­schen zwei Labo­ren Abwei­chun­gen auf­wei­sen kön­nen, die auf mög­li­chen Unter­schie­den im Mess­ab­lauf, bei den Tes­tern und auf unter­schied­li­chem Mes­s­e­quip­ment beru­hen. Ziel die­ser Stu­die war es daher, im Hin­blick auf eine Koope­ra­ti­on zu unter­su­chen, in wel­chem Aus­maß die Mes­sung des­sel­ben Pro­ban­den­kol­lek­tivs in zwei ver­gleich­bar aus­ge­stat­te­ten Labo­ren mit jeweils unter­schied­li­chem Per­so­nal abwei­chen­de Mess­ergeb­nis­se liefert.

Lite­ra­tur­über­blick

Schwartz et al. ¹ haben in die­sem Kon­text bereits in der Ver­gan­gen­heit eine ähn­li­che Stu­die durch­ge­führt. Hier­bei ließ die Arbeits­grup­pe zwei gesun­de Pro­ban­den von vier Phy­sio­the­ra­peu­ten mar­kern und führ­te mit jedem Mar­ker­set drei Mess­durch­läu­fe durch. Anschlie­ßend unter­such­ten die For­scher anhand die­ser Daten Fak­to­ren, die bei der Aus­wer­tung von Gang­ana­ly­sen berück­sich­tigt wer­den soll­ten. Die Ergeb­nis­se der Stu­die stell­ten her­aus, dass die Mar­ker­an­brin­gung durch unter­schied­li­ches Per­so­nal als haupt­säch­li­che Ursa­che für Mess­ab­wei­chun­gen anzu­se­hen ist.

Auch Gor­ton et al. ² zeig­ten im Hin­blick auf die­sen The­men­schwer­punkt in ihrer Stu­die die Bedeu­tung eines ein­heit­li­chen Mess­pro­to­kolls auf. Sie beschränk­ten sich dabei jedoch auf einen Pro­ban­den, der in einem Zeit­raum von drei Mona­ten in zwölf unter­schied­li­chen Labo­ren von jeweils zwei Mit­ar­bei­tern mit­tels Gang­ana­ly­se unter­sucht wur­de. Die Mes­sun­gen inner­halb eines Labors fan­den an sechs auf­ein­an­der­fol­gen­den Tagen statt, wobei die Mar­ker­po­si­tio­nen von Tag zu Tag mar­kiert und über­tra­gen wur­den. Aus den Mess­da­ten wur­den anschlie­ßend u. a. die Stan­dard­ab­wei­chun­gen der aus­ge­wer­te­ten Win­kel zwi­schen 24 Unter­su­chern sowie des Gang­bil­des des Pro­ban­den an ver­schie­de­nen Tagen betrach­tet. Dar­auf­fol­gend wur­den alle Unter­su­cher auf ein „Mini­mum Stan­dar­di­zed Gait Ana­ly­sis Pro­to­col“ (MSGAP) geschult. Nach einem Jahr wur­den die Mes­sun­gen wie­der­holt – mit dem Ergeb­nis, dass sich die Stan­dard­ab­wei­chung zwi­schen den Unter­su­chern stark reduzierte.

Einen ande­ren Ansatz wähl­ten Lear­di­ni et al. ³ mit der Erpro­bung eines sich an ana­to­mi­schen Pro­mi­nen­zen ori­en­tie­ren­dem neu­en Mar­ker­sets. Die Mar­ker­punk­te soll­ten durch die Vor­ga­ben ein­deu­tig bestimm­bar und die Anbrin­gung zügi­ger durch­führ­bar sein. Im Rah­men der Stu­die unter­such­ten fünf erfah­re­ne Phy­sio­the­ra­peu­ten zehn gesun­de Kin­der im sel­ben Labor. Die Arbeits­grup­pe betrach­te­te hier­bei u. a. die Intra-Pro­ban­den-Varia­bi­li­tät, die Inter-Pro­ban­den-Varia­bi­li­tät sowie die Inter-Tes­ter­Va­ria­bi­li­tät. Anhand der Stan­dard­ab­wei­chung ließ sich u. a. eine sehr gute Inter-Tes­ter-Varia­bi­li­tät fest­stel­len. Die­se wird neben dem neu­en Mar­ker­set auch auf die beruf­li­che Erfah­rung der Tes­ter mit der Durch­füh­rung von 3‑D-Gang­ana­ly­sen zurückgeführt.

Von beson­de­rem Inter­es­se für die vor­lie­gen­de Stu­die waren wei­ter­füh­rend die Ergeb­nis­se der Stu­die von Stein­wen­der et al. ⁴, in wel­cher die Wie­der­hol­bar­keit von Gang­pa­ra­me­tern unter­sucht wur­de, wenn die Mar­ker stets von der­sel­ben Per­son ange­bracht wer­den. Die Para­me­ter der Sagit­tal­ebe­ne wie­sen dabei eine bes­se­re Repro­du­zier­bar­keit auf als die der übri­gen Ebenen.

Mess­sys­tem

Die hier vor­lie­gen­de Stu­die wur­de im Gang­la­bor des IMB an der BuFa in Dort­mund und im Gang­la­bor des SPZ West­müns­ter­land in Coes­feld durch­ge­führt. Bei­de Labo­re sind mit inte­grier­ten AMTI-Kraft­mess­plat­ten und einem 3‑D-Mess­sys­tem der Fir­ma Vicon aus­ge­stat­tet. Die­ses Sys­tem basiert auf der Infra­rot­ka­me­ra­tech­no­lo­gie (Boni­ta).

Von den an der Decke der Mess­la­bo­re befind­li­chen Kame­ras wird Infra­rot­licht aus­ge­sandt (Abb. 1). Die­ses wird von den an den Pro­ban­den ange­brach­ten Mar­kern reflek­tiert und die Refle­xio­nen wie­der­um von den Kame­ras erfasst. Inte­grier­te Fil­ter und Rechen­chips ermög­li­chen es, von unter­schied­li­chen Kame­ras erfass­te Refle­xio­nen den jewei­li­gen Mar­kern zuzu­ord­nen. Somit kann auf die Bewe­gung eines ein­zel­nen Mar­kers zurück­ge­rech­net und die Mar­ker­be­we­gung im Raum am Rech­ner dar­ge­stellt wer­den. Durch wei­te­re soft­ware­inter­ne Bear­bei­tungs­schrit­te kön­nen wei­ter­füh­ren­de Aus­sa­gen zur drei­di­men­sio­na­len Bewe­gung der mensch­li­chen Gelen­ke getrof­fen wer­den. Ins­ge­samt kön­nen mit dem Mess­sys­tem sechs Rota­ti­ons­rich­tun­gen sowie die Win­kel­ver­läu­fe eines jeden Gelenks betrach­tet wer­den. Mit­tels zwei­er im Boden der Lauf­stre­cke inte­grier­ter Kraft­mess­plat­ten kön­nen dar­über hin­aus die Boden­re­ak­ti­ons­kräf­te (BRK) und die Gelenk­dreh­mo­men­te erfasst werden.

Stu­di­en­de­sign und Methodik

Da im Fall einer koope­ra­ti­ven Stu­die die Mes­sun­gen von den Labor­mit­ar­bei­tern des jewei­li­gen Labors durch­ge­führt wer­den sol­len, wur­den sie für die­se Ver­gleichs­stu­die eben­falls vom ent­spre­chen­den Labor­per­so­nal vor Ort durch­ge­führt. Durch die­ses Vor­ge­hen ent­stan­den drei Fak­to­ren, die maß­geb­lich für Abwei­chun­gen in den Mess­ergeb­nis­sen ver­ant­wort­lich sein kön­nen und berück­sich­tigt wer­den mussten:

1. Abwei­chun­gen bei der Mess­durch­füh­rung durch abwei­chen­de Mar­ker­po­si­tio­nie­rung auf­grund ver­schie­de­ner Tes­ter. (Die­ser Fak­tor wirkt sich aus­schließ­lich auf die kine­ma­ti­schen Mess­da­ten aus, da für die Mes­sung der Boden­re­ak­ti­ons­kräf­te kei­ne Mar­ker benö­tigt werden.)
2. Pro­ban­den­in­di­vi­du­el­le Abwei­chun­gen: Die Tages­form der Pro­ban­den kann vari­ie­ren und zu unter­schied­li­chen Gang­mus­tern führen.
3. Tech­no­lo­gi­sche Abwei­chung der Mess­sys­te­me: Die Kali­brie­rung der Mess­sys­te­me kann vari­ie­ren. Des Wei­te­ren kön­nen sich unter­schied­li­che Raum­tem­pe­ra­tu­ren auf die Mess­ge­nau­ig­keit auswirken.

Mit­tels eines Inter-Tes­ter-Ver­gleichs (Ver­gleich zwi­schen allen Tes­tern) soll­te der ers­te Fak­tor betrach­tet wer­den. Ein Intra-Labor-Ver­gleich (Ver­gleich zwi­schen den Tes­tern eines Labors) in jedem Labor soll­te einen Anhalts­punkt dar­über geben, inwie­fern die Mess­da­ten Abwei­chun­gen auf­zei­gen, wenn zwei Tes­ter im sel­ben Labor den­sel­ben Pro­ban­den unter­su­chen. Bei die­sem Ver­gleich wur­de ange­nom­men, dass sich die Fak­to­ren 2 und 3 ver­nach­läs­sig­bar gering auf die Mess­ergeb­nis­se aus­wir­ken. Hier­zu führ­te in die­sem Kon­text neben den Labor­mit­ar­bei­tern eine wei­te­re Per­son (BuFa BA) zusätz­lich in bei­den Labo­ren mit den­sel­ben Pro­ban­den Mes­sun­gen durch, die jeweils am sel­ben Tag vor der Mes­sung der Labor­mit­ar­bei­ter statt­fan­den. Basie­rend auf der Annah­me, dass BuFa BA in bei­den Labo­ren die Mar­ker gleich plat­ziert, ist der o. g. ers­te Fak­tor als wenig beein­flus­send ein­zu­stu­fen. Ein Intra­Tes­ter-Ver­gleich (Ver­gleich der Mess­da­ten von BuFa BA) soll­te hier­bei zei­gen, ob mög­li­cher­wei­se sys­te­ma­ti­sche Abwei­chun­gen zwi­schen den Labo­ren vor­lie­gen. Wei­ter­füh­rend soll­ten durch die zusätz­li­chen Mes­sun­gen von BuFa BA Aus­sa­gen über die Tages­form der Pro­ban­den gewon­nen wer­den (Abb. 2).

Ein Inter-Labor-Ver­gleich (Ver­gleich zwi­schen bei­den Labor­sys­te­men) soll­te ergän­zend die Ver­gleich­bar­keit der Boden­re­ak­ti­ons­kraft-Daten auf­zei­gen. In bei­den Labo­ren waren die glei­che Vicon-Anla­ge und die Kraft­mess­plat­ten des­sel­ben Her­stel­lers sowie die aktu­ells­ten Gene­ra­tio­nen der Kom­po­nen­ten instal­liert (sie­he Abb. 2).

Das metho­di­sche Vor­ge­hen wur­de so gewählt, dass im Rah­men der vor­lie­gen­den Pilot­un­ter­su­chung zu allen Ver­glei­chen ers­te Aus­sa­gen getrof­fen wer­den konn­ten. Es wur­den 5 gesun­de Pro­ban­den (2 männ­lich, 3 weib­lich) im Alter von 27 ± 2 Jah­ren, die im Durch­schnitt 175 (± 6) cm groß und 76,7 (± 18) kg schwer waren, jeweils in bei­den Labo­ren ver­mes­sen. Aus orga­ni­sa­to­ri­schen Grün­den fan­den die Mes­sun­gen nicht am sel­ben Tag statt. Für die Mes­sung wur­de das Full-Body­Plug-in-Gait-Modell ver­wen­det. Dabei han­delt es sich um ein Mar­ker­po­si­ti­ons­mo­dell, mit dem Daten zu allen gro­ßen Gelen­ken des Kör­pers ermit­telt wer­den kön­nen (Abb. 3). Die Auf­nah­me und Auf­be­rei­tung der Mess­da­ten erfolg­te mit der Soft­ware Nexus, die Aus­ga­be der Daten mit Poly­gon an einem Auswertungsrechner.

Mess­ab­lauf

Vor Beginn der Mess­rei­he wur­de in Anleh­nung an die Ergeb­nis­se der Stu­die von Gor­ton et al. ⁵ ein ein­heit­li­ches Mess­pro­to­koll fest­ge­legt, das eine genaue Beschrei­bung der Posi­tio­nie­rung der Mar­ker­punk­te und das genaue Vor­ge­hen zu deren Bestim­mung beinhal­te­te. Der ers­te Mess­block wur­de stets von der labor­un­ab­hän­gi­gen Per­son BuFa BA im Labor in Dort­mund durch­ge­führt. BuFa BA brach­te das voll­stän­di­ge Full-Body-Plug-in-Gait-Modell am Pro­ban­den an, wor­auf­hin die ers­te Mes­sung erfolg­te. Für jeden Mess­block wur­den 10 gül­ti­ge Mess­durch­läu­fe (Tri­als) für die rech­te und lin­ke Sei­te auf­ge­nom­men. Dabei wur­den die Tri­als als gül­tig betrach­tet, wenn eine Kraft­mess­plat­te kom­plett von nur einem Fuß über­lau­fen wur­de. Nach Abschluss der Mes­sung ent­fern­te BuFa BA die Mar­ker der unte­ren Extre­mi­tät, um dem nach­fol­gen­den Tes­ter kei­nen Auf­schluss über die Mar­ker­po­si­tio­nen zu geben. Zu Beginn des zwei­ten Mess­blocks brach­te der Mit­ar­bei­ter des Labors in Dort­mund (DO) die Mar­ker an, und der zwei­te Mess­durch­gang erfolg­te. Die Mess­blö­cke 3 und 4 fan­den im Gang­la­bor des SPZ West­müns­ter­land statt, wobei Mess­block 3 von BuFa BA und Mess­block 4 vom Labor­per­so­nal (COE) durch­ge­führt wur­de (sie­he Abb. 3).

Aus­wer­tung der Kinematik

Auf­grund der gerin­gen Pro­ban­den­zahl wur­de in die­ser Stu­die eine beschrei­ben­de Sta­tis­tik unter Betrach­tung der Mit­tel­wert­da­ten­sät­ze ange­wandt. Jeweils 20 Daten­sät­ze eines Mess­blocks (10 BRK rechts/10 BRK links) wur­den zu einem gemit­tel­ten Daten­satz zusam­men­ge­fasst. Für jeden Pro­ban­den erga­ben sich somit vier Daten­sät­ze. Für die anschlie­ßen­de Aus­wer­tung wur­den die Win­kel­ver­laufs­kur­ven der Sagit­tal­ebe­ne von Hüf­te, Knie, obe­rem Sprung­ge­lenk (OSG), Tho­rax und Schul­ter her­an­ge­zo­gen und mit­tels Poly­gon aus­ge­ge­ben. Jeweils der ers­te Mess­block aller Pro­ban­den, der die Mes­sung in Dort­mund nach der ers­ten Mar­ker­an­brin­gung bil­de­te, wur­de als Refe­renz­da­ten­satz her­an­ge­zo­gen. Die Mit­tel­wert­kur­ven von Mess­block 1 wur­den für jeden betrach­te­ten Para­me­ter zusam­men mit der obe­ren und unte­ren Stan­dard­ab­wei­chung die­ses Mess­blocks als Streu­ungs­band abge­bil­det. Anschlie­ßend wur­den die zuge­hö­ri­gen Mit­tel­wert­kur­ven der Mess­blö­cke 2 bis 4 des­sel­ben Pro­ban­den im glei­chen Dia­gramm dar­ge­stellt (Abb. 4). Alle Win­kel­ver­laufs­kur­ven wur­den auf 100 % Gang­zy­klus (GZ) nor­miert und sind in abso­lu­ten Win­kel­ma­ßen abgebildet.

Ergeb­nis­se der Kinematik

Intra-Labor-Ver­gleich

Beim Ver­gleich der Tes­ter inner­halb eines Labors zeig­te sich ein par­al­le­ler Ver­lauf der Hüft­win­kel­kur­ven und des OSG. Bei jeweils zwei Pro­ban­den wie­sen die Mess­kur­ven zwi­schen Mess­block 3 und 4 Shifts auf (vgl. den Abschnitt „Beob­ach­te­te Abwei­chun­gen“ unten). Die Mess­kur­ven des Knie­ge­lenks zeig­ten sowohl zwi­schen den Mess­blö­cken 1 und 2 als auch zwi­schen den Mess­blö­cken 3 und 4 sehr gute Über­ein­stim­mun­gen. Bei Betrach­tung der Schul­ter­win­kel­ver­läu­fe war mit Aus­nah­me eines Pro­ban­den eben­falls eine Par­al­le­li­tät der Kur­ven und des Ver­laufs inner­halb der Streu­ungs­bän­der zu erken­nen (Abb. 5a–d).

Inter-Tes­ter-Ver­gleich

Die Win­kel­ver­laufs­kur­ven der Hüf­te zeig­ten bei drei von fünf Pro­ban­den über alle Tes­ter gute Über­ein­stim­mun­gen. Die Mit­tel­wert­kur­ven des Knie­ge­lenks wie­sen bei vier von fünf Pro­ban­den annä­hernd deckungs­glei­che Ver­läu­fe auf und lie­gen bei allen Pro­ban­den inner­halb der Streu­ungs­bän­der ⁶. Die Mit­tel­wert­kur­ven des OSG ver­lau­fen bei drei von fünf Pro­ban­den inner­halb des Streu­ungs­ban­des. Ver­gli­chen mit Hüft- und Knie­ge­lenk stel­len sich die Streu­ungs­bän­der des OSG zum Zeit­punkt der ter­mi­na­len Stand­pha­se und der Vor­schwung­pha­se brei­ter dar.

Intra-Tes­ter-Ver­gleich

Zwi­schen den Mess­blö­cken 1 und 3, die stets von BuFa BA durch­ge­führt wur­den, zei­gen sich bei drei von fünf Pro­ban­den sehr gute Über­ein­stim­mun­gen in den Hüft­win­kel­ver­läu­fen und gerin­ge Shifts der Mess­kur­ven bei den bereits erwähn­ten zwei Pro­ban­den. Die Knie­win­kel­ver­läu­fe ver­lau­fen bei allen fünf Pro­ban­den annä­hernd deckungs­gleich und inner­halb der Streu­ungs­bän­der. Bei den Mess­kur­ven des OSG zei­gen sich bei drei Pro­ban­den klei­ne Shifts. Den­noch ver­lau­fen alle Kur­ven inner­halb des Streuungsbandes.

Tho­rax

Die Mit­tel­wert­kur­ven der Tho­rax­be­we­gung ver­lie­fen inner­halb des Streu­ungs­ban­des. Das Aus­maß der Tho­rax­be­we­gung fiel in die­ser Stu­die sehr gering aus (< 2°). Auf­grund des gerin­gen Bewe­gungs­aus­ma­ßes wur­de von einer Aus­wer­tung inner­halb der Ver­glei­che abgesehen.

Aus­wer­tung und Ergeb­nis­se der Kinetik

Da die kine­ti­schen Ergeb­nis­se mar­ker­un­ab­hän­gig sind, wur­den die Mess­da­ten inner­halb eines Inter-Labor­Ver­gleichs betrach­tet. Hier­zu wur­den die gesam­ten kine­ti­schen Ergeb­nis­se eines Labors zu einem Mit­tel­wert zusam­men­ge­fasst. Des Wei­te­ren gel­ten die Boden­re­ak­ti­ons­kraft­da­ten als sehr gut repro­du­zier­bar ^{7 8 9}. Aus die­sen Grün­den wur­den in die­ser Stu­die aus­schließ­lich die Kraft­mess­sys­te­me mit­ein­an­der verglichen.

Inter-Labor-Ver­gleich

Die Boden­re­ak­ti­ons­kräf­te ver­lie­fen in allen drei Ebe­nen über­wie­gend inner­halb des Streu­ungs­ban­des (Abb. 6a–c) und waren sehr gut reproduzierbar.

Dis­kus­si­on

Kine­ma­tik

All­le erho­be­nen Win­kel­ver­laufs­kur­ven wie­sen einen phy­sio­lo­gi­schen Ver­lauf auf. Die Win­kel­aus­ma­ße und ermit­tel­ten Stan­dard­ab­wei­chun­gen von Hüft‑, Knie- und obe­rem Sprung­ge­lenk waren mit denen der Lite­ra­tur sehr gut ver­gleich­bar ^{10 11 12 13}.

Die Mess­kur­ven der Kine­ma­tik wie­sen bei allen Ver­glei­chen sehr gute Über­ein­stim­mun­gen unter­ein­an­der und mit den Streu­ungs­bän­dern auf. Beson­ders gute Ergeb­nis­se konn­ten beim Knie­ge­lenk beob­ach­tet wer­den. Die Kur­ven ver­lie­fen inner­halb der Streu­ungs­bän­der, die sich beson­ders schmal dar­stell­ten ¹⁴. Die­se Ergeb­nis­se wur­den im Vor­feld nicht erwar­tet, da die Bestim­mung der Posi­ti­on des Knie­mar­kers sich als rela­tiv kom­plex erweist. Die­se rich­tet sich nach dem Kom­pro­miss­dreh­punkt nach Niet­ert: Zur Bestim­mung des Kom­pro­miss­dreh­punkts muss­te zunächst late­ral der Knie­ge­lenk­spalt pal­piert wer­den. Anschlie­ßend wur­de aus­ge­hend vom Knie­ge­lenk­spalt 15 mm wei­ter pro­xi­mal die Höhe des Kom­pro­miss­dreh­punkts fest­ge­legt. Schließ­lich wur­de das Ante­rior-pos­te­ri­or-Maß auf die­ser Höhe bestimmt und im Ver­hält­nis 60:40 geteilt. Der sich erge­ben­de Punkt ist der Kom­pro­miss­dreh­punkt nach Niet­ert. Die Posi­tio­nie­rung der übri­gen Mar­ker rich­tet sich über­wie­gend nach knö­cher­nen Prominenzen.

Die Zunah­me der Streu­ungs­band­brei­te des OSG wäh­rend der ter­mi­na­len Stand­pha­se wur­de von Oun­puu et al. ¹⁵ und Schwartz et al. ¹⁶ eben­falls beob­ach­tet. Schwartz et al. sehen die Ursa­che dafür in der insta­bi­ler wer­den­den Posi­ti­on des Fußes wäh­rend der ter­mi­na­len Standphase.

Die Tho­rax­be­we­gung ver­lief inner­halb des für die 3‑D-Gang­ana­ly­se beschrie­be­nen sys­te­ma­ti­schen Mess­feh­lers von 2° ¹⁷. Ver­gleichs­da­ten aus der Lite­ra­tur zu der hier betrach­te­ten Tho­rax­fle­xi­on/-exten­si­on sind sehr rar, da vie­le Stu­di­en bereits ver­al­tet sind und mit nicht ver­gleich­ba­ren Mess­ver­fah­ren durch­ge­führt wur­den. Die hier vor­lie­gen­den Kur­ven sind in Bezug auf das Bewe­gungs­aus­maß mit den Kur­ven von Mur­ray et al. ¹⁸ sowie von Vogt und Ban­zer ¹⁹ ver­gleich­bar. Auf­grund der oben genann­ten Grün­de soll­te jedoch von einem Ver­gleich der abso­lu­ten Wer­te abge­se­hen wer­den. Die Tho­rax­be­we­gung scheint somit kein vali­der Para­me­ter zur Bestim­mung der Tages­form der Pro­ban­den zu sein.

Die Schul­ter­fle­xi­on/-exten­si­on wird in der Lite­ra­tur als sehr unre­gel­mä­ßig beschrie­ben ²⁰, da der phy­sio­lo­gi­sche Arm­schwung unab­hän­gig von der Bewe­gung der Bei­ne ist und auf viel­fäl­ti­ge Wei­se aus­ge­führt wer­den kann ²¹. Die Kur­ven zei­gen jedoch eine gute Über­ein­stim­mung beim Intra-Tes­ter-Ver­gleich und ver­lau­fen inner­halb des Streu­ungs­ban­des. Die Anbrin­gung der benö­tig­ten Mar­ker zur Mes­sung der Schul­ter­be­we­gung stellt sich dem­zu­fol­ge als gut repro­du­zier­bar dar. Die Betrach­tung der Schul­ter­fle­xi­on/-exten­si­on gibt in die­ser Stu­die eben­falls kei­nen Auf­schluss über die Tages­form der Probanden.

Die Mit­tel­wert­kur­ven der Boden­re­ak­ti­ons­kräf­te zeig­ten in allen Ebe­nen mit den in der Lite­ra­tur beschrie­be­nen Kur­ven ver­gleich­ba­re Wer­te. Die z‑Komponente stell­te sich als repro­du­zier­bars­te Kom­po­nen­te dar, wodurch sich die­se Beob­ach­tung mit denen der Lite­ra­tur deckt ^{22 23 24}. Ähn­lich repro­du­zier­bar stell­te sich auch die x‑Komponente (Ante­rior-pos­te­ri­or-Kom­po­nen­te) dar. Die y‑Komponente (medio­la­te­ra­le Kraft­kom­po­nen­te) zeig­te wie auch bei Fer­ra­ri et al. ²⁵ die größ­te Varia­bi­li­tät. Nach den hier vor­lie­gen­den Ergeb­nis­sen konn­te ange­nom­men wer­den, dass die Kraft­mess­plat­ten zwi­schen den Labo­ren kei­ne sys­te­ma­ti­schen Unter­schie­de auf­wie­sen und mit­ein­an­der ver­gleich­bar waren.

Beob­ach­te­te Abweichungen

Die bereits beim Intra-Labor-Ver­gleich beschrie­be­nen Shifts beim Hüft­ge­lenk konn­ten auch beim Inter­Tes­ter-Ver­gleich bei den­sel­ben zwei Pro­ban­den beob­ach­tet wer­den. Shifts ent­lang der y‑Achse bei ansons­ten par­al­le­lem Kur­ven­ver­lauf zu den ande­ren Mess­kur­ven sind auf eine leicht abwei­chen­de Mar­ker­po­si­ti­on zwi­schen den Mess­blö­cken zurück­zu­füh­ren ²⁶ (Abb. 7). Die­se Shifts tra­ten bei Betrach­tung der Hüf­te aus­schließ­lich bei den männ­li­chen Pro­ban­den auf. Es wur­de ver­mu­tet, dass die Spi­nen bei Män­nern auf­grund weni­ger pro­mi­nen­ter Aus­bil­dung schwie­ri­ger zu pal­pie­ren und somit feh­ler­an­fäl­li­ger sind. Des Wei­te­ren waren bei­de männ­li­chen Pro­ban­den kräf­tig und muskulös.

Wei­ter­hin wur­den Shifts bei den Mess­kur­ven des OSG beob­ach­tet. Da der Knö­chel­mar­ker ein­deu­tig auf den Knö­chel und der Zehen­mar­ker pro­xi­mal des Zehen­grund­ge­lenks der 2. Zehe plat­ziert wur­de, wur­de ver­mu­tet, dass die Plat­zie­rung des Fer­sen­mar­kers Ursa­che für die Shifts gewe­sen sein könn­te. Die­ser soll­te sich auf einer Höhe mit dem Zehen­mar­ker befinden.

Fazit

Die in die­ser Stu­die erho­be­nen Daten zeig­ten eine sehr gute Ver­gleich­bar­keit der Mess­ergeb­nis­se zwi­schen den betei­lig­ten Labo­ren und Unter­su­chern. Die Mar­ker­an­brin­gung basie­rend auf einem ein­heit­li­chen Mess­pro­to­koll zeig­te eine sehr gute Repro­du­zier­bar­keit. Die Plat­zie­rung des Knie­mar­kers ent­spre­chend dem Knie­kom­pro­miss­dreh­punkt nach Niet­ert erwies sich dabei als beson­ders gut repro­du­zier­bar. Zudem stell­te sich her­aus, dass die Fle­xi­ons- und Exten­si­ons­win­kel­ver­läu­fe des Tho­rax und der Schul­ter sich nicht als Para­me­ter zur Beur­tei­lung der Tages­form bei gesun­den Pro­ban­den zu eig­nen schei­nen. Basie­rend auf den hier erho­be­nen Ergeb­nis­sen ist eine Koope­ra­ti­on zwi­schen zwei Mess­la­bo­ren mit ver­gleich­ba­rer Aus­stat­tung also pro­blem­los durchführbar.

Aus­blick

Fol­ge­stu­di­en soll­ten mit einem grö­ße­ren Pro­ban­den­kol­lek­tiv durch­ge­führt wer­den. Eine Unter­tei­lung in rech­te und lin­ke Sei­te inner­halb der Aus­wer­tung zukünf­ti­ger Stu­di­en erscheint sinn­voll, ins­be­son­de­re bei der Unter­su­chung patho­lo­gi­scher Gang­bil­der. Zu beden­ken ist auch, dass die­se Stu­die auf die als gut repro­du­zier­bar dar­ge­stell­te Sagit­tal­ebe­ne beschränkt wur­de. Wei­ter­füh­rend soll­te daher auch die Unter­su­chung der Ver­gleich­bar­keit der Fron­tal- und Trans­ver­sal­ebe­ne unter Ein­be­zie­hung der Dreh­mo­men­te von eben­so gro­ßem Inter­es­se sein ²⁷²⁸.

Für die Autoren:
Lisa Tro­ni­cke
FH Münster/Steinfurt in Zusam­men­ar­beit mit der Bun­des­fach­schu­le für Orthopädie-Technik
Schliepstr. 6–8, 44135 Dortmund
Lisa.tronicke@yahoo.de

Begut­ach­te­ter Beitrag/reviewed paper

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