ATSB1802 Bewegungsanalysen im Rehasport und in der Rehabilitation

Im Folgenden findet ihr die grobe Struktur vor, wie euer Wiki-Projekt aussehen sollte. Das Template ist in sich logisch aufgebaut.

In der Einleitung könnt ihr vorab die Inhalte und Schwerpunkte eures Projektes erwähnen, aber noch nicht näher darauf eingehen. Zudem ist es gut die Themenschwerpunkte anhand eines (einführenden) Beispiels zu verdeutlichen. Dazu könnt ihr diverse Medien in das Wiki einbetten, wie z.B. YouTube-Videos, Grafiken, Tabellen, etc..

Nachdem die Wiki-Leser (erfolgreich) auf das Thema eingestimmt wurden, könnt ihr mit der Vorstellung der Projektinhalte beginnen. Denkt daran euren Überlegungen freien Lauf zu lassen und keine Bücher wiederzugeben. Ziel des Projektes ist mitunter die Entwicklung eines kritischen Standpunktes (vgl. Wiki-Leitfaden) und dies ist nur möglich, wenn ihr euch intensiv mit der Thematik auseinandersetzt.

Eine kurze Zusammenfassung gegen Ende des Wiki-Eintrags ist sicherlich nicht verkehrt. Ich könnt die aussagekräftigsten Informationen aus den Inhalten nochmals hervorheben, damit sie im Kopf hängen bleiben.

Abschließend formuliert ihr noch ein paar Kontrollfragen, die den Leser noch ein letztes Mal zum Nachdenken anregen. Dabei sollten die Fragen als nummerierte Listenpunkte aufgeführt werden. Das Schlusslicht im Wiki-Eintrag stellt die Quellenangabe dar. Diese erfolgt nach den Richtlinien des Studienleitfaden des IfS - Version 4 , welchen ihr euch auf der Homepage des IfS herunterladen könnt.

Folgend findet ihr ein Template zur Erstellung neuer Wiki-Einträge mit dem ein oder anderen Beispiel für Zitationsvorgaben sowie Formatierungsmöglichkeiten (Tipp: ihr könnt einfach den Quellcode kopieren und in euer Wiki-Projekt einfügen!)

Titel Eures Wikis

Modul-Icon
Veranstaltung
Autor(en)
Bearbeitungsdauer
Voraussetzungen
Status
Zuletzt geändert am

Achtung: Benutzt diese Vorlage für eure Wiki-Einträge!!

Hier findet ihr Hilfestellungen beim Formatieren des Wikis: HowTo - Wiki-Format
Hier gibt es Hilfe zum Erstellen eines Tutorials/Podcasts HowTo - Tutorial


Einleitung

Der menschliche Gang kann durch verschiedene Faktoren, wie Verschleißerscheinungen, Diabetes, Sportunfälle oder Überlastungen beeinträchtigt werden und daraus resultierend eine erhebliche Einschränkung der Lebensqualität bedeuten (Schaffert et al., 2016, S. 386). Dies zeigt die Bedeutung einer Rehabilitationsbehandlung zur vollständigen Rekonvaleszenz des Bewegungssystems und der Mobilität sowie die Beseitigung fehlerhafter Bewegungen (Schaffert et al. 2016, S. 386). Das primäre Ziel der Rehabilitation ist eine Wiedereingliederung des Patienten in dessen gesellschaftliches, berufliches und sportliches Leben. Biomechanische Instrumente und Methoden unterstützen den Rehabilitationsprozess und sind ein wichtiger Teil der wissenschaftlichen Begleitung und Dokumentation (Jöllenbeck, 2003, S. 13).

Durch bewegungsanalytische Verfahren und Systeme können nach Banzer et al. (2004, S.122) schnell veränderliche Größen, Messwertübertragung, -darstellung und -registrierung objektiv gemessen werden. Zudem dienen Bewegungsanalysesysteme und –verfahren beispielweise nach einer Operation Bewegungsabläufe wieder richtig zu erlernen und falsche Bewegungen zu mindern oder zu vermeiden. Häufig ist es auch ein Aufhalten des Verlernens von Bewegungsabläufen wie bei degenerativen Erkrankungen. Zudem können diese Systeme- und Verfahren Orthopäden, Ärzten und Therapeuten ebenfalls wichtige Hinweise über den Rehabilitationsfortschritt ihrer Patienten liefern. Sie machen es möglich, dass genauestens erkannt werden kann, in wie weit die Patienten ihren Bewegungsapparat belasten können oder nicht. Auch für den Patienten selbst ist es durch Bewegungssysteme und – Verfahren einfacherer Fehler in ihren Bewegungsabläufen zu erkennen, da diese sichtbar gemacht werden können. Insbesondere ist das Ziel der Gang- und Laufanalysen die Optimierung des Therapieerfolgs (Schaffert et al. 2016, 385).



verfasst von Svenja Heidl, Angelina Trippler & Alexandra Hartwig


Video über den Lokomat

Ein Roboter unterstützendes System zur Bewegungsanalyse und Gangtraining

1. Bewegungsanalysesysteme und die Anwendung in der Rehabilitation

Dieser Teil des Eintrages beschäftigt sich mit vorhandenen Bewegungsanalysesystemen und welche Anwendung sie in der Rehabilitation finden.

verfasst von Svenja Heidl


1.1. Systeme der Bewegungsanalyse

Über die Jahre haben sich die Bewegungsanalysesysteme stetig weiterentwickelt. In diesem Eintrag geht es um Bewegungsanalysesysteme, welche in der Rehabilitation Anwendung finden. Zum Verständnis werden zunächst allgemeine Systeme zur Bewegungsanalyse dargestellt, um dann auf die Systeme einzugehen, die in der Rehabilitation zum Einsatz kommen.

verfasst von Svenja Heidl


1.1.1 Lichtschranken

Systeme, die über Lichtschranken arbeiten, erfassen die Größen Zeit und Geschwindigkeit. Sie bestehen aus einem Sender und einem Empfänger. Sie sind durch einen Strahl miteinander verbunden. Wird ihr Lichtstrahl unterbrochen, geben sie ein Auslösesignal ab (Wolff 2018, S. 14). Diese Strahlen sind meist ultrarot oder -violett und damit unsichtbar. Lichtschranken finden Anwendung in der Messung von mittleren Geschwindigkeiten.

verfasst von Svenja Heidl


1.1.2 Kontaktsensoren

Kontaktsensoren sind Systeme, die zur Erfassung von Bodenkontaktzeiten dienlich sind. Sie sind überwiegend in Matten eingelassen. Es ist wichtig, dass die Schwellenwerte, welche für die Auslösung sorgen, richtig eingestellt sind. Hierzu zählen ebenso auch die Kraftmessplatten, Druckmessplatten auch Fußabdrucksysteme. Sie alle funktionieren über Kontaktsensoren. Das bedeutet, dass es zur Auslösung kommt, wenn ein Kontakt zwischen Subjekt und Sensoren entsteht (Banzer et al. 2004, S. 125).

verfasst von Svenja Heidl


1.1.3 2D- und 3D-Bewegungsanalysesysteme

In den letzten 20 Jahren sind im Züge der Technik neue Möglichkeiten entwickelt worden, um Bewegungen noch besser erfassen zu können und nicht nur mehr über einen subjektiven Blick. Zunächst gab es mit der Erfindung des Videorecorders die Möglichkeit, Bewegung 2D zu erkennen. Jedoch kann hierbei die Bewegung nur aus einem Blickwinkel betrachtet werden. Es ist somit nicht möglich die Bewegung in mehreren Ebenen zu erfassen. Dies führt dann häufig zu Fehlinterpretationen, da Gelenkwinkel und Bewegungsverläufe nicht richtig dargestellt werden (Banzer et al. 2004, S. 133–134). Besser sind deshalb mittlerweile die 3D-Bewegungsanalysesysteme. Sie arbeiten im Gegensatz zu den 2D-Bewegungsanalysesystemen unabhängig davon, wo der zu Untersuchende im Raum steht (Banzer et al. 2004, S. 134). Bei der 3D-Bewegungsanalyse ist es möglich, Bewegung zu erfassen, welche außerhalb von den Kameraebenen sind. Solche Systeme können dadurch, dass sie mit mehreren Kameras arbeiten auch in der Transversalebene arbeiten und die Extension/Flexion, Ab-/Adduktion und Innen-/Außenrotation berechnen (Simi reality motion system 2014). Zu diesem System gehören die Körperflächenmarker. Diese ermöglichen es, dass bestimmte Körperpunkte, die für den Untersuchenden relevant sind, erkannt und verfolgt werden können. Es ist zu unterschieden zwischen aktiven und passiven Markern. Aktive Marker sind durch Kabel mit der Systemeinheit verbunden. Passive Marker dagegen nicht (Banzer et al. 2004, S. 135).

Eine Weiterentwicklung der 3D-Bewegungssysteme sind die Motion Capture Systeme, die vor allem in der Filmproduktion Anwendung finden. Mittlerweile wird auch in der Medizin immer mehr Gebrauch davon gemacht. Beim System der Motion Capture kommen noch mehr Hochgeschwindigkeitskameras zum Einsatz, welche sensibler sind und eine viel bessere Aufnahme von Bewegung gewährleisten können. Auch hier werden am Körper Marker an den relevanten Gelenken befestigt und so kann dann anschließend anhand dieser Marker die Bewegung auf eine virtuelle 3D-Figur übertragen werden. In der Medizin können so Störungen am Bewegungsapparat ohne operative Eingriffe diagnostiziert werden. Das System liefert somit exakte Daten über Gangzyklen, Gelenkbewegungen, Translationen oder Rotationen. Ärzten wird damit Arbeit abgenommen (Roman 2010).

verfasst von Svenja Heidl


1.1.4 Roboter unterstützende Bewegungsanalysesysteme

Die Robotik hat sich in den letzten Jahren enorm weiterentwickelt. Dies ist nicht nur im Alltag nützlich, sondern auch in der Medizin. Die Technik ist so weit, dass sie Bewegungen des Körpers nachahmen, ersetzen oder unterstützen kann. Die Robotik ersetzt immer mehr den Menschen an Maschinen, beispielweise in der Fertigung, aber auch in der Pflege, Therapie und Rehabilitation wird sie zur Unterstützung genutzt. Die Bewegungsanalyse und auch das Gangtraining können anhand der Robotik unterstützenden Technik erfolgen. In der Rehabilitation geben solche Systeme ein genaues Feedback über die Entwicklung des Patienten. Sie werden genutzt, um Patienten mit Schlaganfall, Rückenmarksverletzungen, Schädel-Hirn-Trauma, Parkinson-Krankheit oder Multipler Sklerose wieder an selbstständige Bewegungen heranzuführen (Bettina Quentin 2017, S. 2). Die Roboter unterstützende Technik ermöglicht es eine exakte Analyse und Gangtraining durchzuführen. Die Gangparameter können individuell auf den Patienten eingestellt werden, zusätzlich wird eine Rückmeldung gegeben in wie weit die betreffenden Körperteile belastet werden. (Bettina Quentin 2017, S. 5).

Alle beschriebenen Systeme stehen in Verbindung mit Computern, welche eine Rückmeldung über die Bewegungen geben und so die Analyse anhand von Diagrammen, Darstellungen (3D-Figuren), Vergleichen, Tabellen und Graphen ermöglichen.

verfasst von Svenja Heidl


Ein Beispiel hierfür ist der Myosuit, ein motorisierter Anzug, der den Patienten bei verschiedenen Gangfunktionen im Alltag unterstützen kann. Das Gerät funktioniert nach dem Prinzip der „Kraftübertragung in funktionelle Textilien“ (Riener, 43) mit Hilfe von Motoren, Seilzügen, Sensoren und Computerintelligenz. Dieser High-Tech-Anzug unterstützt beispielsweise gehbehinderte Personen bei körperlichen Aktivitäten ( z.B. Aufstehen, Stehen, Gehen und Treppensteigen) (vgl. Riener, 43).

Abb. 2: motorisierter Anzug: Myosuit (Riener, 2017/18)

verfasst von Angelina Trippler

1.2. Rehawalk und Lokomat

In diesem Kapitel werden zwei Systeme vorgestellt, welche in der Rehabilitation Anwendung finden.

verfasst von Svenja Heidl


1.2.1 Rehawalk

Der Rehawalk wurde von der Firma Zebris entwickelt. Er ermöglicht eine Analyse und Gangtraining in der Rehabilitation. Die Rehabilitation erfolgt über ein Laufband gestütztes Training und es ist entweder eine Vollbelastung oder auch nur eine Teilbelastung einstellbar. Eine Entlastungseinheit mit Gurtsystem ermöglicht diese Teilbelastung. Das System beinhaltet im Laufband installierte Drucksensoren, die jede Bewegung wahrnehmen sowie eine Projektion, die ebenso das Schrittmuster aufnimmt.

Durch einfaches Gehen auf dem Laufband beginnt die Analyse und der angeschlossene Computer ermöglicht eine direkte Einsicht in die Bewegung. Daraufhin folgend können so die Zielparameter (Schrittlänge, Schrittweite und Fußrotation) für das Gangtraining eingestellt werden. Abschließend kann so eine vergleichende Analyse und ein Feedback über den bisherigen Rehabilitationsstand des Patienten gemacht werden. Des Weiteren ist beim Rehawalk ein Gangtraining mit virtuellen Feedback möglich. Der Patient kann so durch eine virtuelle Laufumgebung selbstständig seine Bewegung wahrnehmen und sehen. Für Patienten nach einer Hüft- oder Knieendoprothese kann ein kontrolliertes Training durchgeführt werden bei dem direkt durch eine eingestellte Belastungsgrenze die Meldung gegeben wird, die weniger zu belastende operierte Seite zu entlasten (zebris Medical GmbH 2018).

verfasst von Svenja Heidl


1.2.2 Lokomat

Der Lokomat ist für Patienten in der Rehabilitation entwickelt worden, welche einen Schlaganfall, Rückenmarksverletzungen und Schädel-Hirn-Trauma erlitten, um sie wieder in ein bewegtes Leben einzuführen. Aber auch in den Krankheitsbildern wie Endoprothesen und degenerative Gelenkerkrankungen der unteren Extremitäten findet der Lokomat Anwendung.

Bild: Hocoma, Schweiz

Das System ist ein Roboter unterstützendes Bewegungsanalysesystem inklusive Gangtraining. Als führend gilt hier die Firma Hocoma. Es ermöglicht dem Patienten durch das individuell einstellbare Exoskelett auf einem Laufband zu laufen. Es ist eine Anpassung aller Parameter, Geschwindigkeit, Belastung und Roboterunterstützung, möglich. Auch hier ist es ebenso wie beim Rehawalk System möglich, durch eine virtuelle Umgebung auf einem Bildschirm die Analyse und das Gangtraining abwechslungsreich zu gestalten.

Bild: Hocoma, Schweiz

Der Vorteil des Lokomat ist, dass er sich an den Zustand des Patienten anpasst. Lässt dessen Aufmerksamkeit nach, passt er das Training an und wählt eine andere Aufgabe aus. Das Feedback wird hier ebenfalls wie beim Rehawalk System über einen Bildschirm zeitgleich angezeigt, so dass Patienten und Therapeut darauf Einsicht haben und handeln können. Das Feedback enthält die plantare Druckverteilung, gibt eine sensorische Rückmeldung, zeigt den Gangzyklus und Gelenkwinkel von Hüfte und Knie, welcher ständig angepasst werden kann (Hocoma AG 2018).

Bild: Hocoma, Schweiz

Der Lokomat erleichtert die Arbeit für den Therapeuten enorm, da der Patienten sein Training dank der Roboter-Unterstützung selbstständig durchführen kann und es sofort automatisch auf seine Ermüdung angepasst wird.

verfasst von Svenja Heidl


2. Aktueller Forschungs- und Entwicklungsstand

Im Folgenden wird die Entwicklung der Forschung bezüglich der Ganganalyse im Bereich der Rehabilitation beschrieben. Hierbei lässt sich eine Tendenz von stationären Videoanalysen hin zu mobilen Analyseverfahren erkennen, die beispielhaft vorgestellt werden.

verfasst von Angelina Trippler


2.1 Entwicklungen der Methoden der klinischen Bewegungsanalyse (2007)

Die Rechtfertigung für die Bestrebungen weiterer Forschung im Bereich der klinischen Bewegungsanalyse ergibt sich aus den Zielrichtungen dieser Untersuchungen. Einerseits sollen die diagnostischen Möglichkeiten unterstützt werden, sowie bereits etablierte oder auch neuartige Therapien überprüft werden. Andererseits soll der Verlauf von chronischen Erkrankungen kontrollierbar sein und das Ausmaß der Erkrankung beurteilbar sein. Außerdem sollen die Analysen die Entscheidung bei Differentialdiagnosen, d.h. eine Diagnose aus der Gesamtheit aller bestimmen zu können, erleichtern (vgl. Rosenbaum, 208). Des Weiteren werden an klinische Messverfahren besondere Anforderungen gestellt. Beispielsweise sollte die Beobachtung die das Verfahren ermöglicht nicht mit bloßem Auge beobachtbar sein, sondern weitere Erkenntnisse liefern. Außerdem ist es wichtig, dass die Messung die zu erfassende Funktion nicht beeinträchtigt (vgl. Rosenbaum, 208).

Einfache Messmethoden der räumlich-zeitlichen Dimension, z.B. mit Maßband und Stoppuhr, geraten schnell an ihre Grenzen. Beispielsweise bei der Quantifizierung von Seitendifferenzen oder der Differenzierung von Stand- und Schwungphasendauer (vgl. Rosenbaum 209). Über diese kinematischen Aspekte hinaus ist es folglich notwendig durch kinetische Analysen diejenigen Bewegungen und äußeren Kräfte zu erfassen, die bspw. die Gelenkbelastungen verursachen (vgl. Rosenbaum, 209). In der Kinetik werden die Kraft- und Bewegungsdaten kombiniert, um dadurch die äußeren sowie inneren muskulären Momente, die auf die Gelenke wirken, abschätzen zu können (vgl. Rosenbaum, 209)

Abb. 6: Differenzierung der Mechanik (Wick, 2013, 29)

verfasst von Angelina Trippler


2.2 Entwicklung der dreidimensionalen Bewegungsanalyse

In der klinischen Anwendung wird für Ganganalysen häufig ein Mehrkamerasystem genutzt. Mit Hilfe standardisierter Auswerteverfahren werden Parameter ausgewertet, die sich auf die Phasen des Gangzyklus beziehen. Diese können dann mit Standardwerten oder den Werten der nicht betroffenen Gegenseite verglichen werden (vgl. Rosenbaum, 209). Seit der ersten 3D Analyse im Jahre 1896, wurde das Verfahren zunehmend schneller durchführbar. Dies ist beispielsweise durch die Verwendung von aktiven (z.B. LEDs) oder passiven Markern, die das Licht reflektieren (vgl. Rosenbaum, 209). Die Fehlerquellen die mit diesen Markern einhergehen können beispielsweise bei der Platzierung der Marker, wenn unzureichende anatomische Kenntnisse vorhanden sind, entstehen. Weiterhin werden die Daten ungenau wenn die Marker verschoben oder verdeckt werden (vgl. Rosenbaum, 209). Aufgrund dieser Fehlerquellen wurde in der Forschung versucht neue Systeme ohne Marker zu entwickeln. Diese Neuentwicklungen werden auch im Bereich der Computergrafik und der rechnergestützten Bilderkennung erforscht, und entfernen sich somit aus dem Bereich der Biomechanik (vgl. Rosenbaum, 210). Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die Einschränkung der Untersuchungsumgebung auf das Labor eine weitere Fehlerquelle darstellen kann. Durch die spezielle Beobachtungssituation sowie die ungewohnte Laborumgebung präsentiert der Patient häufig sein bestes Gangbild, welches jedoch stark von seinen alltäglichen Gangbewegungen abweichen kann (vgl. Rosenbaum, 210). Durch die Analysen im Labor können folglich keine Aussagen über die Bewegungen des Patienten in beruflichen bzw. häuslichen Kontexten getroffen werden. Aus diesem Grund wurden ADL Monitore (Activities of Daily Living) entwickelt, die meist auf Beschleunigungssensoren basieren und im Alltag getragen werden können (vgl. Rosenbaum, 210). Diese Geräte können Bewegungen bis zu mehrere Wochen aufzeichnen. Folglich kann man zwischen zwei Messsystemen unterscheiden, einerseits den stationären Kraftmessplattformen (z.B. Laufband) und andererseits den mobilen Systemen, die im Folgenden erläutert werden.

verfasst von Angelina Trippler


2.3 ADL- Monitoring

Der Step Activity Monitor basiert auf dem Beschleunigungssensor und wird am Sprunggelenk angebracht. Neben der Messung der Schrittzahl können auch „Aussagen über die Intensität der Gangaktivitäten“ sowie „Daten zur Beurteilung der Mobilität“ (Rosenbaum, 211) geliefert werden. Der Minimod kann drei Beschleunigungssignale mit Hilfe von Beschleunigungssensoren und Speicherkarten aufzeichnen. Der Sensor wird am unteren Rücken getragen und kann neben der Schrittzahl auch die Schrittlänge und die Ganggeschwindigkeit bestimmen (Rosenbaum, 211).

verfasst von Angelina Trippler


2.4 Aktuelle Forschung am Beispiel der mobilen akustischen Gang- und Laufanalyse

Die mobile akustische Gang- und Laufanalyse basiert auf einem mobilen Feedbacksystem bestehend aus zwei Messsohlen sowie einem Bewegungssensor. Mit diesem System kann das Abrollverhalten der Gang- und Laufbewegung analysiert werden (vgl. Schaffert et al. 2016, 385). Dazu löst die Messeinrichtung „die auf den Fuß einwirkende Vertikalkomponente der Bodenreaktionskraft zeitlich und örtlich“ (vgl. Schaffert et al. 2016, 386) auf und ordnet sie den jeweiligen Skelettstrukturen oder Fußregionen zu. Durch die Software können „relevante Gangparameter unter Berücksichtigung der Belastungszonen von Vor-, Mittel-, Rückfuß und Gewichtsverlagerung (lateral, medial)“ (Schaffert et al. 2016, 385) berechnet werden. Neben einem Links-rechts- Vergleich können durch die Analyse Aussagen über mögliche Fehlbelastungen und das Schonverhalten getroffen werden (vgl. Schaffert et al., 385).

Abb.7: Schuheinlage mit gedruckten Folien-Kraftsensoren, Inertialsensor und Elektronik (oben); Sensorverteilung und Leiterbahnen (unten) (Schaffert et al.,388)

Um einer kognitiven Überforderung entgegenzuwirken, können die Daten nicht lediglich visuell über einen Display eingesehen werden, sondern zusätzlich auditiv (vgl. Schaffert et al. 2016, 386). Durch die Sonifikation (Vertonung) des plantaren Druck-Zeit- Verlaufs kann dem Patienten eine Rückmeldung seines Gangbildes über Kopfhörer zurückgemeldet werden. Die Tonhöhe ändert sich mit den Druckverteilungswerten (zeitabhängige bewegungsdefinierte Klangsequenzen) (vgl. Schaffert et al. 2016, 390f.). So werden „Veränderungen einzelner kinematischer Schrittparameter zwischen linkem und rechtem Fuß […] in der Schrittfolge sowie zwischen einzelnen Schritten unmittelbar hörbar (ansteigender/abfallender Ton)“ (Schaffert et al. 2016, 391). Diese Zusammenführung von Akustik und Motorik im System sowie der unbewussten Wahrnehmung des Signals ermöglicht eine „direkte und intuitive Anpassung der Bewegungsausführung an den Klang“ (Schaffert et al. 2016, 387). Die Daten, die mittels der Sohle erfasst wurden werden via Bluetooth an einen PC gesendet (vgl. Schaffert et al. 2016, 389).

verfasst von Angelina Trippler


3. Bewegungsanalysen in der Praxis

In der orthopädisch-traumatologischen Rehabilitation werden primär vorhandene Bewegungsdefizite mit dem Ziel der Rekonvaleszenz der normalen Funktion behandelt, die „aus Erkrankungen resultieren, ebenso aus ebenso aus Funktionsstörungen, Funktionseinschränkungen oder Schädigungen des Stütz-, Haltungs- und Bewegungsapparates durch Verschleiß, Unfall oder Verletzung“ (Jöllenbeck, 2003, S. 13). Dokumentiert, gesteuert und begleitet wird der Rehabilitationsverlauf wesentlich durch biomechanische Instrumente (Jöllenbeck, 2003, S. 13). Dabei ist die instrumentierte Gang- und Bewegungsanalyse ein wichtiges Diagnostikinstrument und Bestandteil zur klinischen Beurteilung des Gehverhaltens. Ihre Ergebnisse sind Hilfsmittel für Ärzte und Therapeuten zur weiteren Planung des Therapieprozesses und dessen Prioritäten, sowie zur Verlaufskontrolle und zum Feedback für die Patienten (Amelung & Seidel, 2005, S. 413). Der Grund hierfür ist, dass sie aufzeigt, wie stark vorhandene vorhandene Defizite, Fehlstellungen und Fehlhaltungen ausgeprägt sind und wie sie sich im Verlauf verändern (Jöllenbeck, 2003, S. 13).

Die Ganguntersuchung an Diagnostikinstrumenten findet nach definierten Kriterien statt wie zum Beispiel dem Gangrhythmus, der Gehgeschwindigkeit, der Spurbreite, der Schrittlänge, der Beckenbewegungen oder der Arm- und Schulterbewegungen, um nur einige zu nennen. Dies „ermöglicht dem Untersucher, die Gesamtcharakteristik der Bewegungsabläufe zu erfassen und mit dem virtuellen Bild eines normalen Ganges zu vergleichen“ (Amelung & Seidel, 2005, S. 409).

Wird das Patientengut einer orthopädisch-traumatologischen Rehabilitation genauer betrachet, unterscheiden sich folgende beiden Gruppen voneinander (Jöllenbeck, 2003, S. 14):

Tabelle 1: Patientengut der orthopädisch-traumatologischen Rehabilitation (modifiziert nach Jöllenbeck, 2003, S. 15)
Patienten mit…
…verschleißbedingten, chronischen Bewegungsdefiziten … akuten Verletzungen oder Schädigungen des aktiven und passiven Bewegungsapparates
- Operative Versorgung in den meisten Fällen - Vorwiegend Sportverletzungen
- Ältere Patienten - Jüngere Patienten

Der weitere Inhalt des Wikiprojekts konzentriert sich auf die erste Gruppe mit dem Schwerpunkt auf Patienten mit Hüft- oder Knie-TEP.

verfasst von Alexandra Hartwig


3.1. Biomechanisch instrumentierte Bewegungsanalysen bei Patienten mit Hüft- oder Knie-Tep im Rehabilitationsverlauf

Das Kernproblem der Patienten mit Hüft- und Knieprothesen ist das gestörte Gangbild. Hierfür gibt es nach Jöllenbeck zwei verschiedene Ursachen: Dies ist zum einen das Bewusstsein über den Fremdkörper und der damit verbundenen Unsicherheit und dem fehlenden Vertrauen in die Funktionsfähigkeit des Körpers. Zum anderen ist das gestörte Gangbild das Resultat von Schmerzvermeidungsstrategien, die sich über viele Jahre hinweg gefestigt haben. Das unrhythmische Bewegungsbild ist gekennzeichnet durch Ausweichbewegungen, einem einseitige orientierten Gang oder Hinken, das mehr oder weniger stark ausgeprägt ist.

Biomechanisch gestützte Bewegungsanalysen vor- und in regelmäßigen Abständen nach der Operation können dabei helfen ein derartes Gangbild zu diagnostizieren und therapieren, denn sie zeigen bestehende Defizite, Fehlstellungen und Fehlhaltungen im Rehabilitationsverlauf dar und geben den betroffenen Patienten zudem Sicherheit und geistige Stärke. Erhoben werden dabei die dreidimensionalen Bodenreaktionskräfte und Momente, ebenso wie die Kraftangriffspunkte und Parameter wie Impulse, Schrittlänge und Zyklusdauer (Jöllenbeck, 2003, S. 15). Dass der Einsatz von Bewegungs- und Ganganlysen zur Transparenz des Therapiefortschritts zu verschiendenen Zeitpunkten der Rehabilitation und vor allem am Anfang und am Ende ein wichtiger Bestandteil des Rehabilitationsverlaufs nach einer TEP-Operation ist, kann durch wissenschaftliche Studien belegt werden.

Eine Studie von Jöllenbeck (2013) zeigt, dass ein regelmäßiges und feedbackgestütztes Gangtraining auf Grundlage von Bewegungs- und Ganganalysen bei Knie-Tep Patienten eine schnellere Verbesserung und Normalisierung des eigenen Gangbildes ermöglicht. Zur Beurteilung des Fortschritts wurde jeweils eine 3D-Bewegungsanalyse vor und nach dem 14-tägigen Laufbandtraining durchgeführt (Jollenbeck, 2013, ??? „Normalisierung des Gangbildes bei Patienten nach Knie-Tep durch Gangtraining auf dem Laufband).

Ebenso zeigt eine Arbeit von Prietschmann et al. (2016) auf, dass sich die Ergebnisse, dazu zählen speziell die wesentlichen Gangparameter einer Ganganalyse zur Bestimmung der kinematischen und kinetischen Gangparametern am Anfang und am Ende der stationären Rehabilitation signifikant verbessert haben. Jedoch zeigen die Eregbnisse ebenso, dass noch kein gleichmäßiges und sicheres Gangbild erreicht ist.

verfasst von Alexandra Hartwig


3.2. Biomechanisch instrumentierte Bewegungsanalysen bei Patienten mit Hüft- oder Knie-Tep zur Bestimmung der Teilbelastung

Neben der Diagnostik und der Therapie von Bewegungsdefiziten werden Ganganalysen bei TEP-Patienten eingesetzt, um die von den Ärzten vorgegebene Teilbelastung nach der Operation zu bestimmen. Dies erfolgt mittels Pedobarographie und Dynamographie. Häufig stehen den Patienten in stationären und rehabilitativen Einrichtungen lediglich Personenwaagen zur Bestimmung der Teilbelastung zur Verfügung. Jöllenbeck, 2003, S. 15). Es wurde diagnostiziert, dass der Großteil der TEP-Patienten die festgelegte Teilbelastung bedingt durch fehlende Kraftfähigkeiten und koordinative Defizite erheblich überschreiten (Jöllenbeck & Schönle, 2005). Beck et al. (o.J.) zeigen auf, dass die Abweichung der Teilbelastungsvorgabe durch Bestimmung der Belastung durch eine Kraftmessplatte in Verbindung mit einem Feedbacktraining des Gangs zum korrekten Einsatz der Gehstützen hochsignifikant verringert hat.

verfasst von Alexandra Hartwig


Zusammenfassung und Ausblick


Themenvorschläge für Folge-Wikis


verfasst von M. Mustermann


Eigener Standpunkt


verfasst von M. Mustermann


Fragen

1. Frage: Welche Systeme zur Bewegungsanalyse gibt es?
2. Frage: Aus welchen Gründen wurden in der Forschung verstärkt mobile Bewegungsanalysen entwickelt?
3. Frage: Alexandra ?

Literatur

Banzer, Winfried; Pfeifer, Klaus; Vogt, Lutz (2004): Funktionsdiagnostik des Bewegungssystems in der Sportmedizin. Berlin, Heidelberg: Springer.

Bettina Quentin (2017): Roboter unterstützte Gangtherapie in der Neurologischen Rehabilitation – was können wir erwarten? Erfahrungsbericht zum Robotik-Einsatz in der Physiotherapie. Hg. v. Bettina Quentin. Berlin. Online verfügbar unter https://lvno.physio-deutschland.de/fileadmin/data/be_bb/News/pdfs/Robotik-Artikel-LVNO-Homepage.pdf, zuletzt geprüft am 15.06.2018.

Böhme, Bianka (2012). Studie zur Untersuchung der Validität des neuen Ganganalysesystems RehaWatch® der Firma Hasomed an gesunden Probanden Zugriff am 20.06.2018 unter https://d-nb.info/1030521794/34

Hocoma AG (2018). Hg. v. Hocoma AG. Volketswil. Online verfügbar unter https://www.hocoma.com/de/, zuletzt geprüft am 16.06.2018.

Riener, Robert (2017/18). Rehabilitationsrobotik: Neue Technologien helfen im Alltag und in der Therapie Zugriff am 20.06.2018 https://www.balgrist.ch/fileadmin/user_upload/Forschung-Lehre/Orthopaedie/bericht_wissenschaft_innovation_2017.pdf

Roman, Jean-Philippe (2010): Bildverarbeitung in der Medizin. Digitalkameras etablieren sich in immer mehr medizinischen Applikationen. Hg. v. Allied Vision Technologies GmbH. Stadtroda (3). Online verfügbar unter https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/opph.201190119, zuletzt geprüft am 15.06.2018.

Rosenbaum, Dieter (2007). Einsatzmöglichkeiten und neue Entwicklungen der klinischen Bewegungsanalyse. In Freiwald, J., Jöllenbeck, D. & Olivier, N. (Hrsg.) Prävention und Rehabilitation. Symposiumsbericht Bad Sassendorf 2006. (S. 207-212). Köln: Sportverlag Strauß

Schaffert, N. & Goetze, I. & Mattes K. & Knieling, T. & Stephan, K.M. (2016). Mobile akustische Gang- und Laufanalyse. Zweite Transdisziplinäre Konferenz Technische Unterstützungssysteme, die die Menschen wirklich wollen. Zugriff am 20.06.2018 unter https://www.researchgate.net/profile/Robert_Weidner/publication/311669596_Technische_Unterstutzungssysteme_die_die_Menschen_wirklich_wollen_Band_zur_zweiten_transdisziplinaren_Konferenz_2016/links/5853896e08ae0c0f322284e1/Technische-Unterstuetzungssysteme-die-die-Menschen-wirklich-wollen-Band-zur-zweiten-transdisziplinaeren-Konferenz-2016.pdf#page=397

Simi reality motion system (2014). Hg. v. Andreas Ruß. Unterschleißheim. Online verfügbar unter http://www.simi.com/produkte/bewegungsanalyse/simi-aktisys-3d.html, zuletzt geprüft am 15.06.2018.

Wick, Ditmar (2013). Biomechanik im Sport. Lehrbuch der biomechanischen Grundlagen sportlicher Bewegung. 3. Auflage. Balingen: Spitta Verlag

Wolff, Marcus (2018): Sensor-Technologien. Berlin, Boston: De Gruyter Oldenbourg (De Gruyter Studium).

zebris Medical GmbH (2018). Hg. v. zebris Medical GmbH. Isny. Online verfügbar unter https://www.zebris.de/, zuletzt geprüft am 16.06.2018.

biomechanik/aktuelle_themen/projekte_ss18/atsb1802.txt · Zuletzt geändert: 22.06.2018 00:13 von Alexandra Hartwig
GNU Free Documentation License 1.3
Driven by DokuWiki Recent changes RSS feed Valid CSS Valid XHTML 1.0