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In vivo Messung der Schultergelenkbelastung beim Rollstuhlfahren mit definierten Steigungen und Geschwindigkeiten
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Autoren
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P. Westerhoff
- Charité – Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut, Berlin, Germany
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A. Halder
- Sana Kliniken Sommerfeld, Klinik für Endoprothetik, Sommerfeld, Germany
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A. Beier
- Sana Kliniken Sommerfeld, Klinik für Endoprothetik, Sommerfeld, Germany
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F. Graichen
- Charité – Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut, Berlin, Germany
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A. Bender
- Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlin Center of Regenerative Therapies, Berlin, Germany
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G. Bergmann
- Charité – Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut, Berlin, Germany
| Veröffentlicht: | 21. Oktober 2010 |
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Gliederung
Text
Fragestellung: Rollstuhlfahrer sind überproportional häufig von Folgeerkrankungen des Schultergelenkes betroffen (Mercer 2006). Welche mechanische Belastung das Rollstuhlfahren im Schultergelenk bewirkt, konnte bisher nur mit Hilfe von ungenauen Computermodellen abgeschätzt werden (van Drongelen 2005).
Daher wurden in dieser Studie bei 3 unserer Patienten (S2R, ♂, 62j, 85 kg; S3L, ♀, 70j, 73 kg; S8R, ♂, 73, 83 kg) mit instrumentierten Prothesen die Belastungen des Glenohumeralgelenkes beim Rollstuhlfahren auf einem Laufband gemessen. Diese lassen sich vergleichen mit denen bei anderen Aktivitäten z.B. Alltagsbewegungen (Westerhoff 2009a).
Methodik: Zur Messung der Schultergelenkbelastung wurden klinisch erprobte BIOMET Biomodular Schulterprothesen mit 6 Dehnungsmessstreifen, Mess- und Funkelektronik sowie einer induktiven Spannungsversorgung ausgestattet (Westerhoff 2009b). Bei drei Patienten mit einer solchen Prothese und erhaltenem Glenoid wurden die im Schultergelenk wirkenden Belastungen beim Rollstuhlfahren auf einem Laufband mit verschiedenen Steigungen und Geschwindigkeiten gemessen. Die maximalen resultierenden Kräfte und Momente sind über 10 Bewegungszyklen gemittelt und angegeben bezogen auf das Körpergewicht (BW) in %BW und %BWm.
Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Geringe Steigungen und Geschwindigkeiten hatten bei den beiden männlichen Probanden kaum Einfluss auf die maximale resultierende Kraft. Vielmehr war bei diesen Bedingungen die Kraft beim Anheben des Armes innerhalb eines Bewegungszyklus größer als die beim eigentlichen Vorschieben des Rollstuhls. Bei höheren Anforderungen stieg die maximale Kraft in der Schubphase dann bei allen Patienten. Die absoluten Kraft-Maxima lagen bei 80–125%BW (Abbildung 1 [Abb. 1]).
Die maximal auftretenden Momente variierten sehr stark mit bis zu 2–4-mal höheren Werten bei Patient S3L im Vergleich zu S2R und S8R. Bei hohen Anforderungen hatten alle Patienten negative Werte beim Moment Mz um die medio-laterale Achse mit ebenfalls großen Unterschieden zwischen den Patienten. Mz kann als Indikator der Implantat-Knochen-Reibung gesehen werden, die offensichtlich individuell sehr unterschiedlich ist. Das prothetisch versorgte Schultergelenk kann also nicht -wie in vielen Modellberechnungen angenommen- als reibungsfrei angesehen werden. Die maximalen Schulterbelastungen, die beim Rollstuhlfahren auftreten, sind vergleichbar mit anderen bisher untersuchten Alltagsbewegungen. Daher scheint eher die Häufigkeit als die Maximallast verantwortlich zu sein für die erhöhte Inzidenz von Schulterproblemen in dieser Bevölkerungsgruppe.
