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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
73. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
95. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
50. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

21. - 24.10.2009, Berlin

Vergleich zweier biomechanischer Modelle zur Quantifzierung kinematischer Messgrößen am Beispiel des Kniegelenks

Meeting Abstract

  • I. Krauß - Universitätsklinikum Tübingen, Sportmedizin, Tübingen, Germany
  • R. List - Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Institut für Biomechanik, Zürich, Switzerland
  • C. Maiwald - Technische Universität Chemnitz, Bewegungswissenschaft, Chemnitz, Germany
  • S. Grau - Universitätsklinikum Tübingen, Sportmedizin, Tübingen, Germany
  • T. Horstmann - Universitätsklinikum Tübingen, Sportmedizin, Tübingen, Germany
  • A. Stacoff - Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Institut für Biomechanik, Zürich, Switzerland

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 73. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 95. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 50. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 21.-24.10.2009. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2009. DocWI28-284

DOI: 10.3205/09dkou255, URN: urn:nbn:de:0183-09dkou2550

Published: October 15, 2009

© 2009 Krauß et al.
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Fragestellung: Die gerätegestützte Bewegungsanalyse spielt in der klinischen Forschung und Routine eine bedeutsame Rolle. Die verwendeten biomechanischen Modelle sollen die Bewegung des menschlichen Körpers für den Kliniker interpretierbar machen. Trotz übereinstimmender Terminologie der Messgrößen unterscheiden sich diese zwischen unterschiedlichen Protokollen jedoch zum Teil erheblich. Das Ziel der vorliegenden Untersuchung ist der Vergleich kinematischer Messgrößen des Kniegelenks unter Verwendung zweier unterschiedlicher biomechanischer Modelle bei Patienten mit Gonarthrose (OA) und einem gesunden Vergleichskollektiv (KO).

Methodik: Für Methode FA wurden die erforderlichen Gelenkachsen und -zentren funktionell bestimmt, für Methode PA wurden diese relativ zu anatomischen Landmarken definiert. Die erforderlichen Marker beider Modelle wurden in ein gemeinsames Markerset eingebettet. Auf diese Weise konnten identische Bewegungsabläufe miteinander verglichen werden. Die Markertrajektorien von 22 Probanden (OA=12, KO=10) wurden während des Gehens mit einem 12-Kamera-System aufgezeichnet. Anschließend wurden 8 Messgrößen der Sagittal- und Transversalebene zum Vergleich der Methoden berechnet und über 5 Versuche je Proband gemittelt. Die Übereinstimmung der Methoden erfolgte unter Darstellung der mittleren Differenz (BIAS) ±95% Konfidenzintervall (KI) und der Angabe der Übereinstimmungsgrenzen LoA (±95% KI) nach Bland & Altman. Eine zweifaktorielle ANOVA prüfte den Einfluss der Gruppe auf den Vergleich der Modelle (alpha=0.05).

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Der BIAS aller betrachteten Messgrößen liegt zwischen -1.0–3.7°.ΔBIAS und ΔLoA in Tabelle 1 [Tab. 1] sowie Abbildung 1 [Abb. 1] verdeutlichen an einem repräsentativen Beispiel die größeren interindividuellen Streuungen der Differenzen in den Messgrößen der Transversalebene.

Ein signifikanter Gruppeneffekt (KO versus OA) wurde für die maximale Knieaußenrotation (Tabelle 1) und das Gesamtbewegungsausmaß der Transversalebene festgestellt. Die Verwendung unterschiedlicher biomechanischer Modelle zur Quantifizierung kinematischer Messgrößen führt zum Teil zu erheblichen Diskrepanzen zwischen den Methoden. Dies wird vor allem für Messgrößen der Transversalebene deutlich, insbesondere unter Berücksichtigung des hier auftretenden Bewegungsausmaßes während des Abrollvorgangs. Die Verwendung und der Vergleich von Messgrößen der Transversalebene des Kniegelenks können auf Basis der vorliegenden Ergebnisse und den weitläufig beschriebenen Einschränkungen in Hinblick auf deren Reproduzierbarkeit und Validität nicht empfohlen werden.