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GMDS 2013: 58. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e. V. (GMDS)

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie

01. - 05.09.2013, Lübeck

Analyse der muskulären Stabilisation während des sensomotorischen Trainings bei Verwendung von Geräten mit ein- und mehrdimensionaler Instabilität mit Hilfe von drahtlosen Sensoren

Meeting Abstract

  • Angelina Thiers - FH Brandenburg, Brandenburg, DE
  • Annett l'Orteye - Städtisches Klinikum Brandenburg GmbH Akademisches Lehrkrankenhaus der Charité, Abteilung Medizinische Schule, Brandenburg, Brandenburg, DE
  • Katja Orlowski - FH Brandenburg, Brandenburg, DE
  • Thomas Schrader - FH Brandenburg, Brandenburg, DE

GMDS 2013. 58. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e.V. (GMDS). Lübeck, 01.-05.09.2013. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2013. DocAbstr.158

doi: 10.3205/13gmds122, urn:nbn:de:0183-13gmds1225

Published: August 27, 2013

© 2013 Thiers et al.
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Text

Einleitung: Das sensomotorische Training wird immer attraktiver, trotzdem ist das Training, insbesondere die Trainingsgestaltung, noch nicht vollständig erforscht [1]. Für die Trainingsplanung gibt es eine Vielzahl von Trainingsgeräten. Einerseits können produktspezifische Erkenntnisse in die Planung einfließen. Andererseits können allgemeine Hinweise berücksichtigt werden, wie die höhere Anforderung an die Muskultur beim Auftreten multidimensionaler Instabilität im Vergleich zu eindimensionaler Instabilität [2]. Zudem konnten Voruntersuchungen zeigen, dass trotz symmetrischer Trainingsanforderungen unterschiedliche Belastungen der Körperseiten auftreten. Die Analyse des Trainings hinsichtlich der Geräteauswahl sowie der individuellen Anforderungen kann durch den Einsatz von drahtlosen Sensoren, die Muskelaktivität und Bewegung dokumentieren, untersucht und optimiert werden.

Material und Methoden: Zur Untersuchung des Einflusses des sensomotorischen Trainings wurden drahtlose Shimmer™ Elektromyogramm (EMG)- Sensoren und Bewegungssensoren eingesetzt. Für die Untersuchung der Rechts-/Links-Belastung sowie der Effekte der einzelnen Geräte wurden zwei verschiedene Versuchsdurchführungen analysiert. In der ersten Versuchsgruppe wurden bei zwei gesunden, jungen Probanden das EMG am M. tibialis anterior, M. vastus lateralis, M. gluteus maximus, M. erector spinae sowie am M. trapezius beidseitig abgeleitet. Die Probanden mussten einen vorgegeben Versuchsablauf für drei verschiedene Geräte absolvieren. Dieser Ablauf auf den Geräten umfasste den Zweibeinstand in vier unterschiedlichen Belastungsphasen. Nachgewiesen werden sollte, ob Geräte mit mehrdimensionaler Auslenkung eine höhere Belastung verursachen als Geräte mit eindimensionaler Auslenkung [2]. Dafür wurden die Versuche auf zwei verschiedenen Kippbrettern (eindimensional) sowie auf einem Therapiekreisel (mehrdimensional) durchgeführt. Zur Quantifizierung der individuellen Geräteauslenkung (in Bezug zur Gleichgewichtsposition) erfolgte die Evaluation der Bewegungsdaten. In der zweiten Versuchsgruppe wurde bei 16 gesunden Rechtshändern während der Versuchsdurchführung das EMG am M. tibialis anterior beidseitig abgeleitet. Die Daten beider Versuchsgruppen wurden statistisch hinsichtlich der Rechts-/Links-Belastung bei symmetrischer Anforderung untersucht.

Ergebnisse: Die Überprüfung der Schwierigkeitsanforderung der Geräte erfolgte mit Hilfe der Analyse der Belastung der Muskeln sowie durch die Quantifizierung der Auslenkungen der Geräte. Bei beiden Untersuchungen konnte die Annahme, dass eindimensionale Instabilitäten die Muskeln geringer fordern nicht bestätigt werden. Zum einen wiesen die Kippelbretter stärkere Auslenkungen auf und zum anderen zeigten die einzelnen Muskeln eine höhere Beanspruchung bei der Nutzung des Kippbrettes. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die Gleichgewichtsstabilisation hauptsächlich über die distale Muskulatur geleistet wird. Für die statistische Analyse der Rechts-/Links-Beteiligung wurden die Daten der insgesamt 18 Testpersonen hinsichtlich der Belastung und der maximalen Spannungswerte untersucht. Es wurde geprüft, ob bei Rechtshändern bei der Aufrechterhaltung des Gleichgewichts auf dem Therapiekreisel die rechte Körperseite dominiert. Die Lage der Minima, Maxima und des Median der maximalen Spannungswerte zeigten eine Dominanz der rechten Seite. Zusätzlich konnte diese Annahme durch die Betrachtung zum Signifikanzniveau von 5% bestätigt werden.

Diskussion: Die Analyse der Daten zeigte, dass der Einsatz von drahtlosen Sensoren zur Evaluierung des individuellen Trainings einen Beitrag leisten kann. Zum einen können keine allgemeinen Aussagen über die Belastungsansprüche der Trainingsgeräte getroffen werden, so dass sich der Geräteeinsatz individuell am Patienten orientieren muss. Zum anderen kann die unterschiedliche Belastung der Körperseiten mit Hilfe eines Feedbacks korrigiert werden. Der Vorteil der Nutzung von drahtlosen Sensoren besteht zudem darin, dass im Rahmen der Physiotherapie der Therapeut ortsunabhängig arbeiten und dem Patienten ein stetiges Feedback geben kann.


Literatur

1.
Rühl J, Laubach V. Funktionelles Zirkeltraining: Das moderne Sensomotoriktraining für alle. Meyer & Meyer Verlag; 2012.
2.
Grifka S, Dullien S. Knie und Sport: Empfehlungen von Sportarten aus orthopädischer und sportwissenschaftlicher Sicht. Deutscher Arzte-Verlag; 2008.