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Deformierungsmessungen der menschlichen Tibia bei Teilbelastung
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Autoren
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Bergita Ganse
- Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Uniklinik RWTH Aachen, Aachen, Germany
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Peng-Fei Yang
- Key Laboratory for Space Bioscience and Biotechnology, School of Life Sciences, Northwestern Polytechnical University, Xi'an, China
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Timmo Koy
- Wirbelsäulen-Zentrum, Klinik am Ring, Köln, Germany
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Peter Gauger
- Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Köln, Germany
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Andreas Kriechbaumer
- Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Köln, Germany
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Lars-Peter Müller
- Klinikum der Universität zu Köln, Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Köln, Germany
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Hans-Christoph Pape
- Universitätsspital Zürich, Klinik für Unfallchirurgie, Zürich, Switzerland
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Jörn Rittweger
- Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin, Abteilung Weltraumphysiologie, Köln, Germany
| Veröffentlicht: | 23. Oktober 2017 |
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Gliederung
Text
Fragestellung: Teilbelastung ist Bestandteil vieler Therapieschemata in Orthopädie und Unfallchirurgie. Es ist jedoch unklar welche Deformierung die verschiedenen Arten der Teilbelastung am Knochen bewirken. Ziel dieser experimentellen Studie war es, die Verformung der menschlichen Tibia in vivo bei verschiedenen Stufen der Teilbelastung, sowie bei Fersen- und Vorfußbelastung zu messen und Empfehlungen für die klinische Praxis zu entwickeln.
Methodik: Tibia-Deformierung (Torsion, medio-laterale und anterio-posteriore Biegung) wurde bei Fersen- und Vorfußbelastung, mit 10 und 20 kg Teilbelastung, sowie halbem und ganzem Körpergewicht im Rahmen physiotherapeutisch angeleiteter Übungen an Unterarmgehstützen bei fünf jungen gesunden Probanden gemessen. Die Messungen erfolgten mittels "Optical Segment Tracking", einer Methode bei der die relative Bewegung dreier monokortikal eingebrachter Schrauben zu einander mittels Motion Capturing gemessen und mit Matlab-Routinen die Knochendeformierung berechnet wird. Zudem wurden die Bodenreaktionskräfte gemessen und mit der Deformierung korreliert.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: 1. Bodenreaktionskräfte waren ein guter Indikator für Knochendeformierung. 2. Die Probanden belasteten signifikant weniger beim Ziel halbes Körpergewicht (p < 0.001) und belasteten über das Ziel hinaus wenn sie nur mit dem Vorfuß auftreten sollten (p < 0.001). 3. Die Anweisung für Teilbelastung führte zu einer hoch signifikanten und systematischen Reduktion in allen drei gemessenen Formen der Tibia-Deformierung mit erheblicher Variation zwischen den Messungen (alle p < 0.001). 4. Vorfuß-Belastung war im Vergleich zu Fersen-Belastung mit einer signifikanten wenn auch moderaten Steigerung der maximalen Bodenreaktionskräfte (p = 0.0031), der AP-Biegung (p = 0.0027) und Torsion (p < 0.001) assoziiert.
1. Bodenreaktionskräfte spiegeln die belastungsinduzierte Deformierung der Tibia gut wieder. 2. Bodenreaktionskräfte können an Unterarmgehstützen schlecht kontrolliert werden. 3. Wenn man eine Reduktion der Tibia-Deformierung anstrebt sollte man Fersenbelastung der Vorfußbelastung vorziehen.
