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Fragestellung: Die instrumentierte Ganganalyse wird als Gold Standard mit optischer Bewegungserfassung (OMC) durchgeführt. Die Bewegung des Fußes kann dabei durch drei Segmente analysiert werden (Oxford Foot Model (OFM)). Diese ist allerdings zeitaufwändig und erfordert ein umfangreiches Setup. Inertiale Messeinheiten (IMU) könnten eine zeitsparende Alternative darstellen. Allerdings wird der Fuß hier bisher nur durch ein Segment dargestellt. Diese übermäßige Vereinfachung des Fußes ermöglicht keine aussagekräftige Analyse von Pathologien innerhalb des Fußes. Deshalb war es Ziel der Studie (1) ein 2-Segment Fußmodell zu entwickeln, (2) ein Normkollektiv dazu aufzunehmen und (3) die Reliabilität des Modells zu überprüfen.

Methodik: Zunächst wurde das bestehende 1-Segment Fußmodell um einen zusätzliche IMU (Noraxon, Scottsdale, USA) auf dem Calcaneus ergänzt (Abbildung 1 [Abb. 1]: 3). Die Position der bereits vorhandenen IMUs (Vorfuß, Unterschenkel, Oberschenkel, Becken) blieb unverändert (Abbildung 1 [Abb. 1]: 1, 2 ). Dies ermöglichte die Beurteilung der drei großen Gelenkachsen (Abbildung 1 [Abb. 1]: (A) oberes/(B) unteres Sprunggelenk und (C) Chopart-Gelenk ).

Weiter wurde ein Normdatensatz erstellt, indem 20 gesunde Personen gemessen wurden. Zuletzt wurden die Intra-Rater, Inter-Rater- und Test-Retest-Reliabilität an weiteren 12 gesunden Probanden bewertet. Die Datenaufnahme war für alle Probanden identisch. Nach dem standardisierten Anbringen der IMU-Sensoren wurde eine Kalibrierung mittels Gehen durchgeführt. Nach einer 2-min. Gewöhnung an das Laufband (4 km/h) folgte die 30 sek. Ganganalyse. Alle Probanden führten insgesamt 4 Ganganalysen durch. Tag 1: Eine Messung durch zwei unabhängige Beobachter; Tag 2: Zwei Messungen durch einen Beobachter. Die Fußkinematik wurde für Schienbein-Vorfuß, Schienbein-Rückfuß und Vorfuß-Rückfuß in der Sagital-, Frontal- und Transversalebene berechnet. Die Intra-Rater-, Inter-Rater- und Test-Retest-Reliabilität wurde mittels Statistic Parametric Mapping (SPM) getestet.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Positionierung des zusätzlichen Sensors hat sich als stabil und reproduzierbar erwiesen. Durch die Erweiterung der Segmente im Fuß konnten die Kinematik Kurven vergleichend zum OFM dargestellt werden. Das SPM zeigte keine signifikanten Unterschiede bei der Inter-Rater-, Intra-Rater- und Test-Retest-Reliabilität (p>0,05). Die Entwicklung eines 2-Segment-Fußmodells erwies sich als eine wertvolle Erweiterung des derzeitigen IMU-Systems. Es ermöglicht die Erstellung kinematischer Bewegungskurven, die mit dem OFM (mittels OMC) vergleichbar sind und eine sehr gute Reliabilität aufweisen. In Zukunft könnte die IMU-Technologie eine kosten- und zeiteffiziente Methode für eine valide klinische Ganganalyse darstellen.