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Die Verwendung des Microsoft Kinect Systems zur Bestimmung der Bewegungsausmaße am Schulter- und Ellenbogengelenk: Eine Pilot Studie
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Authors
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Nael Hawi
- Medizinische Hochschule Hannover, Klinik für Unfallchirurgie, Hannover, Germany
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Emmanouil Liodakis
- Medizinische Hochschule Hannover, Klinik für Unfallchirurgie, Hannover, Germany
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Daut Musolli
- Fachhochschule Hannover, Abteilung für Informatik, Hannover, Germany
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Eduardo M. Suero
- Medizinische Hochschule Hannover, Klinik für Unfallchirurgie, Hannover, Germany
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Christian Krettek
- Medizinische Hochschule Hannover, Klinik für Unfallchirurgie, Hannover, Germany
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Carsten Kleiner
- Fachhochschule Hannover, Abteilung für Informatik, Hannover, Germany
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Volker Ahlers
- Fachhochschule Hannover, Abteilung für Informatik, Hannover, Germany
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Musa Citak
- Medizinische Hochschule Hannover, Klinik für Unfallchirurgie, Hannover, Germany
| Published: | October 23, 2013 |
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Fragestellung: Ein wiederholtes Bestimmen der Bewegunsausmaße von Gelenken ist in der Unfallchirurgie/Orthopädie erforderlich, um den Verlauf von Krankheiten und Verletzungen zu beurteilen. Eine genaue Bestimmung ist mittels Goniometer möglich, auf welches aufgrund des geübten Chirurgenblicks und aus Zeitgründen oft verzichtet wird. Ein subjektives Abschätzen kann jedoch zu Fehlbestimmungen führen.
Das 2010 von Microsoft vorgestellte Kinect System erstellt von Personen ein dreidimensionales Bild, erfasst Bewegungen ohne mit der Person direkt in Berührung zu treten und erlaubt hierdurch eine Interaktion. Durch das Erkennen von Personen, das Erkennen von Gelenken und Bewegungsrichtungen können Bewegungsausmaße mit entsprechender Software erkannt und gespeichert werden.
Ziel der Studie war die erhobenen Bewegunsausmaße mittels Kinect System mit Goniometer Messungen und Schätzungen zu vergleichen. Bei sämtlichen Messungen wurde ebenfalls die in Anspruch genommene Zeit bestimmt.
Methodik: Bewegunsausmaße von 14 Schultern und Ellenbogen von 7 Versuchspersonen wurden bestimmt. Bei dem Schultergelenk wurde die Anteversion, Retroversion, Abduktion und Adduktion, bei dem Ellenbogengelenk die Extension und Flexion gemessen. Alle Versuchspersonen hatten eine freie Beweglichkeit ohne Einschränkungen.
Zuerst wurden die Bewegunsausmaße von Schulter- und Ellenbogengelenk durch Schätzung bestimmt. Anschließend erfolgte das Bestimmen des Bewegunsausmaßes mittels Goniometer und anschließend mit dem Kinect System gemessen. Für das Festhalten der Bewegungsausmaße mit dem Kinect System wurde eine Software programmiert.
Die Ergebnisse wurden mit der Intraclass correlation (ICC[2,1]) verglichen. Mit der Bland-Altman Methode wurde die Durchschnittsdifferenz errechnet. Die Messzeiten wurden in Sekunden festgehalten.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Tabelle 1 [Tab. 1]: Ergebnisse der Messungen mittels Kinect System und Schätzung verglichen mit Messungen mittels Goniometer.
Sowohl die Kinect System Messung (6.5 ± 2.2 sec) als auch die Schätzung (4.4 ± 0.8 sec) waren schneller als die Goniometer Messung (15.2 ± 4.2 sec).
Das Kinect System als vollautomatisches System kann perspektivisch den Arbeitsalltag deutlich einfacher gestalten. Unsere Ergebnisse zeigten hier eine gute Reliabilität. Jedoch waren die Kinect System Messungen im Vergleich zu den Goniometer Messungen ungenau. Verbesserungen in der Positionierung der Versuchspersonen zum Kinect System und ein standardisiertes Messprotokoll könnten zu einer Verbesserung der Ergebnisse beitragen und eine Anwendung in der Praxis ermöglichen.
