Veränderung ausgewählter ganganalytischer Parameter in der Rehabilitation operativ versorgter Kreuzbandläsionen
- Art: Dissertation / Doktorarbeit
- Autor: Lothar Thorwesten
- Abgabedatum: September 2000
- Umfang: 204 Seiten
- Dateigröße: 5,4 MB
- Note: 1,0
- Institution / Hochschule: Deutsche Sporthochschule Köln Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-2693-4
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-2693-4 P - ISBN (CD) :978-3-8324-2693-4 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Thorwesten, Lothar September 2000: Veränderung ausgewählter ganganalytischer Parameter in der Rehabilitation operativ versorgter Kreuzbandläsionen, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: vordere Kreuzbandruptur, Rehabilitation, Ganganalyse
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Dissertation / Doktorarbeit von Lothar Thorwesten
Zusammenfassung:
Im Rahmen dieser Untersuchungsreihe wurden in einem Zeitraum von 18 Monaten in einer randomisierten, kombinierten Quer- und Längsschnittstudie 50 Patienten mit operativ versorgter vorderer Kreuzbandruptur in der 8., 12. und 24. postoperativen Woche ganganalytisch untersucht. Insgesamt nahmen 33 Männer mit einem Durchschnittsalter von 27,7 Jahren sowie 17 Frauen mit einem Durchschnittsalter von 26,4 Jahren an der Untersuchungsreihe teil. Die Teilnehmerzahl reduzierte sich zum 2. Test auf 35 Patienten bzw. 19 Patienten im 3. Test. Als Kontrollgruppe diente ein gesundes Probandenkollektiv, bestehend aus 14 Männern mit einem Durchschnittsalter von 30,6 Jahren sowie 5 Frauen mit einem Durchschnittsalter von 26,2 Jahren.
Die Bewegungsanalyse wurde bei standardisierten Geschwindigkeiten von 3 km/h und 4 km/h auf einem Laufband durchgeführt. Als Bewegungsanalysesystem wurde ein automatisches elektrooptisches Verfahren mit passiven retro-reflektierenden Markern eingesetzt. Die Ermittlung der Bodenreaktionskräfte erfolgte mittels in den Boden eingelassener Kraftmessplatten.
Die Ergebnisse der kinemetrischen Untersuchung zeigen eine signifikante Reduzierung der Standzeit auf der betroffenen Seite zu allen Testzeitpunkten sowie eine Verkürzung der Schrittlänge der betroffenen Seite im 1. und 2. Test. Die kinemetrischen Daten des Kniegelenks offenbaren ein persistierendes Streckdefizit beim Fersenkontakt sowie ein bestehendes Extensions-Flexions-Defizit in der Standphase. Die gemessenen Parameter des Sprunggelenks deuten auf eine Adaptation des maximalen Gelenkwinkels in der Standphase für beide Seiten hin. Die Hüftwinkel der gesunden Gegenseite zeigen eine deutlich stärkere Hüftextension kurz vor Ende der Standphase.
Die modifizierten Gelenkstellungen zu den unterschiedlichen Bewegungsphasen spiegeln sich in veränderten Bewegungsgeschwindigkeiten zur Aufrechterhaltung eines möglichst harmonischen Gangbildes wider.
Die dynamometrischen Messungen ergeben in der 24. postoperativen Woche noch signifikante Seitendifferenzen für die antero/posterioren Kraftparameter. Dies gilt auch für das 2. Kraftmaximum der vertikalen Kraftkomponente. Die deutlich reduzierte Ausprägung des vertikalen Drehmoments auf der betroffenen Seite erklärt sich durch eine veränderte Bewegungsstruktur mit reduzierter Innen- und Außenrotation des verletzten Beines.
Insgesamt erreicht das Gangbild der Patienten in der 24. postoperativen Woche nicht die Qualität der gesunden Kontrollgruppe und ist in zahlreichen Parametern signifikant unterschiedlich.
Die Ursachen hierfür sind in einer veränderten sensomotorischen Rückkopplung durch den Verlust propriozeptiver Afferenzen, oder auch in dem zusätzlichen Operationstrauma zu suchen.
Die Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit einer messtechnischen Therapiekontrolle und betonen die Bedeutung der propriozeptiven Trainingsinhalte sowie einer speziellen Gangschulung im Rahmen der Rehabilitation.
Inhaltsverzeichnis:
| 1. | Einleitung | 1 |
| 2. | Literaturbesprechung | 6 |
| 2.1 | Das Kniegelenk als rückgekoppeltes sensomotorisches System | 6 |
| 2.1.1 | Anatomie des Kniegelenks | 6 |
| 2.1.1.1 | Die knöcherne Struktur des Kniegelenks | 6 |
| 2.1.1.2 | Der Bandapparat | 7 |
| 2.1.2 | Sensomotorische Steuerung des Kniegelenks | 9 |
| 2.1.2.1 | Mechanorezeptoren im Kniegelenk | 11 |
| 2.1.2.2 | Störung der sensomotorischen Rückkopplung nach Ruptur des vorderen Kreuzbandes und Möglichkeiten zur Diagnostik | 14 |
| 2.1.2.3 | Einflussfaktoren der Sensomotorik des Kniegelenks | 21 |
| 2.1.3 | Rehabilitationskonzepte nach Kreuzbandverletzung | 22 |
| 2.1.3.1 | Biologische Aspekte der frühfunktionellen Kreuzbandrehabilitation | 22 |
| 2.1.3.2 | Biomechanische Aspekte der frühfunktionellen Kreuzbandrehabilitation | 23 |
| 2.1.3.3 | Die frühfunktionelle „beschleunigte“ Rehabilitation | 26 |
| 2.2 | Historie zur Entwicklung der Bewegungsanalyse | 27 |
| 2.3 | Methoden der quantitativen Bewegungsanalyse | 29 |
| 2.3.1 | Dynamometrische Verfahren | 29 |
| 2.3.2 | Kinemetrische Verfahren | 30 |
| 2.3.3 | Anthropometrische Verfahren | 31 |
| 2.3.4 | Elektromyographische Verfahren | 32 |
| 2.4 | Biomechanische Betrachtung des menschlichen Ganges | 33 |
| 2.4.1 | Das normale Gangbild | 33 |
| 2.4.1.1 | Terminologie der Ganganalyse | 34 |
| 2.4.1.2 | Die 6 Determinanten des Ganges | 36 |
| 2.4.1.3 | Kinematische und kinetische Parameter des Gangzyklus | 39 |
| 2.4.2 | Das gestörte Gangbild | 41 |
| 2.4.2.1 | Kriterien der funktionellen Ganganalyse | 41 |
| 2.4.2.2 | Veränderungen des Gangbildes bei Kniepathologien | 43 |
| 2.4.2.3 | Ganganalyse nach Ruptur des vorderen Kreuzbandes | 44 |
| 3. | Material und Methode | 49 |
| 3.1 | Untersuchungsgut | 49 |
| 3.1.1 | Zusammensetzung der Testgruppe | 49 |
| 3.1.2 | Zusammensetzung der Kontrollgruppe | 50 |
| 3.1.3 | Therapieplan | 51 |
| 3.2 | Untersuchungsgang | 52 |
| 3.2.1 | Auswahl der Testverfahren | 52 |
| 3.2.2 | Bewegungsanalyse per Videotopometrie | 54 |
| 3.2.3 | Die Bodenreaktionskraftmessung | 56 |
| 3.2.4 | Apparaturbesprechung | 57 |
| 3.2.4.1 | Das Bewegungsanalysesystem Kinemetrix | 57 |
| 3.2.4.2 | Das Bodenreaktionskraftmeßsystem PRO-VEC | 58 |
| 3.2.5 | Auswahl, Beschreibung und Darstellung der Parameter | 59 |
| 3.2.5.1 | Kinemetrische Parameter | 59 |
| 3.2.5.2 | Dynamometrische Parameter | 62 |
| 3.2.5.3 | Statistische Verfahren | 64 |
| 4. | Ergebnisse | 66 |
| 4.1 | Ergebnisse der kinemetrischen Messungen | 66 |
| 4.1.1 | Entfernungs- und Zeitparameter | 66 |
| 4.1.1.1 | Schwungzeit und Standzeit | 66 |
| 4.1.1.2 | Verhältnis Schwungzeit/Standzeit | 68 |
| 4.1.1.3 | Kadenz | 69 |
| 4.1.1.4 | Schrittlänge | 70 |
| 4.1.2 | Kniegelenkwinkel in den Phasen des Gangzyklus | 71 |
| 4.1.2.1 | Kniegelenkwinkel bei Fersenkontakt | 71 |
| 4.1.2.2 | Maximaler und minimaler Kniegelenkwinkel in der Standphase | 72 |
| 4.1.2.3 | Maximaler Kniegelenkwinkel in der Schwungphase | 73 |
| 4.1.2.4 | Maximales Bewegungsausmaß des Kniegelenks | 74 |
| 4.1.2.5 | Flexions-Extensions-Defizit (FED) des Kniegelenks in der Standphase | 75 |
| 4.1.3 | Sprunggelenkwinkel in den Phasen des Gangzyklus | 76 |
| 4.1.3.1 | Minimaler und maximaler Sprunggelenkwinkel in der Standphase | 76 |
| 4.1.3.2 | Maximaler und minimaler Sprunggelenkwinkel in der Schwungphase | 77 |
| 4.1.3.3 | Maximales Bewegungsausmaß des Sprunggelenkes | 79 |
| 4.1.4 | Hüftgelenkwinkel in den Phasen des Gangzyklus | 80 |
| 4.1.4.1 | Maximaler und minimaler Hüftgelenkwinkel | 80 |
| 4.1.4.2 | Maximales Bewegungsausmaß des Hüftgelenks | 81 |
| 4.1.5 | Winkelgeschwindigkeiten des Kniegelenks | 82 |
| 4.1.5.1 | Maximale und minimale Winkelgeschwindigkeiten des Kniegelenks in der Standphase | 82 |
| 4.1.5.2 | Maximale und minimale Winkelgeschwindigkeiten des Kniegelenks in der Schwungphase | 83 |
| 4.1.6 | Winkelgeschwindigkeiten des Sprunggelenks | 85 |
| 4.1.7 | Winkelgeschwindigkeiten des Hüftgelenks | 86 |
| 4.2 | Ergebnisse der dynamometrischen Messungen | 87 |
| 4.2.1 | Geschwindigkeits- und Zeitparameter | 87 |
| 4.2.1.1 | Freie Ganggeschwindigkeit | 87 |
| 4.2.1.2 | Bodenkontaktzeit während der Standphase | 88 |
| 4.2.2 | Bodenreaktionskräfte in X-,Y- und Z-Richtung | 89 |
| 4.2.2.1 | Mediolaterale Bodenreaktionskräfte | 89 |
| 4.2.2.2 | Anterior-posteriore Bodenreaktionskräfte | 91 |
| 4.2.2.3 | Vertikale Bodenreaktionskräfte | 94 |
| 4.2.2.4 | Resultierende Gesamtkraft | 98 |
| 4.2.2.5 | Vertikales Drehmoment | 100 |
| 4.3 | Zusammenfassung der wesentlichen Ergebnisse | 101 |
| 5. | Diskussion | 103 |
| 5.1 | Methodenkritische Aspekte | 103 |
| 5.2 | Diskussion der Ergebnisse | 110 |
| 5.2.1 | Diskussion der kinemetrischen Ergebnisse | 110 |
| 5.2.1.1 | Diskussion derentfernungs- und zeitabhängigen Parameter | 110 |
| 5.2.1.2 | Diskussion der kinemetrischen Parameter des Kniegelenks | 114 |
| 5.2.1.3 | Diskussion der kinemetrischen Parameter des Sprunggelenks | 119 |
| 5.2.1.4 | Diskussion der kinemetrischen Parameter des Hüftgegelenks | 121 |
| 5.2.2 | Diskussion der dynamometrischen Ergebnisse | 124 |
| 5.2.2.1 | Diskussion der mediolateralen Bodenreaktionskräfte | 124 |
| 5.2.2.2 | Diskussion der anterior-posterioren Bodenreaktionskräfte | 125 |
| 5.2.2.3 | Diskussion der vertikalen Bodenreaktionskräfte | 128 |
| 5.2.2.4 | Diskussion der resultierenden Gesamtkraft | 129 |
| 5.2.2.5 | Diskussion des vertikalen Drehmoments | 130 |
| 5.2.3 | Zusammenfassende Betrachtung der kinemetrischen und dynamometrischen Parameter | 131 |
| 5.2.4 | Interpretationsansätze für mögliche Ursachen | 132 |
| 5.3 | Klinische Relevanz und Konsequenzen für die Trainingspraxis in der Rehabilitation | 137 |
| 6. | Zusammenfassung | 143 |
| 7. | Literaturverzeichnis | 145 |
| 8. | Abbildungsverzeichnis | 175 |
| 9. | Tabellenverzeichnis | 180 |
| 10. | Anhang | 184 |
3.1.3 Therapieplan Die Patienten durchliefen ein mehrphasiges Rehabilitationsprogramm, das sich im Wesentlichen wie folgt darstellte: 1. Phase: Beginnend direkt nach der OP mit einer Dauer von ca. 10 14 Tagen. Schwerpunkt hierbei war die dynamische Kräftigung der unverletzten Seite sowie die isometrische Kräftigung der verletzten Extremität. Die Patienten waren während dieser Phase mit einer Gipsschale versorgt. Im Anschluss daran erfolgte die Versorgung mit einer Kniegelenkorthese (System Hellersen), teilweise mit eingeschränktem Bewegungsausmaß von 90° Flexion bis 20° Extension, teilweise freigestellt. 2. Phase: In dieser 4wöchigen Phase führten die Patienten zu Hause ein selbständiges isometrisches Trainingsprogramm für die verletzte Seite durch. Die Vorgaben hierzu wurden noch während des Klinikaufenthaltes von den Therapeuten gegeben. 3. Phase: Ab der 6. -7 postoperativen Woche kehrten die Patienten für ca. 2 Wochen zur stationären Rehabilitation in die Klinik zurück. Trainingsschwerpunkte dieser Phase waren die Verbesserung der Stabilität und Mobilität der verletzten Struktur. Hierzu wurden im Wesentlichen folgende Therapieformen eingesetzt. 1. Einzeltherapie: manuelle Therapie, Mobilisationsübungen, PNF sowie Gehschule 2. Gruppentherapie: Kniegruppe (isometrisch/dynamisch) 3. Geräteübungen: Schlingenkäfig, Ergometertraining, Sequenztraining 4. Physikalische Therapie: Bewegungsbad, Reizstrom, Stangerbäder, Massagen etc. 5. Allgemeines Funktionstraining [...]
hen Vorteile hinsichtlich einer Normalisierung der EMG-Funktionen für die Gruppe mit operativ rekonstruiertem Kreuzband. Sie schreiben insbesondere dem M. vastus lateralis, dem M. biceps femoris und dem M. tibialis anterior eine protektive Wirkung zur Vermeidung der Gelenkverschiebung zu. EMG-Analysen auf dem Laufband mit verschiedenen Steigungsgraden zeigen sowohl quantitative als auch qualitative Veränderungen bei Patienten mit fehlendem Kreuzband (ECKHARDT et al. 1994; LASS et al. 1991; KAALUND et al. 1992). Entgegen den Arbeiten von BERCHUCK und ANDRIACCHI zeigen Beard et al. keine Hemmung der Quadrizepsaktivität, jedoch eine erhöhte Knieflexion bei verstärkter Hamstringaktivität in der späten Schwungphase bis hin zur Standphase. Die Ähnlichkeit der Quadrizepsaktivität zwischen der Kontroll- und der Patientengruppe lässt den erhöhten Beugewinkel im Kniegelenk nicht durch die sog. „Quadrizepshemmung“ erklären (BEARD et al. 1996). Auch RASH et al. können diese muskuläre Adaptation für ihr Probandenkollektiv nicht eindeutig nachweisen. Sie beschreiben eine Co-Kontraktion von Quadrizeps- und Hamstring-Muskulatur während der Standphase (RASH et al. 1996). Für kreuzbandverletzte Patienten mit Varusstellung im Kniegelenk beschreiben NOYES et al. zudem ein abnormal erhöhtes Adduktionsmoment im betroffenen Gelenk, welches mit stark erhöhten medialen Druckkräften zwischen Tibia und Femur assoziiert ist, jedoch nicht im Zusammenhang mit der Ausprägung der Varusstellung steht (NOYE S et al. 1992). Neben Veränderungen der Kinematik, Kinetik und muskulären Aktivität des Kniegelenks nach Kreuzbandruptur sind auch verletzungsbedingte Adaptationen für das Hüft- und Sprunggelenk dargestellt worden (BULGHERONI et al. 1997b). [...]
2.4.2.2 Veränderungen des Gangbildes bei Kniepathologien Das Ausmaß der Schädigung am Kniegelenk ist ein wesentlicher Faktor für die Ausprägung sichtbarer und messbarer Veränderungen der Gangsymmetrie, die sich in einer Änderung der räumlichen und zeitlichen Parameter des Gangbildes widerspiegelt. Neben der Verringerung von Schritt- und Doppelschrittlänge, einer Reduktion der Ganggeschwindigkeit sowie Veränderungen der Schwung- und Standzeit sind Abweichungen hinsichtlich des Bewegungsumfangs und der Bewegungsgeschwindigkeit für Extension und Flexion dargestellt (ANDRIACCHI et al. 1977; DURRAND et al. 1993; GOH et al. 1993; GYÖRY et al. 1976; STAUFFER et al. 1977). Andere Autoren beschreiben eine Erhöhung der lateralen und anterior-posterioren Bodenreaktionskräfte für Patienten mit vorderem Knieschmerz, hinzu kommen Veränderungen im zeitlichen Ablauf der Rückfußpronation (CALLAGHAN et BALTZOPOULUS 1994). Insbesondere die Analyse des Gangbildes nach knieendoprothetischem Gelenkersatz stand in den letzten 2 Jahrzehnten im Mittelpunkt der Forschung. Wesentliche Arbeiten hierzu lieferten die Forschungsgruppen um ANDRIACCHI und CHAO, die schon zu Beginn der achtziger Jahre mittels prae- und postoperativer Bewegungsanalysen bei endoprothetischem Gelenkersatz Veränderungen des Gangbildes evaluierten. Vor dem Hintergrund der funktionellen Prüfung optimierter Knieendoprothesen und modifizierter Operationsstrategien wurden auch in den folgenden Jahren zahlreiche Untersuchungen durchgeführt (ANDRIACCHI et al. 1982; ANDRIACCHI et HURWITZ 1997; BERMAN et al. 1987 CHAO et al. 1980; ISHII et al. 1999; LEE et al. 1999; OTSUKI et al. 1999; SAHLSTRÖM et al. 1994). [...]
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vordere Kreuzbandruptur, Rehabilitation, Ganganalyse



