Validierung prädiktiver und funktionaler Methoden zur Lokalisierung ...

6.3. Funktionale Methoden zur Lagebestimmung des HGM
dung in Personenstichproben signifikant geringere Fehler in der dreidimensionalen
Lageberechnung des HGM auf. Die präziseren Ergebnisse der Methode SCoRE in
der Anwendung an Versuchspersonen könnte auf geringere Störungsanfälligkeit der
Transformationstechnik zurück zu führen sein. In Simulationsstudien zeigte sich
die Fehleranfälligkeit der Methode SCoRE gegenüber randomisierten Artefakten
geringer als die der Methode S4 (Ehrig et al. 2006). Auch aus ex vivo - Untersuchungen
wurde eine geringere Störungsanfälligkeit von Transformationstechniken
im Vergleich zu sphere-fit Techniken berichtet (Lopomo et al. 2010). Möglicherweise
können Bewegungsartefakte durch die beidseitige Näherung der Methode
SCoRE besser kompensiert werden als es anhand einer sphere-fit Technik möglich
ist. Durch Bewegungsartefakte wird bei der sphere-fit Technik zusätzlich zu Verzerrungen
des segmentbezogenen Koordinatensystems die Annahme verletzt, dass
sich Femurmarker mit konstantem Abstand um den HGM bewegen. Dies könnte
eine höhere Störungsanfälligkeit der Methode S4 gegenüber Bewegungsartefakten
nach sich ziehen.
In der Anwendung der Methoden S4 und SCoRE an 4 Kadavern (mit vergleichbarem
Markerset und funktionaler Kalibrationsbewegung wie in der vorliegenden
Studie) wurden präzisere Ergebnisse der Methode S4 gefunden (Cereatti et al.
2009). Es ist anzunehmen, dass ein passives Bewegen der Präparate zu geringeren
Artefakten durch Hautverschiebung führt als das aktive Ausführen einer funktionalen
Kalibrationsbewegung mit unterschiedlichen Kontraktionszuständen der
Muskulatur. Daher könnten die präziseren Ergebnisse der Methode S4 in ex-vivo
Studien aufgrund geringer vorhandener Hautbewegung mit den Ergebnissen am
mechanischen Modell der vorliegenden Studie korrespondieren.
Als Startwert des jeweiligen Minimierungsproblems wurde für beide implementierten
Methoden die nach HAR2 geschätzte HGM-Lage verwendet. Der durchschnittliche
Fehler in der dreidimensionalen HGM-Lageberechnung der Methode
HAR2 belief sich auf 13, 6 mm innerhalb der weiblichen Stichprobe und 10, 5 mm
innerhalb der männlichen Stichprobe.
Keine der beiden funktionalen Methoden erzielte eine signifikante Verbesserung
dieses Startwertes. Die Fehler der dreidimensionalen Lageschätzung der Methode
S4 waren innerhalb der männlichen Stichprobe signifikant höher als die der Methode
HAR2, d.h. es wurde eine signifikante Verschlechterung des Startwertes erzielt.
Mit durchschnittlich 2 cm fehlerhafter Berechnung der dreidimensionalen HGM-
Lage scheint die Methode S4 in der implementierten Form kaum geeignet, um
Anwendung in Bewegungsanalysen zu finden. Die Methode SCoRE wies signifikant
geringere Fehler auf als die Methode S4, die angestrebte Fehlerschwelle von 1
cm wurde jedoch nicht unterschritten (∆dSCoRE = 10, 8 mm (♀), ∆dSCoRE = 13, 1
mm (♂)) und es wurden keine signifikanten Verbesserungen des Startwertes nach
HAR2 erreicht.
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