Validierung prädiktiver und funktionaler Methoden zur Lokalisierung ...

Kapitel 7
Zusammenfassung
Ein zentrales Thema biomechanischer Untersuchungen ist die kinetische und kinematische
Analyse menschlicher Fortbewegung. Winkelverläufe und Momente von
Knie- und Hüftgelenk werden betrachtet, um Aufschluss über Gelenkbelastungen
und Verletzungsmechanismen zu gewinnen. Sowohl die Berechnung von Winkelverläufen
als auch die inversdynamische Abschätzung wirkender Momente erfordern
die Integration des Gelenkmittelpunktes in das der Analyse zugrunde liegende
Modell. Die Präzision der Lagebestimmung des Gelenkmittelpunktes beeinflusst
somit erheblich die Präzision der aufbauend berechneten kinetischen und kinematischen
Parameter.
Die präzise Lagebestimmung des Hüftgelenkmittelpunktes (HGM) stellt ein
noch ungelöstes Problem biomechanischer Forschung dar. Es existieren prädiktive
und funktionale Methoden zur HGM-Lagebestimmung. Prädiktive Methoden
beinhalten eine Lageschätzung anhand empirischer Relationen zwischen anthropometrischen
Daten und HGM-Lage. Im Zuge funktionaler Bestimmung des Hüftgelenkmittelpunktes
erfolgt eine probandenspezifisch individuelle Lageberechnung
des HGM, basierend auf einem mathematischen Modell. Funktionale Methoden lassen
sich in zwei Kategorien klassifizieren: sphere-fit Techniken, die auf der Annahme
beruhen, dass sich auf dem Femur angebrachte Marker entlang einer Sphäre um
den HGM bewegen und Transformationstechniken, denen die Annahme zugrunde
liegt, dass die Lage des HGM relativ zu den benachbarten Segmenten Femur bzw.
Becken stationär bleibt.
Prädiktive Methoden werden standardmäßig zur Durchführung von Bewegungsanalysen
verwendet, sind jedoch anhand von geringen Stichprobenzahlen entwickelt
und weisen selbst innerhalb der jeweils zugrunde liegenden Stichprobe eine
fehlerhafte Abschätzung auf. Funktionale Methoden werden in der Literatur im
Vergleich zu den prädiktiven Methoden bei adäquater Ausführung als potentiell
präziser beschrieben, wurden jedoch nach aktuellem Forschungsstand lediglich anhand
von mechanischen Modellen und Computersimulationen hinreichend getestet.
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