Dissertation Matthias Schuhmacher

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Material und Methode Abb. 11: Koordinationsprogramm; modifiziert nach WILKE 2000, S. 177 3.2.1 Auswahl der Testverfahren Als Testverfahren kamen eine Bewegungsanalyse auf dem Laufband sowie die Messung der inneren Gelenkkräfte bei der Kniebeuge unter Zuhilfenahme des 3-D Ultraschalltopometers zum Einsatz. Die Bewegungsanalyse erfolgte auf einem 35
Material und Methode Laufband. Die Ganganalysen wurden bei 2 Geschwindigkeiten (4 km/h und 5 km/h) durchgeführt. Zudem wurden Kniebeugen beider Beine im Bereich 0° Streckung bis 90° Beugung im Kniegelenk aufgezeichnet. Die Messdauer für jede Messung betrug jeweils 16 Sekunden, aus denen in der folgenden Datenbearbeitung ca. 8 Sekunden, also etwa 4 - 7 Schritte (bzw. 3 - 4 Kniebeugen) zur Auswertung kamen. 3.2.2 Apparaturbesprechung Der Ultraschalltopometer Zur genauen Darstellung der zu analysierenden Parameter im Knie wurde auf dier von Prof. G. Schumpe (Universitätsklinik Bonn) entwickelte Ultraschalltopometrie zurückgegriffen. Grundlage des Ultraschalltopometers, einer akustischen Messtechnik zur berührungslosen 3- dimensionalen Ortsmessung, ist die Messung der Laufzeiten regelmäßig abgegebener Ultraschallimpulse. (DECKER 1985; HANSEN 1983; SCHUMPE 1984) Die erhobenen Messdaten setzen sich aus Laufzeit und Schallgeschwindigkeit (v=333m/sec bei 0°C) zusammen und stellen den Bewegungsablauf als relative Distanzänderung der Sender zu den Empfängern dar (Dopplereffekt). Bei einer Messfrequenz von ca. 25 Hz liegt damit eine Echtzeit- Messung einer Bewegung vor, welche die Zuordnung verschiedener räumlicher Punkte zueinander von weniger als 1 mm erlaubt. (SCHUMPE 1984; SEIFERT 1993) Um die Feinanalyse der Bewegungsabläufe zu registrieren und eine Ortsauflösung von besser als 0,1mm zu erreichen, wurde die Einzelmesszeit der drei Empfänger auf die maximale Punktgeschwindigkeit abgestimmt. Diese maximale Messzeit („Belichtungszeit“) beträgt 20 Mikrosekunden bei einer Punktgeschwindigkeit von 5m/sec. Hierdurch werden Bewegungsunschärfen vermieden. Der vierte Empfänger dient lediglich der Messkontrolle. (MEISER 1983; SEIFERT 1993) 36
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