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Validierung eines inertialsensorbasierten Ganganalysemesssystems
Projektbearbeiter:
René Schwesig, David Fischer, Sylvia Wust, Frank Seehaus
Finanzierung:
Land (Sachsen-Anhalt) ;
Hintergrund / Fragestellung:
Die Ganganalyse ist ein wichtiges Messinstrument in der neurologischen und orthopädischen Rehabilitation (Andriacchi & Hurwitz 1997, Döderlein & Wolf 2004). Zur Bestimmung räumlich-zeitlicher Parameter, der Bewegungsausmaße von Gelenken sowie deren Drehmomentanforderung sind verschiedene dreidimensionale, instrumentierte Bewegungs- analysemesssysteme verfügbar (Kyriazis 2001). Die Anschaffung solch komplexer Messsysteme ist jedoch mit hohen Kosten verbunden und die Bedienung nur durch geschultes Personal möglich. Vielversprechende Alternativen sind portable, inertialsensorbasierte Messsysteme (Auvinet et al. 2003) zur Beurteilung des Bewegungsverhaltens (z. B. Gehgeschwindigkeit, Gangphasen).
Ziel der Untersuchung war die Validierung eines portablen, inertialsensorbasierten Messsystems, welches räumlich-zeitliche Gangparameter erfasst.
Studiendesign:
Zur Beurteilung der Validität des inertialsensorbasierten Messsystems wurde als Referenz- methode (Goldstandard/State of the Art (Baker, 2006)) ein markerbasiertes, elektro-optisches Gang-/Bewegungsanalysesystem verwendet. An der Studie nahmen 10 gesunde Probanden (Alter: 27.2 ± 9.18 Jahre) teil. Die Probanden absolvierten jeweils 22 Messwiederholungen der Bewegungsaufgabe Gehen in der Ebene auf einer 12 m Gangbahn (Gehstrecke: 11.8 ± 0.24 m). Alle Messwiederholungen wurden parallel mit dem inertialsensorbasierten und dem elektro-optischen Messsystem aufgezeichnet. Als Markermodell wurde für das elektro-optische Messsystem das Plug-In-Gait Marker-Set, bestehend aus 16 Markern verwendet.
Ergebnisse/Diskussion:
Lediglich für die Parameter Kadenz (ICC=0.986; mittlerer Fehler: 2.38 %), Schrittdauer (ICC=0.991; mittlerer Fehler: 2.27 %) und Schrittlänge (ICC=0.956; mittlerer Fehler: 4.76 %) ließen sich korrelationsanalytisch sowie mittels Fehleranalyse zufriedenstellende Ergebnisse ermitteln. Korrelationsanalytisch zeigten die Parameter Doppelstand rechts (ICC=-0.004) und Einbeinstand links (ICC=-0.031) die geringste Übereinstimmung zwischen beiden Messsystemen, währenddessen die Parameter Double suport links (17.9 %) und rechts (17.5 %) die größten mittleren Fehler aufwiesen.
Schlussfolgerung:
Das inertialsensorbasierte Messsystem ist deutlich praktikabler (Messdurchführung, Vorbereitungszeit, Auswertung) als das elektro-optische System und infolgedessen auch sehr gut im ambulanten Setting einsetzbar. Jedoch ist die Validität der Messdaten vielfach noch nicht ausreichend, so dass eine Verbesserung der inertialsensorbasierten Messtechnik unbedingt notwendig ist, bevor das Messsystem in die Rehabilitation implementiert werden kann.

Schlagworte

Ganganalyse, Inertialsensor, Rehabilitation, Validität

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Publikationen

2010
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