13.03.2017 Orthopädie, Medizin, Physiotherapie

Bericht zum Gang- und Haltungsanalyse-Projekt am Forschungslabor Orthopädie für Radiostereoanalyse und Medizintechnik (FORM) der Orthopädischen Universitätsklinik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Kontakt: Dr. med. Stefan M. Sesselmann, MHBA Forschungslabor Orthopädie für Radiostereoanalyse und Medizintechnik Orthopädische Universitätsklinik Erlangen Rathsberger Str. 57, 91054 Erlangen

Die Gang- und Haltungsanalyse (GHA) gewinnt immer mehr Bedeutung in der Analyse und Diagnostik von Gang- und Haltungsstörungen bzw. in der Überwachung therapeutischer Maßnahmen gegen diese Störungen. Moderne GHA-Labors sind aufwändig und teuer ausgestattet. Das stationäre Equipment muss exakt justiert werden, um hochreliable Ergebnisse erzielen zu können. Eine komplett andere Philosophie verfolgt das Forschungslabor Orthopädie für Radiostereoanalyse und Medizintechnik

(FORM – Leiter: Dr. med. Stefan M. Sesselmann, MHBA)

der Orthopädischen Universitätsklinik Erlangen (Direktor: Prof. Dr. med. Raimund Forst), wo seit Herbst 2016 ein komplett neuartiges System zur GHA evaluiert wird. Das GHA-Setup am FORM ist flexibel mobil einsetzbar, sodass es an beliebigen Orten – genügend Raum vorausgesetzt – einsetzbar ist. Bei Platzmangel sind auch Analysen auf dem Laufband möglich. Die geringen Anschaffungskosten der Technik versprechen eine zukünftige Anwendbarkeit in der Breite (Facharztpraxen, Orthopädieschuhtechniker, Orthopädietechniker, Phy-siotherapeuten, Sporttherapeuten, etc.) im Gegensatz zu den bisherigen, teuren und auf wenige spezialisierte Zentren konzentrierten GHA-Labors.

Zur Ausstattung des FORM zählen seit Februar 2017 fünf hochwertige Tablets (iPad pro), mit deren Kameras bis zu 240 Bilder pro Sekunde in ausreichend hoher Qualität aufgenommen werden können, was für die GHA zwingende Voraussetzung ist. Eine standardisierte Ausrichtung der Kameras wird über eigens für die GHA entwickelte und von der Fa. Mobile Bewegungsanalyse iPad-Schatullen (EIDOO), montiert auf hochwertigen Stativen, erreicht. Ebenfalls von der Fa. Mobile Bewegungsanalyse bezogen wurden eine 8 m lange Laufbahn und ein Roll-up zur Haltungsanalyse. Zur Auswertung der Videos wird eine Analyse-Software der Fa. Dartfish verwendet. Die Kosten für dieses Equipment liegen bei ca. 10 000 Euro, wobei diese noch deutlich gesenkt werden können, da für eine Basisanalyse theoretisch zwei Kameras ausreichend sind (siehe Abb. 1). Im Vergleich zu oben genannten High End-Lösungen sind die für eine GHA notwendigen Investitionen auf ein Zehntel reduziert. Finanziell unterstützt wurde das FORM in der Anschaffung durch die Landesinnung Bayern für Orthopädie-Schuhtechnik. Über diese Kooperation soll zukünftig ein Kompetenzzentrum aufgebaut werden.

Aktuell laufen am FORM Evaluaierungsprozesse des neuartigen Setups über studentische Arbeiten. Über diese Arbeiten werden Standards entwickelt, um Ergebnisse aus der GHA vereinheitlichen zu können.

Angelaufen ist im Januar 2017 ein Lehrprojekt des FORM – das Interdisziplinäre Skills Lab Orthopädie (ISLO), finanziert über das QuiS II-Programm (Qualität in Studium und Lehre) des BMBF. Pilot-Lehrmodul des ISLO ist die GHA, konzipiert nach dem „blended learning“-Konzept. Dies bedeutet, dass Studierende zu Hause in einen online-Kurs theoretische Kenntnisse erwerben und sich so auf Praxistage im ISLO vorbereiten.

Konkret wird der Kurs nach folgendem Schema ablaufen:

1. online-Phase (2 Wochen)

Was ist GHA? Wozu dient sie? Wie werden Videos gedreht?

Praxistag 1: Aufbau Setup und Dreh von Videos

2. online-Phase (2 Wochen)

Parameter der GHA. Wie werden diese bestimmt? Software-Einführung.

Praxistag 2: Analyse der gedrehten Videos
3. online-Phase (2 Wochen)

Statistische Datenaufbereitung. Grundlagen der Datenpräsentation und -publikation.

Praxistag 3: Präsentation der Daten

Engagierte Studierende erhalten die Möglichkeit, nach diesem Basisprogramm eigenständig oder im Team kleine Forschungsprojekte zu bearbeiten und Ergebnisse zu publizieren.

Für die Durchführung der angedachten Forschungsprojekte sucht das FORM bzw. das ISLO finanzielle Unterstützung durch interessierte Kooperationspartner, deren Fragestellungen bearbeitet werden. Eine erste Anfrage erfolgte dazu bereits durch einen Hersteller von Rohlingen für thermoplastisch an-formbare Schuheinlagen. Über eine Vernetzung zukünftiger Anwender mit dem FORM über eine entsprechende Plattform können zukünftig große Datensätze generiert und zentral analysiert werden, um den wissenschaftlichen Kenntnisgewinn zu beschleunigen. Dies kann nur funktionieren, wenn Datensätze standardisiert erhoben und ausgewertet werden.

Zu diesem Zweck sind auch Anwenderkurse geplant, wobei ein erster Kurs im Juni 2017 in Erlangen stattfinden wird.
Erste Ergebnisse der mobilen GHA sind vielversprechend. Ein Vergleich mit High End-Systemen steht noch aus. Es ist jedoch zu erwarten, dass die Genauigkeit der erhobenen Daten nicht der von High End-Lösungen entsprechen wird. In der alltäglichen Anwendung der GHA ist jedoch ein gewisser Verlust an Genauigkeit vernachlässigbar, da die zu beantwortenden Fragestellungen an die verschiedenen Systeme unterschiedliche Anforderungen stellen. Die Vorteile des neuen Systems liegen jedoch auf der Hand: geringe Anschaffungskosten bei mobiler Einsetzbarkeit (Abb. 2).