Bewegungsanalyse des Fußes

Für einen normalen Gang benötigt man einen koordinierten Ablauf der Bewegungen des Körpers. Hierbei kommt der Becken-Bein-Gelenkkette eine zentrale Bedeutung zu. Obwohl seit über 10 Jahren Untersuchungen zum normalen und pathologischen Gang der Becken-Bein-Gelenkkette einen enormen Aufschwung genommen haben, gibt es bislang nur unzureichende Methoden, um die komplexen Bewegungen im oberen und unteren Sprunggelenk sowie im Fuß zu erfassen. Die Bewegungen des Fußes sind überwiegend kombiniert und deshalb einer klinischen Untersuchung nur eingeschränkt zugänglich. Gleichzeitig ist die Fußfunktion an die Stellung und Funktion der übergeordneten Gelenke gekoppelt, so dass eine rein klinische Analyse von dreidimensionalen Bewegungen auf mehreren Etagen kaum möglich ist. Die Analyse der Muskelaktivität während des Gangablaufes sowie die hierbei auftretenden Kräfte sind klinisch bisher nicht abschätzbar. Die Arbeitsgruppe des Ganganalyselabors hat es sich deshalb zur Aufgabe gemacht, neue Messmethoden zur Erfassung von Fußbewegung und -funktion zu erarbeiten und bis zur klinischen Anwendung zu bringen.

In einem mehrjährigen Projekt wurde dazu ein mathematisches Modell entwickelt, das alle wesentliche Aspekte der Fußbewegung abdeckt und auch bei starken Fußdeformitäten einsetzbar ist. Neben der Erfassung von Bodenreaktionskräften und ortsaufgelösten dynamischen Fußdruckmessungen kann diese Technik nun als weitere Untersuchungsmethode bei einer Reihe unterschiedlicher Fußdeformitäten angewandt werden.

Neben Einzelfallanwendungen wurden in einem Folgeprojekt systematisch einseitig vorbehandelte Klumpfüße, kindliche Knicksenkfüße sowie Fußbewegung nach OSG-Arthrodesen untersucht. Zurzeit vergleichen wir den versteifenden Eingriff mit dem Einsatz entsprechender OSG-Endoprothesen. In diesem Zusammenhang konnten wir auch eine individuelle Berechnung von funktionellen Gelenkachsen, basierend auf kinematischen Daten, realisieren.

Parallel zu diesen klinischen Anwendungen wurde in zwei Studien - unterstützt von Kinderschuhherstellern - der Einfluss von Schuhen auf den kindlichen Fuß analysiert. In aufwändigen Untersuchungen konnte das Verhalten des Fußes im Schuh mit dem Verhalten beim Barfuß Gehen verglichen werden. Auf diese Weise ließ sich auch der Einfluss eines Schuhs erfassen. Es konnten Verbesserungen an Material und Konstruktion des Kinderschuhs erarbeitet werden, die im Labor nochmals auf ihre Richtigkeit hin überprüft wurden.

In einem weiteren Projekt werden die kinematischen Daten des Fußmodells mit Fußdruckverteilungsdaten und EMG-Daten verknüpft, um ein kinetisches Modell entwickeln zu können, das zusätzlich eine Berechnung von Gelenkkräften und Belastungen ermöglicht, die relevant für die klinische Beurteilung von Fußdeformitäten sind.