15. November 2021

Analysen: Ursachenforschung und ­Versorgungskontrolle

Foto: Andrea Danti/AdobeStock

Druckverteilungsmessungen und Bewegungsanalysen werden in der Orthopädieschuhtechnik seit über 25 Jahren eingesetzt. Die Technik mag sich in dieser Zeit verändert haben. Die grundsätzliche Fragestellung ist geblieben: Welche Parameter oder Messdaten geben mir Auskunft darüber, ob mein Proband oder Patient seine Füße zu stark belastet oder sein Bewegungsablauf dafür verantwortlich ist, dass Überlastungsbeschwerden und Verletzungen entstehen?

Die im Vorspann gestellte Frage ist nicht immer einfach zu beantworten. Wer die Diskussion über Laufschuhe in den letzten Jahren verfolgt hat, konnte miterleben, wie der sogenannte „Pronationswinkel“, der über Jahrzehnte als wichtiger Indikator für die Entstehung von Beschwerden galt, von der Wissenschaft in Frage gestellt wurde. War es schon immer schwer gewesen, Grenzwerte für eine Überpronation zu definieren, taugt die Pronation nach den aktuellen Aussagen der Wissenschaft überhaupt nicht mehr zur Vorhersage von Überlastungsbeschwerden. Dennoch spielt natürlich die Bewertung der Fußstellung im Gesamtkonzept einer Bewegungsanalyse eine wichtige Rolle. Statt nur isoliert auf einzelne Gelenkwinkel zu schauen, hat sich heute eine ganzheitlichere Analyse der Bewegung etabliert. Das geschah auch vor dem Hintergrund der erweiterten Kenntnisse über Muskelketten bzw. die myo­faszialen Ketten, weshalb die Analyse der gesamten Beinachse, der Körperhaltung und des Laufstils insgesamt sehr viel stärker im Fokus steht.

Die Verbindung aus Smartphones und einer Laufanalyse-App ermöglicht die Aufnahme und Auswertung grundlegender Pararmeter des Laufes – zum Beispiel  für die Auswahl von Laufschuhen, durch die Kunden selbst. Foto: CurrexIm Zuge dieser Entwicklung trat auch die Frage nach der Genauigkeit der Messung eines Systems etwas in den Hintergrund. Früher konnte es geschehen, dass auf Tagungen über wenige Grade Unterschiede bei einer Gelenkbewegung und deren Bedeutung für Verletzungen heftig diskutiert wurde – manches Mal ohne dabei zu bedenken, dass die Unterschiede noch innerhalb der Messungenauigkeit des Systems liegen könnten. Heute weiß man, dass auch die genaueste Messtechnik die Bewegung nicht 100 Prozent exakt erfassen kann, wenn zum Beispiel Marker auf der Haut angebracht werden, die mit der Haut in der Bewegung über den Knochen wandern und somit nicht mehr ganz exakt das zu messende Gelenk oder die anatomische Stelle markieren. Dies bedeutet nicht, dass Genauigkeit bei der Messung keine Rolle mehr spielt. Vor allem in der wissenschaftlichen Forschung versucht man mit viel Aufwand, Messungenauigkeiten zu vermeiden.

Diesen wissenschaftlichen Anspruch hat man im Handwerk nicht. Hier kommt es darauf an, durch die Analyse zu erkennen, wo im Bewegungsablauf, vor allem in den Belastungsphasen, Probleme bestehen. Zum anderen soll die Analyse den Effekt einer Hilfsmittelversorgung oder eine andere therapeutische Intervention zeigen.

Neue Technik macht Analysen einfacher und günstiger

Was der breiteren Anwendung der Bewegungsanalyse bislang im Weg stand, war der Aufwand, den man dafür betreiben musste. Das Markieren der wichtigsten anatomischen Punkte am Kunden und die teils aufwändige Auswertung und Interpretation der Ergebnisse verursachten Kosten, die durch eine entsprechende Gebühr abgedeckt sein mussten. Deshalb blieben Laufanalysen meist auf ambitionierte Sportler beschränkt, die bereit waren, diese zusätzlichen Erkenntnisse zu ihren Laufproblemen aus eigener Tasche zu finanzieren.

In den letzten Jahren hat die Technik in diesem Bereich jedoch enorme Fortschritte gemacht. Es kommen immer mehr Analysesysteme auf den Markt, die mit Hilfe spezieller Software in der Lage sind, Gelenke in der Bewegung auch ohne Markierung zu erkennen und die Bewegung einzelner Körpersegmente ausreichend genau zu erfassen. Bei einigen Systemen werden die Messergebnisse gleich automatisch aufgearbeitet, so dass innerhalb kürzester Zeit eine Auswertung vorliegt, die mit dem Sportler oder Patienten besprochen werden kann.

Björn Gustafsson, der mit seiner Firma Currex ein solches Messsystem vertreibt, sieht in solchen markerlosen Systemen die Zukunft der Bewegungsanalyse, sowohl in der Orthopädieschuhtechnik also auch im Sportfachhandel. „Steht der Sportler einmal auf dem Laufband, benötigt man nur eine Minute für die Analyse“. Das System, das mit 3D-Kameras und einer Druckmessung ausgestattet ist, benötige wenige Sekunden für die Kalibrierung. Danach laufe der Sportler für 30 Sekunden und 15 Sekunden später liefere das System die Auswertung mit Daten zu den Gelenkwinkeln, zum Laufstil, zur Druckbelastung und zu den Kräften, die in den Gelenken auftreten. „Eine Analyse mit dem Setzen von Markern an den Beinen und einer anschließenden manuellen Auswertung der Daten benötigt 20 bis 25 Minuten“, verdeutlicht Gustafsson die Zeitersparnis durch die neue Technologie. Damit werde es auch einfacher möglich, verschiedene Versorgungsvarianten nacheinander zu testen und zu sehen, was am besten funktioniert.

Gustafsson sieht nicht nur einen deutlichen Trend zu einer markerlosen Bewegungsanalyse. „Die Zukunft der Analyse ist markerlos, mobil, cloudbasiert und schnell“, ist er überzeugt. Die modernen Smartphones und Tablets böten nicht nur mit ihren immer besser werdenden Kameras sondern auch mit der integrierten Ausstattung zum einfachen und schnellen Hochladen von Daten die Voraussetzung, dass auch mit ihnen Bewegungsanalysen ausgeführt werden können. Mit entsprechender Software könne man mit dem Smartphone auch die Längswölbung eines Fußes vermessen. Man lade die Daten in die Cloud, wo eine auf künstlicher Intelligenz basierende Software die Daten auswerte und die Analyse auf das Smartphone oder Tablet zurückspiele. Bezahlt werde dann für die Rechenleistung, die man in Anspruch nimmt. Gustafsson sieht die Anwendungen hierfür zum einen in der schnellen und einfachen Beratung im Sportfachhandel, durchaus aber auch bei den Endkunden. Mit der neuen Technik könnten sie sich selbst aufnehmen, um einige grundlegende Informationen zu ihrem Bewegungsablauf und ihrem Laufstil zu erhalten. „Im Internet gibt es keine Beratung“, so Gustafsson. Deshalb gebe es eine Nachfrage nach Informationen über den eigenen Körper und das voraussichtlich am besten passende Produkt, das man mit Hilfe der Analyse finden kann.

Moderne Laufanalysesysteme bieten nicht nur die markerlose Erkennung der Bewegung, sondern auch eine automatisierte Auswertung zahlreicher Parameter. Innerhalb einer Minute werden nicht nur die Kinematik, sondern auch die ­Beschleunigung und Belastung innerhalb der Gelenke ausgewertet und dargestellt. Eine Pre-Post Messung zeigt auf Mausklick die ­Verbesserungen mit dem Hilfsmittel. Abb.: 5D-Lab, Currex

Mobile 3D-Analyse

Eine mobile Analyse versprechen auch moderne Inertialsensoren, die dreidimensional Bewegungen erfassen können. Während die Druckverteilung unter dem Fuß schon länger mit mobilen Systemen im Feld gemessen werden kann, versprechen Inertialsensoren, wie sie heute in jedem Mobiltelefon verbaut sind, neue Möglichkeiten der mobilen, dreidimensionalen Bewegungserfassung außerhalb des Labors. In der Arbeitsmedizin kann man mit diesen Sensoren zum Beispiel messen, wie sich der Mensch im Alltag beim Bücken, Strecken, Balancieren oder beim Lasten tragen bewegt. In der Rehabilitation können diese Sensoren wichtige Daten liefern, ob eine Rehabilitationsmaßnahme erfolgreich war, indem zum Beispiel einige grundlegende Daten über die Ganggeschwindigkeit oder die Gangsymmetrie erfasst werden. Für die Rehabilitation wird auch an sogenannten Feedbacksystemen gearbeitet, die den Patienten Rückmeldung geben, ob sie eine Bewegung richtig ausführen oder sie zum Beispiel den Fuß nach einer Operation zu stark belasten.

In der Orthopädieschuhtechnik ist diese Sensortechnik für Bewegungsanalysen noch nicht angekommen, wenngleich sich durchaus Anwendungsmöglichkeiten finden würden. Warum sollte der Orthopädieschuhmacher nicht der Spezialist sein, der in der Rehabilitation das Bewegungs-Monitoring der Patienten übernimmt?

Manche Laufschuhhersteller sind dagegen schon vor einigen Jahren auf die Technologie der Inertialsensoren aufgesprungen und haben einige ihrer Laufschuhe mit einem Sensor ausgestattet, der Daten über den Lauf aufzeichnet und dem Läufer zum Beispiel Rückmeldung gibt, ob seine Schritte im Verhältnis zu seiner Anatomie zu lang oder zu kurz sind. Neben dem Aspekt, den Laufstil des Läufers zu verbessern, haben die Hersteller natürlich ein großes Interesse daran, möglichst viele Daten über das Laufverhalten der Kunden zu sammeln und so mehr über ihre Trainingsgestaltung und ihre Vorlieben zu erfahren. Ob sich diese Anwendung auf Dauer durchsetzt, bleibt abzuwarten.

Diabetes und Druckverteilungsmessung

Wie wird der Fuß auf seiner plantaren Seite belastet? Systeme zur elektronischen Druckverteilungsmessung liefern seit 30 Jahren Antworten auf diese Frage – in der Forschung und im klinischen Alltag. Wenn der Fuß im Mittelpunkt steht, ist die Pedografie fester Bestandteil vieler biomechanischer Studien, ob als Druckmessplatte am Boden oder mit Messsohlen im Schuh. Auch in der Rehabilitation, in der Fußchirurgie, in der Orthopädieschuhtechnik und im Sport hat sich die Pedografie über die Jahre ein breites Anwendungsgebiet erschlossen.

Die Kontrolle der Belastung bei der Versorgung des Diabetischen Fußsyndroms ist eine der wichtigsten Anwendungen der elektronischen Druckverteilungsmessung unter dem Fuß. Für die Zukunft ist zu erwarten, dass sie fester Bestandteil des Versorgungsprozesses wird.  Abb.: NovelLeider gibt auch nach 30 Jahren Druckverteilungsmessung noch wenige Standards für die Technik und die Auswertung. Noch gibt es keine Norm oder gesetzliche Regelung, die besagt, was die einzelnen Systeme leisten müssen. Auch für die Auswertung der Messdaten gibt es bislang wenig gesicherte Erkenntnisse, wie hoch oder niedrig die lokale Druckbelastung sein muss oder darf. In der Rehabilitation oder bei der Kontrolle nach fußchirurgischen Eingriffen kann eine niedrige Kraft in bestimmten Fußregionen oder bei einzelnen Gangphasen ein Hinweis sein, dass aufgrund einer noch bestehenden Schonhaltung oder wegen eines muskulären Defizits nicht ausreichend Last übernommen wird. In der Versorgung des Diabetischen Fußes ist es Konsens, dass stark belastete, Ulkus-gefährdete, lokale Druckstellen entlastet werden und der Druck auf andere Fußregionen umverteilt werden muss.

Gerade in der Diabetesversorgung wird am dringendsten nach Standards und Grenzwerten für die lokale Druckbelastung gefragt, da ein zu hoher Druck schnell zu Wunden am Fuß führen kann. Allgemein anerkannte Grenzwerte, wie hoch oder niedrig der Druck in einem bestimmten Fall sein darf, gibt es noch nicht, auch wenn im Diabetesbereich von einigen Autoren ein Richtwert genannt wird. Einen Grenzwert wird es voraussichtlich auch so schnell nicht geben. Die Sensorgröße und die Sensoranordnung haben Einfluss darauf, welcher Druck in einer spezifischen Fußregion angezeigt wird. Messwerte können deshalb immer nur dann über verschiedene Messsysteme hinweg verglichen werden, wenn beide Systeme die gleiche Ortsauflösung (Sensoren pro cm²) haben und alle Sensoren genau geeicht sind. Die Bedeutung der Druckverteilungsmessung in der Diabetesversorgung bleibt jedoch unumstritten. „Die Pedographie ist und bleibt eine wichtige diagnostische Anwendung der Diabetesversorgung“, sagt Peter Seitz, der mit seiner Firma Novel zu den Pionieren in diesem Bereich gehört und die Pedographie in die Medizin eingeführt hat. Die Grundlagen dazu hätten Forscher wie Peter Cavanagh, Andrew Boulton oder David Armstrong schon ab den 80er-Jahren erforscht. Bis heute baue die Versorgung des Diabetischen Fußes mit Schuhen und Einlagen darauf auf. Sicco Bus, als Schüler von Peter Cavanagh habe das Feld der Biomechanik auf diesem Gebiet übernommen und durch seine Studien zum Diabetischen Fuß, zu denen immer auch die Druckverteilungsmessung gehört, weit vorangebracht.

Die Druckmessung kostet Zeit und Geld. Noch fehlt es jedoch an allgemeinen Regelungen, wie diese Zusatzleistung, die nach der aktuellen wissenschaftlichen Evidenz auch zwingend nötig ist in der Versorgung von Diabetespatienten, honoriert werden soll. „Der Orthopädieschuhmacher, der mit einem zuverlässigen, wissenschaftlich geprüften System seine Einlagenversorgung so lange verbessert, bis er seine Zielwerte erreicht hat, trägt maximal dazu bei den Fuß zu retten. Und dafür muss er auch anständig bezahlt werden“, betont Peter Seitz. Nur so könne die breitbandige Anwendung der entwickelten Konzepte auch in kleineren Zentren und Praxen weiter voranschreiten. „Die Krankenkassen müssen den Vorteil verstehen, der durch die rechtzeitige fachmännische Versorgung, unter Anwendung modernster Technologien für das Gesundheitssystem entsteht.“

Wichtige Anhaltspunkte, wie die Druckmessung sinnvoll in der Versorgung des Diabetischen Fußes eingesetzt werden kann, bietet die Stellungnahme des Beratungsausschusses für die Orthopädieschuhtechnik der DGOOC vom April 2021.

Dort wird nochmals betont, dass ein absoluter Zielwert in der Druckreduktion derzeit nur mit einem einzigen, von allen Anwendern einheitlich verwendeten Messsystem, umgesetzt werden könnte. Deshalb wurde als vorübergehende Lösung vom Beratungsausschuss die von den Fachgesellschaften vorgeschlagene und von der Fortschreibung der PG 31 übernommene relative Druckentlastung definiert. Die Druckentlastung in der betroffenen Fußregion soll danach mit der Erstversorgung in Relation zum Neutralschuh zwischen 30 bis 50 Prozent und dem Patientenschuh mindestens 30 Prozent betragen. Dadurch sei es möglich, dass die vorhandene Infrastruktur bei den Leistungsanbietern weiterhin genutzt werden kann.

Literatur

  • Rosenbaum, Dieter: Wie beeinflussen Zahl, Dichte und Anordnung der Sensoren die Ergebnisse der plantaren Druckverteilungsmessung? Sonderheft Pedografie der Zeitschrift Orthopädieschuhtechnik, 2016, S. 18-21
  • Druckverteilungsmessung in der Diabetesversorgung: Empfehlungen des Beratungsausschusses der DGOOC für das Orthopädieschuhtechnikhandwerk1 und der Expertengruppe DVM2 zur praktischen Umsetzung der elektronischen Druckverteilungsmessung bei der orthopädieschuhtechnischen Versorgung von Patienten mit Diabetischem Fußsyndrom nach der PG 31. Orthopädieschuhtechnik 4/2021

 

Autor: Wolfgang Best