Text

Zielsetzung und Fragestellung: In der Alterstraumatologie stellen rezidivierende Stürze und Fragilitätsfrakturen eine zentrale klinische Herausforderung dar. Zur Sekundärprävention ist die Objektivierung der posturalen Kontrolle essenziell, da herkömmliche klinische Funktionstests subjektiv und in ihrer Auflösung limitiert sind. Der Goldstandard der markergestützten optoelektronischen Messung ist für den klinischen Alltag zu aufwändig. Ziel dieser Studie ist die technische Validierung eines kontaktlosen, mobilen RGB-D-Systems (Red-Green-Blue + Depth) zur Quantifizierung der Standstabilität als potenzielles Screening-Instrument in alterstraumatologischen Zentren.

Material und Methoden: In dieser prospektiven experimentellen Validierungsstudie wurde ein markerloses System entwickelt, das Tiefendaten einer Time-of-Flight-Kamera (Orbbec Femto Bolt) mit 2D-Pose-Estimation (MMPose) fusioniert, um den Körperschwerpunkt (Center of Mass, COM) dreidimensional zu erfassen. Als Referenz diente ein optoelektronisches System (Qualisys). Das Studienprotokoll umfasste eine erweiterte posturographische Testbatterie in Anlehnung an das Balance Error Scoring System (BESS) mit fünf Standpositionen (Normal-, Romberg-, Semi-Tandem-, Tandem- und Einbeinstand) unter Variation der visuellen (Augen offen/geschlossen) und somatosensorischen Bedingungen (fester/nachgiebiger Untergrund). Ein Referenzboden ermöglicht den kalibrierungsfreien Einsatz in jedem Untersuchungsraum. Zur Validierung unter klinisch relevanter Schwankungsdynamik wurden N=24 Messungen einer Testperson mit Hereditärer Spastischer Paraplegie analysiert. Die technische Validierung erfolgte durch Vergleich der COM-Trajektorien mittels Root Mean Square Error (RMSE) und Intraclass Correlation Coefficient (ICC 2,1). Die Datensätze wurden nach Schwankungsamplitude klassifiziert: Geringes (<2 cm), Mittleres (2–6 cm) und Starkes Schwanken (>6 cm).

Ergebnisse: Die durchschnittliche Messabweichung (RMSE) zwischen RGB-D-System und Referenz betrug 1,28 cm bei hoher Übereinstimmung (ICC = 0,87). Bei ruhigem Stand lag der mittlere Fehler bei nur 0,49 cm. Mit zunehmender Schwankungsamplitude stieg die absolute Abweichung an (Mittleres Schwanken: 1,57 cm; Starkes Schwanken: 1,76 cm). Wie Abbildung 1 [Abb. 1] exemplarisch verdeutlicht, lassen sich die klinisch relevanten Parameter dennoch valide bestimmen.

Diskussion und Schlussfolgerung: Das mobile RGB-D-System ermöglicht durch die algorithmische Fusion von Tiefen- und Pose-Daten eine valide, kontaktlose Quantifizierung der posturalen Stabilität. Die erzielte Präzision (Gesamt-RMSE 1,28 cm; Geringes Schwanken 0,49 cm) übertrifft publizierte Werte vergleichbarer Tiefensensorsysteme. Das System eignet sich als vielversprechendes Instrument zur Sturzrisikoabschätzung und Verlaufskontrolle in der Alterstraumatologie. Die Validierung an einem größeren Patientenkollektiv ist Gegenstand laufender Untersuchungen.

Tabelle 1 [Tab. 1]