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Zielsetzung und Fragestellung: Als vielversprechendes, nicht-invasives diagnostisches Verfahren wird die Ganganalyse durch instrumentierte Einlegesohlen zunehmend genutzt, um den Heilungsverlauf nach Frakturen der unteren Extremität abzubilden und komplikative Verläufe frühzeitig zu erkennen. Jedoch scheinen die Messbedingungen einen Einfluss auf die Varianz der Daten zu haben. Ziel dieser Arbeit war es daher, den Einfluss von Schuhwerk, Bodenbeschaffenheit, Gangart und Gewichtsveränderung auf spezifische Gangparameter zu analysieren.

Material und Methoden: Einundvierzig Probanden (w=22, m=19) gingen, liefen und sprinteten über einen definierten Parcours (n=40 Schritte) mit verschiedenen Schuhen (Kampfschuhe/Sportschuhe), unterschiedlicher Bodenbeschaffenheit (weich/fest) mit und ohne Zusatzgewicht (15 kg) sowie mit/ohne vorgegebenen Rhythmus. Über Einlegesohlen (Moticon OpenGO Insole 3) mit je 16 Drucksensoren, die an die individuelle Schuhgröße angepasst und in beide Schuhe eingelegt wurden, erfolgte die Messung von Bodenreaktionskräften. Anschließend wurden Parameter der Kraftkurve in der Standphase, der Verlauf der Center of Pressure-Linie (Länge/Breite), die Druckverteilung (Vor-/Rückfuß, medialer/lateraler Fuß) und die Dauer der Standphase erfasst und mittels t-Test bzw. ANOVA analysiert (Signifikanzniveau p<0,05).

Ergebnisse: Die Probanden waren im Mittel 23,4±7,0 Jahre alt (Körpergröße 172,9±8,7 cm, Fußlänge 25,7±2,3 cm und Gewichtskraft 719,4±19,7 N). Sportschuhe bewirkten im Vergleich zu Kampfschuhen signifikante Änderungen bei allen Parametern der Standphase (Abbildung 1A,C [Abb. 1]), in der Länge der Center of Pressure-Linie (je p≤0,001) und erhöhten die Druckverteilung in allen Arealen des Fußes (je p<0,05) bei reduzierter Dauer der Standzeit (p≤0,001). Fester Boden führte gegenüber weichem Untergrund zu signifikanten Unterschieden in 4 Parametern isoliert in der Anfangs- und Endphase der Gangzykluskurve (p=0,044; p=0,018; p≤0,001; p≤0,001) (Abbildung 1B,C [Abb. 1]), in der Breite der Center of Pressure-Linie (p≤0,001) und Dauer des Gangzyklus (p≤0,001). Beim Laufen und Sprinten hatte die Kraftkurve im Vergleich zum Gehen nur ein Maximum statt zwei Maxima mit einem Minimum (je p≤0,001). Das Zusatzgewicht führte trotz dezentraler Positionierung nicht zu Veränderungen der Kraftkurve, der Center of Pressure-Linie und der Dauer der Standphase, konnte jedoch durch einen höheren Druck detektiert werden (je p≤0,001). Unterschiedliche Gangarten (freier Gang/vorgegebener Rhythmus) zeigten keine signifikanten Unterschiede.

Diskussion und Schlussfolgerung: Bodenbeschaffenheit und Schuhwerk verändern Gangparameter in charakteristischer Weise. Daher sollten diese Parameter in einer prospektiven klinischen Ganganalyse mittels Einlegesohlen im Rahmen einer individualisierten Nachbehandlung von Frakturen der unteren Extremität kontrolliert werden. Perspektivisch sollen Komplikationen wie z.B. Pseudarthrosen frühzeitig durch Veränderungen in charakteristischen Gangparametern individualisiert detektiert werden können.