Sprunggelenkachse

Problemstellung


Die Verletzungen der unteren Extremität im Allgemeinen und des Fuß- / Sprunggelenkkomplexes im Speziellen nehmen vor allem im Spitzensport eine dominierende Stellung ein (Gross et al. 1987). Der Prävention und Rehabilitation dieser Verletzungen muss daher außerordentliche Bedeutung zukommen.
In eigenen, vom Bundesinstitut geförderten, Forschungsprojekten konnten bisher wichtige Erkenntnisse sowohl zur Prophylaxe, als auch zur Therapie von Sprunggelenkverletzungen gewonnen werden. Es wurden hierbei die passiven und aktiven (neuromuskulären) Faktoren der Sprunggelenkstabilität mit starkem Praxisbezug untersucht, und ein guter Erkenntnistransfer war gewährleistet. So wurden und werden die Ergebnisse der Studien direkt in die Trainingspraxis in vielfältigen Trainer-Fortbildungen und Workshops, u.a. im Rahmen der „Arbeitsgemeinschaft Sicherheit im Sport ASIS“ weitergegeben. Einschlägige Publikationen unterstützen diesen Erkenntnistransfer nachhaltig (Alt 2000; Lohrer, Alt, and Gollhofer 1999; Gollhofer et al. 2000).

Im Hinblick auf die langfristige Leistungsentwicklung von angehenden Hochleistungssportlern ist es das Ziel, sehr frühzeitig in den Nachwuchskadern Athleten mit besonderem Risiko zu identifizieren, um für sie individuelle Prophylaxeprogramme zu entwickeln, die eine gesunde Entwicklung bis zum Höchstleistungsalter gestatten. 

 

Eine Computersimulation des Fußes mit Einzeichnung der Sprungelenksachsen

Sprunggelenkverletzungen können viele Ursachen haben. In unserer Arbeitsgruppe wird in einem Forschungsprojekt aber besonders der hypothetische Zusammenhang zwischen der individuellen Gelenkanatomie und chronischen und akuten Überlastungen der Strukturen der unteren Extremität untersucht. Dabei spielt besonders die sehr große interindividuelle Variationsbreite der Lage der Sprunggelenkachsen große Bedeutung im Zusammenhang mit Verletzungen.

Das Ziel des Projekts besteht in der Entwicklung und Anwendung eines einfach zu handhabenden diagnostischen Verfahrens, das die in vitro nachgewiesenen individuellen anatomischen Variationen im Bereich des Sprunggelenkes in speziellen Nachwuchskader- Kollektiven in großen Fallzahlen in vivo aufklären hilft und es gestattet, die Relationen zu den oben genannten Verletzungen und Überlastungsfolgen prospektiv empirisch zu erhellen.

Wie auch bei den bereits vorhandenen in vivo Verfahren zur Achsbestimmung, wird die neu zu entwickelnde Methode ebenfalls auf einer Bewegungsanalyse des Sprunggelenks beruhen und so indirekt über die Bewegung der am Fuß und der Tibia angebrachten Marker die Lage und Position der Sprunggelenkachsen berechnen. Hierzu wird von den Antragsstellern das sog. Impulslaufzeitverfahren als Messverfahren avisiert.

Untersuchungsdesign

Impulslaufzeitverfahren sind weit verbreitete Verfahren zur Streckenmessung. Bei diesem Verfahren wird ein Impuls ausgesendet, der nach Durchlaufen einer Messstrecke am Empfänger detektiert wird.

Impulslaufzeitmessungen können sowohl mit Schallwellen als auch mit elektromagnetischen Wellen, also z.B. Lichtwellen (Laser), durchgeführt werden. Als vorteilhaft erweist sich bei diesem Verfahren die geringe Ausbreitungsgeschwindigkeit der Schallwellen gegenüber der von elektromagnetischen Wellen, so dass bei relativ geringen Zählfrequenzen hohe Auflösungen erzielt werden können.

 

Abgebildet ist die linke untere Extremität bis zum Kniegelenk, an der die Messapparatur angebracht ist.
Ein mechanisches Modell des Sprunggelenks mit einem Ultraschallsensor und einem Punkt des Koordinatenursprungs
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