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Natalie Rumpf

• Hintergrund: Die Bewegungsanalyse, ein etabliertes Verfahren in der Biomechanik, verwendet mathematische Modelle zur Rekonstruktion dreidimensionaler Bewegungsabläufe. Dabei werden verschiedene Modelle verwendet, die sich in ihrer Komplexität und den zugrundeliegenden anatomischen Annahmen unterscheiden. Ziel dieser Untersuchung ist es, den Einfluss der “Calibration Anatomical System Technique“Hintergrund: Die Bewegungsanalyse, ein etabliertes Verfahren in der Biomechanik, verwendet mathematische Modelle zur Rekonstruktion dreidimensionaler Bewegungsabläufe. Dabei werden verschiedene Modelle verwendet, die sich in ihrer Komplexität und den zugrundeliegenden anatomischen Annahmen unterscheiden. Ziel dieser Untersuchung ist es, den Einfluss der “Calibration Anatomical System Technique“ (CAST-Modell) und des “Conventional Gait Model 2“ (CGM2-Modell) auf die bewegungsanalytischen Ergebnisse zu untersuchen, indem die Übereinstimmung der von beiden Modellen ermittelten Gelenkwinkel und Gelenkmomente bei der Durchführung funktioneller Tests (Squat, Jump Down) verglichen wird. Insbesondere die Berücksichtigung von Weichteilbewegungen und der Markerplatzierung stellt eine Herausforderung in der Bewegungsanalyse dar, da diese zu Abweichungen zwischen realer und modellierter Bewegung führen können. Methode: Neun gesunde Probanden (5♂/4♀, 29,3 ± 11,4 Jahre, 74,6 ± 12,8 kg, 1,71 ± 0,1 m) führten die Funktionstest Squat und Jump Down durch. Die Gelenkwinkel und -momente in der Sagittalebene (Squat: Hüft-, Knie- und Sprunggelenk) sowie in der Frontal- und Transversalebene (Jump Down: Hüft- und Sprunggelenk) wurden mit beiden Modellen analysiert. Die Datenverarbeitung erfolgte für das CAST-Modell mit der Software Qualisys Track Manager (QTM) und der Software Visual3D. Für das CGM2-Modell wurde eine Lösung über QTM und die Software Mokka gefunden. Die ursprünglich zur Auswertung geplanten frei zugänglichen Python-Skripte konnten nicht verwendet werden. Ergebnisse: Die grafische Analyse der Gelenkwinkelverläufe während des Squats zeigt größere Bewegungsausschläge beim CGM2-Modell im Vergleich zum CAST-Modell. Die quantitative Analyse mittels Bland-Altman-Plots bestätigt diese Beobachtung und zeigt eine systematische Über- bzw. Unterschätzung der Bewegungsamplituden durch das CGM2-Modell. Insbesondere bei den Gelenkwinkeln des Jump Downs kann eine deutliche systematische Verzerrung festgestellt werden. Die Analyse der Gelenkmomente zeigt ebenfalls Unterschiede zwischen den Modellen, wobei die größten Abweichungen beim Hüftgelenk während des Jump Downs auftreten. Schlussfolgerung: Diese Arbeit zeigt, dass das CAST-Modell aufgrund seiner etablierten methodischen Grundlagen und der vorliegenden Ergebnisse als das zuverlässigere Modell für die quantitative Bewegungsanalyse anzusehen ist. Das CGM2-Modell bedarf weiterer Validierungsstudien, um seine Eignung für klinische Anwendungen nachzuweisen und die beobachteten Abweichungen zu erklären.…