Quantitative Beschreibung propriozeptiver Fähigkeiten mittels 3-D Bewegungsanalyse

Propriozeption und Koordination

Als Propriozeption oder Tiefensensibilität wird die Fähigkeit bezeichnet, die Gelenkstellung wahrzunehmen. Patienten mit pathologischem Bewegungsmuster der Schulter, haben entweder motorische Defizite, einen geschädigten Gelenkstellungssinn, propriozeptive Defizite oder eine Kombination dieser Faktoren. Folglich wird die objektive Beurteilung der propriozeptiven Fähigkeiten dieser Patienten zur erfolgreichen Planung von Übungsprogrammen in der Rehabilitation zunehmend erforderlich.

Methodik

Um den Zusammenhang zwischen den propriozeptiven Fähigkeiten der oberen Extremitäten und dem visuellen Feedback objektiv zu beschreiben, wird die Relation zwischen freier Arm- und Augenbewegung untersucht. Das Bewegungsanalyselabor des Helmholtz-Instituts erlaubt die berühungslose Erfassung der freien Körperbewegung mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung (siehe Bild 1). Das Bewegungsanalysesystem erfasst mittels Infrarot-Kameras die Trajektorien beliebig vieler passiv - reflektorischer Marker, die auf die Gliedmaßen geklebt werden. Durch ein Eye-Tracker System wird die Blickrichtungsbestimmung der Patienten bei freier Kopfbewegung ermöglicht. Um für die oberen Extremitäten einen komplexen, aber dennoch exakt reproduzierbaren Bewegungsablauf untersuchen zu können, wird ein Roboter mit motorisierter ‚Hand' eingesetzt. Der Proband verfolgt die dreidimensionalen Bahnen eines Zielobjektes, das durch den Roboter gesteuert wird.

Ergebnisse

Die auf diese Weise gewonnenen Messdaten werden durch ein passendes kinematisches Modell analysiert. Die Ergebnisse eines Tracking-Versuchs, der auf einer dreieckförmigen Bewegung basiert, ist in Bild 2 zu sehen. Während dieser Bewegung wurde die Bahn des Objekts eng mit den Augen und dem Finger verfolgt. Es wurde damit bestätigt, dass Probanden mit gesunden Schultern erfolgreich visuelle und propriozeptive Informationen kombinieren können.

Bei Patienten mit eingeschränkt propriozeptiven Fähigkeiten ist zu erwarten, dass solch eine grafische Darstellung höhere Kursabweichungen zeigt. Die Blickrichtung konzentriert sich hier mehr auf den Finger und weniger auf das Objekt, um den schwächeren Gelenkstellungssinn zu unterstützen.