Das Bewegungsausmaß der Schulter und des Ellenbogens bei Alltagsbewegungen in der 3D-Bewegungsanalyse

Zusammenfassung

Ziel: Die dreidimensionale Bewegungsanalyse ist an der unteren Extremität ein seit Jahren bewährtes Mittel zur Therapieplanung. In dieser Studie wurde das Bewegungsausmaß für Schulter und Ellenbogen bei 10 Alltagsbewegungen anhand der 3D-Bewegungsanalyse untersucht. Somit können die Relevanz und das Ausmaß von Bewegungseinschränkungen besser beurteilt werden. Methode: Das verwendete biomechanische Modell der oberen Extremität basierte auf 14 Infrarotlicht reflektierenden Markern. Es wurde standardisiert bei 7 Probanden (Alter 25, SD 15 Jahre) das Bewegungsausmaß des Schulter- und Ellenbogengelenks bei 10 Alltagsbewegungen ermittelt. Die untersuchten Bewegungen waren im Einzelnen: Essen mit einem Löffel, Kämmen mit einem Kamm, Intimhygiene, Telefonieren, Tippen auf einer Tastatur, Trinken aus einem Glas, Drehen eines Schlüssels im Türschloss, Umblättern einer Seite, Wasser in ein Glas eingießen und Zeichnen einer Acht. Ergebnisse: Zur Durchführung von 10 Alltagsbewegungen wurde im Schultergelenk bei der Anteversion/Retroversion ein Bewegungsausmaß von 91 - 0 - 9°, d. h. insgesamt 100°, bei der Abduktion/Adduktion von 112 - 23 - 0° (insgesamt 89°) und eine Außen-/Innenrotation von 91 - 0 - 114° (insgesamt 205°) benötigt. Die meisten Alltagsbewegungen konnten in Außenrotationsstellung durchgeführt werden und ohne die Bewegung Intimhygiene wäre nur eine Innenrotation von 10° nötig gewesen. Der Maximalwert der Anteversion wurde bei der Bewegung Drehung des Schlüssels im Türschloss und der Minimalwert bei der Intimhygiene erreicht. Bei der Abduktion und Rotation wurden der Maximalwert beim Kämmen und der Minimalwert bei der Intimhygiene erreicht. Im Ellenbogen benötigten die Probanden im Mittel ein Bewegungsausmaß bei Extension/Flexion von 0 - 36 - 146° (d. h. insgesamt 110°) und bei Pro- und Supination von 55 - 0 - 72° (insgesamt 127°), wobei die größte Pronation beim „Wasser eingießen“ und die größte Supination bei der Intimhygiene festzustellen war. Schlussfolgerung: Mit der 3D-Bewegungsanalyse können komplex-dynamische Bewegungen und Gelenkwinkel zu jedem beliebigen Zeitpunkt erfasst werden. Durch die Anwendung der 3D-Bewegungsanalyse bei Alltagsbewegungen konnten wir Daten gewinnen, die als Grundlage für das anzustrebende Bewegungsausmaß an der oberen Extremität dienen.

Abstract

Aim: Three-dimensional motion analysis of the lower limb has been an approved method of diagnosis and therapy planning for several years. In this study we observed the range of motion of the shoulder and elbow in 10 activities of daily life (ADL) with a marker-based biomechanical model for the upper extremity. With this database we hope to improve the evaluation of different handicaps of the upper limb. Method: The used biomechanical model is based on 14 infrared light-reflecting markers. The ranges of motion in ADL for shoulder and elbow were measured in a standardised case setting in seven test persons with a mean age of 25 years (SD 15 years). The 10 observed ADL were eating with a spoon, combing hair, genital hygiene, using a telephone, typing on a keyboard, drinking from a glass, turning a key, turning a page, pouring water in a glass and drawing. Results: For the ten explored ADL, the test persons needed a range of motion in the shoulder of 91 - 0 - 9° (total 100°) flexion/extension, 112 - 23 - 0° (total 89°) abduction/adduction, and 91 - 0 - 114° (total 205°) external/internal rotation. Most of the ADL were performed in external rotation and, excluding the motion genital hygiene, the test persons only needed an internal rotation of 10°. Maximal shoulder flexion was used with opening a door, the minimum was reached with genital hygiene. The maximum angles of abduction and rotation were reached with combing hair and the minimum values were reached with genital hygiene. To perform the ADL, an elbow extension/flexion of 0 - 36 - 146° (total 110°), and 55 - 0 - 72° (total 127°) pro-/supination was needed. Maximal pronation was reached with “pour from a pitcher”. Maximal supination was present with genital hygiene. Conclusions: The decisive benefit of 3D motion analysis is the exact capturing of complex and dynamic movements at any time. Therefore, not only static joint positions can be recorded, but also the dynamic course of a movement can be traced. By using our model on every day movements, we were able to collect data that can serve as the basis for the desired range of motion of the upper extremities in patients.

Bewegungsausmaß - Alltagstätigkeiten - Schulter - Ellenbogen - dreidimensionale Bewegungsanalyse

range of motion - activities of daily life - shoulder - elbow - 3D motion analysis

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