Summary
The purposes of this project were to determine (a) the reliability of ROM and POM
assessment methods for tests where an ankle joint brace was used and (b) the relationship
between active and passive ROM and POM inversion measurements. The range of motion
of the ankle joint complex for inversion was quantified using a range of motion apparatus.
The inversion path of motion for the foot and the shoe was quantified using a high
speed video System. The results of this study indicated: (a) Comprehensive functional
tests of ankle joint braces using ROM and POM measurements showed maximal group differences
of less than 1 degree between days for ROM (rAROM = 0.96 and rPROM = 0.93) and less than 1.5 degrees for POM measurements (rPOM = 0.88). (b) PROM measurements showed a consistent “creep” effect of about 2 degrees
with increasing trial number during the first ten trials which must be taken into
consideration for the design of the appropriate test protocol. (c) The correlation
coefficient between AROM and POM was 0.37 and 0.44 between PROM and POM, suggesting
that AROM and PROM measurements do not predict inversion during actual movement.
Definition of terminology:
Ankle joint complex (AJC): The combination of the talocrural and talocalcaneal joints which allow for the angular
rotation and linear translation between the leg and the foot.
Range of motion (ROM): Maximal rotational movement of one body segment with respect to another body segment.
Active range of motion (AROM): Range of motion achieved by actively moving one segment with respect to the other
segment, using muscle strength.
Passive range of motion (PROM): Range of motion achieved by applying a well defined external moment to one segment.
Path of motion (POM): Range of values of rotational movement of one segment relative to another segment
during an actual movement.
Inversion: Inward rotation of the foot relative to the leg about an axis determined by the intersection
of the transverse and sagittal planes of the foot.
Eversion: Outward rotation of the foot relative to the leg about an axis determined by the
intersection of the transverse and sagittal planes of the foot.
Zusammenfassung:
Einleitung: Die Funktionalität von Sprunggelenksorthesen wird öfters mit Hilfe von Messungen
des Bewegungsumfanges (range of motion = ROM) oder mit Hilfe von Messungen der Bewegungsausführung
(path of motion = POM) während einer typischen Bewegung getestet. Messungen des Bewegungsumfanges
werden typischerweise quasistatisch in einer Apparatur im Labor oder in der Klinik
getestet, wobei der Fuß bezüglich des Unterschenkels aktiv oder passiv in verschiedene
Stellungen gebracht wird. Messungen der dynamischen Bewegungsausführung werden typischerweise
während einer definierten Bewegung mit Hilfe von Hochgeschwindigkeits-Film/Videoanalysen
durchgeführt. Die Reliabilität und die Relevanz solcher Tests ist jedoch nicht bekannt.
Die Zielsetzung dieser Studie bestand deshalb darin, (a) die Zuverlässigkeit von quasistatischen
Bewegungsumfangsmessungen (ROM) und dynamischen Bewegungsausführungsmessungen (POM)
für Situationen, in welchen Fußgelenksorthesen getragen werden, zu bestimmen, und
(b) die Korrelation zwischen aktiver (AROM) und passiver (PROM) Fußinversion während
klinischer Bewegungsumfangsmessungen auf der einen und Fußeversion während einer wirklichen
Seitwärtsbewegung (POM) auf der anderen Seite zu bestimmen.
Methode: Der aktive und passive Bewegungsumfang des Fußes (AROM und PROM) wurde anhand einer
speziellen Meßapparatur bestimmt. Der Fuß wurde in eine Apparatur eingespannt, die
zwischen Fuß und Unterschenkel 6 Bewegungsfreiheitsgrade zuließ. Die Inversionsbewegung
(POM) des Fußes und des Schuhs wurde mit Hilfe von Hochgeschwindigkeits-Video ermittelt.
Die Versuchspersonen (n = 10) trugen standardisierte Schuhe bei welchen ein Loch in
den Fersenbereich geschnitten war, um die Bewegung des Fußes und des Schuhs zu quantifizieren.
Ein Test-Retest-Protokoll wurde für alle drei Testbedingungen (AROM, PROM, POM) verwendet
mit einer durchschnittlichen Zeitdifferenz von vier Tagen zwischen dem ersten und
dem zweiten Meßtag. Die Fußgelenksorthese, die für diesen Versuch verwendet wurde,
war die Malleoloc-Orthese.
Resultate und Diskussion: Die Resultate der Studie können wie folgt zusammengefaßt werden:
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Die Tagesvariabilitäten für die ROM-Messungen waren kleiner als 1° mit Korrelationskoeffizienten
zwischen dem ersten und dem zweiten Meßtag von rAROM = 0,96 und rPROM = 0,93. Die Tagesvariabilitäten für die POM-Messungen waren kleiner als 2° zwischen
dem ersten und dem zweiten Meßtag mit einem Korrelationskoeffizienten zwischen den
beiden Tagen von rPOM = 0,88. Tagesvariabilitäten sind aufgrund dieser Resultate nicht kritisch und können
vernachlässigt werden.
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Unter den gleichen Versuchsbedingungen konnte bei PROM-Inversionsmessungen im Verlaufe
der nacheinander folgenden Versuche ein Kriecheffekt im Umfang von 2° beobachtet werden.
Der passive Inversions-Bewegungsumfang (PROM) war nach 8 Versuchen ca. 2° höher als
beim ersten Versuch. Dieses Resultat muß dementsprechend in Zukunft bei solchen Messungen
berücksichtigt werden.
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Die Korrelationskoeffizienten zwischen den aktiven und passiven ROM-Messungen (AROM
und PROM) einerseits und den dynamischen Bewegungsumfangsmessungen (POM) andererseits
betrugen lediglich 0,37 und 0,44 für die beiden Meßtage. Dieses Resultat deutet darauf
hin, daß quasistatische Bewegungsumfangsmessungen nur wenig darüber aussagen, wie
sich Fußgelenksorthesen während dynamischer Bewegungen verhalten.
Die Resultate dieser Studie deuten darauf hin, daß die Funktionalität von Fußgelenksorthesen
im speziellen und Gelenksorthesen im allgemeinen mit einer Kombination von quasistatischen
und dynamischen Bewegungstests durchgeführt werden sollte. Im besonderen wird vorgeschlagen,
daß eine Analyse von wirklichen Bewegungen, für welche Bewegungsrestriktionen erzielt
werden sollten, ins Testprogramm miteinbezogen werden soll, um relevante Aussagen
über die Funktionalität von Gelenksorthesen zu erhalten.
