Klinische Biomechanik
Ganganalyse | Laufanalyse
Die Ganganalyse wie auch die Laufanalyse sind Standardanalysen in der Bewegungswissenschaft/Biomechanik und haben von dort aus längst Einzug in die klinische Anwendung erhalten.
Software Realisierung
Gang- und Laufanalyse im klinischen Alltag
Es gibt verschiedene Analyseebenen zur Betrachtung des Gangs:
Ganganalyse mit Noraxon-Systemen
Ganganalyse mit Qualisys-Systemen
Noraxon Laborkonzept
Das Noraxon-Laborkonzept ist ein modulares Konzept. Der Anwender kann sich aus den unten näher beschriebenen Modulen sein individuelles Ganglabor zusammenstellen. Das Labor ist nicht allein auf die Ganganalyse beschränkt. Je nach Modulauswahl sind Haltungsanalysen, Laufanalysen, und jede Art von funktionellen Tests möglich.
Modulbeschreibung und Hardware Komponenten im Überblick
2D-Videoanalyse
Durch die 2D-Videoanalyse kann dem Patienten oder Sportler sein individuelles Bewegungsmuster in der Sagital- und Frontalebene (ventral & dorsal) gezeigt werden.
Dies ist eine große Hilfe, um mit dem Patienten oder Sportler Haltungsdefizite, Becken-Schiefstände oder Auffälligkeiten in der Beinachse zu besprechen.
Winkeltracking mit reflektierenden Markern liefert objektive Daten für Tests und Retests.
NiNOX Highspeed-Kameras
Unsere Ninox Highspeed-Kamera kann bis zu 300 Bilder pro Sekunde aufnehmen und hat eine eingebaute LED-Lampe für die einfache Nutzung von reflektierenden Markern. Hierdurch ist auch bei schnellen Bewegungen sicheres Gelenkwinkel-Tracking möglich.
3D-Bewegungsanalyse
Die 3D-Bewegungsanalyse ist im Noraxon Laborkonzept sensorbasiert (IMU-Sensor).
Diese Sensoren messen die Bewegung zueinander. Durch Anbringen der Sensoren auf die einzelnen Körpersegmente können Gelenkwinkel in allen drei Bewegungsachsen bestimmt werden.
Hierdurch sind exakte 3D-Bewegungsanalysen sowie bewegungsspezifisches Biofeedback-Training möglich.
3D-Inertialsensor-System
Typische Setups
- 16 Sensoren – Ganzkörper-Bewegungsanalyse
- 9 Sensoren – Analyse von 2 Extremitäten & der Wirbelsäule
- 7 Sensoren – Analyse der Beine mit dem Becken als Referenz
Analyse der Arme mit dem siebten Halswirbel als Referenz - 2 Sensoren – Einzelne Gelenkwinkel-Analyse
Kinetik | Bodenreaktionskräfte
Die Analyse der Bodenreaktionskräfte ermöglicht eine exakte Analyse von kraftbezogenen Seitendifferenzen im Abrollverhalten.
In Kombination mit einem Videobild kann ein Live-Kraft-Vektor angezeigt werden.
Dies erleichtert unter anderem die Kommunikation mit dem Patienten oder Sportler in Bezug auf Beinachsen-Stabilität und Verletzungsrisiko.
Gaitway 3D
Das Gaitway 3D Laufband, welche aus der Kooperation zwischen HP-Cosmos, Arsalis und Zebris entstanden ist, verbindet Druckmessdaten mit Kraft-Sensorik. Hierdurch erhält man das volle Datenpaket der Kinetik in einem Single-Belt-Laufband.
Pedobarographie
Die Pedobarographie bzw. Fußdruckmessung bildet meist die Basis eines Ganglabors. Sie liefert Informationen zum Fußabdruck und dem Körperschwerpunkt, wodurch unter anderem Fußdeformitäten und Gleichgewichtsstörungen objektiv messbar sind.
Außerdem erkennt das System automatisiert die Stand- und Schwungphasen des Gangzyklus. Hierdurch werden im Report per Mausklick die Daten aller Schritte und aller Module auf diese beiden Phasen gemittelt, was die Zeit der Auswertung auf ein Minimum reduziert.
Es gibt drei verschiedene Systeme zur Fußdruckmessung:
Instrumentierte Laufbänder
Laufbänder ermöglichen neben der Haltungs- und Ganganalyse auch Laufanalysen. Weil sich der Patient nicht im Raum bewegt, ist eine automatisierte Videoanalyse möglich.
Druck-Messplatten
Die im Boden eingelassenen Druck-Messplatten haben keinen Einfluss auf das Gangbild des Patienten. In diesem Setup können sogar Analysen mit Rollatoren oder Gehstützen gemacht werden.
Druck-Messsohlen
Die Druck-Messsohlen werden im Schuhwerk getragen und messen so schuhspezifische Überlastungen. Die Sohlen sind außerdem mobil außerhalb vom Ganglabor nutzbar.
EMG
Das EMG bzw. die Elektromyographie misst die Aktivität ausgewählter Muskeln. Hierdurch kann schematisch bestimmt werden, wie viele Muskelfasern an einer Bewegung beteiligt sind. Je mehr Muskelfasern aktiv sind, desto mehr Kraft wird vom Muskel erzeugt und desto höher verlaufen die Aktivitätskurven.
Durch Seitenvergleiche dieser Aktivitätskurven lassen sich optisch nicht sichtbare Kompensationsmuster aufdecken.
Das EMG kann auch ein Live-Biofeedback geben, um diese Kompensationsmuster gezielt zu verändern.
Ultium EMG-System
Mit dem kabellosen Ultium EMG können bis zu 32 Muskeln gleichzeitig analysiert werden. Die Sensoren sind aber nicht auf Muskelaktivität beschränkt. Durch das SmartLead-System können über verschiedene Sensor-Aufsätze u. a. auch Fußdruckdaten, Gelenkwinkel oder Beschleunigungen gemessen werden.
Qualisys Tracking-Konzept
3D Ganganalyse als präzise Bewertung der Körperbewegung beim Gehen
Die Ganganalyse dient dazu, Abweichungen und Auffälligkeiten im Bewegungsablauf zu erkennen. Um aussagekräftige Ergebnisse zu erzielen, sind eine zuverlässige Messtechnik und effiziente Arbeitsprozesse unerlässlich. Besonders im klinischen Umfeld ist es entscheidend, dass die eingesetzten Geräte und Methoden den gesetzlichen Anforderungen entsprechen. Velamed bietet hierfür passgenaue Lösungen – ob für den wissenschaftlichen Einsatz oder die klinische Praxis.
Für die Klinik:
Qualisys Clinical System (QCS)
Das Qualisys Clinical System ist speziell für den klinischen Einsatz konzipiert. Es unterstützt medizinische Fachkräfte bei der Diagnose, Behandlungsbewertung und Überwachung von Patient:innen. Die intuitiv bedienbare Software und der strukturierte Workflow ermöglichen eine effiziente Integration in den klinischen Alltag. Dabei ist das komplette System von Hardware über Software bis zum Datenmanagement ein Medizinprodukt der Klasse I mit Messfunktion (Class 1m). Die vorhandenen Ganganalyse-Module sind mit einer Vielzahl gängiger Kraftmessplatten und EMG-Systeme kompatibel. Die unterstützten externen Geräte lassen sich nahtlos in das Gesamtsystem integrieren und bilden gemeinsam ein zertifiziertes Medizinprodukt – bereit für den sicheren Einsatz in der klinischen Praxis.
Für die Forschung:
Das Ganganalyse Modul von Qualisys
Das Ganganalyse Modul richtet sich an Forschungsinstitutionen und Universitäten, die individuelle Fragestellungen untersuchen möchten. Es bietet volle Flexibilität bei der Datenerhebung und -auswertung – ideal für wissenschaftliche Studien und experimentelle Setups. Wählen Sie das Ganganalysemodul für die Forschung, um eine Lösung zu erhalten, die sich nahtlos in viele andere Systeme integrieren lässt, darunter Kraftmessplatten, EMG und Eye-Tracker, und die Ihnen endlose Möglichkeiten für Ihre Projekte bietet. Sie können jederzeit c3d-, Text- oder MATLAB-Dateien zur weiteren Analyse exportieren.
Eine detaillierte Liste der kompatiblen Geräte finden Sie in der Qualisys Clinical System Broschüre » auf Seite 4.
Modular, flexibel und startklar
Das Qualisys Clinical System ist speziell für den klinischen Einsatz konzipiert. Es unterstützt medizinische Fachkräfte bei der Diagnose, Behandlungsbewertung und Überwachung von Patient:innen. Die intuitiv bedienbare Software und der strukturierte Workflow ermöglichen eine effiziente Integration in den klinischen Alltag. Dabei ist das komplette System von Hardware über Software bis zum Datenmanagement ein Medizinprodukt der Klasse I mit Messfunktion (Class 1m). Die vorhandenen Ganganalyse-Module sind mit einer Vielzahl gängiger Kraftmessplatten und EMG-Systeme kompatibel. Die unterstützten externen Geräte lassen sich nahtlos in das Gesamtsystem integrieren und bilden gemeinsam ein zertifiziertes Medizinprodukt – bereit für den sicheren Einsatz in der klinischen Praxis.
| Feature | Angabe |
|---|---|
| Erfassungsmodus | Marker-basiert & markerlos |
| Mindestanzahl an Kameras | 8 |
| Marker-Sets | CAST, IOR, CGM, CGM2, Oxford-Fuß, Rizzoli-Fuß |
| Reporting | PDF (Visual3D), Word-Bericht, Web-Bericht (klinisch: Offline-Web-Bericht) |
| Analyse-Software | Visual3D |
| EMG-Kompatibilität? | JA |
| Kraftmessplatten-Kompatibilität? | JA |
| Automatische Event Modi | Mehrere Kraftmessplatten, einzelne Kraftmessplatte, keine Kraftmessplatte, manuell, instrumentiertes Laufband |
| Mögliche Analysen | Ganzkörper oder Unterkörper |
Kameras
Mit dem breiten Angebot an Motion-Capture-Kameras können wir sicher sein, die richtige Lösung für Ihre Raumgröße und Ihre Bedürfnisse zu finden (z. B. kleine Marker in Modellen mit mehreren Fußsegmenten). Unsere Experten helfen Ihnen, die beste Kombination aus Kameratypen und Montageoptionen zu planen, um Daten von höchster Qualität zu gewährleisten.
Synchronisiertes Video für die Ganganalyse
Die Miqus Video Plus synchronisiert sich automatisch mit den Qualisys Motion-Capture-Kameras und wird gemeinsam mit diesen kalibriert. Sie ermöglicht die präzise Erfassung von hochauflösendem Videomaterial (2,8 MP) und bietet beeindruckende 3D-Overlays in Echtzeit.
Die Videodaten werden in Ganglabors intensiv genutzt, um z. B. Kraftvektoren visuell darzustellen und eine subjektive Beurteilung mit objektiven Messdaten zu verbinden – ein wesentliches Element für die umfassende Analyse komplexer Bewegungsmuster.
Qualisys Markerless
Die markerlose Bewegungserfassung erfolgt nahtlos über den Qualisys Track Manager (QTM) in Kombination mit Miqus Hybrid- und Miqus Video-Kameras. Während QTM die Datenerfassung und Kalibrierung steuert, übernimmt die Theia-Software die automatische Verfolgung und Nachbearbeitung der Bewegungsdaten.
Das Ergebnis wird anschließend zur weiteren Analyse und Berichterstellung in Visual3D exportiert.
Theia bietet dabei leistungsstarke Funktionen wie:
- Intelligente Gelenkerkennung und automatische Beschriftung
- Verfolgung und Identifikation mehrerer Personen oder Objekte
- Automatisierte Erstellung biomechanischer Modelle
Diese markerlose Lösung ermöglicht eine hochpräzise, effiziente und benutzerfreundliche Bewegungsanalyse – ganz ohne Markerplatzierung.
True Hybrid Lösung
Kombinieren Sie beliebige Qualisys Infrarot-Kameras mit Qualisys Videokameras für eine echte Hybridlösung. Dadurch wird gleichzeitiges markerloses und markerbasiertes Tracking ermöglicht. Dieses fortschrittliche Setup ist ideal für Forschungseinrichtungen, Sportvereine und Biomechanik-Experten. Es rationalisiert Ihren Workflow und liefert präzise, synchronisierte Ergebnisse. So kann der Sportler zum Beispiel kontaktfrei markerless aufgenommen werden, währenddessen gleichzeitig das Sportgerät markerbasiert aufgezeichnet wird.
Synchronisierte Datenerfassung
Erfassen Sie markerbasierte und markerlose Bewegungsdaten gleichzeitig in einer einzigen Sitzung.
Objekt-Tracking
Verfolgen Sie markerbasiert Gegenstände wie Sportgerät, Golfschläger, Prothesen und andere Requisiten neben der markerlosen Verfolgung des menschlichen Körpers.
Verbesserte Workflow-Effizienz
Sie müssen nicht mehr zwischen den Erfassungsmodi wechseln, was Zeit spart und Fehler reduziert.
Workflow markerbasiert
Workflow markerbasiert
Reporting
Am Ende jeder Ganganalyse steht ein Report, der die Daten und Ergebnisse übersichtlich darstellt. So können Fehlstellungen, Haltungsfehler, neurologische Probleme oder Sportverletzungen weiterführend beurteilt und behandelt werden. Der Vergleich zu Referenzdaten (auch Hauseigenen) ist jederzeit möglich. Neben verschiedenen Offline Report-Optionen (Word, PDF, etc.) gibt es die Möglichkeit einen interaktiven Online-Report zu nutzen. (https://report.qualisys.com/r/f8pMFlrTA/details) Dieser bietet neben der Darstellung der Ergebnisse die Möglichkeit, direkt Auffälligkeiten zu markieren und Handlungsempfehlungen abzuleiten.
