Hallux Valgus im Sport Ein Ganganalytischer Vergleich

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1 BACHELORARBEIT im Studiengang Sportgerätetechnik Hallux Valgus im Sport Ein Ganganalytischer Vergleich Ausgeführt von: Philipp Bader Personenkennzeichen: BegutachterIn: Franziska Mally MSc Wien,

2 Eidesstattliche Erklärung Ich erkläre hiermit an Eides statt, dass ich die vorliegende Arbeit selbstständig angefertigt habe. Die aus fremden Quellen direkt oder indirekt übernommenen Gedanken sind als solche kenntlich gemacht. Die Arbeit wurde bisher weder in gleicher noch in ähnlicher Form einer anderen Prüfungsbehörde vorgelegt und auch noch nicht veröffentlicht. Ich versichere, dass die abgegebene Version jener im Uploadtool entspricht. Ort, Datum Unterschrift

3 Kurzfassung Der Hallux valgus ist eine weitverbreitete Fußdeformation in unserer Gesellschaft. Man spricht von einem Hallux valgus, wenn sich die Großzehe nach lateral und der Os Metartarsale I nach medial abspreizt. Der Halux valgus kann angeboren sein oder durch das Tragen von zu spitzen Schuhen hervorgerufen werden. In der Regel tritt der Hallux valgus häufiger bei Frauen wie bei Männern auf. Schwere der Deformation und Häufigkeit nehmen in der Regel mit dem Alter zu. Der Hallux valgus kann auch schon in jungen Jahren auftreten. In bisherigen plantaren Druckmessstudien mit Hallux valgus Probanden wurde hauptsächlich auf ein älteres Probandenfeld zurückgegriffen. In dieser Studie wurde erstmals ein junges, sportlich aktives und schmerzfreies Teilnehmerfeld gemessen. Ziel dieser Studie war es, die Ergebnisse früherer Studien mit den Ergebnissen eines jungen Probandenfeldes zu vergleichen. Es wurden folgende Forschungsfragen gestellt: Lässt sich zwischen einer Gruppe von Hallux valgus Patienten und einer Vergleichsgruppe ohne Hallux valgus Fehlstellung ein signifikanter Unterschied in der plantaren Druckbelastung während des Gehens feststellen, und wenn ja, in welchen Bereichen der Fußsohle kann man diese Unterschiede beobachten? Besteht zwischen der Patientengruppe mit und der Vergleichsgruppe ohne Hallux valgus Fehlstellung auch eine Differenz des Schrittwinkels? Lässt sich außerdem zwischen Hallux valgus Patienten und der Vergleichsgruppe ohne Hallux valgus Fehlstellung eine Differenz der Schrittlänge feststellen? Um diese zu beantworten wurde eine Hallux valgus Gruppe mit 21 Probanden und eine Vergleichsgruppe mit 22 Probanden gebildet. Es wurde eine plantare Druckmessung mit der Medicapteurs Win-Track Messplatte durchgeführt. Es wurden von jedem Probanden 12 Schritte aufgezeichnet (jeweils 6 rechts und 6 links). Danach wurden die Messdaten am PC ausgewertet und statistische Tests zur Überprüfung auf eine Signifikanz durchgeführt. Signifikante Unterschiede wurden im Bereich der Großzehe gemessen. In allen anderen Fußbereichen wurde kein Unterschied gemessen. Die ist möglicherweise darauf zurückzuführen, dass bei jungen Patienten durch Ausgleichsbewegungen die Fehlbelastung in Grenzen gehalten wird. Die Messung der Schrittlängendifferenz und des Schrittwinkels zeigten keine charakteristischen Unterschiede. Schlagwörter: Hallux valgus, plantare Druckmessung, Ganganalyse 3

4 Abstract The hallux valgus is a common foot deformity in our society. Characteristics of an hallux valgus is a lateral abduction of the Hallux and a medial abduction of the Os metartarsale I. A hallux valgus can be hereditary or can be generated by wearing pointed shoes like winkle-pickers. Normally the foot deformation affects more women than men. The gravity and the frequency of an hallux valgus increases with the years. But the hallux valgus deformity can also begin at an early age. In former plantar pressure studies mainly a subject group of elder participants was examined. In this study first time a young and sporty active group were examined. The goal of the study was to compare the results of these past studies with the results of a younger age group. The main questions of this research were: Is there a significant difference in the plantar pressure points during walking between a group with hallux valgus deformity and a group without a hallux valgus, and if so, which parts of the sole show different plantar pressure scores? Is there a difference in the angle of the footsteps? Is there a difference in step length between the two groups? In order to answer these questions a group of 21 subjects with hallux valgus and a control group of 22 subjects without hallux valgus were formed. The plantar pressure was measured with the Medicapteurs Win- Track plattform. From each subject the data for twelve steps (6 for the right foot and 6 for the left) was recorded. The area under the Hallux showed significant differences. In all other areas of the foot no difference was found. The measurement of step length and step angle showed no differences. Keywords: Hallux valgus, gait analysis, plantar pressure 4

5 Danksagung In erster Linie möchte ich mich bei meinen Eltern bedanken und ihnen diese Arbeit widmen. Sie haben mir dieses Studium ermöglicht und mich immer wieder in meiner Tätigkeit unterstützt. Spezieller Dank gilt meiner Mutter für das Korrekturlesen dieser Arbeit. Weiters möchte ich mich bei Dr.Karl-Heinz Kristen und Prof. Herbert Kristen für die tolle Zusammenarbeit und für die Möglichkeit dieser Bachelorarbeit bedanken. Ein weiterer Dank geht an alle teilgenommen Probanden, ohne die diese Studie gar nicht möglich gewesen wäre. Am Ender meiner Danksagung möchte ich mich bei meiner Betreuerin Franziska Mally MSc, für die tolle Betreuung während der Arbeit bedanken. 5

6 Inhaltsverzeichnis 1! Einleitung... 8! 2! Aufbau des Fußes... 9! 2.1! Gelenke und Bänder des Fußes... 10! 2.2! Fußmuskulatur... 11! 3! Die Fußfehlstellung - Hallux valgus... 13! 4! Grundlagen des Gehens... 15! 4.1! Das normale Gangbild... 15! 4.2! Gangzyklus und seine Phasen... 15! 4.2.1! Die unterschiedlichen Gangphasen und deren Aufgaben... 16! 4.3! Plantare Druckmessung... 17! 4.3.1! Druckmessplatten... 18! 4.3.2! Im-Schuh-Messverfahren... 18! 4.3.3! Das Bodenkontaktmuster beim Gehen... 18! 5! Einfluss des Hallux valgus... 20! 6! Forschungsfragen... 21! 7! Methoden... 22! 7.1! Probandenkriterien... 22! 7.1.1! Probandeninformation... 22! 7.2! Patientenfragebogen... 23! 7.3! Radiologische Untersuchungen... 23! 7.4! Messung der Aktivität... 24! 7.5! Fußzoneneinteilung... 24! 7.6! Messplatte Mediacapteurs Win Track... 25! 7.7! Messaufbau... 26! 7.8! Auswertung der Messdaten... 27! 7.9! Statistische Auswertung... 28! 8! Ergebnisse... 29! 8.1! Vergleich des AOFAS-Score und der Aktivität... 29! 6

7 8.2! Vergleich der Fußzonen... 29! 8.3! Vergleich der Schrittlängen... 30! 9! Diskussion... 31! 9.1! AOFAS- Score und Aktivität... 31! 9.2! Vergleich Fußzonen... 31! 9.3! Vergleich Schrittwinkel... 31! 9.4! Vergleich Schrittlängen... 32! 10! Literaturverzeichnis... 33! Abbildungsverzeichnis... 35! Tabellenverzeichnis... 36! Anhang A: American Orthopaedic Foot and Ankle Society Score... 37! 7

8 1 Einleitung Der Hallux valgus ist eine weitverbreitete Fehlstellung in unserer Bevölkerung. Laut Stäbler (2012) spricht man von einem Hallux valgus wenn sich die Großzehe nach lateral und der Os metartarsale I nach medial abspreizt. Die Großzehe kann sich bis zu 90 abspreizen, ab 15 spricht man von einem Hallux valgus. Durch eine familiäre Vorgeschichte kann die Bildung eines Hallux valgus begünstigt werden. Häufig wird durch das Tragen von zu spitzen Schuhen die Großzehe in eine Valgusstellung gedrängt. Die Bewegungsarmut schwächt die Fußmuskulatur und dies fördert die Bildung eines Hallux valgus. Laut Klein (2009) tritt der Hallux valgus bei Frauen häufiger wie bei Männern auf. In der Regel nimmt Schwere und Häufikeit der Fehlstellung im Alter zu. Doch der Hallux valgus kann auch schon in jungen Jahren auftreten. In bisherige Studien wurde vor allem ein älteres Probandenfeld zu Messungen herangezogen. Aus diesem Grund wurde in dieser Studie ein junges, sportlich aktives und schmerzfreies Probandenfeld herangezogen. Es wurde untersucht ob die Fehlbelastungen, die durch die Fehlstellung auftreten, kann auch schon in jungen Jahren messbar ist oder ob diese noch durch andere Ausgleichbewegungen kompensiert werden kann. Im Rahmen der Ausbildung an der FH Technikum Wien ist vorgesehen, dass im sechsten Semester ein Praxissemester bei einer Firma oder einem wissenschaftlichen Institut absolviert werden soll. Das Praxissemester wurde in der Sportklinik Dr. Kristen (1010 Wien, Österreich) durchgeführt. Aufgabe war es, eine Studie mit Patienten, die einen Hallux valgus haben, durchzuführen. Bei dieser Studie wurde das Verhalten der Probanden beim Gehen mittels einer Fußdruckmessung untersucht. Die gemessenen Werte wurden danach mit einer, eigens für die Studie, gebildeten Vergleichsgruppe verglichen. 8

9 2 Aufbau des Fußes Der Fuß kann wie auf Abbildung 1 - Aufbau des Fußes die Fußwurzel (Tarsus) den Mittelfuß (Metartarsus) und die Zehen (Digiti). Der Rückfuß setzt sich aus sieben Fußwurzelknochen zusammen. Sprungbein (Talus), Kahnbein (Os naviculare) und die drei Keilbeine (Ossa cuneiformia) bilden die Innenseite des Rückfußes. Das Fersenbein (Calcaneus) und das Würfelbein (Os cuboideum) bilden den äußeren Teil des Rückfußes. Das Fersenbein bildet mit seinem nach hinten gerichteten Fersenhöcker die knöcherne Grundlage der Ferse. Der Mittelfuß besteht aus fünf Röhrenknochen (Os metartarsalia). Man unterteilt diese Knochen in eine Basis, einen Körper und einen Kopf. Der innerste Mittelfußknochen (Os metartarsalie I) ist der stärkste und kräftigste Knochen. Der Vorfuß besteht aus den Zehenknochen. Die Zehen werden von I bis V durchnummeriert. Der erste Zehenknochen wird als Großzehe (Hallux), der fünfte als Kleinzehe (Digitus minimus) gesondert benannt. Die Zehen II bis V besitzen ein Grundglied (Phalanx proximalis), ein Mittelglied (Phalanx media) und ein Endglied (Phalanx distalis). Nur die große Zehe besitzt kein Mittelglied. Diese ist nur aus zwei Elementen aufgebaut. Im hinteren Abschnitt des Fußes liegen die Knochen (Talus und Calcaneus) übereinander, im vorderen Bereich mehr nebeneinander. Dadurch entsteht auf der Innenseite ein Längsgewölbe. Im Bereich der Mittelfußknochen verläuft ein Quergewölbe. Zur Stabilisierung der Gewölbe dienen Bänder, Sehnen und Muskeln (Adolf Faller, 2008, S ). Abbildung 1 - Aufbau des Fußes (Adolf Faller, 2008, S. 197) 9

10 2.1 Gelenke und Bänder des Fußes Im Fuß sind alle Bewegungsmöglichkeiten in einem Gelenk lokalisiert. Im Gegensatz zur Hand, bei der die Umwendbewegung in den Unterarm verlagert wird. Beim Fuß wird dieser Gelenkskomplex als Sprunggelenk bezeichnet. Das Sprunggelenk ist für das Gehen, Laufen und Springen von enormer Bedeutung. Es wird wie auf Abbildung 2 zu sehen in zwei Haupteile gegliedert: das obere Sprunggelenk und das untere Sprunggelenk. Trotz dem getrennten Gelenksspalt stellen beide Gelenke eine funktionelle Einheit dar (Klein, 2009, S. 15). Im oberen Sprunggelenk stehen das Schienbein (Tibia), das Wadenbein (Fibula) und das Sprungbein (Talus) in gelenkiger Verbindung. Die distalen Enden von Schien- und Wadenbein, innerer und äußerer Knöchel (Malleolus medialis und Malleolus lateralis), umfassen die Sprungbeinrolle. So entsteht ein Scharniergelenk, dessen Achse durch die Talusrolle verläuft und beide Knöchel verbindet. Das obere Sprunggelenk ist für die Dorsalextension (Heben der Fußspitze) und Plantarflexion (Senken der Fußspitze) verantwortlich. Zu Stabilisierung wird es von drei Außenbändern und einem deltaförmigen Innenband gesichert. Abbildung 2 Sprungelenke. Oberes und unters Sprunggelenk (blaue Linie), a) Ansicht von lateral b) Ansicht von vorne c) Ansicht von hinten (Adolf Faller, 2008, S. 206) 10

11 Im unteren Sprunggelenk unterscheidet man zwei vollständig voneinander getrennte Teilgelenke, eine hintere und eine vordere Gelenkskammer. In der hinteren Kammer befinden sich Talus und Calcaneus, in der vorderen Kammer hat der kugelförmige Taluskopf Kontakt mit Calcaneus und Os naviculare. Die Bewegungen im unteren Sprunggelenk sind Umwendbewegungen und werden als Supination (Heben des inneren Fußrandes) und Pronation (Heben des äußeren Fußrandes) bezeichnet (Adolf Faller, 2008, S ). 2.2 Fußmuskulatur Die Fußmuskulatur (Abbildung 3) kann laut Deigentesch und Bender (1987) in eine Extensorengruppe, Flexorengruppe und Peroneusgruppe eingeteilt werden. Extensorengruppe: Diese Muskeln entspringen an der Vorderseite des Schien- (Tibia) und Wadenbeines (Fibula) sowie an der Zwischenknochenhaut der Unterschenkelknochen (Membrana interossea) und gehen über den Fußrücken bis zu den Mittelfußknochen und den Zehen. Die wichtigsten Extensoren im Sprunggelenk sind der M. tibialis anterior (vordere Schienbeinmuskel), der M. extensor hallucis longus (langer Großenzehenstrecker) und der M. extensor digitorum longus (langer Zehenstrecker). Flexorengruppe: Hier entspringen die Musken gleich wie bei der Extensorengruppe. Sie ziehen hinter dem Innenknöchel bis zu den Fußwurzelknochen, der Großzehe und den Endgliedern der Zehen. Diese bewirken eine Streckung im Sprunggelenk und eine Beugung der Zehen. Die Flexorengruppe ist auch für die Supination verantwortlich. Zur Flexorengruppe zählen der M. tibialis posterior (hinterer Schienbeinmuskel), der M. flexor hallucis longus (langer Großstreckenbeuger) und der M. flexor digitorum longus (langer Zehenbeuger) Peroneusgruppe: Die Muskeln die am Wadenbein (Fibula) entspringen, verlaufen vom äußeren Knöchel bis zu den Fußwurzel- und Mittelfußknochen. Aufgabe der Peroneusgruppe is die Pronation. Zu dieser Muskelgruppe zählen der M. peroneus longus (langer Wadenmuskel) und der M. peroneus brevis (kurzer Wadenmuskel) (Klein, 2009, S ). 11

12 Abbildung 3 Die Muskeln des Fußes a) Muskeln der Fußsohle b) Muskeln des Fußrückens (Schwegler J.S., 2011, S. 211) 12

13 3 Die Fußfehlstellung - Hallux valgus Unter einem Hallux valgus versteht man eine statische Subluxation des Großzehegrundgelenks in Verbindung mit einer Lateraldeviation der Großzehe und einer Medialdeviation des Metertarsal I. Weitere Komponenten können eine Pronationsstellung der Großzehe, ein Abkippen der Gelenksfläche des Metartarsale I nach lateral sowie eine Subluxation der Sesambeine nach lateral sein (Stäbler 2012, S. 184). Der Hallux valgus ist eine fortlaufende Deformation. Durch das Absenken des Längs- und Quergewölbes verändert auch die Großzehe ihre Position. Wie auf Abbildung 4 zu erkennen führt dies zu einer Valgusstellung ( nach lateral konkave Stellung von Knochen und Gelenken Gruyter, 2004, S. 1893) der Großzehe. Das Der Hallux valgus ist eine sehr häufig auftretende Fußfehlstellung, die öfter bei Frauen wie als bei Männern auftritt. Er zeigt eine familiäre Häufung und tritt oft beidseits auf. Mit fortlaufendem Alter nimmt die Häufigkeit und Schwere der Fehlstellung zu. Die Rolle des Schuhwerks wird dabei häufig unterschätzt. Das Trage von Spitz zulaufenden Schuhe drängt die Großzehe in eine Valgusstellung. Die dadurch enstehende Bewegungsarmut der Großzehe, ensteht eine Bewegungsarmut und daraus kann einen Hallux valgus entstehen (Klein, 2009, S ). Laut Debrunner (1986) kann die Ätiologie des Hallux valgus unterschieden werden: a) angeborener Hallux valgus b) primär entzündlicher Hallux valgus c) Hallux valgus durch Störung des Muskelgleichgewichts am Metartarsophalangealgelenk I infolge spastischer oder schlaffer Lähmung eines oder mehrere Muskeln d) Hallux valgus nach einer Fraktur des Metartarsale I oder der Großzehe oder nach einer Wichteilverletzungen im Bereich des Großzehengrundgelenks. e) idiopathischem Hallux valgus 13

14 Abbildung 4 - Hallux valgus (Wülker, 1997, S. 656) Zu den radioligen Merkmalen gehören der Hallux valgus Winkel (HVW), der Intermetartasalwinkel (HVW) und die Sesambeinluxation (SL). Der HVW definiert sich als der Winkel zwischen Os Metartarsale I und Grundphalanx. Der HVW als Winkel zwischen Os metartarsal I und Os metartarsal II. Es kommt beim Hallux valgus nicht zu einer Verschiebung der Sesambeine sondern zu einer Änderung des Os metersale I. Es können Abweichungen von bis zu 90 enstehen. Die Deformation des Fußes führt zu einem gestörten Abrollverhalten des Fußes beim Gehen. Man kann aufgrund des Großzehengrundgelenks auf drei verschiedene Arten eines Hallux vallgus unterscheiden: Kongruente Gelenksflächen, Deviierende Gelenksflächen und Subluxierende Gelenksflächen. Die Veränderungen am Fußabdruck beim Hallux valgus sind das Abwinkeln der Großzehe nach außen und das dadurch enstehende verschieben der Zehen (Klein, 2009, S ). 14

15 4 Grundlagen des Gehens Das menschliche Gangbild entwickelte sich laufend weiter. Die Hände wurden durch das Aufrichten der Hinterbeine vom Fortbewegungsvorgang befreit und daraus resultierend entwickelte sich unser heutiger Gangstil (Rosenbaum, 2005, S. 614). 4.1 Das normale Gangbild Eine genaue Definition des normalen Ganges gibt es nicht, da jeder Mensch seinen individuellen Gang besitzt. Unter dem Begriff normales Gehen wird im Allgemeinen das Gangbild von klinisch unauffälligen und schmerzfreien Personen verstanden(rosenbaum, 2005, S. 616). Um Richtwerte des normalen Ganbildes zu bekommen, führte Perry (1992) eine Ganganalysestudie mit 420 gesunden Probanden, im Alter zwischen 6-87 Jahren durch. Die gewonnen Werte der Studie: die Geschwindigkeit, die Länge des Gangzyklus, die Kadenz (Schritte pro Minute), Gelenkswinkel, Drehmomentenanforderung und die Muskelaktivität wurden als Normwerte des normalen Menschen angenommen (Götz-Neumann, 2011, S. 7). Das Gehen wird von vielen Faktoren beeinflusst. Faktoren wie das Alter, die Körpergröße, das Geschlecht, die Bodenbeschaffenheit, das Schuhwerk, die Lebensumstände, die psychische Verfassung und die Aufgabe und das Ziel beeinflussen den Gang grundlegend. Wird das Ganbild genauer betrachtet fällt häufig auf, dass das Gangbild von der Norm abweicht. Menschen passen sich individuell an die Umgebung an und ändern dementsprechend ihren Gang. Gehen beschränkt sich nicht auf die reine Aktion der Beine, sondern stellt eine gesamtkörperliche Antwort auf Umgebung und Zweck dar (Götz-Neumann, 2011, S. 8). Das Gehen jedes Einzelnen ist individuell, trotzdem sind die Normwerte wichtig, da sie die grundsätzlichen mechanischen Voraussetzungen des Gehens benennen (Götz-Neumann, 2011, S. 7ff). 4.2 Gangzyklus und seine Phasen Der Begriff Gangzyklus definiert den Zeitraum zwischen zwei Schritten beim Gehen. Der Beginn des Gangzyklus wird mit dem ersten Bodenkontakt (Initial contact) festgelegt. Der initial contact ist der Moment, wenn die Ferse zum ersten Mal den Boden berührt. Dieser Moment wird auch als 0%-Punkt des Gangzyklus definiert. Als Ende des Gangzyklus wird 15

16 der Moment, indem dieser Fuß (Referenzbein) wieder Bodenkontakt besitzt, bezeichnet. Der Zeitpunkt unmittelbar davor wird als 100%-Punkt bezeichnet. Das andere Bein (kontralaterales Bein) vollzieht im gleichen Zeitraum die gleiche Bewegung, nur um einen halben Gangzyklus verschoben. Die Schrittlänge wird als Länge zwischen dem initial contact des Referenzbeines und des initial contact des kontralateren Beines bezeichnet. Die Seitenzugehörigkeit der Schrittlänge wird immer dem Bein zugeschrieben das als zweites initial contact besitzt. Ein weiterer Begriff ist die Spurbreite. Sie definiert den Abstand zwischen den beiden Fersenmittelpunkten (Abbildung 5) (Götz-Neumann, 2011, S. 9). Abbildung 5 - Gangzyklus mit Schrittlänge und Spurbreite(Götz-Neumann, 2011, S. 10) Die unterschiedlichen Gangphasen und deren Aufgaben Der Gangzyklus wird wie auf Abbildung 6 in zwei Hauptteile unterteilt: die Standphase (Stance) und die Schwungphase (Swing). Die Standphase übernimmt 60% des Gangzyklus und ist die Phase, in der der Fuß Bodenkontakt besitzt. Die Schwungphase übernimmt die restlichen 40% des Gangzyklus und beschreibt den Zeitraum, indem der Fuß keinen Bodenkontakt besitzt. Es werden drei funktionelle Aufgaben während eines Gangzyklus erfüllt: die Gewichtsübernahme der Einbeinstand und die Schwungbeinvorwärtsbewegung Die Stanphase übernimmt die Gewichtsübernahme und die Aufgabe des Einbeinstandes. Die Schwungphase übernimmt die Schwungbeinvorwärtsbewegung. Wie auf Abbildung 6 zu sehen unterteilt sich die Gewichtsübernahme in die Bereiche des initial contact und den loading response. Der Einbeinstand wird auf zwei Bereiche, dem Mid Stance und Terminal stance, aufgeteilt. Die Schwungvorwärtsbewegung wird in fünf Bereiche gegliedert: die Pre- 16

17 swing, Initial swing, Mid swing und Terminal swing. In Tabelle 1 sind die spezifischen Leistungen der einzelnen Gangphasen nochmals zusammengefasst zu sehen (Götz- Neumann, 2011, S. 10ff). Gangphase Initial contact Loading response Spezifische Leistungen! Vorbereitung für die Stoßdämpfung! Stoßdämpfung! Gewährleistung der gewichtstragenden Beinstabilität! Erhalt der Vorwärtsbewegung Mid stance! Vorwärtsbewegung bis über den Vorfuß! Gewährleistung der Bein- und Rumpfstabilität Terminal stance! vorwärtsbewegung des Körpers über das stützende Bein (Standbein) hinaus Pre- swing! Vorbereitende Positionierung für die Schwungphase Initial swing! Abheben des Fußes vom Boden! Nachvornebringen des Beines Mid swing! Nachvornebringen des Beines! Gewährleistung des Abstandes zwischen Fuß und Boden Terminal swing! Vollendung des Nachvornebringens des Beines! Vorbereitung des Beines auf Initial contact Tabelle 1 - Spezifische Leistungen der einzelnen Gangphasen (Götz-Neumann, 2011, S. 17) Abbildung 6 - Beziehung zwischen den 8 Gangphasen, ihrem zeitlichen Anteil und den funktionellen Aufgaben (Götz-Neumann, 2011, S. 17) 4.3 Plantare Druckmessung Bei der plantaren Druckmessung werden mittels Drucksensoren die Bodenreaktionskräfte gemessen. Es gibt verschiedene Messverfahren. Diese arbeiten entweder mit resistiven oder mit kapazitiven Drucksensoren. Die Sensoren sind entweder in Druckmessplatten oder in sogenannten Im-Schuh-Einlagen eingebaut. Mithilfe der plantaren Druckmessung können Druckverteilung, maximale Druckspitzen oder Druck-Zeit Messkurven erstellt werden (Wirth, 2002, S ). 17

18 4.3.1 Druckmessplatten Beim Gehen wirken Kräfte auf den Boden. Diese Kräfte können mit Hilfe von Druckmessplatten gemessen werden. Die Druckmessplatten beruhen auf verschiedenen Sensortechnologien (resistiv oder kapazitiv). Wird die Messplatte betreten so wirken Kräfte auf die Druckmessplatte. Diese führen zu einer Verformung, die als Spannungsänderung aufgezeichnet wird. Mithilfe dieser Daten können dann z.b.: Druckverteilung oder das Zentrum des maximalen Drucks berechnet werden. Ein großer Nachteil dieses Messverfahren ist dass es Ortsgebunden ist (Rosenbaum, 2005, S ) (Götz- Neumann, 2011, S f) Im-Schuh-Messverfahren Bei dem Im-Schuh-Messverfahren werden die Sensoren direkt in eine Schuhsohle eingebaut. Die Anzahl der Sensoren variiert mit der Größe der Sohle. Die Messsohle wird direkt in die Schuhe eingelegt und die Messdaten werden über Funk an den Computer übertragen. Der große Vorteil dieser Methode ist, dass sie nicht ortsgebunden ist und dass mehrere Schrittfolgen hintereinander gemessen werden können. Nachteil bei diesem Verfahren ist das es regelmäßig kalibriert werden muss (Frank, 2011, S ) Das Bodenkontaktmuster beim Gehen Das aus der plantaren Druckmessung gewonnene Bodenkontaktmuster kann in vier verschieden Bereiche unterteilt werden. Mit dem Fersenkontakt beginnt die erste Phase. In dieser Phase wird über den Calcaneus abgerollt. In der zweiten Phase liegt die Ferse und der Vorfuß wie auf Abbildung 7 zu sehen flach auf den Boden auf. In Phase drei wird über die Metartarsalköpfe abgerollt, und in der letzten Phase findet das Abstoßen mit der Großzehe statt (Götz-Neumann, 2011, S. 30). 18

19 Abbildung 7 - Bodenkontaktmuster des Fußes beim Gehen (Schünke, 2000, S. 409) 19

20 5 Einfluss des Hallux valgus Yavuz, Hetherington, Botek, Hirschman, Bardsley & Davis (2009) untersuchten in ihrer Arbeit Forefoot plantar shear stress distribution in hallux valgus patients 14 Hallux valgus Probanden und 14 Kontrollprobanden. Das Durchschnittsalter der Hallux valgus Gruppe betrug 55,2 Jahre. Der Fuß wurde in die Bereiche Hallux, die Zehen II-V, Os Metartarsale I, Os Metartarsale II-III und Os Metartarsale IV-V eingeteilt. Die Messungen wurden mit einer Kraftmessplatte mit einer Sensordichte von 1.25x1.25 cm durchgeführt. Bei der Messung dürften die Probanden die Gehgeschwindigkeit frei wählen. Es wurde in den Bereichen der Großzehe, der Zehen II-V und der Metartarsalknochen keine signifikanten Unterschiede festgestellt. Martinez-Nova, Sanchez-Rodriguez, Perez-Soriano, Llana-Bellochm Leal-Muro & Pedera- Zamorano (2010) verglichen in ihrer Studie Plantar pressure determinants in mild Hallux Valgus mit dem Im-Schuh-Messsystem Biofoot/IBV (IBV, Valencia, Spanien) 79 Hallux valgus Probanden mit 98 Vergleichsprobanden. Das Durchschnittsalter der Hallux valgus Gruppe betrug 54,7 Jahre. Der Fuß wurde in sieben Bereiche unterteilt: Hallux, Zehen II-V, Os Metartarsale I, Os Metartarsale II, Os Metartarsale III, Os Metartarsale IV und Os Metartarsale V. Im Bereich der Großzehe und des Metartarsale I wurden signifikante Unterschiede gefunden. Bryant, Tinley & Singer (1999) untersuchten in ihrer Studie Plantar pressure distribution in normal, hallux valgus and hallux limitus feet 30 Hallux valgus Probanden, 30 Hallux limitus Probanden und 30 Personen der Vergleichsgruppe. Das Durchschnittsalter der Hallux valgus Gruppe betrug 51,3 Jahre. In dieser Studie wurde der Fuß in zehn Bereiche unterteilt: die Großzehe, die zweite Zehe, die Zehen III-V, jeweils ein Bereich für jeden Os Metartarsal Knochen, den Mittelfuß und die Ferse. Mit der Messplatte EMED (Novel Electronics, Novel GmbH, München, Deutschland) SF-4 wurde ein Ganganalytischer Vergleich durchgeführt. In den Bereichen der III-V Zehe und der Metartarsale I-III wurden charakteristische Unterschiede gefunden. In der Studie Gait, balance and plantar pressure in older people with toe deformities von Mickle, Munro, Lord, Menz & Steele (2011) wurden mit der Messplatte EMED-AT4 36 Hallux valgus Probanden mit 36 Kontrollprobanden verglichen. Das Durchschnittsalter der Hallux valgus Gruppe betrug 71,9 Jahre. Der Fuß wurde hier wie in der Studie von Bryant et al. in zehn Bereiche unterteilt. Im Bereich des Metartarsal I & II wurde ein signifikanter Unterschied festgestellt. Im restlichen Bereich wurde keine auschlagebende Differenz festgestellt. 20

21 6 Forschungsfragen Ausgehend von einer umfangreichen Literaturrecherche und den Ergebnissen, der im Punkt 5 beschriebenen Studien, stellen sich für die hier beschriebene Studie folgende Forschungsfragen: 1) Lässt sich zwischen einer Gruppe von Hallux valgus Patienten und einer Vergleichsgruppe ohne Hallux valgus Fehlstellung ein signifikanter Unterschied in der plantaren Druckbelastung während des Gehens feststellen und wenn ja, in welchen Bereichen der Fußsohle kann man diese Unterschiede beobachten? 2) Besteht zwischen der Patientengruppe mit und der Vergleichsgruppe ohne Hallux valgus Fehlstellung auch eine Differenz des Schrittwinkels? 3) Lässt sich außerdem zwischen Hallux valgus Patienten und der Vergleichsgruppe ohne Hallux valgus Fehlstellung eine Differenz der Schrittlänge feststellen? Zu den Forschungsfragen wurde zu jeder jeweils eine Hypothese aufgestellt: Hypothese zu 1) Das Abdrücken mit der Großzehe ist die letzte Phase beim Gehen. Bei Probanden mit Hallux valgus Deformation kann dieses Abdrücken nur teilweise oder überhaupt nicht mehr durchgeführt werden. Aufgrund dessen wird die Belastung in andere Fußbereiche verschoben. Deshalb wird bei der Gruppe mit Hallux valgus Fehlstellung eine höhere Belastung im lateralen Fußbereich erwartet. Hypothese zu 2) Bei Hallux valgus Probanden wird eine höhere Belastung ihm lateralen Fußbereich erwartet, dadurch verschiebt sich der Belastungsschwerpunkt des Fußes. Es wird erwartet, dass Hallux valgus Probanden den verschobenen Gesamtschwerpunkt, den die Fehlstellung verursacht, durch einen höheren Schrittwinkel auszugleichen versuchen. Hypothese zu 3) Der Hallux valgus tritt häufig einseitig auf. Durch die stärkere Belastung der lateralen Fußsohle wird ein höherer Schrittwinkel erwartet. Ein erhöhter Schrittwinkel führt auf der Hallux valgus deformierten Seite zu einer kürzeren Schrittlänge. Dadurch wird eine höhere Schrittlängendifferenz im Vergleich zu einer gesunden Probandengruppe erwartet. 21

22 7 Methoden Zur Beantwortung der gestellten Forschungsfragen wurden folgende Methoden verwendet. 7.1 Probandenkriterien Die Daten der Untersuchungsgruppen wurden im Zeitraum vom Februar 2014 bis April 2014 aufgezeichnet. Insgesamt nahmen 50 Probanden an der Studie teil, 7 Probanden schieden wieder aus dem Probandenfeld aus. Die Probanden für die Hallux valgus Gruppe wurden aus dem Patientenfeld von Dr. Kristen ausgewählt. Es gab zwei verschiedene Probandengruppen: eine Hallux valgus Gruppe (21 Probanden) und eine Vergleichsgruppe (22 Probanden). Für die Hallux valgus Gruppe galten folgende Kriterien: 1) ein Hallux valgus Winkel ab 15 2) keine Schmerzen im Fuß 3) keine Hallux Rigidus und 4) im Alter zwischen Jahren. Der Hallux valgus Winkel von 15 wurde ausgewählt, weil laut Stäbler (2012) ab 15 von einem diagnostizierten Hallux valgus gesprochen werden kann. Unsere Probanden mussten schmerzfrei sein, da eventuelle Schmerzen im Fuß den Gang, und somit das Ergebnis beeinflusst hätten. Die Altersgrenzen wurden mit Jahren gewählt, da ein junges Probandenfeld angepeilt wurde. Probanden in der Vergleichsgruppe mussten folgende Richtlinien erfüllen: 1) keine Probleme im Bereich der unteren Extremitäten 2) keine Fußfehlstellung 3) keine Schmerzen im Fuß und 4) im Alter zwischen Jahren Probandeninformation Wie aus Tabelle 2 hervorgeht nahmen insgesamt 21 Hallux valgus Probanden an der Studie teil. Unter diesen 21 waren drei Männer und 18 Frauen mit einem Durchschnittsalter von 35,17 Jahren. In der Vergleichsgruppe nahmen 22 Probanden teil, darunter waren sechs Probanden männlich und 16 weiblich. In der Vergleichsgruppe betrug das Durchschnittsalter 26,75 Jahre. 22

23 Hallux valgus Gruppe Vergleichsgruppe n m / w 3 / 18 6 / 16 Alter 35,17 11,07 26,75 8,43 Tabelle 2 - Ergebnisse der Probandeninformation mit n- Anzahl pro Gruppe, m / w - männlich/ weiblich und dem Durchschnittsalter der jeweiligen Gruppe. 7.2 Patientenfragebogen Der Fragebogen wurde gemeinsam mit den Probanden zuerst besprochen und danach gemeinsam ausgefüllt. Der Fragebogen bestand aus einem standardisierten AOFAS (American orthopedic foot and ancle society) -Score Fragebogen (siehe Anhang A). Mit Hilfe des AOFAS-Scores wurde festgestellt wie groß die Unterschiede in den Bereichen Schmerzen, Aktivität und Beweglichkeit zwischen der Hallux valgus Gruppe und der Vergleichsgruppe sind. 7.3 Radiologische Untersuchungen Es wurden von jedem Probanden der Hallux valgus Gruppe aus den Röntgenbildern der Füße folgende Parameter gemessen: 1) Hallux valgus Winkel 2) Intermetartarsalwinkel I 3) Sesambeinluxation Der HVW und der IMW sind auf Abbildung 8 zu sehen. Abbildung 8-1) Intermetartarsalwinkel 2) Hallux valgus Winkel 3) Metartarsale-Gelenksflächen- Winkel (Wirth, 2002, S. 36) 23

24 Es wurden alle Winkel händisch aus den Röntgen Bildern gemessen. Der HVW und IMW wurde wie auf Abbildung 8 zu sehen gemessen. Die Sesambeinluxation wurde folgendermaßen gemessen: Es wurde die Mitte des Os metartarsale I ausgemessen und durch diese eine Längslinie gezogen. Danach wurden die beiden Enden des medialen Sesambeines markiert und deren Abstand gemessen. Darauffolgend wurde der Abstand zwischen Längslinie zum lateralen Ende des medialen Sesambeines gemessen. Dieser Abstand wurde durch die Breite des Sesambeines dividiert. Danach wurde das Ergebnis mit 100 multipliziert damit die Sesambeinluxation in %- Werten angegeben werden kann. Die Messergebnisse der radiologischen Untersuchungen wurden summiert, der Mittelwert und die Standardabweichung wurden gebildet. Tabelle 3 zeigt die durchschnittlichen Hallux valgus Winkel, Intermetatarsalwinkel und die Sesambeinluxation der Hallux valgus Probanden. Hallux valgus n 21 HVW [ ] 22,77 8,53 IMW [ ] 12,60 2,67 SL [%] 59,66 25,53 Tabelle 3 - Ergebnisse der radiologischen Untersuchungen der Hallux valgus Gruppe mit Standardabweichung. 7.4 Messung der Aktivität Die Messung der täglichen Aktivität wurde mit Hilfe der Schrittzähler Software Runtastic (Runtastic GmbH, Pasching bei Linz, Österreich) pedometer für IOS und Android Smartphones gemessen. Die Applikation (App) wurde gemeinsam mit dem Probanden heruntergeladen, installiert und die Funktionen durchbesprochen. Während der Messung musste das Smartphone am Körper getragen werden. Jeder Proband sollte seine Aktivität über eine Dauer von zwei Tagen selbstständig messen. Mit Hilfe der Pedometer App konnte die täglich zurückgelegte Distanz gemessen werden. 7.5 Fußzoneneinteilung Der Fuß wurde nach Clarke (1980) in 8 Bereiche unterteilt, wie in Abbildung 9 zu sehen. Die Messplatte lieferte die Daten der Fußlänge, Vorfußbreite, Mittelfußbreite und Fersenbreite. Die Fußlänge wurde als standardisierte Länge mit einem Wert von 100% angegeben, wobei der Fersenauftrittspunkt als Beginn des Fußes (0%) und die Zehen Enden als Ende des Fußes (100%) definiert wurden. Die Fußlänge wurde in vier Teilbereiche unterteilt: Ferse: 0%-30% Mittelfuß: 30%-55% 24

25 Ballen: 55%-86% Zehen: 86%-100% Diese 4 Zonen werden durch die Fußlängsachse in einen medialen und einen lateralen Bereich unterteilt. Die Fußlängsachse verläuft durch den Fersenmittelpunkt und durch das Ballenzentrum. Zur Ermittlung des Ballenzentrums wird die Ballenbreite als 100% angesehen. Vom medialen Fußrand beträgt der Abstand zum Ballenzentrum 40% der gesamten Ballenbreite. Der Abstand vom lateralen Fußrand bis zum Ballenzentrum beträgt 60% der Ballenbreite. 40% 60% Abbildung 9 - Die Fußlängsachse die durch Fersenmitte und durch das Ballenzentrum verläuft teilt den Fuß in die acht Fußzonen. 7.6 Messplatte Mediacapteurs Win Track Die Medicapteurs (Medicapteurs France SAS, Balma, Frankreich) Win-Track Messplatte hat eine Größe von 1610x652x30mm. Die Messfläche beträgt 1500 x 500mm. In der Messplatte sind Resistive HD Sensoren verbaut, mit einer Auflösung von 0.78x0.78cm. Die Aufnahmefrequenz beträgt 200 Hz. Alle weitern Daten sind in Tabelle 4 zu sehen. 25

26 System Eigenschaften Abmessungen 1610x652x30 mm Dicke 9 mm Abtastbereich 1500x500 mm Gewicht 11.8 kg Sensoren Technologie Resestive HD Sensoren Größe 0,78x0,78 cm Anzahl der Sensoren 12,288 Druckbereich 0,4 bis 100 N Temperaturbereich 0 bis +85 C PC Schnittstelle USB 2.0 Stromversorgung Über USB Abtastfrequenz 200 Hz Betriebssystem Windows XP, Vista, Seven Tabelle 4 - Eigenschaften der "Win-Track" Plattform. Übersetzt nach (medicapteurs, 2009) 7.7 Messaufbau Die Ganganalyse wurde auf der 1500 x 500 mm Medicapteurs Win-Track Plattform durchgeführt. Die Messplatte wurde mittels der USB Schnittstelle mit dem Laptop verbunden. Die Messstrecke (Abbildung 10) betrug zusätzlich zu den 1,5 Metern der Messplatte noch jeweils 2 Meter vor und nach der Messplatte. Diese zusätzlichen 2 Meter wurden zum Einund Auslaufen genutzt. Die Probanden gingen insgesamt sechs Mal über die Messplatte, damit mindestens zwölf Fußabdrücke (jeweils 6 links und 6 rechts) gemessen werden konnten. Die Ganggeschwindigkeit konnte jeder Proband frei wählen. Die Messung wurde mit Socken durchgeführt. Bevor die Messung gestartet wurde, wurde der genaue Messablauf erklärt und jeder Proband könnte beliebig oft über die Messplatte gehen um sich auf die Messung vorzubereiten. 26

27 M E LAPTOP S S P L A 1,5m 5,5m T T E Abbildung 10 - Schematischer Aufbau des Messsetups bestehend aus einer 5,5m langen Gangbahn, der Messplatte und dem Laptop. 7.8 Auswertung der Messdaten Die Daten wurden in der Medicapteur "Win-Track" Messplatte mit einer Aufnahmefrequenz von 200 Bildern erfasst und dann mittels USB Verbindung vom Programm des Laptops abgerufen. Die Fußabdruckbilder wurden automatisch erkannt und der Seite zugeordnet. Jeweils sechs Fußabdrücke von jedem Fuß wurden erfasst. Aus den einzelnen Fußabdrücken wurde ein Rotationskörper entworfen und die Rotationsachse berechnet. Dann wurden die einzelnen Fußabdrücke - an der Rotationsachse ausgerichtet übereinander gelegt. Alle Pixel über der Triggerschwelle wurden gemittelt. Das Mittelwertbild jeder Seite wurde dann in acht Zonen eingeteilt. Diese Einteilung erfolgte wie in Punkt 7.5 beschrieben. So ergaben sich 8 funktionell wichtige Bereiche unter jedem Fuß. Die Summe aller Pixelwerte in jedem Bereich wurde berechnet. Damit das Körpergewicht der Probanden keinen Einfluss auf das Ergebnis nimmt, wurden die Summenwerte der einzelnen Teilzonen des Fußes nicht in Belastungseinheiten zurückgerechnet, sondern in Relation zur Gesamtbelastung des Fußes gesetzt. Dadurch entsteht für jedes der acht Areale eine Teilbelastung, welche in Prozentwerten verglichen werden kann. Bei der Auswertung des AOFAS- Score werden alle Testergebnisse der jeweiligen Gruppe miteinander summiert und danach der Mittelwert gebildet. 27

28 Zusätzlich zu den Fußzonen und AOFAS-Score wurde die Schrittlängen, Schrittlängendifferenz und Rotationswinkel verglichen. Die Schrittlänge wurde wie in Punkt 4.2 erklärt definiert. Die gemessenen Schrittlängen pro Proband wurden summiert und gemittelt. Die gemittelten Schrittwerte aller Probanden wurden zusammengerechnet und der Mittelwert und Standardabweichung wurde berechnet. Die Schrittlängendifferenz wurde als Unterschied zwischen der Schrittlänge links zu der Schrittlänge rechts festgelegt. Der Schrittwinkel ist der Winkel der Fußlängsachse zur Fortbewegungsrichtung. 7.9 Statistische Auswertung Zur statistischen Auswertung wurde zur Überprüfung der Stichproben auf Normalverteilung der Shapiro-Wilko-Test angewendet. Bestätigte der Shapiro-Wilko-Test die Normalverteilung so wurde zunächst ein f-test durchgeführt. Belegte der f-test die Nullhypothese so wurde danach ein t-test durchgeführt. Ergab der Shapiro-Wilk-Test keine Normalverteilung der Stichproben so wurde ein u-test angewendet. 28

29 8 Ergebnisse Die Ergebnisse wurden in die Bereiche: Vergleich AOFAS-Score und der Aktivität, Vergleich der Fußzonen und der Vergleich der Schrittlängen unterteilt. 8.1 Vergleich des AOFAS-Score und der Aktivität Beim Vergleich des AOFAS Scores (Tabelle 5), bei dem 100 Punkte der maximal zu erreichende Wert waren, erreicht die Hallux valgus Gruppe einen Wert von 85,91 und die Vergleichsgruppe einen Wert von 97,75. Der Vergleich der Aktivität zeigt dass die Vergleichsgruppe 9,45 km pro Tag zurücklegt und die Hallux valgus Gruppe 8,81 km pro Tag. Hallux valgus Gruppe Vergleichsgruppe AOFAS-Score 85,91 13,17 97,75 5,73 Aktivität [km/tag] 8,81 3,07 9,45 3,98 Tabelle 5 - Ergebnis des AOFAS-Scores und der Aktivität mit zugehöriger Standardabweichung. 8.2 Vergleich der Fußzonen Die Tabelle 6 zeigt die Mittelwerte (in Prozent) der Belastung in den einzelnen Fußzonen. HV[%] VG [%] p-wert Signifikanz Zehen medial 7,53 2,26 10,08 2,48 0,0001 s. Zehen lateral 3,69 1,93 3,45 1,84 0,5766 n.s. Ballen medial 14,56 3,07 15,24 2,44 0,2719 n.s. Ballen lateral 28,91 4,42 28,02 4,17 0,3601 n.s. Mittelfuß medial 0,47 1,08 0,43 1,33 0,8782 n.s. Mittelfuß lateral 8,41 4,02 6,71 4,14 0,0692 n.s. Ferse medial 17,13 2,64 17,24 3,24 0,6136 n.s. Ferse lateral 19,47 2,7 18,45 2,82 0,1080 n.s. Tabelle 6 - Ergebnisse der Druckmessung der einzelnen Fußzonen mit Standardabweichung. HV- Hallux valgus Gruppe, VG- Vergleichsgruppe, s- signifikanter Unterschied, n.s.- kein signifikanter Unterschied. 29

30 Aus Tabelle 6 geht hervor, dass einzig im Bereich der Zehen medial ein signifikanter Unterschied (p=0.001)besteht. In allen anderen Bereichen besteht keine kennzeichnende Differenz. 8.3 Vergleich der Schrittlängen Tabelle 7 zeigt die Schrittlänge, Schrittlängendifferenz und den Schrittwinkel. Die Schrittlänge der Hallux valgus Gruppe beträgt 65,27 cm und die der Vergleichsgruppe 66,80 cm. HV VG p-wert Signifikanz Schrittlänge [cm] 65,27 7,30 66,80 5,70 0,3070 n.s. Schrittlängendifferenz [cm] 2,36 1,56 2,78 2,47 0,4254 n.s. Schrittwinkel [ ] 2,58 3,82 4,14 4,43 0,0927 n.s. Tabelle 7 - Ergebnis der verglichenen Schrittlängen, Schrittlängendifferenz und des Rotationswinkels. HV- Hallux valgus Gruppe, VG- Vergleichsgruppe, s- signifikanter Unterschied, n.s.- kein signifikanter Unterschied. Aus Tabelle 7 geht hervor, dass kein signifikanter Unterschied zwischen Schrittlänge, Schrittlängendifferenz und Schrittwinkel besteht. 30

31 9 Diskussion Die Diskussion wird, wie die Ergebnisse, in die Bereiche des AOFAS-Scores und Aktivität, der Fußzonen, der Schrittlängen und des Schrittwinkels unterteilt. 9.1 AOFAS- Score und Aktivität Der Vergleich des AOFAS- Scores zeigt einen deutlichen Unterschied zwischen der Hallux valgus Gruppe und der Vergleichsgruppe. Wenn man die Standardabweichung in Tabelle 5 beachtet, erkennt man, dass der Wert bei der Hallux valgus Gruppe deutlich mehr schwankt. Der AOFAS-Score der Hallux valgus Gruppe ist deutlich höher als bei anderen Studien. Dies ist möglicherweise darauf zurückzuführen, dass in dieser Studie ein junges Probandenfeld gewählt wurde, und dass Schmerzen ein Ausschlusskriterium für die Studie waren. Der Vergleich der Aktivitäten zeigt nur einen geringen Unterschied der beiden Gruppe. Ein Grund dafür könnte sein, dass beide Probandengruppen schmerzfrei sind und darum keine Probleme bei der Bewegung haben. 9.2 Vergleich Fußzonen Beim Vergleich der einzelnen Fußbereiche zeigt sich im Bereich der Großzehe ein Unterschied zwischen beiden Gruppen. Das Abstoßen mit der Großzehe hat beim Gehen eine wichtige Funktion. Kann diese Abstoßbewegung durch eine Valgusstellung der Großzehe nicht mehr durchgeführt werden, so sinkt in diesem Fußbereich die Belastung. Die Folgen der geringeren Belastung sind eine Abschwächung der Muskulatur. Dies fördert eine weitere Steigerung des Hallux valgus Winkels. Durch eine Steigerung des Hallxu valgus Winkels wird in weiterer Folge auch die Belastung in diesem Bereich sinken, und die Belastung wird sich auf andere Bereiche verlagern. In den Bereichen Ballen medial und Ballen lateral, in denen auch eine Signifikants erwartet wurde, konnte kein charakteristischer Unterschied gefunden werden. Durch die fehlende Belastung im Bereich der Großzehe wurde besonders im Ballenbereich eine erhöhte Belastung erwartet. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das junge Probandenfeld die Fehlstellung durch Ausgleichsbewegungen ausgleichen kann. Durch diese Ausgleichsbewegungen können Überbelastungen in anderen Fußarealen verhindert werden. Wenn der laterale Fußbereich begutachtet wird, zeigt sich, dass die Hallux valgus Gruppe in allen Bereichen höhere Werte als die Vergleichsgruppe hat. Eine Tendenz zu einer späteren Überbelastung in diesen Bereichen, ist durch diese Ergebnisse schon erkennbar. Durch gezielte Übungen zur Stärkung der Muskulatur, kann auf diese zu erwartende Überbelastung zeitgerecht entgegengewirkt werden. 9.3 Vergleich Schrittwinkel Der Vergleich der Schrittwinkel brachte keinen Unterschied. In beiden Gruppen war eine größere Standardabweichung wie die Durchschnittswerte zu messen. Dies ist 31

32 möglicherweise darauf zurückzuführen, dass bei jedem Probanden der Schrittwinkel individuell stark schwankt. 9.4 Vergleich Schrittlängen Der Vergleich der Schrittlängen zeigt keinen signifikanten Unterschied. Bei den Schrittlängen der Hallux valgus Grupp ist eine größere Standardabweichung zu beobachten. Dies ist mit der Tatsache, dass nicht alle Hallux valgus Patienten einen beidseitigen Hallux valgus hatten zu begründen. Durch einen einseitigen Hallux valgus wird, durch den Schiefstand der Großzehe, der Schritt automatisch kleiner. Aus diesem Grund wurde die Schrittlängendifferenz ausgewertet. Diese ist doch in beiden Gruppen fast ident. 32

33 10 Literaturverzeichnis Adolf Faller, M. S. (2008). Der Körper des Menschen (Bd. 15). Stuttgart: Thieme Verlag. Bryant A., Tinley. P., Singert K. (1999). Plantar pressure distribution in normal, hallux valgus and hallux limitus feet. The foot. Clarke, J. (1980). The pressure distribution under the foot during barefoot walking. Thesis, Univ. COll. Health, Physical Education and recreation. Debrunner, H. (1986). Ätiologie und Pathogenese des Hallux valgus. Berlin, Heidelber, New York, Tokyo: Springer. Deigentesch, & Bender. Der Fuß in der Orthopädie. Stuttgart, New York: Schattauer. Götz-Neumann, K. (2011). Gehen verstehen. Stuttgart: Thieme Verlag. Gruyter, W. (2004). Pschyrembel. Klinisches Wörterbuch. Berlin: Walter de Guyer GmbH & Co.KG. Klein, E. M. (2009). Hallux valgus: Ein prä- und postoperativer Vergleich zwischen radiologischen Aufnahmen und Fußdruckverteilungsmessungen. Univiersität Wien, Sportwissenschaften. Wien: Universität Wien. Martinez-Nova A., Sanchez.-Rodriguez R., Perez-Soriano P., Llana-Belloch S., Leal- Muro A., Pedrera-Zamorano J.D. (2010). Plantar pressure determinants in mild hallux valgus. Gait & Posture. Martinus, R. (2011). Krankenhaus-Rummelsberg. Abgerufen am von h.pdf medicapteurs. (2009). medicapteurs. Abgerufen am von Mickle K.J., Munro J.B., Lord S.R., Menz H.B., Steele J.R. (2011). Gait, balance and plantar pressure in older people with toe deformities. Gait & Posture. Perry, J. (1992). Gait Analysis. New York: Slack. Rosenbaum, T. (August 2005). Klinische Ganganalyse. Unfallchirugie, Schwegler J.S., L. R. (2011). Der Mensch - Anatomie und Physiologie. Georg Thieme Verlag. 33

34 Schünke, M. (2000). Funktionelle Anatomie - Topographie und Funktion des Bewegungssystems. Georg Thieme. Stäbler Axel, W. M. (2012). Bildgebende Diagnostik des Fußes. Georg Thieme. Wülker, N. (7 1997). Hallux valgus. Der Orthopäde, Wirth, C.-J. (2002). Orthopädie und orthopädische Chirurgie: Fuß : 45 Tabllen. Thieme Verlag. Yavuz M, Hetherington V., Botek G., Hirschman G.B., Bardslay L., Davis B.L. (2009). Forefoot plantar shear stress distribution in hallux valgus patients. Gait & Posture. 34

35 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1 - Aufbau des Fußes (Adolf Faller, 2008, S. 197)... 9! Abbildung 2 Sprungelenke. Oberes und unters Sprunggelenk (blaue Linie), a) Ansicht von lateral b) Ansicht von vorne c) Ansicht von hinten (Adolf Faller, 2008, S. 206)... 10! Abbildung 3 Die Muskeln des Fußes a) Muskeln der Fußsohle b) Muskeln des Fußrückens (Schwegler J.S., 2011, S. 211)... 12! Abbildung 4 - Hallux valgus (Wülker, 1997, S. 656)... 14! Abbildung 5 - Gangzyklus mit Schrittlänge und Spurbreite(Götz-Neumann, 2011, S. 10)... 16! Abbildung 6 - Beziehung zwischen den 8 Gangphasen, ihrem zeitlichen Anteil und den funktionellen Aufgaben (Götz-Neumann, 2011, S. 17)... 17! Abbildung 7 - Bodenkontaktmuster des Fußes beim Gehen (Schünke, 2000, S. 409)... 19! Abbildung 8-1) Intermetartarsalwinkel 2) Hallux valgus Winkel 3) Metartarsale- Gelenksflächen-Winkel (Wirth, 2002, S. 36)... 23! Abbildung 9 - Die Fußlängsachse die durch Fersenmitte und durch das Ballenzentrum verläuft teilt den Fuß in die acht Fußzonen ! Abbildung 10 - Schematischer Aufbau des Messsetups bestehend aus einer 5,5m langen Gangbahn, der Messplatte und dem Laptop ! 35

36 Tabellenverzeichnis Tabelle 1 - Spezifische Leistungen der einzelnen Gangphasen (Götz-Neumann, 2011, S. 17)... 17! Tabelle 2 - Ergebnisse der Probandeninformation mit n- Anzahl pro Gruppe, m / w - männlich/ weiblich und dem Durchschnittsalter der jeweiligen Gruppe ! Tabelle 3 - Ergebnisse der radiologischen Untersuchungen der Hallux valgus Gruppe mit Standardabweichung ! Tabelle 4 - Eigenschaften der "Win-Track" Plattform. Übersetzt nach (medicapteurs, 2009) 26! Tabelle 5 - Ergebnis des AOFAS-Scores mit zugehöriger Standardabweichung ! Tabelle 6 - Ergebnisse der Druckmessung der einzelnen Fußzonen mit Standardabweichung. HV- Hallux valgus Gruppe, VG- Vergleichsgruppe, s- signifikanter Unterschied, n.s.- kein signifikanter Unterschied ! Tabelle 7 - Ergebnis der verglichenen Schrittlängen, Schrittlängendifferenz und des Rotationswinkels. HV- Hallux valgus Gruppe, VG- Vergleichsgruppe, s- signifikanter Unterschied, n.s.- kein signifikanter Unterschied ! 36

37 Anhang A: American Orthopaedic Foot and Ankle Society Score 37