Spezielle elastische Fixiergurte sind zwingend erforderlich, da sie eine sichere, konstante physische Verbindung zwischen dem Sensor und spezifischen anatomischen Landmarken wie den Lendenwirbeln L4-L5 und dem Fußrücken herstellen. Ohne die spezifische Spannung, die diese Gurte bieten, verschieben sich die Sensoren während der Bewegung unabhängig vom Körper, was zu Artefaktrauschen führt, das die Daten verzerrt.
Die Zuverlässigkeit der multidimensionalen Gangtestung hängt von der Minimierung von „Ausrüstungserschütterungen“ ab. Wenn ein Sensor ein eigenes Momentum erzeugt, das vom Körper getrennt ist, werden die daraus resultierenden Datenartefakte die Erkennung wichtiger Gangevents und die Genauigkeit der Winkelberechnungen stark beeinträchtigen.
Die Mechanik der Signalintegrität
Eliminierung relativer Bewegungen
Um genaue biomechanische Daten zu erfassen, muss der Sensor als Erweiterung des Körpers fungieren, nicht als daran befestigtes Zubehör.
Spezielle Gurte stellen sicher, dass der Sensor fest an den Lendenwirbeln und dem Fußrücken befestigt bleibt. Dies verhindert, dass das Gerät auf der Haut verrutscht oder hüpft, und stellt sicher, dass jede aufgezeichnete Beschleunigung einer tatsächlichen Körperbewegung entspricht.
Bewältigung dynamischer Kräfte
Die Gangtestung beinhaltet erhebliche physische Belastungen, darunter Hochgeschwindigkeitsbewegungen, scharfe Kurven und Bodenaufprall.
Herkömmliche Befestigungen versagen unter diesen Kräften oft, was zu einem Verlust der flachen Befestigungsschnittstelle führt, die für eine kontinuierliche Datenerfassung erforderlich ist. Spezielle elastische Gurte sind so konzipiert, dass sie diese dynamischen Verschiebungen absorbieren und gleichzeitig eine starre Sensorposition beibehalten.
Auswirkungen auf die Datenintegrität
Präzision bei der Ereigniserkennung
Die Ganganalyse beruht auf der Identifizierung spezifischer Zeitpunkte, insbesondere des ersten Bodenkontakts (Fersenauftritt) und des Abstoßens (Zehenabstoß).
Lose Sensoren führen zu einer „Verzögerung“ oder falschen Vibration im Signal. Durch die Verwendung spezieller Fixierung wird sichergestellt, dass diese Mikrobewegungen eliminiert werden, wodurch das System diese Ereignisse mit Millisekundenpräzision erkennen kann.
Genauigkeit von Winkelberechnungen
Komplexe Bewegungen, wie die Berechnung des Winkels einer U-Wende, erfordern präzise Gyroskop- und Beschleunigerdaten.
Wenn sich der Sensor während einer Wende auch nur geringfügig an der Taille oder am Fuß dreht, weicht die berechnete Flugbahn von der Realität ab. Eine sichere Befestigung garantiert, dass die Ausrichtung des Sensors zur Ausrichtung des Körpersegments fixiert bleibt.
Häufige Fallstricke, die es zu vermeiden gilt
Das Risiko des Überanziehens
Obwohl Stabilität von größter Bedeutung ist, gibt es einen Kompromiss in Bezug auf den Komfort des Probanden und die natürliche Bewegung.
Wenn die Gurte mit übermäßiger Kraft angelegt werden, können sie den natürlichen Gang des Probanden einschränken oder Beschwerden verursachen, die sein Gangmuster verändern. Das Ziel ist eine „zweite Haut“-Passform, kein Tourniquet.
Ignorieren der Befestigungsfläche
Selbst die besten Gurte können eine schlechte Platzierung nicht kompensieren.
Die Platzierung eines Sensors über Weichteilen oder sperriger Kleidung anstelle der angegebenen knöchernen Landmarken (wie der L4-L5-Position) führt unabhängig von der Gurtspannung zu Instabilität. Die Schnittstelle muss so flach und nah am Knochen wie möglich sein.
Gewährleistung der Datenintegrität in Ihrem Protokoll
Um die Qualität Ihrer Ganganalysedaten zu maximieren, wenden Sie die folgenden Prinzipien basierend auf Ihren spezifischen Testzielen an:
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf zeitlichen Parametern (Timing) liegt: Priorisieren Sie die Festigkeit der Fußgurte, um sicherzustellen, dass der Aufprall des Bodenkontakts keine Sensorvibrationen verursacht, die die Erkennung des ersten Bodenkontakts verschleiern.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf räumlichen Trajektorien (Winkel/Kurven) liegt: Stellen Sie sicher, dass der Taillensensor gegen die Lendenwirbel immobilisiert ist, um eine Rotationsdrift während Kurvenmanövern zu verhindern.
Daten sind nur so gut wie die physische Verbindung, die sie erfasst; eine sichere Fixierung ist die erste Verteidigungslinie gegen Fehler.
Zusammenfassungstabelle:
| Merkmal | Auswirkungen auf die Daten | Vorteil spezieller Gurte |
|---|---|---|
| Sensorstabilität | Eliminiert relative Bewegung | Verhindert Artefaktrauschen und Datenverzerrung |
| Ereigniserkennung | Erfasst Fersenauftritt/Zehenabstoß | Gewährleistet Millisekundenpräzision beim Timing |
| Winkelgenauigkeit | Verfolgt Kurven und Flugbahnen | Behält die Sensor-Ausrichtung mit Körpersegmenten bei |
| Dynamische Kraft | Absorbiert Bodenaufprall | Behält eine flache Befestigungsschnittstelle während Hochgeschwindigkeitsbewegungen bei |
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Referenzen
- Cyril Voisard, Laurent Oudre. Innovative multidimensional gait evaluation using IMU in multiple sclerosis: introducing the semiogram. DOI: 10.3389/fneur.2023.1237162
Dieser Artikel basiert auch auf technischen Informationen von 3515 Wissensdatenbank .
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