Physikalische Charakterisierung des Therapiegerätes Posturomed als Meβgerät – Vorstellung eines Verfahrens zur Quantifizierung des Balancevermögens / Physical Characterization of the Therapeutic Device Posturomed as a Measuring Device – Presentation of a Procedure to Characterize Balancing Ability

Abstract Trainingsmaβnahmen zur Verbesserung der koordinativen Fähigkeiten des neuromuskulären Bewegungsapparates finden vermehrt Eingang in Prävention und Rehabilitation sowohl bei Sportlern als auch bei Patienten mit Gelenkersatz. Eine Vielzahl propriozeptiver Trainingsmaβnahmen bzw. -geräte kommen zur Anwendung, die das Balancevermögen schulen sollen. Meβgröβen, die geeignet sind, den Therapieerfolg zu quantifizieren, sind nur unzureichend vorhanden. Anhand eines in Rehabilitationspraxen weitverbreiteten Trainingsgeräts (Posturomed) zur Stabilisierung des aufrechten Standes wird ein einfaches Verfahren vorgestellt, das Balancevermögen im Einbeinstand zu quantifizieren. Die schwingungsfähige Standplatte des Gerätes wurde mit einem berührungslosen Wegaufnahmesystem kombiniert. Die Plattenbewegungen können in zwei zueinander senkrechten Richtungen aufgezeichnet werden. Zur Simulation einer Störung des Standes wurde ein mechanischer Auslenkmechanismus angebracht. Anhand starrer Massen wurden die physikalischen Eigenschaften des Meβsystems charakterisiert. 13 Probanden wurden im Einbeinstand gemessen. Aus dem Bewegungsausmaβ in seitlicher (ML) und Vorwärts-/Rückwärts-(AP-)Richtung wurde ein Balanceindex erstellt. Die Untersuchung des Schwingungsverhaltens der Platte zeigt, daβ das Gesamtwegsignal eine geeignete Meβgröβe zur Auswertung der Plattenschwingung darstellt. Unterschiede im Balancevermögen in AP-und ML-Richtung konnten quantifiziert werden. Frontale Störungen des Einbeinstandes werden effektiver abgefangen als seitliche. Kombiniert mit einer berührungslosen Wegmeβvorrichtung, ist das Therapiegerät geeignet, das Balancevermögen im Einbeinstand zu quantifizieren. Um detaillierte Informationen über die zugrundeliegenden neuromuskulären Steuerungsmechanismen zu erzielen, sind weitergehende Studien nötig. Training measures to improve neuromuscular coordination are becoming ever more popular for both prevention and rehabilitation, not only in athletes but also patients receiving joint replacements. Numerous proprioceptive training measures and devices are used to train the sense of balance. Parameters suitable for quantifying the results of therapy are largely lacking. Herein, a simple method for quantifying the balancing on one leg using the therapeutic device (Posturomed) commonly employed to train balance in the upright stance. The horizontal movements of the oscillating suspended platform were recorded in two orthogonal directions using a non-contact measurement system. To simulate disturbance of the upright stance, a mechanical deflection device was applied to the platform. The physical characterization of the measuring system was done using rigid masses. 13 volunteers adopting a one-legged stance were investigated. The measured displacement in the medio-lateral (ML) and AP directions were used to establish a balance index. Examination of the oscillatory behaviour of the platform revealed the path signal to be a suitable parameter for analyzing the platform movements. Differences in balance characteristics between AP and ML movements could be quantified. Frontal disturbance of the upright stance is equilibrated more effectively than lateral disturbances. Combined with a non-contact path measuring system the therapeutic device is suitable for characterizing balancing ability in an upright one-legged stance. To obtain more detailed information on the neuromuscular mechanisms involved, further studies are needed.