Videobasierte 2D-Gangbildanalyse

Zusammenfassung

Ziel der vorliegenden Studie war die Untersuchung der Reproduzierbarkeit und der Auswerterkonkordanz digitaler 2D-Videobildvermessungen mit dem Computerprogramm SIMI°MoStill (SIMI Reality Motion Systems GmbH).

Untersucht wurden die maximalen Flexions- und Extensionswinkel des rechten Hüft- und Kniegelenks von 16 Probanden (8 Frauen, 8 Männer) im Alter zwischen 21–34 Jahren beim Gehen auf einem Laufbandergometer (Bandgeschwindigkeit 1,25 m/s). Die Videoaufzeichnungen erfolgten in der Lateralansicht unter Verwendung eines handelsüblichen digitalen Video-Camcorders (Canon MV 430i). Zur Bestimmung der Test-Retest-Reliabilität wurden durch einen Auswerter im Abstand von 7 Tagen wiederholte Standbildvermessungen durchgeführt. Die Objektivität des Verfahrens wurde anhand der Konkordanz von 4 unabhängigen Untersuchern überprüft. Die im Rahmen der Test-Retest-Videobildvermessung ermittelten Korrelationskoeffizienten weisen auf eine hohe lineare Beziehung zwischen den wiederholten Winkelmessungen hin (r≥0.89; p<0.001). Gleichzeitig geben die berechneten Differenzwerte einen Hinweis darauf, dass die Standbildauswertungen in ihrer standardisierten Form einen ausreichenden Übereinstimmungsgrad zeigen. Für wiederholte Messungen an einem Patienten durch mehrere Untersucher gilt die untersuchte Methode innerhalb der Grenzen von bis zu +/−4,7° als zuverlässig.

Die Ergebnisse zeigen, dass das untersuchte 2D-Videobildanalyseverfahren unter standardisierten Bedingungen in der Lage ist, ausreichend reproduzierbare und untersucherunabhängige Aussagen zu Flexions- und Extensionsbewegungen des Knie- und Hüftgelenks zu liefern. Allerdings sind beim Einsatz zweidimensionaler Bewegungsanalyseverfahren mögliche perspektivische Verzerrungen und projektionsbedingte Fehler zu berücksichtigen.

Abstract

The purpose of this study was to evaluate the test-retest reproducibility and the rater reliability of 2D video processing using the video-based motion analysis software SIMI°MoStill (SIMI Reality Motion Systems GmbH). Sixteen healthy subjects (8 women, 8 men, 21–34 years of age) were videotaped during treadmill walking (walking speed: 1.25 m/s). Videos were recorded perpendicular to the treadmill using a digital camcorder (Canon MV 430i). In each video sequence the images of the maximal hip and knee flexion and extension movements were manually selected and relative joint rotation angles were measured. The reproducibility was determined in a test-retest design with a 7-day time interval between repeated analysis of the video images. Rater reliability was determined by four independent investigators. The reproducibility analysis showed high linear correlation between the repeated goniometry (r≥0.89; p<0.001). From the point of view of adequate standardization of the 2D-video processing, the calculated differences provided sufficient agreement between test and retest. Within the limits of ±4.7° the repeated measurement of a subject by multiple investigators seems to be reliable with the proposed method.

Regarding standardized conditions, it can be concluded that this 2D video-based motion analysis software is applicable as a reproducible and reliable method for assessing relative hip and knee joint angles, although in clinical use possible perspective distorsions and projection errors of 2D-motion analysis must be taken into account.