Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Kinematische Ganganalyse zur Evaluierung der Kompensationsmechanismen der Gliedmaßen beim Hund

Goldner, Birte

A limb`s loss is associated with a total loss of a limb`s function and is accompanied by severely abnormal gait pattern. Whereas during lameness, the limb participated in locomotion, so all limbs are in use. How dogs cope with these different situations on all their remaining limbs has not been studied in detail, yet. Therefore, this study was designed to directly compare physiological trotting with tripedal trotting as well as physiological trotting with lame trotting by simulating an amputation and a lameness. The presented results of this study may contribute to a better understanding of biomechanical compensatory mechanisms dogs undergo during both situations. By using computerized gait analysis, selected kinematic parameters were collected, analyzed and compared. To ensure comparability only beagles with similar age, weight and bodyconfirmation were enrolled in this study. The aim of this study was to collect kinematic master data of the physiological gait pattern, followed by collecting data of tripedal and lame locomotion patterns with subsequent comparison and interpretation. It could be observed that during simulated amputation, the remaining tarsal joint was flexed more during stance and extended more during swing. The stifle was flexed more throughout most of stance phase and the increased anteversion of pelvis was associated with greater hip extension. The ipsilateral thoracic limb showed no significant intra-limb changes, but both thoracic limbs were on average more retracted and the remaining pelvic limb was more protracted. Results of this study confirm the optical impression that the remaining pelvic limb undergoes most significant intra-limb changes. The remaining thoracic limbs showed less changes. Observations of the lame gait pattern showed that the remaining tarsal joint was more extended during stance and early swing, while hip joint was more extended, especially during lift-off. By compensating that, the contralateral knee joint was more flexed during stance phase and more extended during swing phase, resulting in a minimal protracted position of the remaining hindlimb only around touch down. The thoracic limbs showed once more relativly less intra-limb changes in comparison to simulated amputation and were not retracted more. In summary, kinematic compensations of amputation as well as those of lameness affect all remaining limbs during both stance and swing phase. Although more similarities than differences could be clearly ascertained between the respective compensatory mechanisms, neither uniform patterns for certain deseases were detected, nor the compensatory mechanisms of lameness represented a weakened version of the amputation. This new knowledge should find consideration by consultation, treatment and physiotherapists applications.  

Die Amputation einer Gliedmaße ist durch das Fehlen sowie den kompletten Funktionsverlust einer Gliedmaße gekennzeichnet und geht optisch mit einem hochgradig gestörten Gangbild des Tieres einher. Bei einer Lahmheit hingegen nimmt die Gliedmaße noch am Fortbewegungsprozess teil, so dass zwar alle Gliedmaßen benutzt werden können, sich aber dennoch ein gestörtes Gangbild zeigt. Wie ein Hund diese pathologischen Bewegungsabläufe ganzheitlich während der Lokomotion kompensiert, ist bisher nicht hinreichend beleuchtet und verstanden worden. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, durch den direkten Vergleich von physiologischem und dreibeinigem Gang und dem anschließenden Vergleich von physiologischem Gang und lahmendem Gang, mittels Simulation einer Amputation und Simulation einer Lahmheit, die kinematischen Veränderungen in allen verbleibenden Gliedmaßen zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser Arbeit sollen dazu beitragen, die genauen Kompensationsmechanismen des Hundes besser zu verstehen. Mittels der computergestützten Ganganalyse wurden daher ausgewählte kinematische Gangparameter erhoben und verglichen. Um eine direkte Vergleichbarkeit zu gewährleisten, nahmen in Bezug auf Alter, Gewicht und Körperbau, sich sehr stark ähnelnde Hunde der Rasse Beagle an dieser Arbeit teil. Die Schwerpunkte der Untersuchungen lagen dabei auf der Erhebung umfassender, bisher nicht vorhandener kinematischer Grunddaten durch Aufzeichnung der physiologischen Kinematik, der Erhebung derselben Daten nach Simulation einer Hinterhandamputation sowie einer Hinterhandlahmheit. Anschließend erfolgte die Interpretation der jeweiligen Datensätze. Folgende Veränderungen konnten im Vergleich von physiologischem und amputiertem Gangbild festgestellt werden:   Im simuliert amputierten Zustand zeigte das kontralaterale Sprunggelenk eine vergrößerte ROM, das durch ein vergrößertes Maximum sowie durch ein verkleinertes Minimum des Gelenks während der Schwingphase zu erklären ist. Das darüber befindliche Kniegelenk zeigte eine vergrößerte ROM während der Standphase, verursacht durch ein verkleinertes Minimum. Die kontralaterale Vordergliedmaße zeigte lediglich im Ellbogengelenk ein vergrößertes Maximum während der Standphase. Im Tarsalgelenk konnten während Standund Schwingphase ein verkleinertes Minimum und eine verkleinerte ROM festgestellt werden. Die ipsilaterale Vordergliedmaße zeigte keine signifikanten Veränderungen in den Gelenkswinkeln. Alle verbleibenden Gliedmaßen stellten sich zudem während der simulierten Amputation weiter unter den Körper. Die Ergebnisse bestätigen zum einen den optischen Eindruck, dass vor allem die verbleibende Hintergliedmaße starke Veränderungen erfährt und zum anderen, dass die Vordergliedmaßen in Relation, weniger zur kinematischen Kompensation beitragen. Im Vergleich von physiologischem und lahmendem Gangbild konnten folgende Unterschiede herausgearbeitet werden: Das Sprunggelenk der ipsilateralen Hintergliedmaße stellte sich während der späten Stand- und frühen Schwingphase gestreckter dar als im gesunden Zustand. Daraus folgend, zeigte sich auch das Hüftgelenk, besonders zum Zeitpunkt des Abfußens, deutlich gestreckter. In Kompensation dessen, zeigte die kontralaterale Hintergliedmaße eine Beugung des Kniegelenks während der Standphase sowie eine Streckung während der Schwingphase, wodurch sich die Gliedmaße lediglich zum Zeitpunkt des Auffußens weiter unter den Körper stellte. Die Vordergliedmaßen zeigten auch in dieser Studie wesentlich weniger Veränderungen als die Hintergliedmaßen und im Vergleich zur simulierten Amputation noch einmal deutlich weniger Veränderungen und stellten sich nicht weiter unter den Körper. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die kinematischen Kompensationen einer Amputation als auch die einer Lahmheit, alle verbleibenden Gliedmaßen während des gesamten Schrittzykluses in unterschiedlicher Art und Weise betreffen. Es konnten zwar deutlich mehr Gemeinsamkeiten als Unterschiede zwischen den jeweiligen Kompensationsmechanismen festgestellt werden, dennoch lassen sich daraus weder einheitliche Muster für bestimmte Krankheiten oder Lokalisationen ausmachen, noch stellen sich die Kompensationsmechanismen einer Lahmheit als eine abgeschwächte Version derer bei Amputation dar. Diese Erkenntnisse sollten bei Beratung, Behandlung und physiotherapeutischen Maßnahmen Berücksichtigung finden.  

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Goldner, Birte: Kinematische Ganganalyse zur Evaluierung der Kompensationsmechanismen der Gliedmaßen beim Hund. Hannover 2016. Tierärztliche Hochschule.

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