Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Kinematische Analyse des Bewegungsablaufes bei Pferden mit Gliedmaßenfehlstellungen und deren Behandlung durch Beschlagskorrekturen

Corbin, Isabelle

The gait of 28 sound horses with irregular conformation of the fore limbs has been studied at walk on the treadmill from the dorsal (frontal) view. This gait analysis has been performed by slow-motion pictures of a S-VHS film and also with a high frequency video film (KODAK Motion Corder Analyser SR 500®; 250 pictures/s). A new software (ProTrack® Fa. Prophysics, Zürich – Schweiz) was completed by a self-made program and was used to describe the movement of the limb at four marked localizations (hoof coffin-joint, fetlock, proximal Metacarpus and distal Radius). Within the test-group, none of the 56 fore limbs showed a completely regular conformation. The examination of a four times bigger control group (100 horses) showed that the examined test group was representative for the predominant warmblood horse. The computer based analysis guaranteed a better recognition of the marked limb sections than the conventional slow motion film. It has been revealed that in subjective analysis of the limb motion by one viewer the movement of the distal segment is projected on the whole limb by the viewer. Therefore the opposite movements of the proximal to the distal limb-segments often is missed. A regular limb motion (straight-line) could not be recognized by the computer based analyses system. The deviations of the proximal part of the limb (Radius and Metacarpus) had no influence on the movement of the distal part, especially on the movement of the hoof. The curve of the Marker of the distal Radius und proximal Metacarpus was mostly monophase (65%) with a leading away from the controlateral limb (89% in the Radius, 85% in the Metacarpus). At the opposite, the hoof went mostly in two directions (biphasal curve) during one swing phase. The maximal deviation of the limb was in 74% of all swing phases in medial direction, to the contralateral limb. The fetlock had the smallest maximal deviation of all markers (x = 4,2cm ±0,5cm). The biggest lateral/medial deviation of the limb was mostly reached in the second third of the swing phase. The deviations from an “ideal” line could be recorded quantitatively as well as qualitatively exactly up to 0,1 cm . Limbs with a break-in axis in the Carpus or the fetlock joint (in-at-the-knee or base-narrow and toe-out conformation) showed the biggest latero-medial deviation from the movement line (p£0,05). The conformation of the limb and toe axis had great  influence on the movement of the distal limb section (fetlock joint and hoof) and little influence on the motion of the distal Radius and proximal Metacarpus. It could be noticed that against former knowledge the hoof, when the limb axis is base-narrow, was not only led around, but also often towards the contralateral limb. A post from that limbs in narrow confirmation tendency only to lead the limb around the contralateral limb when there also was a toe out position of the feet. On the opposite, horses with base-wide confirmation showed almost without exception leading the limb against the contralateral limb in the distal section (confirming former acknowledge). A statistically significant difference (p£0,05) could be seen in the leading of the limb of base-wide and toe-out confirmation compared to base-narrow and toe-out conformation. The leading of the sections proximal to the hoof had significant influence on the landing. When leading the distal Radius, the proximal Metacarpus and/or the fetlock joint around the contralateral limb, significantly many horses landed lateral. On the contrary, when leading the formerly mentioned sections against the contralateral limb, significantly many horses landed medial. This relation was first proven by this work. As there was for the leading of the limb, there was no connection to be seen between the way of landing (lateral, medial on plane landing) and the conformation of this limb. There was mostly lateral landing (81%). In the quantitative examination it became apparent that the time difference between the landing of the lateral and medial wall of the hoof was significantly longer with limbs with antagonistic limb and toe-axis (e.g. base-narrow / toe-out or basewide / toe in conformation). On the basis of slow-motion films trimming and shoeing was performed. Only in the computer based high-frequency-video analysis could be seen that after the trimming of the hoof, there was a significant reduction (p£0,01) of the time difference between the landing of the lateral and medial wall of the hoof. After shoeing those trimmed hoofs, this success got sometimes lost (p£0,05). After a period of 6 weeks no change in the ground contact of the shoed hoof could be seen. Only the hoof joint showed a change in motion within these 6 weeks. There were considerably more changes of direction to be seen in the swing phase than before.

In der vorliegenden Arbeit wurden Bewegungsmuster von 28 lahmfreien Pferden mit unregelmäßiger Stellung der Vordergliedmaßen im Schritt auf dem Laufband aus frontaler Ansicht untersucht. Die Bewegungsanalyse erfolgte visuell mit Hilfe von Zeitlupenvorführungen von konventionellen S-VHS-Videoaufnahmen und insbesondere mit computergestützter Analyse von Hochfrequenzvideoaufnahmen (KODAK Motion Corder Analyser SR 500®; 250 Bilder/s). Eine neue Software (ProTrack® Fa. Prophysics, Zürich – Schweiz) wurde durch ein selbsterstelltes Programm ergänzt und konnte erfolgreich zur Darstellung der Gliedmaßenführung im Bereich der markierten Lokalisationen (Hufgelenk, Fesselgelenk, proximales Röhrbein, distaler Radius) eingesetzt werden. Innerhalb des Probandengutes lag bei keiner der 56 Vordergliedmaßen eine vollständig regelmäßige Stellung vor.  Nach Überprüfung einer vielfach größeren Kontrollgruppe (100 Pferde) stellte sich die hier computergestützt bewegungsanalytisch untersuchte Probandengruppe in Bezug auf die Gliedmaßenstellung als repräsentativ für das im Untersuchungsbereich dominierende Warmblutpferd dar. Mit dem computergestützten Analysesystem konnten im Vergleich zu der konventionellen Zeitlupenanalyse die Gliedmaßenführungen der markierten Gliedmaßenabschnitte besser erkannt werden. Es stellte sich heraus, dass bei der subjektiven Beobachtung der Zeitlupenanalyse die Wahrnehmung der Bewegung des distalen Gliedmaßenabschnittes auf die gesamte Gliedmaße projiziert wird. Dabei werden die oft gegenläufigen Bewegungen der proximal markierten Gliedmaßenabschnitte zu denen der distalen Gliedmaßenabschnitte häufig übersehen. Mit Hilfe der computergestützten Analyse wurde keine regelmäßige (geradlinige) Gliedmaßenführung bei den Probanden dieser Studie festgestellt. Die Abweichung von der regelmäßigen Gliedmaßenführung im proximalen Untersuchungsbereich (Radius und Röhrbein) zeigten keinen Einfluss auf die Gliedmaßenführung im Bereich der distalen Untersuchungsabschnitte, insbesondere des Hufes. Die Markierungen am distalen Radius und am proximalen Metakarpus zeigten überwiegend monophasische Bewegungskurven (65%) mit einer Führung um die contralaterale stehende Gliedmaße (89% im Bereich des Radius und 85% im Bereich des Metacarpus). Dagegen führte der Huf häufig während der Hangbeinphase eine Richtungsänderung mit einer biphasischen Bewegungskurve durch. Dabei war die maximale Bewegungsamplitude in 74% aller untersuchten Hangbeinphasen nach medial, gegen die contralaterale stehende Gliedmaße ausgerichtet. Das Fesselgelenk zeigte die geringsten maximalen Abweichungen in der latero-medialen Ebene (x = 4,2cm ±0,5cm). Die größte laterale/mediale Abweichung wurde meistens im zweiten Drittel der Hangbeinphase erreicht. Somit konnten die Abweichungen von der „idealen“ Bewegungslinie einerseits qualitativ und andererseits quantitativ bis auf 0,1 cm genau erfasst werden. Gliedmaßen mit Achsenknickung im Vorderfußwurzel- oder Fesselgelenk nach medial (X-beinig oder bodeneng-zehenweit) zeigten die größten Abweichungen der Bewegungslinie in der latero-medialen Richtung (p£0,05). Die Stellung der Gliedmaßen- und der Zehenachse zeigte einen starken Einfluss auf die Gliedmaßenführung der distalen Gliedmaßenabschnitte (Fesselgelenk und Hufgelenk) und einen schwächeren Einfluss auf die Führung von distalem Radius und proximalem Metakarpus. Es fiel auf, dass entgegen bisheriger Erkenntnisse der Huf bei bodenenger Stellung nicht nur um, sondern häufiger sogar gegen die contralaterale stehende Gliedmaße geführt wurde. Bei Vordergliedmaßen mit bodenenger Stellung zeigte sich außerdem die Tendenz, dass eine Gliedmaßenführung um die stehende Gliedmaße lediglich bei zehenweiter Ausrichtung der Zehenachse auftrat. Dagegen zeigten Pferde mit bodenweiter Gliedmaßenachse entsprechend der bisherigen Erkenntnisse fast ausschließlich eine Gliedmaßenführung gegen die stehende Gliedmaße im distalen Bereich. Ein statistisch signifikanter Unterschied (p£0,05) zeigte die Gliedmaßenführung von bodenweit-zehenweit gestellten Gliedmaßenachsen im Vergleich zu einer bodenengen und zehenweiten Stellung. Die Führung der proximal des Hufes gelegenen Gliedmaßenabschnitte hatte einen signifikanten Einfluss auf die Fußung. Bei einer Führung des distalen Radius, proximalen Metakarpus und/oder des Fesselgelenkes um die contralaterale stehende Gliedmaße fußten die Pferde signifikant häufiger lateral. Dagegen zeigten Pferde mit einer Gliedmaßenführung gegen die contralaterale stehende Gliedmaße signifikant häufiger eine mediale Fußung. Dieser Zusammenhang wurde in der vorliegenden Arbeit erstmalig nachgewiesen. Im Gegensatz zur Gliedmaßenführung konnte qualitativ kein Zusammenhang zwischen der Fußungsart (laterale, mediale oder plane Fußung) und der Gliedmaßenstellung festgestellt werden. Es lagen überwiegend laterale Fußungen (81 %) vor. Bei der quantitativen Untersuchung stellte sich heraus, dass dabei die Zeitdifferenz zwischen dem Auffußen des lateralen und medialen Tragerandes (Δt) bei Gliedmaßen mit entgegengesetzter Gliedmaßen- und Zehenachse (z. B. bodeneng, zehenweit oder bodenweit zeheneng) signifikant größer war. Auf der Basis der Zeitlupenvideoaufnahmen wurden Hufzubereitungen und Beschläge durchgeführt. Der computergestützten Hochfrequenzvideoanalyse konnte im Gegensatz zur Zeitlupenbetrachtung festgestellt werden, dass nach der Hufkorrektur häufig die in der Zeitlupe plan erscheinende Fußung nach Auswertung mit der computergestützten Analyse eine deutliche (p£0,001) Reduzierung der Zeitdifferenz zwischen Bodenberührung des lateralen und medialen Tragerandes betrug. Nach dem Beschlag mit dem neuen Eisen ging dieser Korrekturerfolg z. T. wieder verloren (p£0,05). Im Rahmen der Beobachtung von einer Beschlagsperiode (6 Wochen) erfolgte keine Veränderung der Fußung des beschlagenen Hufes. Dagegen zeigte lediglich das Hufgelenk Veränderungen der Gliedmaßenführung innerhalb dieser 6 Wochen. Es wurden deutlich mehr Richtungsänderungen in der Hangbeinphase festgestellt als zuvor.

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Corbin, Isabelle: Kinematische Analyse des Bewegungsablaufes bei Pferden mit Gliedmaßenfehlstellungen und deren Behandlung durch Beschlagskorrekturen. Hannover 2004. Tierärztliche Hochschule.

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