Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)TiHo eLib

Validierung und klinische Anwendung eines mit Druck- und Lagesensoren ausgestatteten Hufschuhs bei Pferden

Die objektive Bewegungsanalyse bei Pferden hat sowohl im wissenschaftlichen als auch im klinischen Bereich seit den 1970er Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Als Goldstandard für die quantitative kinetische Bewertung von Stützbeinlahmheiten bei Pferden gelten Bodenreaktionskräfte, die zumeist mit Hilfe von Kraftmessplatten im Untergrund oder am Huf erfasst werden. Ein neuartiger instrumentierter Hufschuh verfügt sowohl über eine inertiale Messeinheit als auch über leichte, robuste Drucksensoren und ermöglicht so, objektive kinematische und kinetische Informationen über den Bewegungsablauf des Pferdes unmittelbar an den Hufen zu erfassen. Das erste Ziel dieser zweiteiligen in-vivo-Studie war es, den Hufschuh hinsichtlich seiner Nutzbarkeit als objektives Druckmesssystem zu validieren. Dazu wurden Messergebnisse des Hufschuhs mit simultan durchgeführten Messungen auf Kraftmessplatten im Boden von Pferden in Bewegung anhand relevanter Parameter verglichen. Das zweite Ziel war es, die Zuverlässigkeit der objektiven Lahmheitserkennung und -entwicklung durch den instrumentierten Hufschuh zu überprüfen. Dazu wurde der vertikale Hufdruck auf den Untergrund bei Pferden mit natürlich entstandenen, länger bestehenden Lahmheiten sowohl vor als auch nach erfolgreichen diagnostischen Betäubungen zur Eingrenzung der Lahmheitsursache untersucht. Zusammenfassend zeigen die Untersuchungen, dass der instrumentierte Hufschuh eine ortsunabhängige und effiziente Methode für die kinetische Bewegungsanalyse darstellt. Die Messergebnisse des Hufschuhs korrelierten hinsichtlich wesentlicher Parameter mit denen des Goldstandards Kraftmessplatte und waren insgesamt geeignet, primäre Vorder- und Hinterhandlahmheiten zu erfassen. Die Verlaufsmessungen zeigten, dass die Besserung der Lahmheit nach diagnostischen Betäubungen zu einer symmetrischeren Verteilung der wichtigsten Parameter, des maximalen vertikalen Drucks und des Impulses, zwischen den Gliedmaßen führte. Zurückzuführen war dies auf die Zunahme dieser Messwerte an der lahmen Gliedmaße nach der Betäubung. Dies lässt den instrumentierten Hufschuh als objektives Hilfsmittel für den klinischen Gebrauch bei der Lahmheitsuntersuchung geeignet erscheinen.

Objective gait analysis in horses has become increasingly important in both scientific and clinical use since the 1970s. Ground reaction forces, which are usually measured using force plates embedded in the ground or directly on the hoof, are considered the gold standard for quantitative kinetic assessment of supporting limb lameness in horses. A novel instrumented hoof boot combines an inertial measurement unit and lightweight, robust pressure sensors, allowing for the recording of objective kinematic and kinetic information about the horse's movement directly at the hooves. The first objective of this two-part in vivo study was to validate the hoof boot's usability as an objective pressure measurement system. Therefore, relevant parameters obtained simultaneously with the instrumented hoof boots and a stationary force plate were compared from horses in motion. The second objective was to evaluate whether the hoof boots could reliably detect and monitor lameness in horses during diagnostic anaesthesia. Therefore, the vertical hoof pressure on the ground was measured in horses with naturally occurring lameness both before and after positive diagnostic anaesthesia to localise the cause of the lameness. In summary, the studies show that the instrumented hoof boot is a location-independent and efficient method for kinetic gait analysis. Parameters of the hoof boot correlated with those of the gold standard force plate, and hoof boots were generally suitable for detecting primary fore- and hind limb lameness. The results showed that improvement in lameness after diagnostic anaesthesia led to a more symmetrical distribution of the most relevant parameters, peak vertical pressure and impulse, between the limbs. This was due to the increase in these parameters on the lame limb after anaesthesia. This suggests that the instrumented hoof boot is suitable as an objective tool for clinical use in lameness examinations.

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