Die Rückenmaus - Ein analog-digitales Meßgerät zur Erfassung der sagittalen Rückenkontur

Summary

In this paper a new but simple electro-mechanical device for computerassisted measurement and documentation of the spine's sagittal shape is presented. The handy device is connected via an analog-digital-converter to a standard MS-DOS-PC. When manually guided along the back of a subject freely positioned in space, the system records the outline of the subject's spine from vertebrae C7 to S3 in the sagittal plane. The local angle or inclination relative to a perpendicular line is given at any position by an internal pendulum connected to a potentiometer. All essential values, such as the back's length, total inclination or reclination, lordosis and kyphosis, segmental inclination and position of the pelvis are both graphically and numerically recorded and presented in an easily understandable way. This device offers essential advantages in comparison to hitherto known methods for the measurement of the spine's conture in the sagittal plane, due not only to its accuracy, objectivity and documentation but also because of its ease of use, noninvasivity and cost-benefit ratio.

Present measurements indicate good inter- and intra-observer reproducibility with high reliability and clinical relevance. Manyfold applications are evident for diagnosis of posture, joint position and mobility for many disorders of the locomotor system. Additionally the system is perfectly suited both for comparative epidemiology studies and for the follow up of therapeutic process. It is of equally high value for scientific application due to its unique possibility of numerical and graphical presentation of the “average shape” of group-specific posture by averaging over the group's members, providing both normative values and characteristics for pathological posture.

The wheel actually used to measure the back's length may be easily replaced by a sphere, using the same principle as the well known “track-ball” for PCs. With this modification both sagittal and frontal shape could be registered at the same time in a single measurement. With such an advanced device, all important functional parameters of the spine - excluding rotatory components - can be easily measured without any loss of accuracy or handiness.

Zusammenfassung

Es wird ein neuartiges mechano-elektronisches Meßsystem vorgestellt, mit dem die sagittale Rückenkontur und -beweglichkeit von HWK7 bis zum Sakrum auf einfachste Weise und nichtinvasiv erfaßt und dokumentiert werden kann. Das handtellergroße Gerät erlaubt in Verbindung mit einem MS-DOS-kompatiblen PC die Konturenerfassung an einem beliebigen im Raum positionierten Patienten; als Orientierungsreferenz dient die Schwerkraft. Das Gerät wird von Hand entlang der Haut oberhalb der Dornfortsätze geführt, dabei registrieren ein Laufrad mittels Lichtschranke die abgefahrene Wegstrecke und ein Pendelpotentiometer den momentanen Winkel relativ zum Lot. Alle relevanten Parameter wie Rückenlänge, Inklination gegenüber der Vertikalen, Kypho- und Lordosierung und segmentale Winkelstellung werden anschaulich dargestellt sowie graphisch und numerisch dokumentiert. Im Vergleich zu bekannten Verfahren bietet das vorgestellte System wesentliche Vorteile sowohl hinsichtlich Genauigkeit, Objektivität und Dokumentation der Meßwerte als auch hinsichtlich Nichtinvasivität, Anwender- und Patientenfreundlichkeit sowie Kosten-Nutzen-Verhältnis.

Bisherige Ergebnisse sprechen für gute inter- und intra-observer-Reproduzierbarkeit bei hoher Validität und klinischer Relevanz der Meßgrößen. Breite Einsatzmöglichkeiten sind für die Haltungs- und Beweglichkeitsdiagnostik in Praxis und Klinik bei den verschiedensten Krankheitsbildern des Bewegungsapparates mit Fehlhaltung bzw. Fehlform der Wirbelsäule gegeben. Darüber hinaus ist das System für vergleichende Reihenuntersuchungen sowie zur objektiven Therapieerfolgs- und Verlaufskontrolle hervorragend geeignet. Dank der einzigartigen Möglichkeit, gruppenspezifische Haltungskriterien in Form der „mittleren Rückenkontur” zu veranschaulichen und somit Normwerte bzw. pathologische Haltungen zu definieren, ist das System auch für wissenschaftliche Untersuchungen äußerst wertvoll.

Mittels einer einfachen Abwandlung der Wegstreckenmeßvorrichtung läßt sich der Meßbereich auch auf die frontale Ebene erweitern, so dass in einem einzigen Meßvorgang skoliotische Fehlhaltungen und -formen sowie Lateral-flexionen der Wirbelsäule mit erfaßt werden. Mit diesem erweiterten Meßsystem lassen sich, bei unverändert einfacher Handhabung, alle klinisch relevanten Funktions- und Haltungsprüfungen des Achsenskeletts - mit Ausnahme rotatorischer Komponenten - durchführen.

Key words

Posture - spinal shape - sagittal shape of the back - spinal mobility - pelvic tilt - pelvic inclination - measurement of the spinal shape - measurement of kyphosis and lordosis - back pain

Schlüsselwörter

Haltung - Rückenform - sagittale Rückenkontur - Wirbelsäulenbeweglichkeit - Beckenkippung - Bekkenaufrichtung - Messung der Rückenform - Messung der Kyphosierung und Lordosierung - Rückenschmerz