Entwicklung eines sensorbasierten Messsystems zur
Durchführung des Square Hop Tests: eine
Machbarkeitsstudie
Authors: Bender Jonas , Wenger David , Mohokum Melvin , Gollwitzer Andreas 
Published: February 2024

Hintergrund Knie- und Sprunggelenksverletzungen gehören im
Fußball, Basketball und Handball zu den häufigsten Verletzungen.
Nach einer Verletzung müssen bewegungsbezogene Funktionen und Strukturen
untersucht und Abweichungen von der Norm identifiziert werden. Hierzu werden
zunehmend funktionale Testverfahren eingesetzt. Anhand der Testergebnisse kann
der Rehabilitationsprozess dann systematisch gesteuert und individuell angepasst
werden. Die Sprungfähigkeit in multidirektionaler Bewegungsrichtung kann
mit dem Square Hop Test (SHT) gemessen werden. Üblicherweise werden
Sprungtests unter Sichtkontrolle durchgeführt. Dieses Vorgehen ist
aufgrund seiner Subjektivität allerdings möglicherweise
fehleranfällig. Um die Nachteile der konventionellen Datenerhebung
auszugleichen und die Datenerhebung zu objektivieren, bestand das Ziel dieser
Arbeit in der Konstruktion eines Prototyps, der die Datenerhebung und
Datenauswertung des SHT mithilfe eines sensorbasierten Verfahrens
automatisiert.

Methode Die Entwicklung von Medizinprodukten sieht in der frühen
Phase der klinischen Prüfung zunächst Machbarkeitsstudien (Proof
of Concept) vor. Proof of Concepts (PoC) dienen zur Überprüfung
der Anforderungen der Anwendung und zur ersten initialen Sammlung von Daten.
Mithilfe der PoC wurde ein Werkstoff ermittelt, überprüft und
angepasst. Darüber hinaus erfolgte eine Erprobung der Datenerhebung und
Datenauswertung mithilfe eines Mikrocontrollers. Hierfür wurden
Testsprünge durchgeführt. Eine Patentrecherche erfolgte
nicht.

Ergebnisse Der/die Tester*in kann mit jedem
internetfähigen Endgerät auf ein Testprotokoll zugreifen. Der
finale Prototyp hat eine Größe von 22x22 leitenden Kupferbahnen
und damit 484 Messpunkte. Das Messsystem misst gültige und fehlerhafte
Sprünge und quantifiziert Seitenunterschiede der Extremitäten
anhand des Leg Symmetry Index. Die Dauer des Tests beträgt 30 Sekunden,
wobei jede Überquerung der Linien als gültiger Sprung
zählt und eine Berührung der Linien als Fehler gewertet
wird.

Diskussion Der Einsatz von sensorbasierten Messsystemen kann dazu
beitragen, die klinische Datenerhebung durch eine automatisierte Messung von
gültigen und fehlerhaften Sprüngen zu objektivieren und damit
Diagnosen zu präzisieren. Schwächen der manuellen
Testdurchführung sollen mit dem sensorbasierten SHT überwunden
werden. Zudem ermöglicht so ein Messsystem die Kombination von
qualitativen und quantitativen Beurteilungskriterien wie beispielsweise durch
die Darstellung eines Sprungbildes. In weiteren Studien müssen
Testgütekriterien wie Validität und Reliabilität des
sensorbasierten SHT ermittelt werden.

Fazit für die Praxis Mithilfe eines sensorbasierten Messystems
kann die Datenerhebung und Datenauswertung des SHT automatisiert werden. Der
sensorbasierte SHT kann möglicherweise dazu beitragen, die Sicherheit
von wichtigen Entscheidungen im Rehabilitationsprozess bei Verletzungen der
unteren Extremitäten zur Belastungsfähigkeit oder
Sportfähigkeit zu erhöhen. Dies könnte sich vorteilhaft
auf den weiteren Rehabilitationsverlauf auswirken.