Original Titel: „Der GenuSport Knietrainer in der frühen Rehabilitation nach Rekonstruktion des vorderen Kreuzbandes: eine klinische Vergleichsstudie“

Erschienen in „JMIR Serious Games, 2020 Jan 24;8(1)„

Vollständige Studie erhältlich unter www.pubmed.ncbi.nlm.nih.gov

Autoren:
Clausen, J.D. (Institut für Unfallchirurgie der Medizinischen Hochschule Hannover, Hannover)
Nahen, N. (Institut für Unfallchirurgie der Medizinischen Hochschule Hannover, Hannover)
Horstmann, H. (Universitätsklinik für Orthopädie, Medizinische Hochschule Hannover, Hannover)
Lasch, F. (Institut für Biometrie der Medizinischen Hochschule Hannover, Hannover)
Krutsch, W. (Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie der Universität Regensburg)
Krettek, C. (Institut für Unfallchirurgie der Medizinischen Hochschule Hannover, Hannover)
Weber-Spickschen, T.S. (Institut für Sportmedizin und Unfallchirurgie der Medizinischen Hochschule Hannover, Hannover)

HINTERGRUND: Die Rekonstruktion des vorderen Kreuzbandes ist eines der häufigsten orthopädischen Verfahren. Einer der Hauptfaktoren, die das Ergebnis beeinflussen, ist die Wiederherstellung der Kraft in der postoperativen Phase. Da bei jungen Patienten häufig Operationen zur Rekonstruktion des vorderen Kreuzbandes durchgeführt werden, haben wir das Konzept der Prehabilitation mit einem App-basierten Serious-Gaming-Ansatz kombiniert, um die maximale Kraft postoperativ zu verbessern.

ZIEL: Unser Ziel war es, eine prospektive randomisierte Studie durchzuführen, um zu bewerten, ob ein App-basiertes aktives Muskeltrainingsprogramm (GenuSport Knietrainer) die postoperative Kraft verbessern kann, indem die Rehabilitation unmittelbar nach der primären Rekonstruktion des vorderen Kreuzbandes begonnen wird.

METHODIK: Wir haben eine Pilotstudie entworfen, in der wir Patienten, die eine primäre Rekonstruktion des vorderen Kreuzbandes erhielten, nach dem Zufallsprinzip entweder der Gruppe für serious game-Training (Intervention) oder einer Gruppe für konventionelle Rehabilitation (Kontrolle) zugeordnet haben. Mit Ausnahme des spielbasierten Trainings folgten beide Gruppen demselben postoperativen Behandlungsprotokoll. Zum Vergleich der Gruppen wurden als Hauptzielgrößen der „IKDC- Fragebogen zur subjektiven Beurteilung des Knies“ als valider subjektiver Patientenfragebogen und das Untersuchungsblatt des IKDC (Formblatt zur Untersuchung des Knies) als objektiver Parameter der Kniegelenksfunktion, benutzt. Die Ergebnisparameter waren die absolute und relative Änderung der Maximalkraft, der Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score (KOOS) sowie der Lysholm Knee Score.

ERGEBNISSE: Insgesamt stimmten 26 Patienten der Teilnahme zu (14 Patienten in der Interventionsgruppe und 12 Patienten in der Kontrollgruppe, von denen 1 für die Nachsorge verloren ging). Wir haben einen Unterschied in der absoluten Maximalstärke zwischen der Exergaming-Intervention und den Kontrollgruppen festgestellt. Die mittlere maximale Stärke betrug präoperativ 155,1 (SD 79,2) N in der Interventionsgruppe (n = 14) und 157,0 (SD 40,8) N in der Kontrollgruppe (n = 11). Die postoperative mittlere maximale Stärke betrug 212,8 (SD 78,5) N in der Interventionsgruppe und 154,5 (SD 27,1) N in der Kontrollgruppe. Die mittlere absolute Änderung der maximalen Stärke betrug 57,7 (SD 95,2) N in der Interventionsgruppe und -4,8 (22,2) N in der Kontrollgruppe. Die Analyse des Kovarianzmodells mit absoluter Änderung als abhängige Variable und Behandlungsgruppe und maximaler Grundstärke als Kovariaten zeigte einen relevanten Unterschied in der relativen Änderung zwischen den Behandlungsgruppen (Intervention – Kontrolle) von 59,7 N (95% CI 10,1-109,3; P =. 02). Ähnlich wie beim absoluten Anstieg war die relative Änderung der maximalen Stärke in der Exergaming-Gruppe relevant höher. Die mittlere relative Änderung der maximalen Stärke betrug 1,7 (SD 1,17) in der Interventionsgruppe und 1 (SD 0,13) in der Kontrollgruppe. Während des Untersuchungszeitraums wurden keine unerwünschten Ereignisse oder Probleme gemeldet.

SCHLUSSFOLGERUNGEN: Die Implementierung eines App-basierten aktiven Muskeltrainingsprogramms im frühen postoperativen Therapieschema war mit einer Verbesserung der maximalen Kraft verbunden. Daher betrachteten wir die Verwendung des GenuSport-Trainings nach der Rekonstruktion des vorderen Kreuzbandes als hilfreiche Ergänzung zur Rehabilitation nach einer Operation zur Rekonstruktion des vorderen Kreuzbandes, um die Kraft in der frühen postoperativen Phase zu verbessern. Nach unserem Kenntnisstand war dies die erste Studie, die ein unmittelbares postoperatives ernsthaftes spielbasiertes Training mit dem GenuSport-Gerät auf der Grundlage einer Kraftverbesserung analysierte.

Original Titel: „Vereinfachte Maximalkraft-Messung nach Knie-Chirurgie: ein Vergleich zwischen dem App-basierten Knietrainer mit der Isokinetik.“

Erschienen in „Open Access Journal of Sports Medicine; Macclesfield Bd. 11, (2020): 43-49„

Vollständige Studie erhältlich unter www.proquest.com

Autoren:
Horstmann, H. (Universitätsklinik für Orthopädie, Medizinische Hochschule Hannover, Hannover)
Medico, P. (Institut für Sportmedizin und Unfallchirurgie der Medizinischen Hochschule Hannover, Hannover)
Lasch, F. (Institut für Biometrie der Medizinischen Hochschule Hannover, Hannover)
Krutsch, W. (Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie der Universität Regensburg)
Weber-Spickschen, T.S. (Institut für Sportmedizin und Unfallchirurgie der Medizinischen Hochschule Hannover, Hannover)

HINTERGRUND: Isokinetische Kraftmessung wird standardmäßig zur Kraft-Messung im Profi-Sport-Bereich eingesetzt. Sie wird als Goldstandardmethode zur Maximalkraftmessung verwendet, um während der Rehabilitation nach Knieverletzungen die klinischen Fortschritte zu evaluieren. Zu den Nachteilen der Isokinetischen Kraftmessung gehören die hohen Kosten, die Notwendigkeit der stationären Anwendung, und das Verletzungsrisiko, wodurch diese Methode nicht für die postoperative Frühphase geeignet ist.

ZIEL: Ziel der Studie war es, die Maximalkraftmessung des App-basierten Knietrainers mit der isokinetischen Maximalkraftmessung zu vergleichen und den Korrelationsgrad zwischen beiden Verfahren hinsichtlich Extensions- und Flexionskraft zu ermitteln.

STUDIENDESIGN: Explorative diagnostische Studie

METHODIK: Wir haben am Olympiastützpunkt Niedersachsen eine monozentrische Vergleichsstudie mit jeweils 50 gesunden Leistungs- und Hobbysportlern verschiedener Sportarten (je 25 weiblich und männlich) im Alter von 18 bis 30 Jahren durchgeführt. In randomisierter Reihenfolge wurden Maximalkraftmessungen mit dem App-basierten Knietrainer GenuSport und isokinetische Maximalkraftmessungen anhand des Swiss Olympic Protokolls durchgeführt. Je Bein wurden dabei die Maximalkraftwerte für Extension und Flexion in drei Durchgängen à 5 Wiederholungen bestimmt, bzw. drei Durchgänge mit dem Knietrainer durchgeführt. Anschließend wurden die Ergebnisse mittels gemischter linearer Modelle und Pearson-Korrelation auf einen linearen Zusammenhang untersucht.

ERGEBNISSE: Es wurden keine medizinischen oder technischen Probleme gemeldet. Die Analyse der Korrelation zwischen dem App-basierten Knietrainer GenuSport und Isokinetik zeigte gute lineare Zusammenhänge: für die Extension ergab der Pearson-Korrelationskoeffizient r = 0,667 für das linke Knie und r = 0,604 für das rechte Knie. Für die Flexion betrug der Pearson-Korrelationskoeffizient für die linke Seite r = 0,640 und für die rechte Seite r = 0,673. Adjustiert auf Größe und Gewicht der Probanden war die Pearson-Korrelation noch stärker (Extension links: r = 0,727, rechts: r = 0,689; Flexion links: r = 0,641, rechts: r = 0,711).

Original Titel: „Improved early outcome after TKA through an app-based active muscle training programme — a randomized-controlled trial“

Autoren:
Sebastian Hardt
Matthias R. G. Schulz
Tilman Pfitzner
Georgi Wassilew
Hauke Horstmann
Emmanouil Liodakis
Thomas Sanjay Weber-Spickschen

Erschienen in „Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy (KSSTA)“(Received: 30 August 2017, Accepted: 20 March 2018)

Vollständige Studie erhältlich unter © European Society of Sports Traumatology, Knee Surgery, Arthroscopy (ESSKA) 2018

Ziel: Ziel dieser prospektiven, randomisierten Studie war der Nachweis, dass das Trainieren mit dem GenuSport Knietrainer die Rehabilitationszeit (LOS) verkürzt, bessere Knie-Scores erzielt (KSS, KOOS), die Compliance und Motivation steigert und die Kniefunktion (ROM und Mobilisierungsgrad) verbessert.

METHODIK: Sechzig Patienten mit einem durchschnittlichen Alter von 65,9 Jahren (Bereich: 45-84), die auf primäre TKA gewartet haben, wurden in je eine Kontroll- und Trainingsgruppe randomisiert. Beide Gruppen folgten einem identischen postoperativen Protokoll. Darüber hinaus führte die Trainingsgruppe postoperativ mehrmals täglich ein aktives App-basiertes Feedback-gesteuertes Muskeltrainingsprogramm durch. Gemessene klinische Parameter waren  aktiver und passiver Bewegungsumfang (ROM), Schmerzen in Ruhe und in Bewegung, Kniestreckkraft, der timed „Up and Go“ Test, 10-m-Walking Test, 30-s Chair Stand Test, Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score (KOOS), Knee Society Score (KSS) und klinische Daten.

ERGEBNISSE: Patienten der Trainingsgruppe hatten postoperativ einen signifikant größeren aktiven Bewegungsumfang (ROM) und signifikant weniger Schmerzen in Ruhe und bei Belastung. Funktionell waren die Trainingspatienten beim Timed „Up & Go” signifikant besser. Bei den Scores zeigten sich signifikant bessere Ergebnisse im KOOS Activities of Daily Living und im KSS Function, sowie im WOMAC Function. Trainingspatienten erreichten eine größere Maximalkraft gemessen mit dem Knietrainer.

SCHLUSSFOLGERUNGEN: Das App-basierte, Feedback-gesteuerte aktive Muskeltraining, das mit Hilfe des GenuSport Knietrainers durchgeführt werden kann, verbessert das Outcome nach Knie-TEP, insbesondere sind verbesserte ROM und Schmerzreduktion zu nennen. Die signifikante Steigerung der Maximalkraft in der Trainingsgruppe (27%) wird als Ergebnis einer neuromuskulären Fazilitation und verbesserten Propriozeption interpretiert. Schmerz, Funktion und Kraft korrelierten mit der Anzahl an Trainingseinheiten. Hieraus ergibt sich die Schlussfolgerung, dass häufigeres Training zu besseren Ergebnissen führt.

Level of Evidence: II

Original Titel: „The determination of the validity of an application-based knee-training device“

Erschienen in „Assistive Technology The Official Journal of RESNA„
online veröffentlicht am 10. April 2018

Vollständige Studie erhältlich unter www.tandfonline.com.

Autoren:
Horstmann, H. (Universitätsklinik für Orthopädie, Medizinische Hochschule Hannover, Hannover)
Krost, E. (Institut für Sportmedizin und Unfallchirurgischen Klinik der Medizinischen Hochschule Hannover, Hannover)
Welke, B. (Labor für Biomechanik und Biomaterialien, Orthopädische Klinik, Medizinische Hochschule Hannover, Hannover)
Kerling, A. (Institut für Sportmedizin und Unfallchirurgischen Klinik der Medizinischen Hochschule Hannover, Hannover)
Hanke, A. (Institut für Sportmedizin und Unfallchirurgischen Klinik der Medizinischen Hochschule Hannover, Hannover)
Jakubowitz, E. (Labor für Biomechanik und Biomaterialien, Orthopädische Klinik, Medizinische Hochschule Hannover, Hannover)
Weber-Spickschen, TS. (Institut für Sportmedizin und Unfallchirurgischen Klinik der Medizinischen Hochschule Hannover, Hannover)

ZIEL: Der Nachweis der Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der vom GenuSport Knietrainer gemessenen Werte unter standardisierten Laborbedingungen.

METHODIK: Der GenuSport Knietrainer wird in sitzender Position unter dem Kniegelenk platziert und beinhaltet drei Kraftsensoren. Der Knietrainer ist über Bluetooth mit dem Tablet verbunden. Mit Hilfe des Knietrainers werden sowohl Maximalkraft für die Kniegelenksstreckung als auch koordinativ anspruchsvolle Quadrizeps-Muskelaktivierung trainiert. Dieses geschieht mit zwei Computerspielen welche in der GenuSport App integriert sind.

Abgeleitet von den beiden Computerspielen wurden 20 Messungen in Kraftbereichen zwischen 5 und 350 Newton durchgeführt. Jeder Kraftbereich wurde über 15 Sekunden getestet. Zusätzlich wurde ein 300 Sekunden dauernder kontinuierlich von 330 Newton auf 270 Newton abfallender Test durchgeführt. Währenddessen wurden alle 30 Sekunden Messungen durchgeführt. Die Tests wurden mit der MTS 858 Mini Bionix II Prüfmaschine (MTS, Eden Prairie, MN USA) in einem Biomechanik- und Biomaterialienlabor durchgeführt. Die Validierung wurde mittels Bland- Altman-Diagramm dargestellt.

ERGEBNISSE: Es zeigte sich eine gute Kongruenz der Werte sowohl unter maximaler Belastung als auch unter Dauerbelastung. Alle Messungen konnten zuverlässig durchgeführt werden. Die Studie bestätigt, dass der GenuSport Knietrainer verlässliche und valide Messwerte für die weitere klinische Anwendung liefert.

Original Titel: „Fun During Knee Rehabilitation: Feasibility and Acceptability Testing of a New Android-Based Training Device.“

Erschienen in „The Open Medical Informatics Journal„
online veröffentlicht am 10. April 2018

Vollständige Studie erhältlich unter www.ncbi.nlm.nih.gov

Autoren:
Weber-Spickschen, TS.
Colcuc, C.
Hanke, A.
Clausen, JD.
James, PA.
Horstmann, H.
Alle: Institut für Sportmedizin und Unfallchirurgischen Klinik der Medizinischen Hochschule Hannover.

ZIEL: Nach Knieverletzungen und -operationen ist das schnelle Wiedererlangen einer vollen Streckung und präzisen Quadrizeps-Aktivierung von essentieller Bedeutung und ein eigenverantwortliches Training zusätzlich zur Physiotherapie wünschenswert. Der App-basierte GenuSport Knietrainer soll den Patienten bei der Erreichung dieser Ziele unterstützen. Mit dieser Studie soll die Durchführbarkeit an 50 gesunden Probanden untersucht werden.

METHODIK: GenuSport besteht aus einem zweiteiligen Computerspiel: Im ersten Teil des Spiels wird die aktuelle Maximalkraft in Form eines „Hau den Lukas“-Spiels durch Streckung des Beines ermittelt. Aus der ermittelten Maximalkraft werden Sollwerte für den 2. Teil des Spiels generiert. Durch Herunterdrücken der Kniekehle wird die Flughöhe eines Flugzeuges gesteuert, welches mit dem Propeller Luftballons zerplatzen lässt.  Aus der Kombination der beiden Spiele errechnet sich eine Punktzahl.  Alle Trainingseinheiten werden automatisch gespeichert, der Trainingserfolg lässt sich hinsichtlich Maximalkraft, Präzision und Maximalpunktzahl ablesen.  Der Knietrainer wurde an 50 gesunden Sportlern (13 weiblich, 37 männlich, Durchschnittsalter 21,7 Jahre) am Olympiastützpunkt Niedersachsen in Hannover getestet. In einem Fragebogen wurde anschließend von den Probanden eine Schulnote für den Knietrainer vergeben sowie die Beeinflussung der frühen Rehabilitation nach Knieverletzungen, die Motivation und die Compliance eingeschätzt.

ERGEBNISSE: Alle 50 Probanden konnten in die Auswertung einbezogen werden. Knietrainer und App wurden mit einer Schulnote von 1,4 bewertet. Alle Teilnehmer gaben an, dass der GenuSport Knietrainer sowohl die frühe Rehabilitation als auch die Motivation und Compliance positiv beeinflussen würde. Kein Proband gab an, dass nach der Benutzung des Knietrainers Probleme wie Schmerz oder Schwellung aufgetreten seien.

FAZIT: Der GenuSport Knietrainer mit der zugehörigen App ist ein Reha-Gerät, mit dem Kniepatienten spielerisch Kraft und Ansteuerung sowie Compliance und Motivation zum selbstständigen Training verbessern können. Es gab keine technischen oder medizinischen Probleme.