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Background: Dynamic balance keeps the vertical projection of the center of mass within the base of support while walking. Dynamic balance tests are used to predict the risks of falls and eventual falls. The psychometric properties of most dynamic balance tests are unsatisfactory and do not comprise an actual loss of balance while walking. Objectives: Using beam walking distance as a measure of dynamic balance, the BEAM consortium will determine the psychometric properties, lifespan and patient reference values, the relationship with selected “dynamic balance tests,” and the accuracy of beam walking distance to predict falls. Methods: This cross-sectional observational study will examine healthy adults in 7 decades (n = 432) at 4 centers. Center 5 will examine patients (n = 100) diagnosed with Parkinson’s disease, multiple sclerosis, stroke, and balance disorders. In test 1, all participants will be measured for demographics, medical history, muscle strength, gait, static balance, dynamic balance using beam walking under single (beam walking only) and dual task conditions (beam walking while concurrently performing an arithmetic task), and several cognitive functions. Patients and healthy participants age 50 years or older will be additionally measured for fear of falling, history of falls, miniBESTest, functional reach on a force platform, timed up and go, and reactive balance. All participants age 50 years or older will be recalled to report fear of falling and fall history 6 and 12 months after test 1. In test 2, seven to ten days after test 1, healthy young adults and age 50 years or older (n = 40) will be retested for reliability of beam walking performance. Conclusion: We expect to find that beam walking performance vis-à-vis the traditionally used balance outcomes predicts more accurately fall risks and falls. Clinical Trial Registration Number: NCT03532984.
Fractures of the calcaneus are often associated with serious permanent disability, a considerable reduction in quality of life, and high socio-economic cost. Although some studies have already reported changes in plantar pressure distribution after calcaneal fracture, no investigation has yet focused on the patient's strength and postural control.
Method: 60 patients with unilateral, operatively treated, intra-articular calcaneal fractures were clinically and biomechanically evaluated >1 year postoperatively (physical examination, SF-36, AOFAS score, lower leg isokinetic strength, postural control and gait analysis including plantar pressure distribution). Results were correlated to clinical outcome and preoperative radiological findings (Bohler angle, Zwipp and Sanders Score).
Results: Clinical examination revealed a statistically significant reduction in range of motion at the tibiotalar and the subtalar joint on the affected side. Additionally, there was a statistically significant reduction of plantar flexor peak torque of the injured compared to the uninjured limb (p < 0.001) as well as a reduction in postural control that was also more pronounced on the initially injured side (standing duration 4.2 +/- 2.9 s vs. 7.6 +/- 2.1 s, p < 0.05). Plantar pressure measurements revealed a statistically significant pressure reduction at the hindfoot (p = 0.0007) and a pressure increase at the midfoot (p = 0.0001) and beneath the lateral forefoot (p = 0.037) of the injured foot.
There was only a weak correlation between radiological classifications and clinical outcome but a moderate correlation between strength differences and the clinical questionnaires (CC 0.27-0.4) as well as between standing duration and the clinical questionnaires. Although thigh circumference was also reduced on the injured side, there was no important relationship between changes in lower leg circumference and strength suggesting that measurement of leg circumference may not be a valid assessment of maximum strength deficits. Self-selected walking speed was the parameter that showed the best correlation with clinical outcome (AOFAS score).
Conclusion: Calcaneal fractures are associated with a significant reduction in ankle joint ROM, plantar flexion strength and postural control. These impairments seem to be highly relevant to the patients. Restoration of muscular strength and proprioception should therefore be aggressively addressed in the rehabilitation process after these fractures.
Balance ist als die koordinative Fähigkeit anzusehen, die am meisten durch das Sinnes- und Nervensystem determiniert ist. Damit könnte sie als Indikator für Funktionseinschränkungen des Nervensystems - etwa bei Lernstörungen - von Wert sein. Aussagen über Zusammenhänge zwischen Balance und Kognition werden vielfach diskutiert, sind jedoch noch nicht hinreichend wissenschaftlich gesichert. Hieraus wird die zentrale Zielstellung der Arbeit abgeleitet, das Wissen über somatische und psychische Determinanten von Balance zu erweitern. Betrachtet werden daher bei Vorschulkindern mögliche Zusammenhänge mit dem Geschlecht, mit den anthropometrischen Parametern Körperhöhe und Fußgröße, mit Statikstörungen des Beckens und der Intelligenzleistung. An der Studie nahmen insgesamt 201 drei- bzw. vierjährige Kinder sowie 148 fünf- bzw. sechsjährige Kinder teil. Die Balancefähigkeit wurde mit Hilfe einer Kraftmomentenplattform sowie eines klinischen Tests erfasst und mit anthropometrischen Parametern, qualitativen statischen Befunden bzw. den Ergebnissen des BIVA-Intelligenztests nach SCHAARSCHMIDT verglichen. Für die Auswertung der Balanceparameter wurden sowohl lineare als auch nichtlineare Verfahren eingesetzt, die zum Teil gegenläufige Trends in Bezug auf Zusammenhänge lieferten. Im Ergebnis konnte ein starker Einfluss des Geschlechts nachgewiesen werden. Mädchen zeigten eine bessere Balanceleistung als Jungen sowohl bei 3-Jährigen als auch bei 6-Jährigen. Dies wird als Beleg für den geschlechtsspezifischen Vorsprung der sensomotorischen Entwicklung bei den Mädchen im Alter von 3 bis 6 Jahren angesehen. Außerdem gab es einige Hinweise auf einen Zusammenhang mit der Körperhöhe bzw. Fußlänge. Ein Zusammenhang mit den Umstellungen des ersten Gestaltwandels wird vermutet. Die Daten sprechen für einen statistisch schwachen Einfluss von Störungen der Beckenstatik (Beckenverwringung) auf die Balance bei den Kindern. Es wird vermutet, dass die Verrechnung Balance relevanter Inputs durch nozizeptive Impulse beeinträchtig werden kann. Dies könnte Anlass sein, diesen Aspekt bei Funktionsstörungen mit zu berücksichtigen. Signifikante Zusammenhänge mit Ergebnissen des BIVA-Intelligenztests konnten kaum gefunden werden. Allerdings fallen überzufällig viele Mittelwertvergleiche in Richtung der Hypothese aus, erreichen jedoch nicht Signifikanzniveau. Dies könnte ein Hinweis auf einen schwachen Zusammenhang darstellen, der jedoch mit einer größeren Gruppe noch bestätigt werden müsste. Weitere Forschung auf diesem Gebiet ist erforderlich. Sollte hinreichende Evidenz erreicht werden können, so könnte in der Förderung koordinativer Fähigkeiten und insbesondere der posturalen Balance eine wichtige pädagogische Reserve liegen.