Fußdruck messen mit Pedographie

Verschiedene Belastungszonen

Der menschliche Fuß hat verschiedene Belastungszonen beim Stehen, Gehen und Laufen. Im Normalfall bereiten diese selbst bei außergewöhnlichen Belastungen keinerlei Probleme. Anders kann es bei Diabetikern aussehen. Liegt eine periphere sensible Neuropathie vor, besteht ein Sensibilitätsverlust an den Füßen, so dass der Patient meist weder gravierende Druckveränderungen noch Fehlbelastungen bemerkt. Dadurch kann es an diesen Stellen zu mechanischen Schäden der Zehen, der Fußsohle und insbesondere der Ferse kommen.

Aber auch die übermäßige Kompression der kleinen Blutgefäße bis zum belastungsabhängigen Gefäßverschluss kann zu Fußläsionen führen. Übersteigt der Druck beim Laufen, der durch das Körpergewicht und die Druckdauer (z. B. langsames Gehen und Stehen) beeinflusst wird, den Blutdruck in den Kapillaren, führt der daraus entstehende Sauerstoffmangel zu Gewebeschäden.

Drücke durch Farbcodes sichtbar gemacht

Mit der Pedographie können diese belastungsbedingten Drücke unter den Füßen dargestellt und quantifiziert werden. Hierzu eignet sich die Pedographie in zwei Varianten: mit einer Druckmessplattform oder mit einem Im-Schuh-Messsystem. Die erste mit kapazitiver Sensorik ausgerüstete Messplattform wurde 1976 entwickelt. Seit 1994 kommen in Deutschland flexible Folien zum Einsatz, die eine Druckmessung im Schuh zulassen.

Die elektronischen Sensoren, ca. 1 bis 4 Sensoren pro Quadratzentimeter, reagieren mit Änderung ihrer elektrischen Eigenschaften auf Druck. Mit Hilfe der dazugehörigen Software können die Signale als Isobaren oder Pixel farbkodiert auf einem Monitor dargestellt werden. Um reproduzierbare Druckwerte zu erhalten, ist eine sorgfältige Kalibrierung jedes einzelnen Sensors unerlässlich.

Druckmessung im Laufen

Die Pedographie mit einer Messplattform erfolgt barfuß. Diese Methode eignet sich zur Beurteilung während des Bodenkontakts. Tausende von kalibrierten Sensoren können dabei das Laufbild erfassen. Die Druckmessplattform ist besonders für wissenschaftliche Serienuntersuchungen und Vergleiche zwischen verschiedenen Menschen geeignet, da hier die Beschaffenheit des Schuhwerks unberücksichtigt bleibt.

Druckmessplattformen werden daher auch in der Sportmedizin eingesetzt, z. B. um bei Langstreckenläufern Fehlbelastungen zu erkennen und durch geeignete Konstruktionen der Laufschuhe den Fuß zu entlasten.

Bei Diabetikern im Schuh messen

Für die Schuhversorgung bei Diabetischem Fußsyndrom hat sich die Im-Schuh-Druckmessung etabliert. Sie ermöglicht den Vergleich der Druckbelastung des Fußes vor und nach Schaffung einer orthopädietechnischen Schuhzurichtung. Beim Laufen übertragen die Sensoren nun die Belastungspunkte der Fußsohle. Sie werden mit einer Computersoftware in einer Graphik in unterschiedlicher Farbgebung dargestellt.

Im Normalfall zeigt die Graphik eine geringe Druckbelastung mit blauen bis leicht grünlichen Sensorpunkten an. In den gefährdeten Bereichen verändert sich die Farbskala von hellgelb bis dunkelrot. Die roten Farbkodierungen zeigen die besonders gefährdeten Bereiche der Fußsohle an. Das Belastungsprofil bei Gesunden weist meist höhere Drücke im Bereich der Ferse, der Ballen der 2. und 3. Zehe (Metatarsalköpfchen) und der Großzehe auf.

Erst Hornhautschwiele, dann Druckgeschwüre

Bei unbeeinträchtigtem Abrollvorgang des Fußes findet sich die Ganglinie von der Ferse bis zur Großzehe. Durch die sensomotorische Neuropathie kann es durch Schwund der Zehenmuskulatur zu einem Absinken der Metatarsalköpfchen kommen, so dass sie von innen auf die Fußsohle drücken. Zunächst führt dies zu einer Hornhautschwiele, später kann ein Druckgeschwür (Fußulkus) auftreten.

Zusätzlich begünstigt die neuropathisch veränderte trockene Haut mit Einrissen das Auftreten von Infektionen. Diese können neben den Weichteilen auch Knochen und Gelenke befallen. Um einen solchen Krankheitsprozess zu vermeiden oder zur Abheilung zu bringen, können Weichbettungseinlagen und spezielle Schuhzurichtungen zur Druckentlastung notwendig werden.

Dies gilt auch für die Behandlung der diabetischen Neuroosteoarthropathie (DNOAP, „Charcot-Fuß“), die unbehandelt zu einem Zusammenbrechen des Fußgewölbes mit schweren Fußdeformitäten führen kann. Beim Diabetischen Fußsyndrom bestehen meist pathologische Druckerhöhungen unter allen Mittelfußköpfchen und dem Außenspann des Fußes. Eine weitgehende Druckentlastung ist hier zwingend erforderlich.

Zieldruck unter 20 N/cm2

Zur Beurteilung der unterschiedlichen Belastungspunkte an den Füßen müssen zwei Druckverteilungsmessungen durchgeführt werden: zuerst die Neutral-Null-Messung (ohne Hilfsmittel wie Einlagen), danach die Messung mit maßangefertigten Einlagen oder Fußbettungen. Zur Messung wird die dünne Messsohle, die mit ca. 80 bis 100 Drucksensoren versehen ist, in die Schuhe unter den Fuß gelegt und per Funk mit einem Computer verbunden.

Verglichen werden dabei die Druckverteilung und die Druckspitzen vor und nach der orthopädietechnischen Maßnahme im Stehen und im Gehen. Die erzielte Druckreduktion und Umverteilung kann damit objektiviert und quantifiziert werden. Kritische Druckwerte liegen über 25 N/cm2, Werte unter 20 N/cm2 gelten als unbedenklich. Häufig werden Druckspitzen weit über 30 N/cm2 gemessen. Druckverminderungen durch Sohlen- und Schuhzurichtungen zielen daher auf Werte unter 20 N/cm2, wobei nicht andere Fußbereiche übermäßig mehrbelastet werden dürfen.

Vielfältigen Möglichkeiten durch Pedographie

Die digitalisierte Druckdarstellung kann zum Erstellen der Schuhzurichtung verwendet werden. Es gibt heute schon computergesteuerte Fräsmaschinen (CAD-Systeme), die mit Hilfe der individuellen Messdaten Weichbettungseinlagen direkt anfertigen.

Somit dient die Pedographie mit ihren vielfältigen Möglichkeiten zunehmend der Optimierung diabetesadaptierter Schuhzurichtungen und der Verbesserung der Qualitätskontrolle. Sie unterstützt so das Bemühen von Diabetologen und Orthopädieschuhmachern um eine effektive Versorgung von Patienten mit Diabetischem Fußsyndrom.