Diskussion

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Halo Digital Goniometer das am besten geeignete Gerät für klinische und Forschungszwecke ist, da ein Unterschied von mehr als 6° zwischen den Messungen als signifikant angesehen werden kann. Alle Geräte wiesen eine hohe Inter- und Intra-Rater-Zuverlässigkeit auf, was darauf hindeutet, dass, wenn ein einziges Gerät für die Verwendung ausgewählt wird, Messungen zwischen Benutzern und vom selben Benutzer verglichen werden können, vorausgesetzt, dass der minimal nachgewiesene signifikante Unterschied berücksichtigt wird.

Die ICC-Berechnungen für die Inter-Rater- und Intra-Rater-Zuverlässigkeit waren für alle Messtechniken sehr hoch. Dies ist keine klinisch anwendbare Analyse, und wir glauben, dass die statistische Analyse aufgrund des großen Spektrums an Messungen so beeinflusst wird, dass sie für alle hohe Ergebnisse liefert, ungeachtet der mangelnden Übereinstimmung zwischen den Ergebnissen, und dies wurde auch in einer früheren Studie zur Kniewinkelmessung beschrieben (Miner et al., 2003). In der VE gab es beispielsweise bei 1 von 6 gemessenen Winkeln eine Messspanne von 15-20 Grad, dennoch lag der ICC für die Inter-Rater-Reliabilität bei 0,991.

Peters et al. (Peters et al., 2011) untersuchten die visuelle Schätzung, die Handgoniometrie (Kurzarmgoniometer in unserer Studie) und die radiologische Goniometrie. Sie bewerteten die Signifikanz der Unterschiede bei der Messung in voller Streckung und voller Beugung zwischen den Methoden und nicht die Genauigkeit der einzelnen Methoden. Sie bewerteten auch den ICC für jede Methode und stellten fest, dass alle ≥0,80 waren, mit Ausnahme der Inter-Rater-Reliabilität für die Bewertung der Extension durch die Handgoniometrie. Sie stellten auch fest, dass der Vergleich zwischen den Methoden niedrige ICC-Werte ergab (Streckung 0,45, Beugung 0,52), was erwartungsgemäß darauf hindeutet, dass verschiedene Beurteilungsmethoden nicht untereinander ausgetauscht werden sollten.

Bei unseren Ergebnissen wurde erwartet, dass die VE die am wenigsten genaue Messtechnik sein würde, und dies erwies sich als der Fall. Wenn ein einzelner Chirurg einen Patienten bei jedem Termin sieht, kann er vielleicht auch ohne Messung einschätzen, ob sich die Beweglichkeit verbessert oder verschlechtert, aber die visuelle Schätzung von Winkeln scheint für die Dokumentation oder wenn andere Mitarbeiter an der Behandlung beteiligt sind, nicht effektiv zu sein.

Das kurze Standardgoniometer erwies sich als ebenso ungenau wie die visuelle Schätzung und sollte daher wahrscheinlich für die Messung von Kniewinkeln aufgegeben werden.

Lenssen et al. (Miner et al., 2003) bewerteten die Verwendung eines Langarm-Goniometers nach TKA im Krankenhaus und beschrieben unterschiedliche Übereinstimmungsgrenzen für die Messung von Flexion und Extension (8,2° bzw. 17,6°). Dies ist eine große Abweichung bei der minimalen signifikanten Differenz, und bei unseren Daten ist die Abweichung viel geringer (7,5° vs. 10,1°). Diese Arbeit unterscheidet sich von unserer in Bezug auf die verwendeten Probanden, da wir normale Personen verwendeten und man daher einen viel größeren Flexionsgrad erwarten würde, aber der erzeugte Fehler ist für die Flexion sehr ähnlich. Für die Forschung und die Bewertung des klinischen Verlaufs ist es wahrscheinlich nützlicher, einen einzigen Fehler für das verwendete Gerät zu haben, und da wir einen großen Bereich unterschiedlicher Winkel bewertet haben, halten wir unsere Ergebnisse für gültig. Außerdem wurde die passive Beugung verwendet, so dass die vom Prüfer angewandte Kraft unterschiedlich sein kann, während unsere Daten für die volle Beugung und Streckung aktiv und von der Testperson kontrolliert waren und daher zuverlässiger sein dürften. Die Verwendung von orthopädischen Patienten nach einer Operation kann bei der Betrachtung der Genauigkeit ebenfalls zu Fehlern führen, da sie beim Halten einer Beugestellung ermüden können.

Das Aufkommen von Smartphones hat zu einer Reihe von Veröffentlichungen über ihre Verwendung als Goniometer geführt; ihr Vorteil besteht darin, dass die meisten Benutzer leichten Zugang zu einem Gerät haben. Einige Veröffentlichungen beziehen sich nur auf die ICC (Lenssen et al., 2007). Ockendon (Cleffken et al., 2007) berichtete jedoch über einen Vergleich eines Smartphone-Goniometers mit dem Lafayette-Goniometer (das mit unserem Langarm-Goniometer vergleichbar ist), wobei ein 95 %-Konfidenzintervall verwendet wurde und die Genauigkeit der Smartphone-App bei 4,6° und die des Lafayette-Goniometers bei 9,6° lag. Die Ergebnisse der Smartphone-App zeigen eine höhere Genauigkeit als unsere Ergebnisse. Sie haben jedoch nur Winkel zwischen 5 und 45 Grad gemessen, was die Gesamtgenauigkeit beeinträchtigen kann.

Eine neuere Studie (Pereira et al., 2017), in der die visuelle Schätzung, ein Langarm-Goniometer und eine Smartphone-App verglichen wurden, zeigte keinen signifikanten Unterschied zwischen den Erfahrungen der Benutzer und stellte fest, dass es eine hohe Konsistenz für alle Methoden mit ICC = 0,94 gab. Eine hohe Zuverlässigkeit wurde auch bei der Verwendung von Smartphone-Anwendungen durch wiederholte Fotos mit anschließender Messung des Winkels festgestellt (Ferriero et al., 2013), aber dieses Verfahren kann nicht schnell bei jedem Patienten in einer Klinik eingesetzt werden.

Eine wesentliche Einschränkung von Smartphone-Apps ist die schnelle Entwicklung und Veränderung von Hard- und Software. In den beiden oben genannten Studien wurden unterschiedliche Modelle des Apple iPhone (3GS und 5) verwendet, in unserer Studie das iPhone 7 Plus. Software- und Hardwareänderungen führen zu inhärenten Fehlern. Die Verwendung von Hardware oder Software anderer Hersteller kann ebenfalls zu weiteren Fehlern führen. Nach unserer Erfahrung bei der Verwendung in unserer Studie war das Smartphone subjektiv relativ schwer auf die richtige Achse auszurichten und musste direkt auf das Bein der Testperson gelegt werden. Die Verwendung eines Smartphones in der klinischen Praxis birgt ein potenzielles Infektionsrisiko, wenn es nicht entsprechend abgedeckt ist. Die Anschaffung eines Smartphones, das ausschließlich als Goniometer verwendet werden soll, ist ebenfalls relativ teuer, und es müsste versucht werden, den Fehler der unterschiedlichen Hard- und Software auszugleichen. Angesichts der Überlegenheit eines Langarm-Goniometers in Bezug auf Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Kosten im Vergleich zur getesteten Smartphone-App konnten wir die Verwendung einer Smartphone-App nicht befürworten.

Das Halo Digital Goniometer wies die kleinste minimale signifikante Differenz von 6° auf. Dies deutet darauf hin, dass es für Forschungs- und Überwachungszwecke das zuverlässigste Instrument zur Messung des Kniewinkels ist. Die Lernkurve für die Anwendung war sehr kurz, und aufgrund der Laserprojektion war kein direkter Kontakt mit dem Patienten erforderlich, was in Bezug auf das Infektionsrisiko von Vorteil ist, insbesondere wenn der Bewegungsumfang intraoperativ gemessen werden soll. Die Messung konnte auch mit nur einer Hand durchgeführt werden, so dass die andere Hand des Anwenders frei blieb, um den Patienten zu stützen oder bei Bedarf die entsprechende Landmarke zu ertasten. Es muss klargestellt werden, dass der Hersteller dieses Geräts eine Genauigkeit seines Geräts von 1° für Winkelmessungen angibt. Wir zeigen, dass für Kniemessungen eine Differenz von 6° zwischen zwei gemessenen Winkeln erforderlich ist, um sicher zu sein, dass der Winkel signifikant unterschiedlich ist.

Wir sind der Meinung, dass dies eine der gründlichsten und klinisch anwendbaren Studien zur Kniegoniometrie ist. Es gibt nur wenige klinische Studien zur Kniegoniometrie, in denen Chirurgen, Auszubildende in der Chirurgie und Physiotherapeuten für die Messungen herangezogen wurden, und es wurde bereits angemerkt, dass es ideal wäre, alle Arten von Personal einzubeziehen (Pereira et al., 2017; Miner et al., 2003). Durch die Verwendung von Mitarbeitern aller Besoldungsgruppen, die Patienten in der Klinik und postoperativ beurteilen, sind unsere Daten robuster. Unsere Daten sind auch umfangreicher als die früherer Studien (Ferriero et al., 2013; Jones et al., 2014; Cleffken et al., 2007; Lenssen et al., 2007; Peters et al., 2011).

Eine mögliche Einschränkung unserer Studie besteht darin, dass wir keine Vergleiche zwischen ähnlichen Erfahrungsniveaus angestellt haben, beispielsweise zwischen zwei Physiotherapeuten. Dies wurde aus zwei Gründen nicht getan. Erstens deuten frühere veröffentlichte Daten darauf hin, dass es keine signifikanten Unterschiede bei den Messungen ähnlicher Personalgruppen gibt (Pereira et al., 2017). Zweitens haben wir vor der Erhebung dieser Daten eine Pilotstudie mit zwei Fachärzten, zwei Physiotherapeuten und zwei Medizinstudenten durchgeführt, bei der kein signifikanter Unterschied zwischen den Messungen in allen Gruppen festgestellt wurde. Wir waren daher der Ansicht, dass eine geringere Anzahl von Nutzern, die alle Arten von Personal umfassen, und die Erfassung einer größeren Anzahl von Datenpunkten vorteilhafter wären. Eine weitere Einschränkung ist der fehlende Vergleich mit einem „Goldstandard“ oder die Verwendung einer Röntgenanalyse, so dass keine absolute Genauigkeit der einzelnen Geräte angegeben werden kann, obwohl auch bei der Verwendung von Röntgenbildern Ungenauigkeiten auftreten und die Exposition der Probanden gegenüber Strahlung zum Zweck der Bewertung von Goniometriegeräten als übermäßig empfunden wurde. Es könnte auch von Vorteil sein, einen größeren zeitlichen Abstand zwischen den Messungen einzuhalten oder die gleiche Datenerhebung an einem anderen Tag durchzuführen, was jedoch logistisch nicht möglich war.