Einführung

Patellofemorales Schmerzsyndrom ist eine häufige muskuloskelettale Erkrankung, die vor allem junge, körperlich aktive Personen betrifft. Typisch ist dabei ein Schmerz um oder hinter der Patella, der sich meist durch Aktivitäten wie Springen, Kniebeugen und Treppensteigen verstärkt. Ein Ansatz, um patellofemorale Schmerzen zu verstehen, geht über ein biomechanisches Paradigma. Systematische Reviews und Meta-Analysen berichten über einen Zusammenhang zwischen patellofemoralen Schmerzen und dynamischem Valgus im Knie, womit die mediale Verlagerung des Knies während belastenden Stand- und Bewegungsphasen gemeint ist. Diese veränderte Knieposition kann durch eine ungünstige Ausrichtung oder durch suboptimale Bewegungsmuster innerhalb der Kinetikkette der unteren Extremität entstehen. Insbesondere übermäßige Hüftadduktion und Innenrotation sowie eine hinterfußseitige Eversion wurden als Bewegungen identifiziert, die mit dynamischem Knievalgus in Zusammenhang stehen.

Frühere Forschung hat einen Zusammenhang zwischen einer erhöhten Hinterfuß-Eversion und patellofemoralen Schmerzen bei weiblichen Läuferinnen gezeigt. Allerdings hat bislang kein systematisches Review die Bandbreite biomechanischer Faktoren, die möglicherweise zu patellofemoralen Schmerzen beitragen, umfassend untersucht. Daher hatte dieses systematische Review und diese Meta-Analyse das Ziel, den Beitrag von Sprunggelenks-Biomechanik bei patellofemoralen Schmerzen zu bewerten. Darüber hinaus untersuchte die Studie mögliche Quellen für Heterogenität zwischen den Studien, um die Einordnung der bestehenden Evidenz zu verbessern und die klinische Entscheidungsfindung sowie zukünftige Forschung zu unterstützen.

Methoden

Diese Studie ist eine systematische Übersichtsarbeit mit Meta-Analyse. 

Kriterien für den Einschluss

Fall-Kontroll-Studien, prospektive Studien und klinische Studien, die Sprunggelenksbiomechanik bei Teilnehmenden mit und ohne patellofemorale Schmerzen untersuchen. Studien kamen für die Aufnahme infrage, wenn sie die folgenden Kriterien erfüllten:

• Teilnehmende (menschlich
• Teilnehmende mit ausschliesslich patellofemoralen Schmerzen
• Beurteilung der Biomechanik der unteren Extremität – einschliesslich Kraft, Kinematik und Bewegungsumfang
• Funktionsbeurteilung von Sprunggelenk und Fuß, inklusive Messungen wie dem Navikulardrop-Test und der Fußmobilität

Ausschlusskriterien

Übersichtsartikel, Kongressbeiträge, Briefe und Abstracts von Symposien wurden ausgeschlossen. Studien mit Teilnehmenden mit anderen muskuloskelettalen Erkrankungen, Studien, die die Biomechanik der distalen Gelenke nicht untersuchten, sowie Studien ohne Kontrollgruppe wurden ebenfalls ausgeschlossen.

Extrahierte Daten

Daten zu Veröffentlichungsmerkmalen und soziodemografischen Angaben der Teilnehmenden – darunter Alter, Geschlecht, Körpergewicht, Körpergrösse und ein Profil der körperlichen Aktivität – wurden extrahiert. Zudem wurden zu Beginn (Baseline) klinische Ausgangsmerkmale erfasst, darunter Symptomdauer, Schmerzintensität, einseitige oder beidseitige Symptome sowie die körperliche Funktionsfähigkeit.

Für die Kontroll- und die Gruppe mit patellofemoralen Schmerzen wurden Mittelwerte und Standardabweichungen erfasst. Bei prospektiven Studien und klinischen Prüfungen wurden Ausgangsdaten aus der schmerzfreien Gruppe und aus der Gruppe mit patellofemoralen Schmerzen erfasst; Daten nach der Intervention bzw. nach der Beurteilung wurden nicht in die Analyse einbezogen.

Bewertung der methodischen Qualität

Die methodologische Qualität der eingeschlossenen Studien wurde mithilfe standardisierter, studienspezifischer Tools bewertet. Zur Einschätzung der methodologischen Qualität wurde die Downs-and-Black-Checkliste auf einer 16-Punkte-Skala verwendet. Studien mit einem Score <9 Punkten galten als von geringer Qualität, Studien mit 10–11 Punkten als von moderater Qualität und Studien mit ≥12 Punkten als von hoher Qualität.

Datenanalyse

Studien wurden in einer Metaanalyse zusammengeführt, wenn mindestens zwei Studien denselben Endpunkt berichteten. Muskelkraft, Bewegungsumfang (ROM) und kinematische Ergebnisse wurden getrennt ausgewertet – jeweils abhängig von der untersuchten Bewegung und Aufgabe. Wenn Daten für unterschiedliche Subgruppen oder Phasen einer Bewegung berichtet wurden, wurden sie mithilfe gewichteter Mittelwerte und Standardabweichungen kombiniert – basierend auf der Stichprobengröße.

Für die Analyse wurde ein Random-Effects-Modell verwendet. Die Effekte wurden als standardisierte Mittelwertdifferenzen (SMD) berichtet, mithilfe von Hedge’s g, mit 95%-Konfidenzintervallen. Die Effektstärken wurden als klein (≤0,59), mittel (0,60–1,19) oder groß (≥1,20) eingeteilt. Die statistische Signifikanz wurde auf p < 0,05 festgelegt. Die Heterogenität wurde anhand von I² bewertet; Werte >25% bzw. >50% zeigten dabei eine moderate bzw. hohe Heterogenität an.

Subgruppenanalysen wurden durchgeführt, wenn ausreichend Daten vorhanden waren, basierend auf Faktoren wie Geschlecht oder Untersuchungsmethode. Zusätzlich wurden Leave-one-out-Sensitivitätsanalysen durchgeführt, um zu prüfen, ob einzelne Studien die Ergebnisse beeinflusst haben. 

Der gesamte Evidenzgrad wurde je nach Anzahl und Qualität der Studien sowie nach statistischer Signifikanz und Heterogenität der Ergebnisse als stark, moderat, eingeschränkt, sehr eingeschränkt oder widersprüchlich eingestuft.

Ergebnisse

Insgesamt wurden 42 Studien in die Auswertung aufgenommen. Aufgrund unvollständiger Daten oder methodischer Einschränkungen wurden vier Studien aus der Meta-Analyse ausgeschlossen. Von den eingeschlossenen Studien waren 41 Fall-Kontroll-Studien und eine war prospektiv. Insgesamt wurden 2.314 Teilnehmende eingeschlossen, wobei der Anteil der Frauen überwog (70%). Die Teilnehmenden waren zwischen 18 und 35 Jahren alt, und die BMI-Werte lagen zwischen 19 und 27 kg/m². Die Symptomdauer, die Schmerzintensität und der funktionelle Status unterschieden sich deutlich zwischen den Teilnehmenden und gelten als wichtige mögliche Ursachen für Heterogenität.

Methodische Bewertung 

Von den eingeschlossenen Studien wurden 35,6 % als qualitativ hochwertig, 57,1 % als moderat und 7,1 % als niedrig eingestuft. Bemerkenswert ist, dass keine der Studien das Kriterium der externen Validität aus der Downs-&-Black-Checkliste erfüllte. Darüber hinaus berichteten keine Studien über eine Verblindung der Beurteilenden oder berücksichtigten potenzielle Confounding-Faktoren.

Pronation des Rückfußes 

Es zeigten sich keine nennenswerten Unterschiede zwischen den Gruppen in der Sprunggelenksbiomechanik bei Gehen, Laufen oder einbeinigen Kniebeugen. Allerdings zeigte die Gruppe mit Patellofemoralschmerz eine stärkere Retrotorsion (Eversion) des Rückfußes bei Landungen sowie bei Step-up- und Step-down-Aufgaben. Diese Ergebnisse sollten mit Vorsicht interpretiert werden, da nur zwei Studien zur Landungsanalyse beitrugen, während die Befunde zu Step-up und Step-down auf einer einzigen Stichprobe beruhten.

Nach der Leave-one-out-Analyse, bei der jede Studie einzeln entfernt wurde, um ihren Einfluss auf die Ergebnisse zu bewerten, blieben die Befunde sowohl für Gehen als auch für Laufen ohne signifikanten Effekt. Insgesamt wurde die Evidenz für Gehen, Laufen und den einbeinigen Kniebeuge-Test als widersprüchlich bewertet, und für Landen sowie beim Step-up- und Step-down-Task als sehr eingeschränkt.

Über kinematische Messung bewerteter ROM der Sprunggelenks-Dorsalflexion 

Es wurden keine nennenswerten Unterschiede zwischen den Gruppen beim Gehen, Laufen oder Landen beobachtet. Die Evidenz für diese Endpunkte wurde als widersprüchlich bewertet. Eine größere Sprunggelenksdorsalflexion wurde in der Patellofemoralschmerz-Gruppe während der Step-down-Aufgabe beobachtet. Allerdings beruhte dieses Ergebnis nur auf zwei Studien mit einer Ein-Teilnehmer-Stichprobe und sollte daher mit Vorsicht interpretiert werden.

Subgruppenanalysen zur Untersuchung möglicher Ursachen der Heterogenität änderten die Ergebnisse nicht. Auch wenn die Leave-one-out-Analyse die Heterogenität auf 0% reduzierte, blieben die Gesamtergebnisse unverändert.

Knöchel-Dorsalflexion: ROM mit klinischen Tests 

Es zeigten sich keine nennenswerten Unterschiede zwischen den Gruppen in der Dorsalflexion des Sprunggelenks (ROM) bei den klinischen Tests. Analysen zur Auswirkung der Heterogenität der Studien haben diese Ergebnisse nicht verändert.

Navikulardrop 

Basierend auf gepoolten Daten aus vier Studien mit 168 Teilnehmenden zeigte die Patellofemorale-Schmerz-Gruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe eine stärkere Navicular-Drop. Die Heterogenität war niedrig (I² = 3%). Daher wurde dieses Ergebnis als Evidenz mit einem hohen Evidenzniveau eingestuft.

Foot-Posture-Index

Es wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen im Fußdruckindex gefunden. Die Heterogenität war vernachlässigbar, was auf konsistente Ergebnisse über die eingeschlossenen Studien hindeutet.

Plantarer Druck 

In den drei Fußbereichen (Hinterfuß, Mittelfuß und Vorfuß) wurden weder für die mediale noch für die laterale Druckverteilung nennenswerte Unterschiede zwischen den Gruppen beobachtet. Es zeigte sich eine deutliche Heterogenität, was auf eine beträchtliche methodische und/oder klinische Variabilität zwischen den eingeschlossenen Studien hindeutet. Daher wurde das Evidenzniveau als widersprüchlich eingestuft.

Muskelkraft

Die Autoren konnten keine Meta-Analyse zur Muskelkraft durchführen, da es erhebliche Unterschiede in den untersuchten Muskelgruppen und den angewandten Testmethoden gab. Dadurch war keine sinnvolle Zusammenführung der Daten möglich.

Fragen und Gedanken

Ein größerer Navikulartropfen wurde durchgehend bei Personen mit Patellofemoralschmerz beobachtet. Auch eine stärkere Pronation des Rückfußes wurde bei Landungen und beim Herunterschreiten berichtet. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass veränderte distale Fußmechaniken zum Patellofemoralschmerz beitragen können, und liefern zudem etwas Unterstützung für das biomechanische Paradigma des Patellofemoralschmerzes. Die Befunde zu anderen biomechanischen Messgrößen waren jedoch uneinheitlich.

Es wäre zu erwarten, dass symptomatische Personen umfassendere Veränderungen in den Sprunggelenksbiomechanik bei patellofemoralen Schmerzenzeigen. Wenn das zutreffen würde, wären möglicherweise auch Unterschiede in der Verteilung des Fußdrucks zwischen Personen mit patellofemoralen Schmerzen und asymptomatischen Teilnehmern zu erwarten. Allerdings wurden keine signifikanten Unterschiede in den Fußdruck-Ergebnissen beobachtet.

Die Ergebnisse zu der Retrfoot-Eversion und der Sprunggelenksdorsalflexion werfen ebenfalls Fragen auf. Eine stärkere Retrfoot-Eversion zeigte sich nur bei Landungs- und Step-down-Aufgaben; für Gehen, Laufen oder den einbeinigen Kniebeuge-Test wurden keine Unterschiede gefunden. Eine stärkere Sprunggelenksdorsalflexion wurde bei Step-down berichtet. Das wirkt zunächst möglicherweise gegenläufig, da eine Retrfoot-Eversion bei funktionellen Aufgaben eigentlich konsistenter zu beobachten sein sollte; zudem wurde eine verringerte Sprunggelenksdorsalflexion mit einem stärkeren dynamischen Valgus im Knie bei der Step-down-Aufgabe in Verbindung gebracht. Daher wäre zu erwarten, dass Personen mit patellofemoralen Schmerzen eher eine reduzierte als eine erhöhte Sprunggelenksdorsalflexion zeigen.

Auffällig ist, dass mehrere der aufgenommenen Messgrößen offenbar zusammenhängende Aspekte der Fußpronation erfassen. Hinterfuß-Eversion, Sprunggelenksdorsalflexion, die Druckverteilung am Fuß und der Navikulartiefgang können jeweils unterschiedliche Bestandteile der distalen unteren Extremität widerspiegeln. Diese Messgrößen sind jedoch nicht untereinander austauschbar und können durch die jeweilige Messmethode, die Anforderungen der Aufgabe und den klinischen Kontext beeinflusst werden. Das könnte teilweise erklären, warum die Ergebnisse zwischen den Studien teils uneinheitlich ausfallen.

Talk nerdy to me

Die Ergebnisse dieser Meta-Analyse wirken auf den ersten Blick möglicherweise widersprüchlich. Bevor man jedoch zu dem Schluss kommt, dass der biomechanische Beitrag von Fuß und Sprunggelenk zum femoropatellaren Schmerz uneinheitlich ist, sollten wir eine grundlegendere Frage stellen: Messen diese klinischen Tests tatsächlich denselben mechanischen Ausgangspunkt?

Das Ziel der Übersichtsarbeit war herauszufinden, ob sich biomechanische und klinische Parameter von Fuß und Sprunggelenk zwischen Personen mit und ohne patellofemorales Schmerzsyndrom unterscheiden. Diese Frage ist klinisch sehr relevant, weil wir diese Tests häufig nutzen, um eine biomechanische Hypothese zu bestätigen oder zu widerlegen. Allerdings prüfen die in dieser Übersichtsarbeit eingeschlossenen Tests unterschiedliche Aspekte der Mechanik von Fuß und Sprunggelenk – oft auch unter sehr unterschiedlichen Bedingungen.

Lass uns die verschiedenen Tests mal genauer unter die Lupe nehmen.

Navikular-Drop-Test: Der Navikular-Drop-Test beurteilt die Veränderung der Navikularhöhe zwischen einer standardisierten Position und entspanntem Stehen. Damit gibt er eine Einschätzung, wie stark sich der mediale Längsgewölbe unter Belastung verformt, und kann als indirektes Mass für die Mobilität der Pronation im Fuss betrachtet werden. Der Test ist einfach und klinisch nützlich, wird aber in einer statischen, standardisierten Position durchgeführt. Daher liefert er nur begrenzt Informationen darüber, wie sich der Fuss dynamisch verhält. Ein grösserer Navikular-Drop kann auf eine grössere strukturelle Mobilität der Pronation hindeuten, sagt aber nicht, ob diese Bewegung tatsächlich problematisch ist oder zu den Beschwerden des Patienten beiträgt.

Foot Posture Index (FPI): Der FPI beurteilt die Gesamtausrichtung des Fußes im Stand und gibt Hinweise darauf, ob der Fuß eher proniert oder supiniert ausgerichtet ist. Allerdings bleibt er eine statische Beurteilung und kann nicht klären, warum diese Haltung vorliegt, oder ob sie Bewegungen bei funktionellen Aktivitäten beeinflusst. Außerdem hängt die Messung und die Positionierung vom Untersucher ab. Da die Beurteilung in einer standardisierten Standposition durchgeführt wird, kann die Körperhaltung des Patienten zudem durch die Anweisungen oder die Positionierung beeinflusst werden, die der Untersucher vorgibt. Dadurch besteht die Möglichkeit von Mess- oder untersucherbezogenem Bias. Dennoch muss nicht zwingend angenommen werden, dass Patienten ihre Haltung bewusst verändern, um den Erwartungen des Untersuchers zu entsprechen.

Plantarer Druck: Der plantare Druck liefert Informationen darüber, wie die mechanische Belastung während einer bestimmten Aufgabe über den Fuß verteilt wird. Allerdings ist der plantare Druck kein direktes Maß für die Pronation des Fußes. Er kann von mehreren Faktoren beeinflusst werden, darunter Schmerz, Kompensationen, Geh- oder Laufstrategie, Schuhwerk, Geschwindigkeit, die Anforderungen der Aufgabe sowie individuelle Bewegungsmuster. Wichtig ist: Die in die Übersichtsarbeit eingeschlossenen Studien haben den plantaren Druck bei sehr unterschiedlichen Aktivitäten untersucht, z. B. beim Gehen, Laufen, Springen oder bei Aufgaben im Zusammenhang mit Treppen. Diese Unterschiede in den Testbedingungen könnten einen Teil der ausgeprägten Heterogenität zwischen den Studien erklären. Noch wichtiger: Unterschiede im plantaren Druck deuten nicht zwangsläufig auf Unterschiede in der Fußhaltung oder Pronation hin.

Fersenbein-Eversion: Die Fersenbein-Eversion liefert ein direkteres Mass für die Fersenbeinbewegung und wird häufig als Stellvertreter (Proxy) für die Pronationsbewegung des Fersenbeins genutzt. Die Interpretation hängt jedoch stark von der durchgeführten Aufgabe ab. Die Fersenbein-Eversion beim ruhigen Stehen ist nicht zwangsläufig gleichbedeutend mit der Fersenbein-Eversion beim Laufen, Landen oder beim Herunterspringen bzw. einem Step-down. Das Ausmass, der Zeitpunkt und die Geschwindigkeit der Bewegung können jeweils klinisch relevant sein. Daher bedeutet das einfache Finden einer grösseren Eversion nicht zwangsläufig, dass die Bewegung pathologisch ist oder kausal mit patellofemoralen Schmerzen zusammenhängt.

Das wirft einen wichtigen klinischen Punkt auf: Ein Unterschied zwischen Gruppen bedeutet nicht automatisch, dass die gemessene Variable auch klinisch relevant ist. Ein Test kann eine ausgezeichnete Reliabilität zeigen und trotzdem nur begrenzte klinische Aussagekraft haben, wenn er nicht die Bewegungs- oder Belastungsstrategie erfasst, die für die Beschwerden des Patienten relevant ist.

Ein wichtiger Punkt ist die Unterscheidung zwischen Beeinträchtigung und Beitrag (bzw. Ursache/Verursachungsanteil). Wenn man bei einer Person mit patellofemoralen Schmerzen eine größere Navikulardepression oder eine stärkere Rückfuß-Eversion findet, beweist das nicht, dass diese Faktoren die Schmerzen verursacht haben. Dabei kann es sich um assoziierte Merkmale, kompensatorische Strategien oder einfach um Eigenschaften handeln, die neben den patellofemoralen Schmerzen bestehen. Der klinische Nutzen eines Tests hängt daher nicht nur davon ab, ob er Patientinnen und Patienten von beschwerdefreien Personen unterscheidet, sondern auch davon, ob uns die Ergebnisse dabei helfen, klinisch relevante Entscheidungen zu treffen.

Am besten siehst du diese Tests als unterschiedliche Teile desselben Puzzles – und nicht als beliebig austauschbare Messungen zur Fußpronation. Der Navicular-Downslope beurteilt die Veränderungen des Fußgewölbes, der FPI erfasst die statische Fußstellung, der plantare Druck spiegelt die Lastverteilung wider und die Hinterfuß-Eversion beschreibt die Bewegung des Hinterfußes. Auch wenn diese Messwerte zusammenhängen, bilden sie unterschiedliche Aspekte der Fußmechanik ab. Letztlich lautet die entscheidende klinische Frage nicht nur, ob eine biomechanische Veränderung vorliegt, sondern ob die beobachtete Abweichung für die Symptome des Patienten und das klinische Erscheinungsbild relevant ist.

Botschaften zum Mitnehmen

• Der Navicular-Drop war bei Personen mit femoropatellarem Schmerz durchgehend stärker. Das spricht für eine deutliche Evidenz bei geringer Heterogenität und deutet darauf hin, dass femoropatellare Beschwerden mit einer erhöhten Mobilität des medialen Fußgewölbes unter Belastung zusammenhängen.
• Die Evidenz für andereFuß- und Sprunggelenk-Biomechanikbei Patientinnen und Patienten mit femoropatellarem Schmerz war uneinheitlich. Die Pronation des Rückfußes war nur bei einigen funktionellen Aufgaben unterschiedlich, während sich bei Gehen, Laufen oder dem einbeinigen Kniebeuge-Test keine konsistenten Unterschiede zeigten.
• Klinische Messwerte spiegeln nicht zwangsläufig die dynamische Fußmechanik wider. Navikulärabfall, FPI, plantare Druckverteilung und Rückfuß-Eversion erfassen unterschiedliche Aspekte der Fußfunktion und sollten nicht als austauschbare Messgrößen für „Pronationsverhalten“ am Fuß betrachtet werden.
• Ein biomechanischer Unterschied bedeutet nicht zwangsläufig, dass eine klinisch relevante Beeinträchtigung vorliegt. Das Vorliegen eines stärkeren Navikularknicks (navicular drop) oder einer stärkeren Rückfuß-Eversion belegt nicht, dass diese Faktoren die patellofemorale Schmerzen verursachen oder dazu beitragen.
• Kontext ist wichtig, wenn du biomechanische Tests interpretierst. Die Auswahl der Aufgabe, die Beurteilungsmethode, Schmerzen und individuelle Bewegungsstrategien können die Ergebnisse beeinflussen und zu der Heterogenität beitragen, die in den Studien beobachtet wird.
• Klinische Tests sollten im Zusammenhang mit der Vorstellung des Patienten interpretiert werden. Statt zu fragen, ob ein Patient „auffällige“ Fußbiomechanik hat, sollten Ärztinnen und Ärzte bzw. Klinikerinnen und Kliniker fragen, ob das identifizierte biomechanische Merkmal für die Beschwerden des Patienten relevant ist und die klinische Entscheidungsfindung unterstützen kann.

Referenz

Chaffe LP, Silva JLF, Pereira NDS, Pompeo KD, da Rocha ES, Rodrigues R. Biomechanik von Fuß und Sprunggelenk bei Personen mit patellofemoralen Schmerzen: Eine systematische Übersichtsarbeit und Meta-Analyse. Translational Sports Medicine. 2026 20. Juli;2026:7859730. doi: 10.1155/tsm2/7859730. PMID: 42518708; PMCID: PMC13382359.