Eine Lahmheitsuntersuchung ist dann notwendig, wenn ein Pferd Unregelmäßigkeiten im Bewegungsablauf, Gangabweichungen, Muskelasymmetrien sowie akute oder chronische Lahmheiten zeigt, Rittigkeitsprobleme auftreten oder ein unerklärlicher Leistungsabfall vorliegt.
Ein Pferd, das auf drei Beinen läuft? Klarer Fall für eine Ganganalyse bei dem Pferd vom Tierarzt. Ein deutliches Kopfnicken auf einer Seite? Ebenso. Verletzungen sowie strukturelle oder funktionelle Beeinträchtigungen des Bewegungsapparates lassen oft nur eine einzige Reaktion zu: Die entstandene Störung wird umgangen, indem andere Strukturen vermehrt eingebunden werden – eine unbewusste Anpassung, um schmerzende Bereiche zu entlasten. Das ist beeindruckend, denn der Körper ist in der Lage, für jede mögliche Form von Ungleichgewicht im Organismus eine schnelle Ersatzlösung zu finden.
Die Folge ist jedoch ein verändertes Gangbild. Je größer die Asymmetrie im Bewegungsablauf, desto leichter fällt dem geschulten Auge des Tierarztes die Diagnose. In einer Studie unter der Leitung von Kevin G. Keegan, Professor für Veterinärmedizin und Chirurgie an der Universität Missouri, lag die Übereinstimmung in der subjektiven Diagnostik bei mittel- bis hochgradig lahmenden Pferden bei 93,1 Prozent. „Hier kommen wir ohne Hilfsmittel klar“, bestätigt Dr. Jens Körner, leitender Tierarzt der Hanseklinik in Sittensen und Experte für Lahmheitsdiagnostik und Sportpferdeorthopädie.
Handarbeit: Dr. Jens Körner führt in der Hanseklinik regelmäßig Lahmheitsuntersuchungen durch und ordnet ein, wie KI-Systeme bei der Bewertung helfen können. (© Hanseklinik)
Warum selbst Experten Lahmheiten oft übersehen
Bei geringgradigen Lahmheiten sind Veterinäre im Durchschnitt wenig präzise. Die Wahrscheinlichkeit, dass beispielsweise eine geringgradige Vorhandlahmheit richtig erkannt wird, liegt laut einer Untersuchung von Sandra Starke (Universität London) und Dr. Maarten Oosterlinck (Universität Gent) nur noch bei ca. zehn Prozent. „Das ist wirklich erschreckend“, gibt er zu. Bei subtilen Unregelmäßigkeiten fällt die Trefferquote noch schlechter aus. Das menschliche Auge kommt an seine Grenzen.
„Auch wenn mehrere Gliedmaßen betroffen sind oder die Pferde Lahmheiten schon lange kompensieren, wird es schwierig für uns. In ihrem Gangbild sieht nichts mehr so aus, wie man es sich eigentlich vorstellt“, weiß Dr. Jens Körner. Die Diagnostik wird zur Herausforderung. Wo liegt die primäre Lahmheit? Und wo die sekundäre? Wo die Kompensation?
Die Ganganalyse beim Pferd kann durch KI unterstützt werden
Das Problem: Ausgleichsbewegungen können langfristig Schäden anrichten, zu muskulären Disbalancen, Fehlbelastungen anderer Körperteile oder Schmerzen im gesamten Bewegungsapparat führen. Solche Fälle landen nicht selten in der Hanseklinik: „Dann nutzen wir eine Triangulation, berücksichtigen also mehrere Methoden und Datenquellen, um die Validität zu steigern.
Dazu gehören auch KI-basierte Systeme, die uns nicht nur die Dokumentation erleichtern, sondern sehr geringgradige Asymmetrien darstellen können. So kommen wir an diffizile Lahmheiten heran.“ Die Idee, das Gangbild objektiv, also messbar zu erfassen, ist nicht neu. Doch die KI-Analyse hat einen bedeutenden technologischen Fortschritt in der Veterinärmedizin gemacht.
Einmal bitte auf dem Zirkel traben: Das System „Sleip“ kann auch für die Nachkontrolle eines Patienten genutzt werden. (© Sleip)
Hightech statt Augenmaß
Kinematik gehört mittlerweile zum Standard. Per Video- und Sensortechnik werden die Bewegungsabläufe des Pferdes analysiert. „Dabei geht es im Grunde genommen immer um Symmetrie, wobei die Oberlinienbewegung zu den einzelnen Tritten links und rechts verglichen wird“, erklärt Dr. Jens Körner. Das britische System „Equigait“ nutzt dafür Sensoren, die am Genick und Widerrist, am linken und rechten Hüfthöcker sowie am Kreuzhöcker angebracht werden.
Fußt etwa eine lahme Hintergliedmaße auf, sinkt die betroffene Seite in vielen Fällen weniger tief nach unten, die Kruppe bleibt einseitig erhöht. Bei einer lahmen Vordergliedmaße sinkt der Kopf weniger stark ab und weist eine geringere Abwärtsbeschleunigung auf. Diese und andere Ausgleichsmuster des Körpers werden als Unterschiede erfasst und so kleinste Ungleichmäßigkeiten festgestellt.
In Aktion: Die KI „Equigait“ zeigt, wo Asymmetrien im Bewegungsablauf vorliegen; die Ursache kennt sie nicht. (© Equigait)
Wie die Daten der Ganganalyse beim Pferd eingeordnet werden
Um das Ausmaß objektiv zu erfassen, mit denen eine gemessene Asymmetrie mit einer Lahmheit gleichzusetzen ist, verknüpft „Equigait“ verschiedene Parameter miteinander, wie z. B. das Verhältnis zwischen linearer Bewegung, Geschwindigkeit und Beschleunigung einzelner Körperteile. Die gewonnenen Daten werden in grafische Kurven umgerechnet. Bei einem symmetrischen Gangbild fallen die Kurven für beide Seiten annähernd gleich aus. Bei einer Lahmheit zeigt sich ein unterschiedlich stark ausgeprägtes asymmetrisches Muster.
„Anhand etablierter Schwellenwerte können wir die Daten interpretieren und daraus ableiten, wo die Lahmheit herkommt.“
– Dr. Jens Körner –
Eine gemessene Asymmetrie außerhalb der etablierten Schwellenwerte muss aber nicht zwangsläufig eine Lahmheit mit negativen Folgen bedeuten. „Pferde sind von Natur aus nie ganz symmetrisch. Deshalb gibt es nur Richtwerte, basierend auf einer Referenzpopulation. Trotz genauer Messwerte befindet sich die Interpretation nach wie vor in einer Grauzone, in der es in der Tierärzteschaft unterschiedliche Meinungen geben kann. Die KI zeigt uns nur, dass eine Asymmetrie in einem bestimmten Maße vorliegt, aber sie erklärt nicht die Ursache“, so der Experte.
Wie KI die Ganganalyse beim Pferd revolutioniert
Ein weiteres innovatives Ganganalysesystem namens „Sleip“ kommt aus Schweden. Mit der App auf dem Smartphone wird der Patient gefilmt, das Video hochgeladen. Dann startet die KI mit einer Analyse von über 100 anatomischen Eckpunkten des sich bewegenden Pferdes. Verschiedene Algorithmen werten hierbei Asymmetrien mit einer Genauigkeit von zwei Millimetern aus – ohne aufgeklebte Sensoren oder komplizierte Technik, was eine präzise Beurteilung der Abläufe mit und ohne Reiter ermöglicht. „Die Auswertung hängt aber auch bei ‚Sleip‘ vom Fachwissen und der Erfahrung des behandelnden Tierarztes ab“, gibt Dr. Jens Körner zu bedenken.
Praktisch ist die Möglichkeit einer Nachkontrolle. Per Nutzungsfreigabe können Pferdebesitzer im heimischen Stall Videos aufnehmen. So gelingt ein kontinuierliches Monitoring. Ein Vor-Ort-Besuch wird überflüssig. „Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Aufnahmen nicht so korrekt auszuwerten sind, wie wenn wir das Pferd in der Realität sehen. Dennoch kann die App eine Erleichterung sein. Und sie wird sich weiterentwickeln“, ist sich Dr. Jens Körner sicher.
Alles auf einen Blick: Die Daten, die das System „Sleip“ sammelt, werden genutzt, um die zugrunde liegende KI weiter auszubilden. (© Sleip)
Aktuell markiert das System die drei häufigsten Kompensationsmuster. In Zukunft hat es das Potenzial, weitere Ausgleichsmechanismen zu erkennen. „Die Daten, die wir damit erheben, werden benutzt, um die KI weiter anzulernen. Sie sind ein Wert, aber noch rudimentär von dem geprägt, was wir uns unter einem korrekten Gangbild vorstellen. Die Filter für die KI definieren wir als Mensch mit dem Wissen dessen, was wir derzeit haben. Je mehr Daten gesammelt werden, desto besser wird die KI werden. Der Prozess hat gerade erst begonnen.“
Diese Hufschuhe erkennen mehr als nur jeden Schritt
Parallel dazu gewinnt die kinetische Erfassung von Bewegungsungleichheiten an Bedeutung. Sie ermittelt die Bodenreaktionskräfte, also die Belastungsunterschiede zwischen den einzelnen Gliedmaßen. In der Hanseklinik kommen hierfür die „Consteed Smart Horse Sneaker“ von der in Hannover ansässigen Continental AG zum Einsatz. Die mit Sensoren gespickten Hufschuhe messen unter anderem die maximale Auftrittskraft der Hufe, erfassen den Druckmittelpunkt ebenso wie Druckänderungen und werten diese Daten, gestützt durch die hauseigene KI, direkt auf dem mobilen Endgerät detailliert aus.
Technik bei der Diagnostik nutzen: Der „Consteed Horse-Sneaker“ kann genaue Daten liefern. (© Consteed)
Wie die Ganganalyse beim Pferd hilft, Diagnosen zu stellen
So kann man nicht nur Asymmetrien, sondern auch Druckverschiebungen zwischen Vor- und Hinterhand sowie Mehrbelastungen feststellen und die gesamte Körperbalance abbilden. „Sie öffnen uns ein Fenster, das wir vorher überhaupt nicht kannten. Damit erhalten wir noch einmal einen ganz anderen Input“, erklärt Dr. Jens Körner.
Ein Beispiel: Ein achtjähriger Hannoveraner-Wallach wurde in der Klinik vorgestellt, der zuvor aufgrund einer Vorderbeinlahmheit in tierärztlicher Behandlung war. „Er nickte immer mit dem Kopf auf eine Seite, die Hinterhand erschien unauffällig. Das wurde auch von ‚Sleip‘ so dargestellt. Aber irgendetwas hat mich am Gangmuster gestört. Dann haben wir die ‚Smart Horse Sneaker‘ draufgemacht und gesehen, dass der Wallach die volle Last auf seine Vorderbeine brachte, um beide Hinterbeine zu entlasten. Er hatte eine Hinterhandlahmheit, die sich auf das vordere Bewegungszentrum ausgewirkt hat“, berichtet Dr. Jens Körner.
Kann KI den Tierarzt ersetzen?
Die „Smart Horse Sneaker“ eignen sich auch für Pferdebesitzer, die präventiv oder therapiebegleitend das Bewegungsbild ihrer Pferde überprüfen wollen. Die Daten können digital zur Verfügung gestellt werden. Doch auch KI-Systeme sehen nicht alles. Das geschulte Auge, der persönliche Eindruck, Erfahrungswerte, Beugeproben, Stresstests, Anästhesien, Röntgen, Ultraschall, CT und KI fließen ineinander. Es sei wie ein Raster, das man mit Informationen fülle, bis es lesbar werde, so der Experte. Die Objektivierung kann kein Ersatz für eine vollständige orthopädische Untersuchung sein. Es liegt weiterhin im Ermessen des Tierarztes, die einzelnen Bestandteile einer Lahmheitsuntersuchung in seiner Gesamtheit zu interpretieren.
Daher ist dem Klinikleiter die Weitergabe neuen Wissens wichtig. Der Lern- und Ausbildungsbedarf sei hoch. Konzepte für die Lahmheitsuntersuchung müssten überarbeitet werden. Genau das habe die Hanseklinik bereits getan. „Wir sehen uns mit mehreren Untersuchern ein- und dasselbe Pferd nach vordefinierten Kriterien an, dokumentieren ‚just in time‘, packen die KI noch dazu und kommen untereinander meistens auf die gleichen Ergebnisse. Das ist ein großer Erfolg“, so Dr. Jens Körner.
Daten in der App sammeln: „Consteed“ wird von einigen Pferdehaltern auch präventiv genutzt. (© Consteed)
Warum alle von der Ganganalyse beim Pferd profitieren
Die KI-Ganganalyse ist für Dr. Jens Körner weit mehr als nur ein technisches Gimmick. „Die Veränderung der Daten ist das eigentlich Interessante, nicht die genaue Darstellung der Lahmheit“, meint er. Wie läuft das Pferd auf hartem im Vergleich zu weichem Boden? Verbessert oder verschlechtert sich das Gangbild mit einem bestimmten Sattel oder unter dem Reiter?
„All diese Fragen lassen sich durch standardisierte Vergleichsanalysen beantworten und helfen dem gesamten Team – vom Reiter über den Hufbearbeiter und Sattler bis zum Trainer – optimale Bedingungen für das Pferd zu schaffen. Die Einsatzmöglichkeiten gehen weit über Lahmheitsdiagnostik hinaus und könnten die Pferdewelt nachhaltig verändern“, betont der Tierarzt. Prävention im Gesundheitsmanagement rückt näher.
Die Grenzen der KI
Zukünftig könnte er sich vorstellen, dass „Sleip“ beim Vet-Check auf großen Turnieren als Standardmethode eingesetzt wird. Zum Teil wird sogar bereits „gesleipt“. „Im Pferdesport stehen wir sehr unter Beobachtung. Transparenz herzustellen ist wichtig. Eine objektive Messung kann sicherstellen, dass nur fitte Pferde an den Start gehen, was einen riesigen Fortschritt für den Tierschutz bedeuten würde. Die Bewegungsmuster, die wir jetzt sehr genau erheben können, sind aber mit Vorsicht zu genießen.
Denn nicht jedes Pferd, das Asymmetrien zeigt, ist gleichzeitig lahm. Die Messungen können schnell Anlass zur Überbewertung geben, gerade wenn Laien sich damit befassen oder Personen, die objektive Daten utilisieren wollen, um die Pferdehaltung unter Beschuss zu nehmen“, betont der Experte.
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