Anwen­dung der instru­men­tier­ten Gang­ana­ly­se bei der Bewer­tung des funk­tio­nel­len Zuge­winns am Bei­spiel einer trans­fe­mo­ra­len Prothesenversorgung

A.-K. Hömme, B. Drerup
Innovative Versorgungskonzepte, angewandt auf Schaftformen, Haftmechanismen und Passteilfunktionen, haben den Standard der Prothesenversorgung für transfemoral Amputierte gehoben. So ist es möglich, Patienten eine Versorgung anzubieten, die ihre persönlichen Bedürfnisse berücksichtigt und einen messbaren Zugewinn gegenüber der bestehenden Prothese gewährleistet. Dies setzt das Vorhandensein quantitativer Kriterien voraus, die die wesentlichen Anforderungen an eine Prothesenversorgung erfassen und einen Vergleich ermöglichen. Die Verzahnung von orthopädietechnischer Fachkenntnis und angewandter biomechanischer Messtechnik hat es erlaubt, für den Bereich der Prothetik der unteren Extremität ein Verfahren zu entwickeln, das die traditionellen orthopädietechnischen Analysemethoden um zusätzliche objektive Methoden ergänzt

Ein­lei­tung

Ziel der Hilfs­mit­tel­ver­sor­gung nach § 12 SGB V ist die aus­rei­chen­de und zweck­mä­ßi­ge Ver­sor­gung mit indi­vi­du­ell adap­tier­ten Hilfs­mit­teln. Die Ver­sor­gung muss dabei wirt­schaft­lich sein und darf das Maß des Not­wen­di­gen nicht über­schrei­ten. Gleich­zei­tig soll die Ver­sor­gung dem Stand der Tech­nik ent­spre­chen (§ 12 u. § 33 SGB V). Der mit die­ser Auf­ga­be betrau­te Ortho­pä­die-Tech­ni­ker muss sich daher stets den Her­aus­for­de­run­gen des tech­ni­schen Fort­schritts stel­len. Neue inno­va­ti­ve Kon­struk­tio­nen und Ver­sor­gungs­kon­zep­te ermög­li­chen eine hoch­tech­no­lo­gi­sche Ver­sor­gung und eröff­nen dabei neue, funk­tio­nel­le­re Optio­nen. Tech­no­lo­gi­sche Neu­hei­ten müs­sen jedoch in Bezug auf medi­zi­ni­sche Not­wen­dig­kei­ten geprüft und im Rah­men des funk­tio­nel­len Zuge­winns für jeden ein­zel­nen Pati­en­ten, aber auch für Pati­en­ten­grup­pen bewer­tet wer­den. Es besteht damit bei jeder anste­hen­den Hilfs­mit­tel­ver­sor­gung die Fra­ge, ob die­se für den indi­vi­du­el­len Pati­en­ten funk­tio­nell gleich­wer­tig ist oder einen funk­tio­nel­len Zuge­winn bie­tet. Dabei ist der Ver­sor­ger ange­hal­ten, auf die Kos­ten zu ach­ten; dies gilt vor allem für die Pas­s­tei­le, ist aber nicht dar­auf beschränkt.

Anzei­ge

In den letz­ten 20 Jah­ren kam es zu einer spür­ba­ren Ver­bes­se­rung der Ver­sor­gung trans­fe­mo­ral Ampu­tier­ter; erwähnt sei an die­ser Stel­le die Ein­füh­rung elek­tro­nisch gesteu­er­ter Knie­pas­s­tei­le. Neu bzw. Umver­sor­gun­gen von einem nicht elek­tro­nisch gesteu­er­ten auf ein elek­tro­nisch gesteu­er­tes Knie­pas­s­teil erge­ben bei vie­len Pati­en­ten deut­li­che Ver­bes­se­run­gen, deren Aus­maß letzt­lich von den indi­vi­du­el­len Gege­ben­hei­ten abhängt. Seit­dem hat sich auch die Beur­tei­lung des funk­tio­nel­len Zuge­winns geän­dert: Muss­te anfangs nach­ge­wie­sen wer­den, dass mit der elek­tro­ni­schen Stand und Schwung­pha­sen­re­ge­lung funk­tio­nel­le Vor­tei­le gegen­über kon­ven­tio­nel­len Knie­pas­s­tei­len ver­bun­den waren, steht jetzt die Dif­fe­ren­ti­al­in­di­ka­ti­on zwi­schen hoch­wer­ti­gen Ver­sor­gun­gen im Vor­der­grund. Das heißt, man stellt sich der Her­aus­for­de­rung, die für den Pati­en­ten am bes­ten geeig­ne­te Ver­sor­gung aus einer gro­ßen Aus­wahl von Ver­sor­gungs­mög­lich­kei­ten aus­zu­wäh­len, deren Eigen­schaf­ten sich auf hohem Niveau anglei­chen. Die Aus­wahl beschränkt sich in die­sem Kon­text jedoch nicht allein auf elek­tro­ni­sche Pas­s­tei­le – auch kon­ven­tio­nel­le, rein mecha­ni­sche Pas­s­tei­le müs­sen berück­sich­tigt wer­den 1. Eine wich­ti­ge Hil­fe bei der Suche nach der indi­vi­du­ell am bes­ten geeig­ne­ten Ver­sor­gung, ins­be­son­de­re bei den Pas­s­tei­len, sind die Indi­ka­ti­ons­an­ga­ben der Her­stel­ler. Aller­dings sind die­se Anga­ben nicht immer aus­rei­chend; die kli­ni­sche Über­prü­fung kann zu abwei­chen­den Indi­ka­tio­nen füh­ren 2. Es sind also wei­te­re Kri­te­ri­en not­wen­dig, um die Eig­nung einer Ver­sor­gung und ihren indi­vi­du­el­len Nut­zen für einen Pati­en­ten zu beur­tei­len und dar­aus Ent­schei­dungs­hil­fen für den Ver­sor­ger zu gewin­nen. Auch wenn eine Ent­schei­dung ganz ohne das sub­jek­ti­ve Emp­fin­den des Pati­en­ten nicht mög­lich ist, soll­ten sol­che Kri­te­ri­en objek­tiv gestützt sein. In die­sem Zusam­men­hang hat sich die instru­men­tier­te Gang­ana­ly­se bei der Ver­sor­gung von Ober- und Unter­schen­kel­am­pu­tier­ten bewährt.

Im Fol­gen­den wer­den die Vor­aus­set­zun­gen, die Durch­füh­rung und die Ana­ly­se von Unter­su­chun­gen beschrie­ben, die dem Ver­gleich des funk­tio­nel­len Zuge­winns die­nen. Die hier ange­führ­ten Bei­spie­le stam­men aus kine­ma­ti­schen Mes­sun­gen, wobei dyna­mi­sche Mes­sun­gen gleich­falls in die Ana­ly­se und den Ver­gleich eingehen.

Mate­ri­al und Methoden

Ver­fah­ren einer ver­glei­chen­den Untersuchung

Die Unter­su­chung beginnt mit einer doku­men­tier­ten Bestands­auf­nah­me der vor­han­de­nen Ober­schen­kel­pro­the­se unter ortho­pä­die­tech­ni­schen Gesichts­punk­ten. Sodann fin­det eine visu­el­le Beur­tei­lung der mit der Ver­sor­gung nutz­ba­ren Funk­tio­nen und der ver­blei­ben­den Ein­schrän­kun­gen beim Gehen in der Ebe­ne statt (s. dazu auch den Abschnitt „Ortho­pä­die­tech­ni­sche Ana­mne­se“). Anschlie­ßend erfolgt eine umfas­sen­de Unter­su­chung des Gang­bil­des mit der vor­han­de­nen All­tags­pro­the­se (Refe­renz­ver­sor­gung). Die­se beinhal­tet eine 3D-kine­ma­ti­sche und kine­ti­sche Ana­ly­se beim Gehen in der Ebe­ne, das Über­win­den von Schrä­gen und Hin­der­nis­sen sowie das Bewäl­ti­gen von Trep­pen­stu­fen. Nur wenn es die Belast­bar­keit des Unter­su­chungs-teil­neh­mers zulässt, kön­nen wei­te­re­Un­ter­su­chun­gen ange­schlos­sen wer­den (s. dazu auch den Abschnitt „Mess­tech­ni­sche Unter­su­chung“). Die enann­ten Auf­ga­ben wer­den als not­wen­di­ge Bewe­gungs­auf­ga­ben ver­stan­den und kön­nen durch optio­na­le Auf­ga­ben ergänzt wer­den, z. B. das Gehen mit Tem­po­wech­seln, das Absol­vie­ren eines Sla­lom­par­cours und das Gehen mit ein­ge­schränk­tem Sicht­feld. Abhän­gig von den zum Ver­gleich anste­hen­den Pas­s­tei­len kön­nen spe­zi­fi­sche Funk­tio­nen (z. B. alter­nie­ren­des Hin­auf­ge­hen von Trep­pen­stu­fen) hin­zu­kom­men. Auf die­se Wei­se wird intra­in­di­vi­du­ell ein all­ge­mein­gül­ti­ges Unter­su­chungs­pro­to­koll kon­kret an die pro­the­ti­sche Ver­sor­gungs­si­tua­ti­on adap­tiert und ange­wandt 3.

Anschlie­ßend erfolgt der Umbau bzw. der Wech­sel auf die zu ver­glei­chen­de Pro­the­se (Ver­sor­gung 2). Der Aus­tausch bzw. Um- und Auf­bau der Ober­schen­kel­pro­the­se berück­sich­tigt dabei jeweils die Her­stel­ler­vor­ga­ben und die indi­vi­du­el­len Vor­aus­set­zun­gen. Zur Kon­trol­le wird unter ande­rem das L.A.S.A.R. Pos­tu­re (Fa. Otto Bock) ein­ge­setzt. Dar­auf­hin fin­det eine Ein­ge­wöh­nungs­pha­se statt. Die Dau­er die­ser Ein­ge­wöh­nung beträgt unge­fähr fünf Minu­ten; sie dau­ert jedoch min­des­tens so lan­ge, bis sich ein Gefühl von Sicher­heit und Kon­trol­le ein­ge­stellt hat. Anschlie­ßend beginnt die eigent­li­che Mes­sung. Sie erfolgt nach dem­sel­ben Pro­to­koll wie zuvor bei der Refe­renz­ver­sor­gung. Mit die­ser Unter­su­chung ist die Daten­er­he­bung des ers­ten Tages abge­schlos­sen, und es beginnt die 6- bis 10-tägi­ge Erpro­bungs­pha­se der zu ver­glei­chen­den Pro­the­se (Ver­sor­gung 2) zu Hau­se. Eine abschlie­ßen­de Mes­sung nach dem glei­chen Pro­to­koll erfolgt nach die­ser Erpro­bungs­pha­se. Danach wird die erprob­te Ver­sor­gung zurück­ge­baut bzw. wie­der gegen die Refe­renz­ver­sor­gung ausgetauscht.

Ein­schluss­kri­te­ri­en und Vor­aus­set­zun­gen einer Messung

Die beschrie­be­ne Unter­su­chung fin­det nur statt, wenn fol­gen­de Vor­aus­set­zun­gen erfüllt sind:

  • Der Unter­su­chungs­teil­neh­mer ist sowohl phy­sisch als auch psy­chisch belast­bar, um die Auf­ga­ben des Mess­pro­to­kolls absol­vie­ren zu kön­nen. Eben­so wird ein ange­mes­se­nes Maß an Koope­ra­ti­ons­be­reit­schaft vor­aus­ge­setzt (vgl. 4).
  • Der Schaft der Ver­sor­gung ist pass­fä­hig, intakt und auf­bau­fä­hig, sodass die kor­rek­te Ansteue­rung der Pro­the­se­ge­währ­leis­tet ist.

Aus­schluss­kri­te­ri­en

Wenn sich die genann­ten Kri­te­ri­en nicht ein­deu­tig beja­hen las­sen, wird die Mes­sung nicht oder zu einem spä­te­ren Zeit­punkt durchgeführt.

Ortho­pä­die­tech­ni­sche Anamnese

Die ortho­pä­die­tech­ni­sche Ana­mne­se erfolgt nach einem stan­dar­di­sier­ten Pro­to­koll. Hier, im Fall einer pro­the­ti­schen Ver­sor­gung nach trans­fe­mo­ra­ler Ampu­ta­ti­on, erfolgt sie nach dem von Sib­bel, Bie­rin­ger und Haa­se et al. (2012) vor­ge­stell­ten Daten­er­he­bungs­bo­gen 5. Die­ser Ana­mne­se­bo­gen wur­de im Rah­men einer inter­dis­zi­pli­nä­ren Zusam­men­ar­beit ent­wi­ckelt und ermög­licht einen „Soll-Ist-Ver­gleich“6 zwi­schen den ver­sor­gungs­be­zo­ge­nen Qua­li­täts­kri­te­ri­en und der zu bewer­ten­den pro­the­ti­schen Ver­sor­gung. Dabei geht es vor allem um die Erfas­sung der Ver­sor­gungs­si­tua­ti­on, deren nach­voll­zieh­ba­re Doku­men­ta­ti­on und anschlie­ßen­de Dis­kus­si­on bzw. Ana­ly­se. Erfasst wer­den die medi­zi­ni­sche Vor­ge­schich­te des Unter­su­chungs­teil­neh­mers, die Ana­mne­se des aktu­el­len Gesund­heits­sta­tus und die Fest­le­gung des Mobi­li­täts­gra­des, Infor­ma­tio­nen über die Hilfs­mit­tel­ver­sor­gung (z. B.Komponenten, Auf­bau, Schaft­ge­stal­tung), die Stumpf­be­schaf­fen­heit (z. B. Form, Län­ge, Belast­bar­keit) und die Bewer­tung des Gang­bil­des (Tab. 1). Der Umfang der Ana­mne­se erlaubt eine ganz­heit­li­che Ana­ly­se des Pati­en­ten im Hin­blick auf sei­ne Hilfs­mit­tel­ver­sor­gung und unter­stützt den Ver­gleich ver­schie­de­ner Oberschenkelprothese.

Mess­tech­ni­sche Untersuchung

Wie bei der ortho­pä­die­tech­ni­schen Ana­mne­se wird auch im Fall der instru­men­tier­ten Gang­ana­ly­se nach stan­dar­di­sier­ten Mess­pro­to­kol­len gear­bei­tet. Ziel ist es, die vor­an­ge­gan­ge­ne ortho­pä­die­tech­ni­sche Bewer­tung quan­ti­ta­tiv zu ergän­zen. Für die Mes­sun­gen steht ein 3D-kine­ma­ti­sches Mess­sys­tem (Fa. Vicon) mit 12 Infra­rot­ka­me­ras und zwei ergän­zen­den Video­ka­me­ras (frontal/dorsal, sagit­tal) zur Ver­fü­gung. Die Erfas­sung der Bewe­gung fin­det dabei mit einer Mess­fre­quenz von 200 Hz statt. Die 3D-kine­ma­ti­sche Bewe­gungs­ana­ly­se wird dar­über hin­aus durch die simul­ta­ne Erfas­sung der Boden­re­ak­ti­ons­kräf­te ergänzt. Hier­zu wer­den vier Kraft­mess­platt­for­men (Fa. Amti) genutzt, die in die Gangstre­cke inte­griert sind und mit einer Fre­quenz von 1000 Hz mes­sen. Für die 3D-kine­ma­ti­sche Daten­aus­wer­tung­wird als bio­me­cha­ni­sches Modell das Plug-in-Gait-Modell (PiG) 78910 ange­wandt. Die Posi­ti­on der Mar­ker ist im PiG-Pro­to­koll fest­ge­legt. Zu Beginn der Unter­su­chung wer­den die PiG-Posi­tio­nen am Pro­the­sen­trä­ger pal­piert und auf der Haut mar­kiert. Anschlie­ßend wer­den die für die Modell­be­rech­nung not­wen­di­gen Maße erfasst, die Mar­ker auf die zuvor mar­kier­ten Modell-Posi­tio­nen geklebt und dokumentiert.

Wie oben beschrie­ben, fin­den im Fall einer ver­glei­chen­den Unter­su­chung drei Mes­sun­gen statt: Der Mess­durch­gang mit der Refe­renz­ver­sor­gung und der Mess­durch­gang nach direk­tem Umbau auf Ver­sor­gung 2 fin­den an einem Ter­min und zeit­lich direkt nach­ein­an­der statt. Für die zu ver­glei­chen­de Pro­the­se (Ver­sor­gung 2) wird der Schaft der Refe­renz­ver­sor­gung bei­be­hal­ten und das Knie­pas­s­teil inklu­si­ve des zuge­hö­ri­gen Fuß­pas­s­teils getauscht. Nach dem Umbau und dem erneu­ten Anle­gen der Pro­the­se wird zunächst die Pass­form sowie die Weich­teil­si­tua­ti­on im Schaftrand­be­reich über­prüft. Wer­den hier­bei kei­ne Pro­ble­me fest­ge­stellt, so wird mit der Kon­trol­le des Pro­the­sen­auf­baus am Ampu­tier­ten fort­ge­fah­ren. Anschlie­ßend erfolgt die Über­prü­fung aller opti­schen Mar­ker. Im All­ge­mei­nen kön­nen die auf­ge­kleb­ten Mar­ker zwi­schen dem ers­ten und dem zwei­ten Mess­durch­gang bei­be­hal­ten werden.

Zum Zeit­punkt des zwei­ten Mess­ter­mins, nach ca. einer Woche Erpro­bung, müs­sen die Mar­ker­po­si­tio­nen erneut pal­piert und mar­kiert, die Mar­ker auf­ge­klebt und doku­men­tiert wer­den. Anschlie­ßend kann die Mes­sung nach dem Mess­pro­to­koll des ers­ten Mess­ter­mins erfol­gen. Die Über­prü­fung der Mar­ker­po­si­tio­nen ist im Fall einer 3D-kine­ma­ti­schen Daten­er­fas­sung beson­ders wich­tig, da Feh­ler in der Mar­ker­po­si­tio­nie­rung sich deut­lich auf die Genau­ig­keit der kine­ma­ti­schen Para­me­ter aus­wir­ken 11. Beim Gehen in der Ebe­ne wer­den für jede Ver­sor­gungs­si­tua­ti­on min­des­tens zehn ver­wert­ba­re Daten­sät­ze erho­ben, damit Mit­tel­wert­kur­ven und Stan­dard­ab­wei­chun­gen reprä­sen­ta­tiv berech­net wer­den kön­nen. Das Bewäl­ti­gen von Schrä­gen und Trep­pen­stu­fen wird vom Pro­the­sen­trä­ger min­des­tens drei­mal absolviert.

Aus­wer­tungs­kri­te­ri­en

Für den Ver­gleich zwei­er Ober­schen­kel­pro­the­sen wird auf die Ver­gleichs­kri­te­ri­en zurück­ge­grif­fen, die am UKM Müns­ter von der Kli­ni­schen Prüf­stel­le für Ortho­pä­di­sche Hilfs­mit­tel erar­bei­tet wur­den 1213. Dem­nach setzt sich der Begriff des funk­tio­nel­len Zuge­winns aus fol­gen­den Kri­te­ri­en zusam­men: Erhö­hung der Sicher­heit, Ent­las­tung der Gegen­sei­te, Inte­gra­ti­on ins Kör­per­sche­ma mit dadurch ermög­lich­ter geteil­ter Auf­merk­sam­keit, Har­mo­ni­sie­rung des Gang­bil­des, Varia­ti­on­der Geschwin­dig­keit, Ver­rin­ge­rung des­Kraft­auf­wan­des und Reduk­ti­on der Hilfs­mit­tel. Nach Kuhr (2008) hat sich für den Ver­gleich von Ver­sor­gun­gen mit Knie­ge­lenk­pas­s­tei­len eine Bün­de­lung der Kri­te­ri­en des funk­tio­nel­len Zuge­winns nach Wetz et al. 1415 in die zwei Grup­pen „Sicher­heit“ und „Gang­phy­sio­lo­gie“ bewährt 16.

Die Aus­wer­tung der erho­be­nen Daten fin­det anhand ein­zel­ner Stand- und Gang­pha­sen­pa­ra­me­ter statt, die sich aus der Gang­ana­ly­se bestim­men las­sen und die eine Cha­rak­te­ri­sie­rung des Gang­bil­des ermög­li­chen. Für ver­glei­chen­de Unter­su­chun­gen wer­den Para­me­ter wie Geh­ge­schwin­dig­keit, Schritt­län­ge und Schritt­fre­quenz sowie die Kenn­grö­ßen der Boden­re­ak­ti­ons­kraft und der Sprunggelenks‑, Knie­ge­lenks- und Hüft­ge­lenks­win­kel und ‑momen­te her­an­ge­zo­gen und zunächst im Sei­ten­ver­gleich ana­ly­siert. Bei der Dis­kus­si­onder Gang­un­ter­su­chung stel­len die fol­gen­den Beob­ach­tun­gen Indi­zi­en für den Zuge­winn an Sicher­heit dar 17 18:

  • Eine gerin­ge Stan­dard­ab­wei­chung bei Wie­der­ho­lungs­mes­sun­gen und damit eine gute Repro­du­zier­bar­keit des Gang­bil­des wer­den als Indiz für Sicher­heit gewertet.
  • Der trans­fe­mo­ral Ampu­tier­te lässt auf der Pro­the­sen­sei­te flek­tie­rend Momen­te zu oder redu­ziert die exten­die­ren­den Momente.
  • Es ergibt sich eine Erhö­hung der Geschwin­dig­keit – ins­be­son­de­re bei einer optio­na­len Übung wie dem Slalomgehen.

Fol­gen­de Fak­to­ren wer­den als Zuge­winn hin­sicht­lich der Gang­phy­sio­lo­gie ver­stan­den 1920:

  • ein har­mo­ni­sches Gang­bild, wie es sich durch eine erhöh­te Sym­me­trie der Gang­pa­ra­me­ter erweist;
  • eine Links-rechts-Kon­gru­enz der Kur­ven der Win­kel, Boden­re­ak­ti­ons­kraft und Momentenkurven.

Unab­ding­bar bei der Aus­wahl eines Pas­s­teils ist der Gewinn an Sicher­heit. Bei höhe­ren Akti­vi­täts­klas­sen bekommt das Kri­te­ri­um der Gang­phy­sio­lo­gie eine stär­ke­re Bedeu­tung zuge­schrie­ben. Wenn sich also das Gang­bild ver­bes­sert, dies aber auf Kos­ten der Sicher­heit geschieht, resul­tiert dar­aus kein funk­tio­nel­ler Zuge­winn im Ver­gleich zu einem ande­ren Pas­s­teil, bei dem sich die Sicher­heit ver­bes­sert und sich die Gang­phy­sio­lo­gie verschlechtert.

Ergeb­nis­se

Die im Fol­gen­den aus­zugs­wei­se dar­ge­stell­ten Ergeb­nis­se bezie­hen sich auf einen trans­fe­mo­ral ampu­tier­ten Unter­su­chungs­teil­neh­mer. Er war zum Zeit­punkt der Daten­er­he­bung 50 Jah­re alt, 185 cm groß und wog 114 kg mit ange­leg­ter Pro­the­se. Die Pro­the­se wies ein sepa­ra­tes Gewicht von 4 kg auf. Die Ampu­ta­ti­on (rechts) fand im Alter von 30 Jah­ren auf­grund eines Trau­mas statt. Anschlie­ßend erfolg­te zwei­ma­lig eine Revi­si­on des Stump­fes. Nach Anga­be des Ampu­tier­ten wird die Pro­the­se über den Tag durch­ge­hend 14 bis 15 Stun­den getra­gen. Er zeigt sich wäh­rend der Unter­su­chun­gen kogni­tiv rege und gibt sport­li­che Frei­zeit­ak­ti­vi­tä­ten an. Auf­grund der Anga­be sei­ner Akti­vi­tä­ten und des all­ge­mei­nen Ein­drucks wird der Pati­ent nach der Ein­tei­lung des Medi­zi­ni­schen Diens­tes der Spit­zen­ver­bän­de der Kran­ken­kas­sen e. V. (MDS) in den Mobi­li­täts­grad 3 eingestuft.

Zur Beant­wor­tung der Fra­ge nach dem indi­vi­du­el­len funk­tio­nel­len Zuge­winn, bezo­gen auf zwei ver­schie­de­ne pro­the­ti­sche Ver­sor­gun­gen, wur­de eine ver­glei­chen­de Unter­su­chung mit 3D-kine­ma­ti­scher und kine­ti­scher Ana­ly­se des Gang­bil­des durch­ge­führt. Die­se beinhal­te­te sowohl die zuvor vor­ge­stell­te ortho­pä­die­tech­ni­sche Ana­mne­se als auch die mess­tech­ni­sche Unter­su­chung. Der Unter­su­chungs­teil­neh­mer wur­de folg­lich sowohl mit der vor­han­de­nen All­tags­pro­the­se als Refe­renz­ver­sor­gung als auch mit der zu ver­glei­chen­den Ver­sor­gung (Ver­sor­gung 2) am ers­ten Mess­ter­min unter­sucht. Dem folg­te eine ein­wö­chi­ge Ein­ge­wöh­nungs­zeit mit Ver­sor­gung 2. Anschlie­ßend erfolg­te mit Ver­sor­gung 2 ein zwei­ter Mess­ter­min mit 3D-kine­ma­ti­scher und kine­ti­scher Ana­ly­se des Gang­bil­des wie am ers­ten Mess­ter­min. Für bei­de Ver­sor­gungs­si­tua­tio­nen wur­de der­sel­be Schaft ver­wen­det, jedoch unter­schie­den sich die mikro­pro­zessor­ge­steu­er­ten Knie­pas­s­tei­le und die jeweils dazu­ge­hö­ri­gen Fußpassteile.

Gra­fi­sche Aufbereitung

In Anleh­nung an die Ver­gleichs­kri­te­ri­en nach Wetz (2005) wur­den fol­gen­de Para­me­ter erfasst: der Ver­lauf der Boden­re­ak­ti­ons­kraft (in 3 Ebe­nen), die Momen­ten­kur­ven des Hüft‑, Knie- und Sprung­ge­lenks (in 3 Ebe­nen) sowie die Win­kel­ver­laufs­kur­ven des Hüft‑, Knie- und Sprung­ge­lenks (in 3 Ebe­nen) 21.

Im Fol­gen­den wer­den exem­pla­risch die Gelenk­win­kel­ver­läu­fe (Sagit­tal­ebe­ne) des Hüft‑, des Knie- sowie des obe­ren Sprung­ge­lenks im Hin­blick auf die ver­schie­de­nen Ver­sor­gungs­si­tua­tio­nen abge­bil­det. Dabei sind Unter­schie­de zwi­schen den gemes­se­nen Ver­sor­gungs­si­tua­tio­nen erkennbar.

Ergeb­nis­se der 3D-kine­ma­tisch erfass­ten Hüft­ge­lenks­win­kel­ver­läu­fe (Sagit­tal­ebe­ne), betrach­tet über den Gangzyklus

Bei Betrach­tung der Hüft­ge­lenks­be­we­gung in der Sagit­tal­ebe­ne (A bb. 1) wird deut­lich, dass Ver­sor­gung 2 im Ver­gleich zur Refe­renz­ver­sor­gung einen erkenn­ba­ren Ein­fluss auf das Gang­bild des trans­fe­mo­ral Ampu­tier­ten hat. Dies zeigt sich sowohl auf der erhal­te­nen Sei­te (lin­kes Bein) als auch auf der ver­sorg­ten Sei­te (rech­tes Bein). Durch Ver­sor­gung 2 kommt es an bei­den Mess­ter­mi­nen (akut und nach einer Woche Ein­ge­wöh­nung) zu einer Annä­he­rung der Gelenk­win­kel­ver­läu­fe zwi­schen rech­ter und lin­ker Sei­te und somit zu einer Zunah­me an Kon­gru­enz. Aus­ge­hend von den Bewer­tungs­kri­te­ri­en nach Wetz et al. 2223 und Kuhr 24 kön­nen die­se Ergeb­nis­se als Indiz für einen Zuge­winn an Gang­phy­sio­lo­gie für den Pati­en­ten durch Ver­sor­gung 2 gegen­über der Refe­renz­ver­sor­gung ver­stan­den werden.

Ergeb­nis­se der 3D-kine­ma­tisch erfass­ten Knie­ge­lenks­win­kel­ver­läu­fe (Sagit­tal­ebe­ne), betrach­tet über den Gangzyklus

Bei Betrach­tung der Knie­ge­lenks­win­kel­ver­läu­fe (Abb. 2) wird deut­lich, dass die Umstel­lung auf Ver­sor­gung 2 Ver­än­de­run­gen im Bewe­gungs­ver­lauf des Ampu­tier­ten zur Fol­ge hat: Es kommt sowohl für die erhal­te­ne als auch für die pro­the­tisch ver­sorg­te Sei­te zu einer Ver­schie­bung des Gesamt­win­kel­ver­laufs hin zu klei­ne­ren Fle­xi­ons­wer­ten. Wenn auch zu Beginn der Stand­pha­se und zum Ende der Schwung­pha­se eine Annä­he­rung der rech­ten und lin­ken Sei­te mit Ver­sor­gung 2 zu erken­nen ist, so kann eine grund­sätz­li­che Zunah­me an Kon­gru­enz oder Sym­me­trie im Hin­blick auf die abge­bil­de­ten Win­kel­ver­läu­fe nicht fest­ge­hal­ten wer­den. Die­se Daten las­sen folg­lich kei­nen Zuge­winn, aber auch kei­ne grund­sätz­li­che Ver­schlech­te­rung durch Ver­sor­gung 2 erkennen.

Ergeb­nis­se der 3D-kine­ma­tisch erfass­ten Sprung­ge­lenks­win­kel­ver­läu­fe (OSG) (Sagit­tal­ebe­ne), betrach­tet über den Gangzyklus

Auch die Win­kel­ver­läu­fe des Sprung­ge­len­kes (OSG, Sagit­tal­ebe­ne) bil­den den Ein­fluss der Ver­sor­gun­gen auf das Gang­bild erkenn­bar ab (Abb. 3): Sowohl die erhal­te­ne als auch die ver­sorg­te Sei­te erfah­ren mit Ver­sor­gung 2 eine Ver­grö­ße­rung des Win­kel­be­reichs der Plan­t­ar­fle­xi­on im Ver­gleich zur Refe­renz­ver­sor­gung. Außer­dem ist eine Annä­he­rung bei­der Sei­ten, d. h. eine Zunah­me an Kon­gru­enz zwi­schen ver­sorg­ter und erhal­te­ner Sei­te durch Ver­sor­gung 2, zu erken­nen. Wenn auch der erkenn­ba­re Unter­schied der Ver­sor­gun­gen hier nicht nur der ver­än­der­ten Knie­pas­s­teil­si­tua­ti­on, son­dern auch dem aus­ge­wech­sel­ten Fuß­pas­s­teil zuzu­schrei­ben ist, so zei­gen die Gelenk­win­kel­ver­läu­fe des OSG, aus­ge­hend von den Kri­te­ri­en nach Wetz et al. 2526 und Kuhr 27, einen deut­li­chen Zuge­winn an Gang­phy­sio­lo­gie für den Pro­the­sen­trä­ger durch Ver­sor­gung 2 gegen­über Ver­sor­gung 1.

Fazit

Ver­gleicht man die Ergeb­nis­se des exem­pla­risch vor­ge­stell­ten Pro­the­sen­trä­gers, so wird deut­lich, dass sich das Gang­bild mit Ver­sor­gung 2 erkenn­bar ver­än­dert: So zei­gen die Win­kel­ver­läu­fe eine Annä­he­rung der rech­ten und der lin­ken Sei­te, was ins­ge­samt als Zuge­winn an Gang­phy­sio­lo­gie für den Unter­su­chungs­teil­neh­mer durch Ver­sor­gung 2 fest­zu­hal­ten ist. Die­ser wür­de folg­lich, aus­ge­hend von den betrach­te­ten Para­me­tern, von einer Umver­sor­gung profitieren.

Zusam­men­fas­send kann fest­ge­hal­ten wer­den, dass die Viel­falt an Fra­ge­stel­lun­gen hin­sicht­lich der Beur­tei­lung bzw. Unter­su­chung ortho­pä­die­tech­ni­scher Ver­sor­gun­gen ein dif­fe­ren­zier­tes Vor­ge­hen bei der Wahl des geeig­ne­ten­Mess­ver­fah­rens bedingt, um sowohl auf die indi­vi­du­el­len Umstän­de des Pati­en­ten als auch auf die zu ver­glei­chen­den Ver­sor­gungs­si­tua­tio­nen ein­ge­hen zu kön­nen. Eben­so soll­ten die ange­wand­ten Unter­su­chun­gen unter stan­dar­di­sier­ten Mess­pro­to­kol­len durch­ge­führt wer­den, um belast­ba­re und nach­voll­zieh­ba­re Aus­sa­gen lie­fern zu kön­nen. Das vor­ge­stell­te metho­di­sche Vor­ge­hen – die Kom­bi­na­ti­on aus ortho­pä­die­tech­ni­scher Ana­mne­se und mess­tech­ni­scher Unter­su­chung – stellt dabei eine adäqua­te Lösung zur Beant­wor­tung ver­sor­gungs­tech­ni­scher Fra­ge­stel­lun­gen dar.

Für die Autoren:
Dr. phil. Ann-Kath­rin Hömme,
Dipl.-Ing. (FH), Lei­te­rin des Insti­tuts für Mess­tech­nik und Bio­me­cha­nik (IMB), Lei­tung des Stu­di­en­gangs Ortho­pä­die- und Reha­bi­li­ta­ti­ons­tech­nik (B. Eng./M. Eng.), Bun­des­fach­schu­le für Ortho­pä­die- Tech­nik, Kom­pe­tenz­zen­trum für Ortho­pä­die- und Reha-Technik
Schliep­stra­ße 6–8

44135 Dort­mund
a.hoemme@ot-bufa.de

Begut­ach­te­ter Beitrag/reviewed paper

Zita­ti­on
Höm­me A‑K, Dre­r­up B. Anwen­dung der instru­men­tier­ten Gang­ana­ly­se bei der Bewer­tung des funk­tio­nel­len Zuge­winns am Bei­spiel einer trans­fe­mo­ra­len Pro­the­sen­ver­sor­gung. Ortho­pä­die Tech­nik. 2017; 68 (12): 40–45
Vorgeschichte/Anamnese
Anga­be per­so­nen­be­zo­ge­ner Daten
(Name, Geschlecht, Adres­se, Geburtsdatum, …)
Anga­ben zur Amputation
(betrof­fe­ne Sei­te, Ampu­ta­ti­ons­da­tum, Ursa­che, Anga­be zu Stumpfrevisionen, …)
Anga­ben zur Versorgung
(Datum der Pro­the­sen­an­fer­ti­gung, Sani­täts­haus, Erst- oder Folgeversorgung, …)
Anga­be zu Kontextfaktoren
(Anga­ben zum Lebens­raum, zur Fort­be­we­gung, zu wei­te­ren Hilfsmitteln, …)
Anga­ben zu Aktivitäten
(beruf­li­che Tätig­keit, Freizeitaktivitäten, …)
Anga­ben zu ver­sor­gungs­re­le­van­ten Begleitzuständen
(Funktions‑, Bewe­gungs­ein­schrän­kun­gen, …)
Anga­be des Mobi­li­täts­grads nach MDS
(von 0 „nicht geh­fä­hig“ bis 4 „unein­ge­schränk­ter Außen­be­reichs­ge­her mit beson­ders hohen Ansprüchen“)
Befund (Ober­schen­kel)
All­ge­mei­ne Angaben
(Alter zum Zeit­punkt der Unter­su­chung, Gewicht, Größe, …)
Befund­er­he­bung Stumpf
(Stumpf­form, Weich­teil­de­ckung, Belas­tungs­fä­hig­keit, Nar­ben­zu­stand, Stumpfmaße, …)
Hilfs­mit­tel­ver­sor­gung (Ober­schen­kel­pro­the­se)
All­ge­mei­ne Angaben
(Defi­nitv­pro­the­se, Inte­rims­pro­the­se, Diagnoseschaft)
Anga­ben zur Schaftgestaltung
(Schaft­form, Ver­än­de­run­gen am Schaft, Pro­the­sen­kon­fi­gu­ra­ti­on, Liner­sys­tem, Schaftmaße, …)
Anga­ben zu den Bestand­tei­len der Prothese
(Knie­ge­lenk­be­zeich­nung, ‑bau­art, Fuß­be­zeich­nung, ‑art, kos­me­ti­sche Ver­klei­dung, Gewicht der Prothese, …)
Anga­ben zum Prothesenaufbau
(Schaft‑, Knie­ge­lenk- und Fuß­ein­ord­nung in Horizontal‑, Fron­tal- und Trans­ver­sal­ebe­ne, Schaftstellung, …)
Kon­for­mi­täts­ana­ly­se (Ober­schen­kel­pro­the­se)
Pati­en­ten­be­zo­ge­ne Schaftanalyse
(Anga­ben zum Anle­gen der Pro­the­se, zur Pass­form des Schaf­tes, zum Volu­men des Schaftes, …)
Anga­ben zur Körperstatik/Prothesenlänge
(Anga­be zum Fuß-Boden-Kon­takt, zur Proportion
Ober- zu Unter­schen­kel, zum Beckengradstand, …)
Pati­en­ten­be­zo­ge­ner Prothesenaufbau
(Schaft‑, Knie­ge­lenk- und Fuß­ein­ord­nung in Horizontal‑, Fron­tal- und Trans­ver­sal­ebe­ne, Schaftstellung, …)
Gang­bild
Bewer­tung des Gangbildes
(all­ge­mei­ner Ein­druck, Bewer­tung Frontalebene,
Bewer­tung Sagittalebene, …)
Beur­tei­lung
Zusam­men­fas­sen­de Beurteilung
(Zusam­men­fas­sung aller erho­be­nen Daten und Schlussfolgerung)
Tab. 1 Aus­zug aus dem Daten­er­he­bungs­bo­gen zur Qua­li­täts­si­che­rung der Ver­sor­gung bei trans­fe­mo­ra­ler Pro­the­tik nach [Quel­le: Sib­bel B, Bie­rin­ger S, Haa­se K, Lin­dig R, Dre­r­up B, Lin­ke­mey­er L, Wetz, HH, Würth J. Inno­va­ti­on und Qua­li­täts­si­che­rung: Pro­the­tik nach trans­fe­mo­ra­ler Ampu­ta­ti­on. MOT, 2012; 132 (1): 7–13]

 

  1. Schü­ling S, Hil­de­brandt M, Tie­mey­er K. Knie­pas­s­tei­le mit gere­gel­ter Fle­xi­ons­dämp­fung für Ober­schen­kel­am­pu­tier­te im kli­ni­schen cross-over Ver­gleich: C‑Leg, Rheo-Knee II, VGK, Ori­on. Müns­ter: Schü­ling Ver­lag, 2013
  2. Wetz HH, Haf­ke­mey­er U, Dre­r­up B. Ein­fluss des C‑Leg-Knie­ge­lenk-Pas­s­tei­les der Fa. Otto Bock auf die Ver­sor­gungs­qua­li­tät Ober­schen­kel­am­pu­tier­ter. Eine kli­nisch­bio­me­cha­ni­sche Stu­die zur Ein­gren­zung von Indi­ka­ti­ons­kri­te­ri­en. Der Ortho­pä­de, 2005; 34 (4): 298, 300–314, 316–319. doi: 10.1007/s00132-005‑0783‑z
  3. Wetz HH, Dre­r­up B, Haf­ke­mey­er U. Richt­li­ni­en für eine kli­ni­sche Prü­fung von ortho­pä­di­schen Hilfs­mit­teln. Zeit­schrift für Ortho­pä­die und Unfall­chir­ur­gie, 2002; 140: 1–8
  4. Wetz HH, Haf­ke­mey­er U, Dre­r­up B. Ein­fluss des C‑Leg-Knie gelenk-Pas­s­tei­les der Fa. Otto Bock auf die Ver­sor­gungs­qua­li­tät Ober­schen­kel­am­pu­tier­ter. Eine kli­nisch­bio­me­cha­ni­sche Stu­die zur Ein­gren­zung von Indi­ka­ti­ons­kri­te­ri­en. Der Ortho­pä­de, 2005; 34 (4): 298, 300–314, 316–319. doi: 10.1007/s00132-005‑0783‑z
  5. Sib­bel B, Bie­rin­ger S, Haa­se K, Lin­dig R, Dre­r­up B, Lin­ke­mey­er L, Wetz, HH, Würth J. Inno­va­ti­on und Qua­li­täts­si­che­rung: Pro­the­tik nach trans­fe­mo­ra­ler Ampu­ta­ti­on. MOT, 2012; 132 (1): 7–13
  6. Sib­bel B, Bie­rin­ger S, Haa­se K, Lin­dig R, Dre­r­up B, Lin­ke­mey­er L, Wetz, HH, Würth J. Inno­va­ti­on und Qua­li­täts­si­che­rung: Pro­the­tik nach trans­fe­mo­ra­ler Ampu­ta­ti­on. MOT, 2012; 132 (1): 7–13
  7. Vicon®. Plug-in-Gait model­ling inst­ruc­tions. Vicon® Manu­al, Vicon® 612 Moti­on Sys­tems. Oxford: Oxford Metrics Ltd., 2002
  8. Baker R. Gait ana­ly­sis methods in reha­bi­li­ta­ti­on. Jour­nal of Neu­ro-Engi­nee­ring and Reha­bi­li­ta­ti­on, 2006; 3 (4): 1–10
  9. Kada­ba MP, Rama­krish­n­an HK, Woot­ten ME. Mea­su­re­ment of lower extre­mi­ty kine­ma­tics during level wal­king. Jour­nal of Ortho­pa­e­dic Rese­arch, 1990; 8: 383–392
  10. Davis RB, Oun­puu S, Tybur­ski D, Gage JR. A gait ana­ly­sis data collec­tion and reduc­tion tech­ni­que. Human Move­ment Sci­ence, 1991; 10: 575–587
  11. Gor­ton GE 3rd, Hebert DA, Gan­not­ti ME. Assess­ment of the kine­ma­tic varia­bi­li­ty among 12 moti­on ana­ly­sis labo­ra­to­ries. Gait & Pos­tu­re, 2009; 29: 398–402
  12. Wetz HH, Haf­ke­mey­er U, Dre­r­up B. Ein­fluss des C‑Leg-Knie­ge­lenk-Pas­s­tei­les der Fa. Otto Bock auf die Ver­sor­gungs­qua­li­tät Ober­schen­kel­am­pu­tier­ter. Eine kli­nisch­bio­me­cha­ni­sche Stu­die zur Ein­gren­zung von Indi­ka­ti­ons­kri­te­ri­en. Der Ortho­pä­de, 2005; 34 (4): 298, 300–314, 316–319. doi: 10.1007/s00132-005‑0783‑z
  13. Wetz HH, Dre­r­up B, Haf­ke­mey­er U. Richt­li­ni­en für eine kli­ni­sche Prü­fung von ortho­pä­di­schen Hilfs­mit­teln. Zeit­schrift für Ortho­pä­die und Unfall­chir­ur­gie, 2002; 140: 1–8
  14. Wetz HH, Haf­ke­mey­er U, Dre­r­up B. Ein­fluss des C‑Leg-Knie­ge­lenk-Pas­s­tei­les der Fa. Otto Bock auf die Ver­sor­gungs­qua­li­tät Ober­schen­kel­am­pu­tier­ter. Eine kli­nisch­bio­me­cha­ni­sche Stu­die zur Ein­gren­zung von Indi­ka­ti­ons­kri­te­ri­en. Der Ortho­pä­de, 2005; 34 (4): 298, 300–314, 316–319. doi: 10.1007/s00132-005‑0783‑z
  15. Wetz HH, Dre­r­up B, Haf­ke­mey­er U. Richt­li­ni­en für eine kli­ni­sche Prü­fung von ortho­pä­di­schen Hilfs­mit­teln. Zeit­schrift für Ortho­pä­die und Unfall­chir­ur­gie, 2002; 140: 1–8
  16. Kuhr K. Mul­ti­va­ria­te Ana­ly­se des funk­tio­nel­len Zuge­winns bei Knie­ge­lenk­sys­te­men. Diplom­ar­beit, Tech­ni­sche Uni­ver­si­tät Dort­mund, 2008
  17. Schü­ling S, Hil­de­brandt M, Tie­mey­er K. Knie­pas­s­tei­le mit gere­gel­ter Fle­xi­ons­dämp­fung für Ober­schen­kel­am­pu­tier­te im kli­ni­schen cross-over Ver­gleich: C‑Leg, Rheo-Knee II, VGK, Ori­on. Müns­ter: Schü­ling Ver­lag, 2013
  18. Kuhr K. Mul­ti­va­ria­te Ana­ly­se des funk­tio­nel­len Zuge­winns bei Knie­ge­lenk­sys­te­men. Diplom­ar­beit, Tech­ni­sche Uni­ver­si­tät Dort­mund, 2008
  19. Schü­ling S, Hil­de­brandt M, Tie­mey­er K. Knie­pas­s­tei­le mit gere­gel­ter Fle­xi­ons­dämp­fung für Ober­schen­kel­am­pu­tier­te im kli­ni­schen cross-over Ver­gleich: C‑Leg, Rheo-Knee II, VGK, Ori­on. Müns­ter: Schü­ling Ver­lag, 2013
  20. Kuhr K. Mul­ti­va­ria­te Ana­ly­se des funk­tio­nel­len Zuge­winns bei Knie­ge­lenk­sys­te­men. Diplom­ar­beit, Tech­ni­sche Uni­ver­si­tät Dort­mund, 2008
  21. Wetz HH, Haf­ke­mey­er U, Dre­r­up B. Ein­fluss des C‑Leg-Knie gelenk-Pas­s­tei­les der Fa. Otto Bock auf die Ver­sor­gungs­qua­li­tät Ober­schen­kel­am­pu­tier­ter. Eine kli­nisch­bio­me­cha­ni­sche Stu­die zur Ein­gren­zung von Indi­ka­ti­ons­kri­te­ri­en. Der Ortho­pä­de, 2005; 34 (4): 298, 300–314, 316–319. doi: 10.1007/s00132-005‑0783‑z
  22. Wetz HH, Haf­ke­mey­er U, Dre­r­up B. Ein­fluss des C‑Leg-Knie gelenk-Pas­s­tei­les der Fa. Otto Bock auf die Ver­sor­gungs­qua­li­tät Ober­schen­kel­am­pu­tier­ter. Eine kli­nisch­bio­me­cha­ni­sche Stu­die zur Ein­gren­zung von Indi­ka­ti­ons­kri­te­ri­en. Der Ortho­pä­de, 2005; 34 (4): 298, 300–314, 316–319. doi: 10.1007/s00132-005‑0783‑z
  23. Wetz HH, Dre­r­up B, Haf­ke­mey­er U. Richt­li­ni­en für eine kli­ni­sche Prü­fung von ortho­pä­di­schen Hilfs­mit­teln. Zeit­schrift für Ortho­pä­die und Unfall­chir­ur­gie, 2002; 140: 1–8
  24. Kuhr K. Mul­ti­va­ria­te Ana­ly­se des funk­tio­nel­len Zuge­winns bei Knie­ge­lenk­sys­te­men. Diplom­ar­beit, Tech­ni­sche Uni­ver­si­tät Dort­mund, 2008
  25. Wetz HH, Haf­ke­mey­er U, Dre­r­up B. Ein­fluss des C‑Leg-Knie gelenk-Pas­s­tei­les der Fa. Otto Bock auf die Ver­sor­gungs­qua­li­tät Ober­schen­kel­am­pu­tier­ter. Eine kli­nisch­bio­me­cha­ni­sche Stu­die zur Ein­gren­zung von Indi­ka­ti­ons­kri­te­ri­en. Der Ortho­pä­de, 2005; 34 (4): 298, 300–314, 316–319. doi: 10.1007/s00132-005‑0783‑z
  26. Wetz HH, Dre­r­up B, Haf­ke­mey­er U. Richt­li­ni­en für eine kli­ni­sche Prü­fung von ortho­pä­di­schen Hilfs­mit­teln. Zeit­schrift für Ortho­pä­die und Unfall­chir­ur­gie, 2002; 140: 1–8
  27. Kuhr K. Mul­ti­va­ria­te Ana­ly­se des funk­tio­nel­len Zuge­winns bei Knie­ge­lenk­sys­te­men. Diplom­ar­beit, Tech­ni­sche Uni­ver­si­tät Dort­mund, 2008
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