Ent­wick­lung und ers­te Unter­su­chun­gen zur Anwend­bar­keit eines trag­ba­ren Hand­exo­ske­letts für Kin­der und Jugendliche

Jan Lie­ber1,2, Oli­vi­er Lam­ber­cy3, Jan Ditt­li3, Huber­tus J.A. van Hedel1,2*, Andre­as Mey­er-Heim1,2*
Die Ent­wick­lung der Hand­funk­ti­on ist sowohl für die Selbst­stän­dig­keit im All­tag als auch für die kogni­ti­ve und sozia­le Ent­wick­lung der Kin­der von gro­ßer Bedeu­tung. Kin­der mit ange­bo­re­nen oder erwor­be­nen Hirn­ver­let­zun­gen zei­gen teil­wei­se oder auch voll­stän­di­ge Beein­träch­ti­gung der moto­ri­schen Hand­funk­tio­nen. Moder­ne Tech­no­lo­gien erlau­ben durch Wie­der­ho­lung von Bewe­gungs­ab­läu­fen und Gami­fi­ca­ti­on eine wirk­sa­me The­ra­pie der Hand­funk­ti­on oder den kom­pen­sa­to­ri­schen Ein­satz als assis­ti­ve Tech­no­lo­gie. Die­ser Arti­kel beschreibt ers­tens den trans­la­tio­na­len Ansatz zwi­schen Therapeut:innen und Ingenieur:innen als auch die anthro­po­me­tri­schen und tech­ni­schen Her­aus­for­de­run­gen in der Ent­wick­lung eines päd­ia­tri­schen Hand­exo­ske­letts (PEXO). Im zwei­ten Schritt wur­de der Ein­satz und die Eig­nung von PEXO an Patient:innen im kli­ni­schen All­tag unter­sucht. Aus den Erfah­run­gen und Rück­mel­dun­gen der Erst­an­wen­dun­gen flos­sen bereits wie­der tech­ni­sche Adapt­a­tio­nen an den Pro­to­ty­pen ein. Der drit­te Abschnitt wid­met sich mit einer Ein­zel­fall­un­ter­su­chung dem Ein­satz von PEXO im häus­li­chen All­tag. Fazit: Der Ein­satz eines Hand­exoskeletts ist eine viel­ver­spre­chen­de The­ra­pie­op­ti­on. Es sind jedoch wei­te­re Anstren­gun­gen not­wen­dig, um die Robust­heit sol­cher Sys­te­me in der Anwen­dung in der Kli­nik und zu Hau­se zu verbessern.

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Schä­del­de­for­mi­tä­ten im Säug­lings­al­ter – Ver­gleich von Kopf­kor­rek­tur­or­the­sen in Eigen­bau und Fer­ti­gung durch 3D-Druck

A. Spank
Der soge­nann­te Gehirn­schä­del (Neuro­cranium) wird aus den Schä­del­kno­chen, den Schä­del­näh­ten und den Fon­ta­nel­len gebil­det. Ca. 80 % des Volu­men­wachs­tums des Schä­dels ent­ste­hen inner­halb der ers­ten 2 Lebens­jah­re, wobei die Geschwin­dig­keit des Wachs­tums in die­ser Zeit von Geburt an immer mehr abnimmt.
Das Wachs­tum und dadurch auch der Umfang des Schä­dels hän­gen von meh­re­ren Fak­to­ren ab: von der Gene­tik, vom Hirn­wachs­tums, der Mus­kel­span­nung, äußer­li­chen Ein­flüs­sen oder auch früh­zei­ti­ger Ver­knö­che­rung der Schä­del­näh­te (Kra­ni­o­syn­osto­sen). Die­se Fak­to­ren kön­nen das gleich­mä­ßi­ge Wachs­tum der Kno­chen oder Näh­te des Schä­dels so ver­hin­dern, dass eine soge­nann­te Asym­me­trie ent­steht. Die Ursa­chen der Schä­del­de­for­mi­tä­ten kön­nen sowohl ange­bo­ren (prä­na­tal) als auch erwor­ben (pro­na­tal) sein, ange­bo­re­ne Schä­del­de­for­mi­tä­ten kom­men jedoch im Ver­hält­nis zu den erwor­be­nen sel­te­ner vor. Um eine Schä­del­de­for­mi­tät zu ver­mei­den, gibt es eini­ge Maß­nah­men, wie z. B. die regel­mä­ßi­ge Ver­än­de­rung der Schlaf­po­si­ti­on, die Ver­wen­dung eines Lage­rungs­kis­sens, um das Kind auf der nicht bevor­zug­ten Sei­te zu lagern, oder spe­zi­el­le Baby­kis­sen, die Druck auf den Hin­ter­kopf ver­hin­dern. Phy­sio­the­ra­pie, Osteo­pa­thie und die Ver­sor­gung mit einem Kopf­kor­rek­tur­helm sind wei­te­re wich­ti­ge Mög­lich­kei­ten, die Defor­mi­tät des Schä­dels zu redu­zie­ren. Erst das Zusam­men­spiel der ver­schie­de­nen The­ra­pie­mög­lich­kei­ten führt zum gewünsch­ten Erfolg. 

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Kon­ser­va­ti­ve The­ra­pie bei Rup­tur des Hin­te­ren Kreuz­ban­des (HKB) – wann und wie?

B. H. Drews
Auf­grund sei­ner embryo­lo­gi­schen Ent­wick­lung mit extra­ar­ti­ku­lä­rer Lage und dadurch zir­kum­fe­ren­ter syn­ovia­ler Umhül­lung hat das hin­te­re Kreuz­band (HKB) ein hohes kon­ser­va­ti­ves Hei­lungs­po­ten­ti­al. Dies hat sich auch bereits seit vie­len Jahr­zehn­ten ver­brei­tet, ohne jedoch jemals mit aus­rei­chend Evi­denz belegt zu wer­den. Durch die zuneh­mend bes­ser wer­den­den publi­zier­ten Ergeb­nis­se der ope­ra­ti­ven The­ra­pien in den letz­ten Jah­ren muss­ten sich auch im kon­ser­va­ti­ven Bereich Wei­ter­ent­wick­lun­gen ergeben.

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Ergeb­nis­se kli­ni­scher Tests im Kon­text ortho­pä­die­tech­ni­scher Fragestellungen

L. Krä­mer, J. Dit­sche
Ziel die­ser Stu­die ist, das Ver­ständ­nis für die Anwen­dung und Effek­ti­vi­tät von kli­ni­schen Tests, ins­be­son­de­re in der Ortho­pä­die­tech­nik, zu erwei­tern. Die­se sind haupt­säch­lich für die Ger­ia­trie, Neu­ro­lo­gie und Reha­bi­li­ta­ti­on aus­ge­legt und wer­den in die­sen Fach­be­rei­chen ange­wen­det. An der Stu­die nah­men 16 Pro­band:innen teil, wel­che in eine phy­sio­lo­gi­sche und eine patho­lo­gi­sche Grup­pe unter­teilt wur­den. Durch­ge­führt wur­den 3 kli­ni­sche Tests (10-Meter-Walk-Test, Timed-Up-and-­Go-Test und Four-Squa­re-Step-Test) sowie eine 2D-Bewegungsanalyse.

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Funk­ti­ons­wei­se und Anwen­dung des phy­sio­lo­gi­schen 3D-Belastungsscans

O. Pape
In die­sem Bei­trag wird ein neu­ar­ti­ges Abdruck­sys­tem vor­ge­stellt, bei dem der Fuß des Pati­en­ten unter Voll­be­las­tung mit­tels 3D-Laser­scan ver­mes­sen wird. Dabei kom­men bran­chen­üb­li­che 3D-Flach­bett-Laser­scan­ner zum Ein­satz, wel­che mit einem abnehm­ba­ren Auf­satz aus­ge­rüs­tet wer­den. Ziel die­ser Abdruck­tech­nik ist die Gewin­nung von Daten, die es ermög­li­chen, die natür­li­che Fuß­bet­tung beim Bar­fuß­lau­fen nach­zu­emp­fin­den. Wäh­rend des Scan­vor­gan­ges befin­det sich der Fuß in einer wei­test­ge­hend phy­sio­lo­gi­schen Bet­tung, wel­che sich bereits beim Scan stark druck­ver­tei­lend aus­wirkt. Zusätz­lich wird die plant­are Fuß­ober­flä­che unter Vollbelas­tung optisch erfasst.

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Neu­es Orthe­sen­kon­zept zur Ver­bes­se­rung der Fuß­be­weg­lich­keit in der Fron­tal­ebe­ne bei Unter­schen­kel­or­the­sen mit Ringfassung

T. Wet­zel­sper­ger, B. Kapel­ler, L. Mich­al­ke, K. Mader, C. Kienz­le
Die Grund­prin­zi­pi­en einer orthe­ti­schen Ver­sor­gung las­sen sich in vie­len Fäl­len zu den Kate­go­rien der Sta­bi­li­sie­rung, Kor­rek­tur oder Ent­las­tung von Gelen­ken oder Glied­ma­ßen zuord­nen. Die­se The­ra­pie­zie­le müs­sen noch in man­chen Fäl­len auf Kos­ten phy­sio­lo­gi­scher Bewe­gungs­aus­ma­ße benach­bar­ter Gelen­ke oder durch eine unge­woll­te Ein­schrän­kung nicht zu the­ra­pie­ren­der Berei­che umge­setzt wer­den, was not­wen­di­ge Wachs­tums­rei­ze und phy­sio­lo­gi­sche exter­ne Belas­tun­gen redu­zie­ren kann. Bei kor­ri­gie­ren­den Orthe­sen, die eine kom­ple­xe Fehl­stel­lung behan­deln, wird in man­chen Fäl­len die­ser Kom­pro­miss ein­ge­gan­gen, um die gewünsch­te Kor­rek­tur­wir­kung der Orthe­se über­haupt errei­chen zu kön­nen. Den­noch stellt die Ein­schrän­kung des Bewe­gungs­ap­pa­ra­tes über die gewoll­te The­ra­pie hin­aus einen Nach­teil dar, der zwar durch Gegen­maß­nah­men wie Phy­sio­the­ra­pie mini­miert wer­den kann, den es jedoch durch tech­ni­sche Wei­ter­ent­wick­lun­gen zu redu­zie­ren gilt, ohne das The­ra­pie­ziel der voll­stän­di­gen Kor­rek­tur dabei zu gefährden.

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Eine explo­ra­ti­ve Stu­die zu Wir­kun­gen eines Ganz­kör­per-Elek­tro­sti­mu­la­ti­ons­an­zugs in einer Kohor­te von Pro­ban­den mit Zere­bral­pa­re­se, mul­ti­pler Skle­ro­se und Schlag­an­fall auf spas­ti­sche Bewegungsstörung

A. Hahn
Ziel­stel­lung: Eine Funk­ti­ons­stö­rung des Zen­tral­ner­ven­sys­tems kann zu einer spas­ti­schen Bewe­gungs­stö­rung (SBS) füh­ren. Die Neu­ro­mo­du­la­ti­on durch einen Ganz­kör­per­an­zug mit 58 Elek­tro­den wur­de als viel­ver­spre­chen­de the­ra­peu­ti­sche Opti­on iden­ti­fi­ziert. Die Ana­ly­se von Anwen­dungs­da­ten dient der Quan­ti­fi­zie­rung eines poten­ti­el­len kli­ni­schen Nut­zens bei geh­fä­hi­gen Pati­en­ten und der Iden­ti­fi­ka­ti­on geeig­ne­ter Test­pa­ra­me­ter für wei­ter­füh­ren­de kli­ni­sche Studien.

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Post­ope­ra­ti­ve Hilfs­mit­tel­ver­sor­gung nach Knie-OP – wie ist die Compliance?

P. Minz­laff
Knie­ge­lenks­schie­nen und Ban­da­gen wer­den in der Ortho­pä­die mit am häu­figs­ten ver­schrie­ben. Dabei gibt es eine brei­te Palet­te an ver­schie­de­nen Hilfs­mit­teln, die teils ganz unter­schied­li­che Funk­tio­nen haben. Wei­che Ban­da­gen wir­ken einer Erguss­ent­wick­lung ent­ge­gen und zeich­nen sich durch einen hohen Tra­ge­kom­fort aus. Dar­über hin­aus hel­fen sie, das Gelenk­stel­lungs­emp­fin­den zu ver­bes­sern. Sie wer­den in der Akut­pha­se ger­ne ver­wen­det, um Beschwer­den zu lin­dern, kom­men aller­dings unmit­tel­bar nach einer Ope­ra­ti­on kaum zum Ein­satz. Häu­fig fin­den die­se ihren fes­ten Platz in der kon­ser­va­ti­ven Arth­ro­se­the­ra­pie und stel­len zusam­men mit Phy­sio­the­ra­pie, ggf. Aku­punk­tur oder intra­ar­ti­ku­lä­ren Injek­tio­nen einen wich­ti­gen Bau­stein dar [vgl. Dui­ven­vo­or­den T et al. Braces and ort­ho­ses for trea­ting osteo­ar­thri­tis of the knee. Coch­ra­ne Data­ba­se of Sys­te­ma­tic Reviews, 2015; 3. doi: 10.1002/14651858.CD004020.pub3]. Nach einer Ope­ra­ti­on geht es dar­um, das Gelenk vor einer Fol­ge­ver­let­zung zu schüt­zen. Dabei kom­men in sel­te­nen Fäl­len Streck­schie­nen, die kei­nen Bewe­gungs­ra­di­us erlau­ben, zum Ein­satz. Viel häu­fi­ger wer­den dage­gen sta­bi­le Hart­rah­men­or­the­sen ver­wen­det, wel­che vor einer neu­er­li­chen Ver­dre­hung schüt­zen und das Knie­ge­lenk wäh­rend sei­nes Bewe­gungs­ab­laufs führen.

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Was kein Pro­the­senknie der ­Zukunft leis­tet – eine ­Hom­mage an das größ­te Gelenk im mensch­li­chen Körper

M. Pusch
Die tech­ni­sche Ent­wick­lung im Bereich der Pro­the­senknie­ge­len­ke ist in den letz­ten Jahr­zehn­ten unauf­hör­lich vor­an­ge­schrit­ten. Mit jeder Ent­wick­lungs­stu­fe gelingt es, die Funk­ti­on des ana­to­mi­schen Gelen­kes noch etwas bes­ser zu imi­tie­ren und damit dem Anwen­der mehr Sta­bi­li­tät bei hohem Kom­fort zu bie­ten. Doch bei allem Fort­schritt wird auch zukünf­tig kein Pro­the­senknie die kom­ple­xe Funk­tio­na­li­tät des ana­to­mi­schen Knie­ge­len­kes in Gän­ze erset­zen kön­nen, da hier unter ande­rem mecha­ni­sche Limi­tie­run­gen die Kon­struk­ti­ons­mög­lich­kei­ten begrenzen.

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Das Abroll­ver­hal­ten eines 3D-gedruck­ten Pro­the­sen­fu­ßes: Ermitt­lung der Roll Over Shape im Ver­gleich zu kon­ven­tio­nel­len Designs

D. W. W. Heit­zmann, V. S. Höger­le, U. Trin­ler, S. I. Wolf, M. Ali­mus­aj
In die­ser Stu­die wird ein Pro­the­sen­fuß, der mit­tels addi­ti­ver Ver­fah­ren her­ge­stellt wur­de, in zwei Ver­sio­nen (Soft & Hard) mit fünf kon­ven­tio­nel­len markt­üb­li­chen Pro­the­sen­fü­ßen ver­gli­chen. Für den Ver­gleich wird die Roll Over Shape (ROS) genutzt. Die ROS ent­spricht dem Ver­lauf des Kraft­an­griffs­punk­tes in einem schaft­be­zo­ge­nen Koor­di­na­ten­sys­tem. Die­se Kur­ve ent­spricht in etwa der Ver­for­mung der Struk­tu­ren unter Last und kann so Aus­kunft über das Abroll­ver­hal­ten des Pro­the­sen­fu­ßes liefern. 

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