Ver­bes­se­rung von Geh­ge­schwin­dig­keit, Ener­gie­ver­brauch, Sturz­ri­si­ko und Phan­tom­schmer­zen durch Wie­der­her­stel­lung des sen­so­ri­schen Feed­backs nach einer Oberschenkelamputation

K. Lech­ler, L. Tro­ni­cke, St. Ras­po­po­vic, F. Pet­ri­ni, A. Ö. Sver­ris­son, Á. Alexandersson
Heu­ti­ge Bein­pro­the­sen ver­mit­teln kein akti­ves sen­so­ri­sches Feed­back. Pro­the­sen­trä­ger müs­sen daher sen­so­ri­sche Rei­ze, die über den Stumpf wahr­ge­nom­men wer­den, neu ver­ste­hen und inter­pre­tie­ren ler­nen. Ein sen­so­ri­sches Feed­back beein­flusst jedoch die Fähig­keit des Anwen­ders, die Pro­the­se anzu­steu­ern, was sich wie­der­um auf die Balan­ce und das Gang­bild aus­wirkt. Die­ser Arti­kel fasst zwei Stu­di­en zu die­sem The­ma zusam­men und berich­tet dar­über, inwie­fern vier Ner­ven­im­plan­ta­te durch Signal­über­tra­gung von Sen­so­ren im Pro­the­senknie­ge­lenk die ver­lo­ren­ge­gan­ge­ne direk­te Wahr­neh­mung von Boden­kon­takt und Knie­ge­lenks­be­we­gung wie­der­her­stel­len kön­nen. Die nach­ge­bil­de­te Pro­prio­zep­ti­on und der zeit­gleich wie­der­her­ge­stell­te Tast­sinn füh­ren zu mess­ba­rer Mobi­li­täts­ver­bes­se­rung, redu­zier­tem Sturz­ri­si­ko, gerin­ge­rem Ener­gie­ver­brauch und weni­ger Phantomschmerzen.

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Ent­wick­lung eines mobi­len Sen­sor­sys­tems für ortho­pä­di­sche Hilfsmittel

S. Matyssek, F. Capan­ni
Die Instru­men­tie­rung von Hilfs­mit­teln und die damit ein­her­ge­hen­de Aus­stat­tung einer ortho­pä­di­schen Ver­sor­gung mit Sen­sor­sys­te­men spielt in der prak­ti­schen Anwen­dung bis­her eine eher unter­ge­ord­ne­te Rol­le. Die Mög­lich­kei­ten, die sich mit einem breit ein­setz­ba­ren, indi­vi­dua­li­sier­ba­ren und modu­lar auf­ge­bau­ten Mess­sys­tem erge­ben, sind aller­dings immens. In Koope­ra­ti­on zwi­schen dem Sani­täts­haus Häuss­ler und der Tech­ni­schen Hoch­schu­le Ulm wur­de ein funk­ti­ons­fä­hi­ges Gesamt­sys­tem ent­wi­ckelt, das in viel­fäl­ti­ger Hin­sicht die Ver­sor­gungs­qua­li­tät ver­bes­sern kann. Das Haupt­au­gen­merk rich­tet sich dabei zum einen auf die mess­tech­ni­sche Erfas­sung der Druck­ver­tei­lung zwi­schen Pati­ent und Hilfs­mit­tel und zum ande­ren auf die Inter­pre­ta­ti­on von Ver­for­mun­gen indi­vi­du­ell aus­ge­leg­ter Pass­tei­le (bei­spiels­wei­se Car­bon­fe­dern in Orthe­sen). Damit wird nicht nur die Druck­ver­tei­lung objek­tiv bewert­bar, son­dern durch ein intel­li­gen­tes Warn­sys­tem auch ein höhe­res Maß an Sicher­heit erzeugt.

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Das Gang­bild von Men­schen mit Ober­schen­kel­am­pu­ta­ti­on: eine Unter­su­chung zur Gang­ana­ly­se unter Ver­wen­dung Vir­tu­el­ler Realität

D.-C. Fischer, F. Feld­he­ge, M. Mat­this, F. Adler, C. Eiß­ner, Th. Mittl­mei­er
Das inter­ak­ti­ve Gang­la­bor GRAIL (Gait Real-time Ana­ly­sis Inter­ac­ti­ve Lab; Motek­force Link, Ams­ter­dam) besteht aus einem voll instru­men­tier­ten Lauf­band in Kom­bi­na­ti­on mit immersi­ver Vir­tu­el­ler Rea­li­tät („vir­tu­al rea­li­ty“; VR). Es bie­tet viel­fäl­ti­ge Optio­nen zur stan­dar­di­sier­ten Gang­ana­ly­se sowie zur Gang­schu­lung und ist auch zur Unter­su­chung ober­schen­kel­am­pu­tier­ter Men­schen geeig­net, da die Pro­ban­den mit einem Gurt­sys­tem gegen Stür­ze gesi­chert sind. Die Autoren set­zen GRAIL im Rah­men einer kli­ni­schen Stu­die ein, um neue Erkennt­nis­se über den Gang und die bipe­da­le Fort­be­we­gung die­ser spe­zi­el­len Pro­banden­grup­pe zu gewin­nen. Die­ses Wis­sen ist eine wesent­li­che Vor­aus­set­zung, um die Geh­fä­hig­kei­ten der Pro­ban­den sowie die Leis­tungs­fä­hig­keit der genutz­ten Bein­pro­the­se objek­tiv beur­tei­len zu kön­nen. Um die Aus­wir­kun­gen mut­maß­li­cher Stör­fak­to­ren (z. B. Kom­or­bi­di­tä­ten, Alter oder Ampu­ta­ti­ons­hö­he) zu kon­trol­lie­ren, muss eine mög­lichst gro­ße Zahl von Pro­ban­den unter­sucht wer­den. Der Bei­trag stellt das Design und vor­läu­fi­ge Ergeb­nis­se der Stu­die vor.

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„Reha­The­se“ — Ganz­heit­li­ches Kon­zept zur Ent­wick­lung indi­vi­du­el­ler und adap­ti­ver Orthe­sen zur Gangrehabilitation

P. Czap­ka, F. Blab, U. Schnei­der
Aktiv gesteu­er­te Fuß­he­ber­or­the­sen ermög­li­chen eine The­ra­pie von Läh­mun­gen nach einem Schlag­an­fall, die die Reha­bi­li­ta­ti­on beschleu­nigt, sich in den All­tag des Betrof­fe­nen inte­grie­ren lässt und schnellst­mög­lich zu einem Leben in gewohn­tem Umfeld ver­hilft. Die Reha­bi­li­ta­ti­ons­or­the­se „Reha­The­se“ spei­chert mit Hil­fe einer inte­grier­ten Feder­struk­tur die Bewe­gungs­en­er­gie des Nut­zers. Über ein Aktor-Sys­tem kann die Feder­en­er­gie in den ent­spre­chen­den Gang­pha­sen sen­sor­ge­steu­ert wie­der frei­ge­ge­ben und dadurch die Bewe­gung effek­tiv unter­stützt wer­den. Die Sen­so­rik dient dabei nicht nur zur Steue­rung und Rege­lung der Akto­rik – mit Hil­fe der Sen­so­ren las­sen sich auch Ver­än­de­run­gen im Gang­ver­hal­ten oder kri­ti­sche Situa­tio­nen iden­ti­fi­zie­ren. Eine ent­spre­chen­de Daten­auf­zeich­nung ermög­licht die spä­te­re Ana­ly­se des erfass­ten Zeit­raums durch den Arzt oder Phy­sio­the­ra­peu­ten. Dadurch kön­nen die Effek­te durch­ge­führ­ter The­ra­pie­maß­nah­men eva­lu­iert und die wei­te­re Behand­lung ent­spre­chend opti­mal auf den Pati­en­ten abge­stimmt werden.

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Effi­zi­en­tes Gehen in der neu­ro­mus­ku­lär wir­ken­den Bein­or­the­tik durch kine­ti­sche Energieumwandlung

G. Biber, M. Rex­ing
Neu­ro­ge­ne spas­ti­sche Stö­run­gen und neu­ro­mo­to­risch geschwäch­te Mus­ku­la­tur füh­ren bei zere­bral­pa­re­ti­schen Pati­en­ten häu­fig zu einem unphy­sio­lo­gi­schen Gang­bild; die funk­tio­na­len und stüt­zen­den Eigen­schaf­ten einer Orthe­se kön­nen die Mus­ku­la­tur zusätz­lich schwä­chen. Der Arti­kel stellt eine alter­na­ti­ve Ver­sor­gung vor, die effi­zi­en­te­res Gehen durch ener­gie­spa­ren­de Bewe­gungs­ab­läu­fe mit Hil­fe einer dyna­mi­schen Span­nungs­en­er­gie-Car­bon­fe­der­or­the­se erreicht und die Mus­ku­la­tur gleich­zei­tig trai­niert. Das Kon­zept ver­mei­det, dass Bewe­gun­gen oder Gelenk­win­kel beim Gehen durch Anschlä­ge blo­ckiert wer­den. In allen Gang­pha­sen wird das Zustan­de­kom­men der ver­schie­de­nen Kipp­he­bel („Rocker“) am Fuß unter­stützt. Eine geziel­te Gang­dia­gnos­tik und die Umset­zung in ein inter­dis­zi­pli­nä­res Behand­lungs­de­sign füh­ren zu sicht­ba­ren funk­tio­nel­len Ver­bes­se­run­gen für die Patienten.

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Knie­or­the­sen-Modul­sys­tem zur Ver­bes­se­rung der indi­vi­du­el­len Pass­ge­nau­ig­keit bei unter­schied­li­chen Schen­kel­um­fän­gen — Modul­sys­tem gewähr­leis­tet indi­vi­du­el­le Pass­ge­nau­ig­keit auch bei unter­schied­lichs­ten Schenkelumfängen

M. Sau­er­hoff, M. Neu­mann, B. Ben­der
Ein in gene­rel­ler nor­ma­ti­ver Zusam­men­hang zwi­schen Ober- und Unter­schen­kel­um­fän­gen exis­tiert nur bedingt – dies belegt eine Stu­die der Ruhr-Uni­ver­si­tät Bochum (RUB). Stan­dard-Hart­rah­men­or­the­sen, die einen sol­chen nor­ma­ti­ven Zusam­men­hang vor­aus­set­zen, wei­sen aus die­sem Grund für eine Viel­zahl von Pati­en­ten nur eine ein­ge­schränk­te Pass­ge­nau­ig­keit auf – mit nega­ti­ven Aus­wir­kun­gen auf die bio­me­cha­ni­sche Wirk­sam­keit der Orthe­se. Ein Modul­or­the­sen-Sys­tem kann durch indi­vi­du­ell kom­bi­nier­ba­re, unter­schied­lich gro­ße Ober- und Unter­schen­kel­span­gen, die über Ver­bin­dungs­ele­men­te mit in der Höhe varia­blen Gelenk­schie­nen mon­tiert wer­den, die­se Pro­ble­ma­tik lösen. Zusätz­lich gestat­tet der modu­la­re Auf­bau die Rea­li­sie­rung einer Mobi­li­sie­rungs­funk­ti­on über meh­re­re The­ra­pie­stu­fen, die eine scho­nen­de Reha­bi­li­ta­ti­on nach schwe­ren Knie­ver­let­zun­gen verspricht.

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Bio­me­cha­ni­sche Eva­lua­ti­on unter­schied­li­cher Wal­ker zur Belas­tungs­re­duk­ti­on an Achil­les­seh­ne und Sprunggelenk

I. V. Rem­bitz­ki, Ch. Becher, A. Wis­ser, Th. Stein, A. Göse­le-Kop­pen­burg
Die tem­po­rä­re Ruhig­stel­lung von Fuß und Sprung­ge­lenk ist eine klas­si­sche The­ra­pie­form der Ortho­pä­die und Unfall­chir­ur­gie. Dazu wer­den häu­fig Sta­bil­schu­he oder soge­nann­te Wal­ker ein­ge­setzt, um bei Ver­let­zun­gen des Fußes und des Sprung­ge­lenks sowie ins­be­son­de­re bei Frak­tu­ren, Bän­der- und Seh­nen­ver­let­zun­gen das Sprung­ge­lenk und den Fuß sowohl in der Sagit­tal­ebe­ne als auch in der Fron­tal- und Trans­ver­sal­ebe­ne zu sta­bi­li­sie­ren und zu ent­las­ten. Wal­ker wer­den ins­be­son­de­re bei Syn­des­mo­se­band­ver­let­zun­gen, Achil­les­seh­nen­rup­tu­ren, Außen und Innen­band­ris­sen, aber auch bei Weber-A‑, ‑B- und ‑C-Frak­tu­ren, bei Pilon-tibia­le-Frak­tu­ren 1 bis 3 sowie bei Cal­ca­neus­frak­tu­ren und bei Meta­tar­sal­frak­tu­ren ein­ge­setzt. Auch fin­den sie bei Fuß- und Sprung­ge­lenk­sen­do­pro­the­sen post­ope­ra­tiv Anwen­dung. Bezüg­lich einer opti­ma­len tech­ni­schen Umset­zung die­ser Ruhig­stel­lung scheint die aktu­el­le Evi­denz­la­ge aller­dings unge­nü­gend zu sein. Ins­be­son­de­re unklar sind mög­li­che bio­me­cha­ni­sche Unter­schie­de zwi­schen den ein­zel­nen auf dem Markt erhält­li­chen Wal­kern. Ziel der vor­lie­gen­den Unter­su­chung ist ein Ver­gleich ver­schie­de­ner Wal­ker, ins­be­son­de­re in Bezug auf ihre spe­zi­fi­schen bio­me­cha­ni­schen Eigen­schaf­ten, die vom Pro­ban­den sub­jek­tiv emp­fun­de­ne Sta­bi­li­tät und den Tragekomfort.

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OTWorld-Key­note zu Teil­ha­be, Bar­rie­re­frei­heit und Inklusion

Eine kämp­fe­ri­sche und kri­ti­sche Sicht auf den Stand von „Teil­ha­be, Bar­rie­re­frei­heit und Inklu­si­on“ wird Raúl Agu­ayo-Kraut­hau­sen mit sei­ner Key­note am 29. Okto­ber 2020 auch auf die OTWorld.connect in Leip­zig tragen.

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OTWorld-Key­note zu aktu­el­len Trends in der Prothetik

For­schungs­trends bei der Kon­struk­ti­on von Pro­the­sen für die unte­ren Extre­mi­tä­ten beleuch­tet Prof. Micha­el Gold­farb in sei­ner OTWorld-Key­note am 28. Okto­ber 2020. 

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Zum Nut­zen mikro­pro­zes­sor­ge­steu­er­ter Pro­the­senknie­ge­len­ke bei ein­ge­schränk­ten Außen­be­reichs­ge­hern: eine aktua­li­sier­te sys­te­ma­ti­sche Literaturanalyse

A. Hahn, A. Kannenberg 
Der Nut­zen per Mikro­pro­zes­sor gesteu­er­ter Pro­the­senknie­ge­len­ke (MPK) für unein­ge­schränk­te Außen­be­reichs­ge­her (Akti­vi­täts­klas­se 3) mit Ober­schen­kel­am­pu­ta­ti­on ist in der wis­sen­schaft­li­chen Lite­ra­tur gut belegt. Kan­nen­berg et al. ana­ly­sier­ten 2014/2015 in einer viel zitier­ten Über­sichts­ar­beit den Stand der wis­sen­schaft­li­chen For­schung bei ein­ge­schränk­ten Außen­be­reichs­ge­hern (Akti­vi­täts­klas­se 2) in den Berei­chen „Sicher­heit des Pro­the­sen­ge­brauchs“,  „leis­tungs­ba­sier­te Funk­tio­na­li­tät und Mobi­li­tät“ sowie „vom Pati­en­ten wahr­ge­nom­me­ne Funk­tio­na­li­tät und Zufrie­den­heit“. Die vor­lie­gen­de Arbeit aktua­li­siert die­se Über­sicht unter Anwen­dung der­sel­ben Methodik. 

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