Beschrei­bung eines Sys­tems zur Mes­sung der Tra­ge­zeit ortho­pä­di­scher Hilfsmittel

Ein­lei­tung

Die gro­ße Band­brei­te von kor­ri­gie­ren­den, wachs­tums­len­ken­den bzw. ent­las­ten­den ortho­pä­di­schen Hilfs­mit­teln wirft je nach spe­zi­fi­scher Ein­satz­in­di­ka­ti­on unter­schied­li­che Fra­ge­stel­lun­gen auf. Eine gute Pati­en­ten­com­pli­ance ist aber bei allen ortho­pä­di­schen Hilfs­mit­teln Vor­aus­set­zung einer erfolg­rei­chen Behand­lung. „Nur eine getra­ge­ne Sko­lio­se­or­the­se ent­fal­tet ihre Wir­kung“ – die­se All­tags­weis­heit des Ortho­pä­die-Tech­ni­kers bringt die Pro­ble­ma­tik der Orthe­sen­be­hand­lung auf den Punkt.

Zur Doku­men­ta­ti­on bzw. Eva­lu­ie­rung von Pati­en­ten­mess­da­ten kom­men heu­te z. B. Druck­mess­sys­te­me, Video­ana­ly­sen, Ras­ter­ste­reo­gra­fie und Rönt­gen­auf­nah­men rou­ti­ne­mä­ßig zum Ein­satz. Die­se medi­zin­tech­ni­schen Hilfs­mit­tel die­nen dazu, objek­ti­ve Mess­da­ten zu erzeu­gen. Die Beur­tei­lung der Tra­ge­zeit bei Stu­di­en oder im kli­ni­schen All­tag basiert aber bis zum heu­ti­gen Tag meist auf sub­jek­ti­ver Ein­schät­zung oder auf wenig zuver­läs­si­ger Eigen­aus­kunft der Pati­en­ten ¹.

Ein erfah­re­ner Ortho­pä­die-Tech­ni­ker bzw. Arzt kann zwar schnell sehen, ob ein Hilfs­mit­tel häu­fig oder kaum getra­gen wur­de. Eine unre­gel­mä­ßi­ge oder abneh­men­de Tra­ge­zeit (The­ra­pie­mü­dig­keit) ist aber mit die­ser Metho­de kaum zu erken­nen. Dadurch feh­len uns wert­vol­le Infor­ma­tio­nen, die bei der täg­li­chen Pati­en­ten­ver­sor­gung eine wesent­li­che Ver­bes­se­rung dar­stel­len würden.

Es kann ange­nom­men wer­den, dass durch das Vor­lie­gen objek­ti­ver Tra­ge­zeit­an­ga­ben ein Dia­log mit dem Pati­en­ten über even­tu­ell vor­lie­gen­de Tra­ge­hin­der­nis­se wie z. B. Druck­stel­len, man­gel­haf­te Optik oder schlech­tes Hand­ling statt­fin­den kann und Pro­ble­me schnel­ler beho­ben wer­den kön­nen ². Ein kon­struk­ti­ves Gespräch mit dem Pati­en­ten ist weit­aus schwie­ri­ger, wenn es auf vagen Ver­mu­tun­gen basiert, als wenn kla­re Daten vor­lie­gen. Das objek­ti­ve Wis­sen um die Tra­ge­zeit soll­te aber kei­nes­falls als Druck­mit­tel gegen­über dem Pati­en­ten benutzt wer­den, son­dern viel­mehr als qua­li­täts­si­chern­de Maß­nah­me der Behand­lung und der eige­nen Arbeit betrach­tet werden.

Beschrei­bung des Tra­ge­zeit­mo­ni­tor­sys­tems Orthotimer®

Ziel war es, ein mög­lichst genau­es und pra­xis­na­hes Zeit­mo­ni­to­ring­sys­tem für den kli­ni­schen und wis­sen­schaft­li­chen All­tag zu ent­wi­ckeln. Es soll­te sich leicht in die unter­schied­li­chen ortho­pä­di­schen Hilfs­mit­tel inte­grie­ren und sich im kli­ni­schen All­tag ein­fach hand­ha­ben lassen.

Das Tra­ge­zeit­do­ku­men­ta­ti­ons­sys­tem besteht aus drei Kom­po­nen­ten: einem Aus­le­se­ge­rät, einer Soft­ware und einem Mikro­sen­sor. Der Mikro­sen­sor misst und spei­chert im ortho­pä­di­schen Hilfs­mit­tel Tem­pe­ra­tur, Uhr­zeit und Datum. Die Soft­ware wer­tet je nach der gemes­se­nen und gespei­cher­ten Tem­pe­ra­tur die Tra­ge­zeit des ortho­pä­di­schen Hilfs­mit­tels aus. Mit­hil­fe der RFID-Tech­no­lo­gie (Radio Fre­quen­cy Iden­ti­fi­ca­ti­on) wird der Spei­cher des Mikro­sen­sors draht­los aus­ge­le­sen und gra­fisch am Moni­tor des Com­pu­ters dar­ge­stellt. Die gespei­cher­ten Daten ermög­li­chen eine Gegen­über­stel­lung der tat­säch­li­chen Tra­ge­dau­er mit den emp­foh­le­nen Tragezeitvorgaben.

Ther­mo­sen­sor und draht­lo­ses Auslesegerät

Der 13 × 9 × 5 mm klei­ne, staub- und was­ser­dich­te Mikro­sen­sor (Abb. 1) wird durch das Aus­le­se­ge­rät akti­viert. Sobald er akti­viert ist, wird die im Sen­sor inte­grier­te Bat­te­rie zuge­schal­tet und die Mes­sun­gen gestar­tet. Dabei misst der Sen­sor im 15-Minu­ten-Rhyth­mus rund um die Uhr die Tem­pe­ra­tur und dient somit als „time locker“. Die maxi­ma­le Spei­cher­ka­pa­zi­tät des Mikro­sen­sors beträgt 100 Tage – dann ist der Ring­spei­cher voll, und die Daten müs­sen auf den Com­pu­ter über­spielt wer­den. Sind die Daten vom Sen­sor auf den Com­pu­ter über­tra­gen, ste­hen erneut 100 Tage Spei­cher­ka­pa­zi­tät zur Ver­fü­gung. Die Bat­te­rie­le­bens­dau­er des Mikro­sen­sors nach der draht­lo­sen Akti­vie­rung beträgt min­des­tens 18 Monate.

Jeder Sen­sor ist mit einer welt­weit ein­zig­ar­ti­gen ID-Num­mer aus­ge­stat­tet, die sich nach der Regis­trie­rung des Sen­sors mit dem Pati­en­ten­na­men ver­bin­det. Danach kann der Pati­ent nicht mehr von der ID-Num­mer des Sen­sors getrennt wer­den. Wann immer das Aus­le­se­ge­rät an den Sen­sor gehal­ten wird, zeigt er den Pati­en­ten­na­men und die ID-Num­mer des Pati­en­ten in der Soft­ware an. Dadurch ist gewähr­leis­tet, dass beim Aus­le­se­vor­gang auto­ma­tisch der rich­ti­ge Pati­ent dem kor­rek­ten Mikro­sen­sor zuge­ord­net wird.

Das draht­lo­se Aus­le­se­ge­rät (Abb. 2) ist mit einem han­dels­üb­li­chen USB-Ste­cker aus­ge­stat­tet und dient der Über­tra­gung der Mess­da­ten vom Mikro­sen­sor zur Soft­ware. Der Über­tra­gungs­pro­zess ist in weni­gen Sekun­den abge­schlos­sen; die Tra­ge­zeit­do­ku­men­ta­ti­on kann am Com­pu­ter gemein­sam mit dem Pati­en­ten ana­ly­siert und bespro­chen werden.

Soft­ware zur Ana­ly­se von Tra­ge­ge­wohn­heit und Tragezeit

Die Soft­ware dient einer­seits zur Steue­rung des Mikro­sen­sors, ande­rer­seits der Dar­stel­lung und Ver­wal­tung der Pati­en­ten­da­ten. Die Tra­ge­zeit wird in unter­schied­li­chen Charts dar­ge­stellt. Dabei kann zwi­schen einer Tra­ge­über­sicht in Stun­den pro Tag und einer Detail­an­sicht, bei der die genaue Tra­ge­zeit mit Datum und Uhr­zeit ange­zeigt wird, gewählt wer­den (Abb. 3 u. 4). Je nach Wunsch des Anwen­ders kann ein Gesamt-Tra­ge­zeit-Über­blick oder ein ein­zel­ner indi­vi­du­ell aus­ge­such­ter Zeit­aus­schnitt aus dem gesam­ten Moni­to­ring­zeit­raum betrach­tet werden.

Die Aus­le­se­da­ten wer­den nach jedem Aus­le­se­vor­gang inner­halb der Soft­ware naht­los mit­ein­an­der ver­knüpft, um ein lücken­lo­ses Bild der gesam­ten Tra­ge­zeit zu erhal­ten. Mit der Funk­ti­on „Roh­da­ten erstel­len“ kön­nen die Mess­da­ten in eine Excel-Datei über­tra­gen wer­den (Abb. 6) und für wis­sen­schaft­li­che Stu­di­en wei­ter­ver­ar­bei­tet wer­den. Ein­fa­cher geht es mit der für den kli­ni­schen All­tag gedach­ten Funk­ti­on „Bericht“; hier­mit lässt sich ein Über­blicks­be­richt über die Tra­ge­zeit des Pati­en­ten erstel­len (Abb. 5). Die­ser kann dann dem Pati­en­ten oder Arzt zur Ver­fü­gung gestellt werden.

Ein­bau des Sen­sors in das Hilfsmittel

Die gerin­ge Grö­ße des Sen­sors lässt einen Ein­satz in den unter­schied­lichs­ten Hilfs­mit­teln zu. Es gibt vie­le Mög­lich­kei­ten, den Sen­sor in das Hilfs­mit­tel zu inte­grie­ren. Die viel­fäl­ti­gen ortho­pä­di­schen Hilfs­mit­tel ver­lan­gen unter­schied­li­che Vor­ge­hens­wei­sen wie z. B. Ein­schäu­men, Ein­kle­ben oder Ein­nä­hen (Abb. 7a, b u. Abb. 8). Der Mikro­sen­sor kann bei Bedarf auch direkt in das Hilfs­mit­tel ein­la­mi­niert wer­den. Ent­ste­hen höhe­re Tem­pe­ra­tu­ren wie beim Tief­zie­hen von Poly­ethy­len und Poly­pro­py­len, ist es rat­sam, einen Sen­s­ordum­my zu ver­wen­den, der nach dem Tief­zieh­vor­gang gegen den Mikro­sen­sor aus­ge­tauscht und mit dem Hilfs­mit­tel ver­klebt wird (Abb. 9).

Es emp­fiehlt sich, den Ther­mo­sen­sor mög­lichst kör­per­nah ein­zu­bau­en, damit er an den Kör­per gepresst wird. Direk­ter Haut­kon­takt zwi­schen Pati­ent und Sen­sor ist nicht unbe­dingt nötig; die­ser kann ohne Wei­te­res unter einem dün­nen Pols­ter­ma­te­ri­al ein­ge­ar­bei­tet sein. Es soll­te aber dar­auf geach­tet wer­den, dass das Pols­ter­ma­te­ri­al nicht zu dick über dem Mikro­sen­sor liegt, damit kein Iso­lie­rungs­ef­fekt zwi­schen Pati­ent und Sen­sor statt­fin­det – das Mate­ri­al könn­te sonst die Mess­da­ten verfälschen.

The­ra­pie­zeit­über­wa­chung und Qualitätssicherung

Auf den ers­ten Blick könn­te man mei­nen, eine elek­tro­ni­sche Tra­ge­zeit­auf­zeich­nung die­ne haupt­säch­lich der The­ra­pie­zeit­über­wa­chung des Pati­en­ten (Abb. 10). Die­ser Aspekt ist sicher­lich ein wich­ti­ger Teil der Idee; die Tra­ge­zeit­mes­sung soll­te aber auch als Hil­fe für eine ver­bes­ser­te Qua­li­täts­si­che­rung der eige­nen Arbeit gese­hen wer­den ³. Wenn zum Bei­spiel bei guter Tra­ge­zeit das Ergeb­nis der Behand­lung nicht zufrie­den­stel­lend ist, kann der Behand­ler schnel­ler reagie­ren und gege­be­nen­falls das Behand­lungs­sche­ma oder das Hilfs­mit­tel modifizieren.

Mani­pu­la­ti­ons­mög­lich­kei­ten

Das Sys­tem unter­schei­det zwi­schen Kör­per­tem­pe­ra­tur (29,0 C° bis 38,5 C°, varia­bel ein­stell­bar) als „getra­gen“ und der Umge­bungs­tem­pe­ra­tur (< 29,0 C°, > 38,5 C°) als „nicht getra­gen“. Theo­re­tisch könn­te der Pati­ent den Ver­such unter­neh­men, die tra­ge­zeit­re­le­van­ten Tem­pe­ra­tu­ren zu simu­lie­ren. Es bedarf aber eines erheb­li­chen tech­ni­schen Auf­wan­des und hoher Krea­ti­vi­tät des Pati­en­ten, den Sen­sor über einen län­ge­ren Zeit­raum zu mani­pu­lie­ren. Um die Mani­pu­la­ti­on zu erschwe­ren, ver­wen­det der Ver­fas­ser des Arti­kels bei Stu­di­en Sie­ge­leti­ket­ten, mit denen er das Her­aus­lö­sen des Sen­sors aus dem Hilfs­mit­tel erkenn­bar macht. Aber letzt­lich ist es das Bes­te, den Pati­en­ten „mit ins Boot zu holen“.

Pati­en­ten­ak­zep­tanz der Tragezeitmessungen

In einer Fra­ge­bo­gen­stu­die von Schott/Göz 2010 wur­de ermit­telt, dass eine elek­tro­ni­sche Tra­ge­zeit­über­wa­chung bei einer her­aus­nehm­ba­ren Appa­ra­tur zur Kie­fer­kor­rek­tur­be­hand­lung von den Pati­en­ten bes­ser akzep­tiert wird, wenn die­se ver­ste­hen, dass sich dadurch die Behand­lungs­zeit opti­mie­ren oder gar redu­zie­ren lässt. Wich­tig für die Akzep­tanz war somit, dass der Pati­ent den Nut­zen der elek­tro­ni­schen Tra­ge­zeit­mes­sung erken­nen konn­te, um den gestei­ger­ten The­ra­pie­vor­teil zu nut­zen ⁴.

Eine gute Pati­en­ten-Behand­ler-Kom­mu­ni­ka­ti­on ist Grund­vor­aus­set­zung für eine erfolg­rei­che The­ra­pie. Die Mög­lich­keit, mit dem Pati­en­ten die Tra­ge­zeit sach­lich zu bespre­chen und nicht auf Ver­mu­tun­gen anhand von Tra­ge­spu­ren am Hilfs­mit­tel ange­wie­sen zu sein, hat sich im Dia­log mit den Pati­en­ten als posi­tiv erwie­sen. Der Ein­satz der Tra­ge­zeit­mes­sung soll­te vom gesam­ten Behand­lungs­team als Teil einer ver­bes­ser­ten The­ra­pie­be­glei­tung betrach­tet und aktiv als moti­vie­ren­der Aspekt in die The­ra­pie inte­griert werden.

Eine wei­te­re Stu­die von Miller/Franzone konn­te einen posi­ti­ven Effekt der Tra­ge­zeit­mes­sung auf die Pati­en­ten­com­pli­ance bei Sko­lio­se­pa­ti­en­ten nach­wei­sen, die mit Orthe­sen ver­sorgt wur­den. Dabei schnitt die Grup­pe, die wuss­te, dass die Tra­ge­zeit gemes­sen wur­de, signi­fi­kant bes­ser ab als die Kon­troll­grup­pe, die nicht über die Tra­ge­zeit­mes­sung infor­miert wur­de ⁵.

Aus­blick

Stu­di­en, bei denen Hilfs­mit­tel invol­viert sind, wird häu­fig vor­ge­wor­fen, dass die nicht nach­ge­wie­se­ne The­ra­pie­treue der Pro­ban­den die Aus­sa­ge­kraft der Stu­die ein­schränkt. Durch ein kon­se­quen­tes Tra­ge­zeit­mo­ni­to­ring bei Hilfs­mit­tel­stu­di­en könn­te die­ser Kri­tik­punkt ent­kräf­tet und den Stu­di­en eine deut­li­che Auf­wer­tung beschert wer­den. Aber auch im kli­ni­schen Ein­satz kann eine Tra­ge­zeit­mes­sung bei soge­nann­ten zeit­kri­ti­schen Orthe­sen­ver­sor­gun­gen, wie sie bei Dia­be­tes, Sko­lio­se, Hüft­dys­pla­sie, Plagio­ce­pha­lie und Frak­tu­ren vor­kom­men, sinn­voll sein. Eine Tra­ge­zeit­auf­zeich­nung könn­te bei den oben genann­ten Indi­ka­tio­nen das Pati­en­ten­ma­nage­ment wesent­lich ver­bes­sern. Es wäre daher wün­schens­wert, wenn die Tra­ge­zeit­mes­sung, wie es in den letz­ten Jah­ren mit Druck­mes­sung und Gang­ana­ly­se gesche­hen ist, Ein­gang in den kli­ni­schen All­tag fin­den würde.

Der Autor:
Mat­thi­as Rol­ler OTM, MSc
Roll­erwerk-Medi­cal
Tro­gen­stra­ße 6
72336 Balin­gen
matthias.roller@rollerwerk-medical.eu

Begut­ach­te­ter Beitrag/Reviewed paper

1. Havey R, Gavin T, Pat­ward­han A, Pawel­c­zak S, Ibra­him K, Anders­son GB, Laven­der S. Relia­ble and Accu­ra­te Method for Mea­su­ring Ortho­sis Wea­ring Time. Spi­ne 2002; 27 (2): 211–214
2. Dan­nehl D. (Un-)geliebte Orthe­sen. Unter­su­chun­gen des The­ra­pie­ver­hal­tens bei Knie- und Sprung­ge­lenk­or­the­sen. MTDia­log 2012; 38 (5): 56–58
3. Mil­ler DJ, Fran­zo­ne JM, Mat­su­mo­to H, Gomez JA, Aven­da­ño J, Hyman JE, Roye DP Jr, Vita­le MG. Elec­tro­nic moni­to­ring impro­ves brace-wea­ring com­pli­ance in pati­ents with ado­le­s­cent idio­pa­thic sco­lio­sis. A Ran­do­mi­zed Cli­ni­cal Tri­al. Spi­ne 2012; 37 (9): 717–721
4. Schott TC, Göz G. Anwen­dungs­ori­en­tier­te Cha­rak­te­ris­ti­ka der neu­en mikro­elek­tro­ni­schen Sen­so­ren Smart Retai­ner® und Thera­Mon® für die Tra­ge­zeit­mes­sung in der Kie­fer­or­tho­pä­die. J Oro­fac Orthop 2010; 71 (5): 339–347
5. Mil­ler DJ, Fran­zo­ne JM, Mat­su­mo­to H, Gomez JA, Aven­da­ño J, Hyman JE, Roye DP Jr, Vita­le MG. Elec­tro­nic moni­to­ring impro­ves brace-wea­ring com­pli­ance in pati­ents with ado­le­s­cent idio­pa­thic sco­lio­sis. A Ran­do­mi­zed Cli­ni­cal Tri­al. Spi­ne 2012; 37 (9): 717–721