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.

Ein­lei­tung

Die Ruhig­stel­lung von Fuß und Sprung­ge­lenk spielt in der The­ra­pie von Ver­let­zun­gen der unte­ren Extre­mi­tät wie Frak­tu­ren oder Band­lä­sio­nen, bei post­ope­ra­ti­ven Zustän­den bspw. nach Arthro­desen, bei chro­ni­schen Patho­lo­gien wie Kno­chen­mar­kö­demen des Talus und des Cal­ca­neus sowie in der Char­cot-Arthro­pa­thie eine wich­ti­ge Rol­le. Ziel die­ser Ruhig­stel­lung ist es, den an den Gelen­ken von Fuß und Sprung­ge­lenk wir­ken­den Dreh­mo­men­ten und Kräf­ten in allen drei Bewe­gungs­ebe­nen ent­ge­gen­zu­wir­ken, um die ent­spre­chen­den Struk­tu­ren zu ent­las­ten. Tra­di­tio­nell wird die­se Ruhig­stel­lung durch die Ver­sor­gung mit zir­ku­lä­ren Gip­sen oder Gips­schie­nen erreicht. In den letz­ten Jah­ren gewin­nen aller­dings soge­nann­te Wal­ker zuneh­mend an Bedeu­tung 1 2 3 4. Vor­teil der Wal­ker ist die rasche Anpas­sung (und damit eine Zeit- bzw. Kos­ten­er­spar­nis im Ver­gleich zur Gips­an­la­ge) sowie die Mög­lich­keit, die Wal­ker zur Beur­tei­lung der Weich­tei­le, zur Kör­per­pfle­ge oder zur sta­di­en­ad­ap­tier­ten Phy­sio­the­ra­pie tem­po­rär und ohne gro­ßen Auf­wand zu ent­fer­nen. Durch die Mög­lich­keit der Adap­t­ati­on der Pass­form mit­tels Vaku­um o. Ä. bie­ten Wal­ker zudem die Mög­lich­keit einer immer neu­en Anpas­sung, um bspw. dem Rück­gang der Weich­teil­schwel­lung im Ver­lauf Rech­nung zu tra­gen, was den sta­bi­li­sie­ren­den Effekt und den Pati­en­ten­kom­fort stei­gert 5 6 7. Ent­spre­chend wird die The­ra­pie mit­tels Wal­ker bei den oben genann­ten Indi­ka­tio­nen auch in der Lite­ra­tur immer häu­fi­ger dis­ku­tiert, wobei jedoch „Wal­ker“ als homo­ge­ne Enti­tät behan­delt wer­den. Tat­säch­lich gibt es aber unzäh­li­ge ver­schie­de­ne Model­le, auch wenn sie in der Pra­xis als gleich­ar­tig wahr­ge­nom­men wer­den. Gegen­stand der vor­lie­gen­den Unter­su­chung an drei gän­gi­gen Wal­ker-Model­len ist eine Eva­lua­ti­on fol­gen­der Aspekte:

Anzei­ge
  1. eine Unter­su­chung der mecha­ni­schen Eigen­schaf­ten der Wal­ker­schäf­te bei der Ein­lei­tung exter­ner Dreh­mo­men­te und Kräf­te in allen drei Raumachsen,
  2. die Ermitt­lung der bio­me­cha­ni­schen Aus­wir­kun­gen der Wal­ker auf Kine­ma­tik und Kine­tik am Sprung­ge­lenk und par­ti­ell auch am Knie­ge­lenk bei all­täg­li­cher Belas­tung unter Standardbedingungen,
  3. die Unter­su­chung der Rest­be­weg­lich­keit im Sprung­ge­lenk in allen drei Ebe­nen als Mar­ker zur Ruhig­stel­lung bei den unter­schied­li­chen Model­len sowie
  4. eine Bewer­tung von Sta­bi­li­täts­ge­fühl und Tra­ge­kom­fort durch die Probanden.

Zu berück­sich­ti­gen ist dabei, dass die Kon­trol­le der Com­pli­an­ce der Pati­en­ten durch die Mög­lich­keit der selbst­stän­di­gen Ent­fer­nung der Wal­ker-Orthe­se durch die Pati­en­ten erschwert wird.

Mate­ri­al und Methoden

Acht gesun­de Pro­ban­den (3 Frau­en, 5 Män­ner) im Alter von 29 bis 66 Jah­ren wur­den nach Zustim­mung durch die zustän­di­ge Ethik­kom­mis­si­on (Ethik­kom­mis­si­on der Deut­schen Sport­hoch­schu­le Köln, Pro­jekt Nr. 159/2018) für die vor­lie­gen­de Pilot-Unter­su­chung rekru­tiert und nach schrift­li­chem „infor­med con­sent“ ein­ge­schlos­sen. Für die Unter­su­chung stan­den drei Wal­ker in jeweils drei unter­schied­li­chen Grö­ßen zur Verfügung:

  • „Air­cast Air­Se­lect Eli­te“ (Ormed Gmbh A DJO Com­pa­ny) (Abb. 1a),
  • „Vaco­ped“ (Oped GmbH) (Abb. 1b) und
  • „Rebound Air Wal­ker“ (Össur Deutsch­land GmbH) (Abb. 1c).

Zwei erfah­re­ne Ortho­pä­die­tech­ni­ker pass­ten die Wal­ker den Pro­ban­den vor Ort indi­vi­du­ell gemäß den Vor­ga­ben der Her­stel­ler mit rigi­der Sprung­ge­lenks­fi­xie­rung bei 0° an. Es wur­de jeweils das rech­te Bein ver­sorgt; das lin­ke Bein blieb bei allen Tests ohne Wal­ker, die Bein­län­ge wur­de mit­tels Ein­la­ge ange­passt. Die Unter­su­chungs­rei­hen­fol­ge der ein­zel­nen Wal­ker sowie die Abfol­ge der Bewe­gungs­mus­ter wur­den ran­do­mi­siert. Als all­täg­li­che Bewe­gungs­mus­ter wur­den die fol­gen­den untersucht:

  • das Gehen auf ebe­nem Grund auf einer Geh­stre­cke über 15 Meter,
  • das Trep­pen­stei­gen über zwei Stufen,
  • das Trepp­ab­stei­gen über zwei Stu­fen sowie
  • beid­bei­ni­ge Knie­beu­gen („0.5 squat“).

Der Gang auf ebe­nem Unter­grund erfolg­te mit selbst­ge­wähl­ter, aber für die ver­schie­de­nen Orthe­sen­be­din­gun­gen kon­stan­ter Geh­ge­schwin­dig­keit. Die Geh­ge­schwin­dig­keit wur­de mit­tels Dop­pel­licht­schran­ken kon­trol­liert und an den Pro­ban­den zurück­ge­mel­det. Die hin­auf- und hin­ab­zu­stei­gen­de Trep­pe hat­te eine Stu­fen­hö­he von 21 cm und eine Stu­fen­tie­fe von 30 cm. Die beid­bei­ni­gen Knie­beu­gen erfolg­ten im Eigen­rhyth­mus bei maxi­ma­len Knie­beu­ge­win­keln von ca. 60°. Für die bio­me­cha­ni­sche Unter­su­chung wur­den retro­re­flek­tie­ren­de Mar­ker auf der Kör­per­ober­flä­che respek­ti­ve der ante­rio­ren Auf­la­ge des Wal­ker­schafts und des Wal­ker­fuß­teils auf­ge­bracht. Zur Stan­dar­di­sie­rung wur­den die Mal­leo­len pal­piert und ihre Pro­jek­ti­on auf der Scha­le der Wal­ker mar­kiert, zudem wur­de die Clus­ter-Tech­nik auf gera­den Stand referenziert.

Als Stan­dard­ver­fah­ren wur­de die inver­se Dyna­mik ange­wen­det (Aus­gangs­punkt: Boden­re­ak­ti­ons­kräf­te und Kraft­an­griffs­punkt; Berech­nung von exter­nen Momen­ten und Gelenk­kräf­ten an Sprung­ge­lenk, Knie­ge­lenk und Hüft­ge­lenk bei Berück­sich­ti­gung der linea­ren und rota­to­ri­schen Seg­ment­be­schleu­ni­gun­gen). Es wur­den jeweils die mit einem Wal­ker ver­sorg­te sowie die Gegen­sei­te mit­tels 3D-Bewe­gungs­ana­ly­se unter­sucht. Dazu stan­den ein Mar­ker­tracking „Qua­li­sys Track Mana­ger“ der Fir­ma Qua­li­sys mit 16 opti­schen Kame­ras (à 4 Mega­pi­xeln) mit 200 Hz sowie 2 Sechs-Kom­po­nen­ten-Kraft­mess­platt­for­men (AMTI) zur Ver­fü­gung. So konn­ten Bewe­gun­gen von Fuß, Unter­schen­kel und Knie in hin­rei­chen­der räum­li­cher und zeit­li­cher Auf­lö­sung erfasst wer­den. Die Genau­ig­keit des Mess­sys­tems ist bei den Gelenk­win­keln klei­ner als 0,5° und wird durch das Mit­teln von fünf Ver­suchs­wie­der­ho­lun­gen wei­ter erhöht. Ent­spre­chend wur­den Bewe­gungs­for­men 10-mal wie­der­holt, sodass min­des­tens 5 vali­de Ver­suchs­wie­der­ho­lun­gen pro Bedin­gung wei­ter ana­ly­siert wer­den konn­ten und ins­ge­samt 120 drei­di­men­sio­na­le Bewe­gungs- und Belas­tungs­ana­ly­sen für jede der drei Wal­ker-Orthe­sen (ins­ge­samt also 360 3D-Ana­ly­sen) vorlagen.

Unter Ver­wen­dung der Lage der Gelenk­mit­tel­punk­te, des Kraft­an­griffs­punk­tes und der drei­di­men­sio­na­len Boden­re­ak­ti­ons­kräf­te wur­den die resul­tie­ren­den exter­nen Dreh­mo­men­te an Sprung- und Knie­ge­lenk sowie am Wal­ker selbst mit Hil­fe eines ein­fa­chen bio­me­cha­ni­schen Modells berechnet:

  • star­re Kör­per mit rei­bungs­frei­en 3D-Gelenken,
  • Vor­fuß, Mit­tel- und Rückfuß,
  • Tibia (Unter­schen­kel),
  • Femur (Ober­schen­kel),
  • Becken.

Wei­ter­hin wur­den die mecha­ni­schen Eigen­schaf­ten der drei Wal­ker im Modell respek­ti­ve beim Gang ana­ly­siert. Dazu wur­de ein eigens ent­wi­ckel­tes und eva­lu­ier­tes bio­me­cha­ni­sches Unter­schen­kel-Fuß-Modell mit Kugel­ge­lenk 8 9 ver­wen­det. Am künst­li­chen Unter­schen­kel wur­de in den am Mess­tisch fixier­ten Wal­ker hori­zon­tal zuneh­mend Kraft in ante­ro-pos­te­rio­rer und in medio-late­ra­ler Rich­tung ein­ge­lei­tet und damit am Wal­ker ein exter­nes Moment in sagit­ta­ler und fron­ta­ler Ebe­ne appli­ziert. Die Kraft­ein­lei­tung erfolg­te mit­tels Prüf­ma­schi­ne von 0 bis 200 N. Die damit erzeug­ten Dreh­mo­men­te erreich­ten mit die­sem Vor­ge­hen 0 bis 70 Nm. Abhän­gig von den auf die Wal­ker ein­wir­ken­den Dreh­mo­men­ten wur­de die Defor­ma­ti­on der Wal­ker mit einem opti­schen Bewe­gungs­ana­ly­se­sys­tem (Vicon, 6 Kame­ras MX40, 100 Hz) erfasst und die Wal­ker-Stei­fig­keit bei Zunah­me des Dreh­mo­ments von 0 auf 35 Nm und von 35 auf 70 Nm bestimmt. Beim Gang wur­de die opti­sche Defor­ma­ti­on in den drei Belas­tungs­ebe­nen anhand ent­spre­chen­der Mar­ker bestimmt (s. o.)

Schließ­lich wur­den die Pro­ban­den gebe­ten, Sta­bi­li­tät und Tra­ge­kom­fort der ver­schie­de­nen Wal­ker im Sin­ne einer Rang­lis­te zu ver­glei­chen. Die Unter­su­chung stellt damit ein kon-trol­lier­tes ran­do­mi­sier­tes Expe­ri­ment mit ein­fak­to­ri­el­lem Ver­suchs­plan mit Mess­wie­der­ho­lung – drei expe­ri­men­tel­le Schuh­be­din­gun­gen (Wal­ker) unter drei rea­li­täts­na­hen Bedin­gun­gen (Ver­suchs­wie­der­ho­lun­gen) – dar.

Die sta­tis­ti­sche Ana­ly­se der inter­vall­ska­lier­ten Daten erfolg­te mit­tels Stan­dard­ver­fah­ren (SPSS oder Ver­gleich­ba­res) mit ein­fak­to­ri­el­ler Vari­anz­ana­ly­se (ANOVA) mit Ver­suchs­wie­der­ho­lung („repeated mea­su­res“) und paar­wei­sem t‑Test mit Tukey-Kramer-Korrektur.

Die bio­me­cha­ni­sche Unter­su­chung wur­de im Labor des IFD Colo­gne (Insti­tut für Funk­tio­nel­le Dia­gnos­tik Köln), die Mate­ri­al­un­ter­su­chung im Mate­ri­al­prüf­la­bor am Insti­tut für Bio­me­cha­nik und Ortho­pä­die der Deut­schen Sport­hoch­schu­le Köln durchgeführt.

Ergeb­nis­se

In der Sagit­tal­ebe­ne wäh­rend der Stand­pha­se (d. h. Stütz­pha­se) des nor­ma­len Gehens zei­gen sich deut­li­che Unter­schie­de in der Bewe­gung des Sprung­ge­lenks (Plantarflexion/Dorsalextension) und des Knie­ge­lenks (Flexion/Extension) zwi­schen der frei­en lin­ken und der per Wal­ker immo­bi­li­sier­ten rech­ten unte­ren Extre­mi­tät (Abb. 2): Wäh­rend die Bewe­gung des Sprung­ge­lenks nach­hal­tig durch die Wal­ker ein­ge­schränkt wird, erscheint die Bewe­gung des Knie­ge­lenks in der Sagit­tal­eben nahe­zu unbe­ein­flusst. Auch in der Fron­tal- und Trans­ver­sal­ebe­ne wird die Rück­fuß­mo­bi­li­tät deut­lich durch die Wal­ker-Orthe­sen ein­ge­schränkt (Abb. 3). Im Ver­gleich der drei Wal­ker fin­det sich nahe­zu kein Unter­schied in den Sprung­ge­lenks­be­we­gun­gen des nicht ver­sorg­ten kon­tralate­ra­len Bei­nes. Dage­gen zei­gen sich deut­li­che Unter­schie­de zwi­schen den Wal­kern an der ver­sorg­ten Sei­te (Tab. 1), wobei der „Rebound Air Wal­ker“ von Össur im Durch­schnitt über alle Ebe­nen die größ­te Sta­bi­li­tät vermittelt.

In der Fron­tal­ebe­ne (Inversion/ Ever­si­on) zei­gen alle drei Wal­ker eine deut­li­che Reduk­ti­on der Gelenk­be­we­gung. Die Wal­ker von Össur und DJO erreich­ten die bes­ten Ergeb­nis­se im Ver­gleich mit Oped in Bezug auf die Bewe­gungs­ein­schrän­kung des Sprung­ge­lenks in der Sagit­tal- und Fron­tal­ebe­ne. In Bezug auf die Trans­ver­sal­ebe­ne erscheint der Össur-Wal­ker mit deut­li­chem Abstand am effek­tivs­ten. Bei mode­ra­ter Bean­spru­chung – etwa bei beid­bei­ni­gen Knie­beu­gen – gelingt es die­sem Wal­ker am bes­ten, in der Sagit­tal­ebe­ne die Dor­salex­ten­si­on des Sprung­ge­lenks ein­zu­schrän­ken und damit ins­be­son­de­re die Achil­les­seh­ne zu ent­las­ten. Aber auch beim nor­ma­len Gang fin­det sich das größ­te Poten­zi­al zur Dreh­mo­men­tüber­nah­me und damit zur Ent­las­tung bei die­ser Orthese.

Alle unter­such­ten Wal­ker sind somit in der Lage, die Bewe­gun­gen des Sprung­ge­lenks in allen drei Bewe­gungs­ebe­nen ein­zu­schrän­ken. Ins­ge­samt zeigt jedoch der „Rebound Air Wal­ker“ (Össur) die größ­ten bio­me­cha­ni­schen Effek­te. Es folgt in der Wirk­in­ten­si­tät der „Air­cast Air­Se­lect Eli­te“ von DJO. Die­ser Wal­ker zeich­net sich durch gute Wirk­sam­keit in der Fron­tal­ebe­ne aus, zeigt aber deut­li­che Defi­zi­te in der Trans­ver­sal­ebe­ne und bei eini­gen Bean­spru­chungs­for­men in der Sagit­tal­ebe­ne. Die gemes­se­nen Sta­bi­li­täts­un­ter­schie­de in der Sagit­tal­ebe­ne mit gerings­ter Sta­bi­li­tät gegen Fle­xi­ons-/Ex­ten­si­ons­be­we­gun­gen durch den Oped-Wal­ker spie­gelt sich in der Wahr­neh­mung der Pro­ban­den wider. Ent­spre­chend wer­ten 7 von 8 Pro­ban­den den Oped-Wal­ker als am wenigs­ten sta­bil in der Sagit­tal­ebe­ne. In der Trans­ver­sal­ebe­ne ver­mit­telt der Össur-Wal­ker die inten­sivs­te Bewe­gungs­ein­schrän­kung, was sub­jek­tiv auch von 7 der 8 Pro­ban­den wahr­ge­nom­men wird.

Die am Rück­fuß bzw. an den Wal­ker-Orthe­sen wir­ken­den exter­nen Dreh­mo­men­te sowie das fron­ta­le exter­ne Moment am Knie wer­den für die Wal­ker-Orthe­se und die nicht ver­sorg­ten Bei­ne in Tabel­le 2 zusam­men­ge­fasst. Auch hier ist die Auf­nah­me exter­ner Momen­te in allen Ebe­nen durch den „Rebound Air Wal­ker“ im Durch­schnitt am größ­ten, ohne die Gelen­ke der Gegen­sei­te oder das ipsi­la­te­ra­le Knie­ge­lenk signi­fi­kant mehr zu belas­ten. Die Mess­da­ten beim Trep­pen­gang (trepp­auf wie trepp­ab) ent­spre­chen den Daten beim Gang in der Ebe­ne. Auch bei den beid­bei­ni­gen Knie­beu­gen („0.5 squat“) ent­spre­chen Gelenk­aus­schlä­ge und Bewe­gungs­um­fän­ge denen des Gehens auf ebe­nem Boden.

Mate­ri­al­prü­fung

Aus der Kor­re­la­ti­on der exter­nen Momen­te mit der Rest­be­weg­lich­keit im Rück­fuß resul­tiert die dyna­mi­sche Stei­fig­keit der Wal­ker­schäf­te in vivo in den unter­schied­li­chen Ebe­nen (Abb. 4). Auch bei den Mes­sun­gen am Modell zei­gen sich deut­li­che Unter­schie­de bei den Stei­fig­kei­ten der Wal­ker­schäf­te und damit bei der jewei­li­gen mecha­ni­schen Wider­stands­fä­hig­keit gegen exter­ne Momen­te in der Sagit­tal- und Fron­tal­ebe­ne (Abb. 5). Posi­tiv auf­fäl­lig ist hier­bei ins­be­son­de­re die mas­si­ve Zunah­me der Stei­fig­keit des „Rebound Air Wal­ker“ bei höhe­rer Krafteinwirkung.

Sub­jek­ti­ve Beurteilung

Die sub­jek­ti­ve Beur­tei­lung von Tra­ge­kom­fort und Sta­bi­li­tät durch die Pro­ban­den unter­streicht die bio­me­cha­ni­schen Ergeb­nis­se (Tab. 3). Acht der acht Befrag­ten geben dem „Rebound Air Wal­ker“ sowohl beim Tra­ge­kom­fort als auch bei der Sta­bi­li­tät die bes­te Bewertung.

Dis­kus­si­on

Aus den dar­ge­stell­ten Daten erge­ben sich eini­ge Impli­ka­tio­nen für die Pra­xis. Grund­sätz­lich schrän­ken alle unter­such­ten Wal­ker die Bewe­gung der Gelen­ke in den unter­such­ten drei Ebe­nen ein. Die deut­lichs­te Sta­bi­li­sie­rung wird bei sub­jek­tiv hohem Tra­ge­kom­fort durch den „Rebound Air Wal­ker“ von Össur erzielt. Die sub­jek­ti­ve Beur­tei­lung von Tra­ge­kom­fort und Sta­bi­li­tät durch die 8 Pro­ban­den kor­re­liert hoch mit den bio­me­cha­ni­schen Ergeb­nis­sen. Alle (8/8) der Befrag­ten ord­nen dem „Rebound Air Wal­ker“ sowohl beim Tra­ge­kom­fort als auch bei der Sta­bi­li­tät den Rang­platz 1 zu. Die­ser Wal­ker und der „Air­Se­lect Eli­te“ von DJO zeig­ten in der Rei­hen­fol­ge die bes­ten Ergeb­nis­se in Bezug auf die Bewe­gungs­ein­schrän­kung des Sprung­ge­lenks in der Sagit­tal- und Fron­tal­ebe­ne. In Bezug auf die Trans­ver­sal­ebe­ne ist der „Rebound Air Wal­ker“ mit deut­li­chem Abstand am effek­tivs­ten. Bei mode­ra­ter Bean­spru­chung, etwa bei beid­bei­ni­gen Knie­beu­gen, gelingt es die­ser Wal­ker-Orthe­se am bes­ten, in der sagit­ta­len Ebe­ne die Dor­salex­ten­si­on des Sprung­ge­lenks ein­zu­schrän­ken und damit ins­be­son­de­re die Achil­les­seh­ne zu ent­las­ten. Aber auch beim nor­ma­len Gang zeigt sich das größ­te Poten­zi­al zur Dreh­mo­men­tüber­nah­me und damit zur Ent­las­tung bei die­sem Walker.

Die vor­lie­gen­de Stu­die zeigt die gene­rel­le Eig­nung unter­schied­li­cher Wal­ker zur Sta­bi­li­sie­rung von Fuß und Sprung­ge­lenk auf, weist aber auf­grund der hete­ro­ge­nen Ergeb­nis­se auch auf rele­van­te bio­me­cha­ni­sche Unter­schie­de hin, die durch­aus kli­nisch rele­vant sein kön­nen. Eine Erwei­te­rung der Stich­pro­be und des Prüf­plans um kli­nisch vali­dier­te Fra­gen wird daher emp­foh­len, ins­be­son­de­re um Effek­te auf einem höhe­ren Signi­fi­kanz­ni­veau zu gene­rie­ren und um kli­nisch rele­van­te Unter­schie­de nach­wei­sen zu können.

Fazit

Alle unter­such­ten Wal­ker sind in der Lage, die Bewe­gun­gen des Sprung­ge­lenks in allen drei Bewe­gungs­ebe­nen ein­zu­schrän­ken. Die sub­jek­ti­ve Beur­tei­lung von Tra­ge­kom­fort und Sta­bi­li­tät durch die acht Pro­ban­den kor­re­liert bemer­kens­wer­ter­wei­se hoch mit den bio­me­cha­ni­schen Ergeb­nis­sen. Die Mess­ergeb­nis­se zei­gen eine Hete­ro­ge­ni­tät hin­sicht­lich der Sta­bi­li­sie­rungs­ef­fek­te der unter­schied­li­chen Wal­ker. Ins­ge­samt zeigt jedoch der „Rebound Air Wal­ker“ von Össur die größ­ten bio­me­cha­ni­schen Effek­te. Die Ergeb­nis­se wei­sen auf eine sinn­vol­le Erwei­te­rung der Stich­pro­be hin, ins­be­son­de­re um signi­fi­kan­te Effek­te auf einem höhe­ren Signi­fi­kanz­ni­veau zu gene­rie­ren und Unter­schie­de ent­spre­chend belast­bar nach­wei­sen zu können.

Inter­es­sen­kon­flikt

Haupt­au­tor Ingo Vol­ker Rem­bitz­ki ist als Direc­tor for Medi­cal Affairs bei der Fir­ma Össur B. V. ange­stellt. Die Co-Autoren Chris­toph Becher, Tho­mas Stein und Andre­as Göse­le-Kop­pen­burg geben an, dass Bera­ter- oder Refe­ren­ten­ver­trä­ge mit der Fir­ma Össur bestehen.

Für die Autoren:
Ingo Vol­ker Rem­bitz­ki, PT, MT
Direc­tor, Medi­cal Affairs
Össur Euro­pe B. V.
De Scha­kel 70
5651 GH Eind­ho­ven, Niederlande
info@physioclinics.de

Begut­ach­te­ter Beitrag/reviewed paper

Zitation 
Rem­bitz­ki I V, Becher C, Wis­ser A, Stein TH, Göse­le-Kop­pen­burg A. Bio­me­cha­ni­sche Eva­lua­ti­on unter­schied­li­cher Wal­ker zur Belas­tungs­re­duk­ti­on an Achil­les­seh­ne und Sprung­ge­lenk. Ortho­pä­die Tech­nik, 2020; 71 (4): 58–64
 Bewe­gungs­um­fang [°] 
Mit Orthe­seDJO (D)Oped (O)Össur (Ö)Diff
ROMx1,48 ± 0,45
3,27 ± 0,16
2,46 ± 1,10
O > Ö > D
ROMy
2,89 ± 0,20
4,66 ± 0,05
2,44 ± 0,18
O > D = Ö
ROMz
4,01 ± 0,83
3,28 ± 0,782,47 ± 0,21
D > O > Ö
Ohne Orthe­se
kon­tra-Iat DJO
kon­tra-Iat Oped
kon­tra-Iat Össur
ROMx
14,94 ± 0,45
19,05 ± 2,70
15,20 ± 2,02
O > Ö = D
ROMy
28,87 ± 12,47
28,43 ± 13,66
28,44 ± 13,56
O = Ö = D
ROMz
15,39 ± 7,01
15,65 ± 6,86
16,92 ± 5,01
O = Ö = D
Tab. 1 Ver­glei­chen­de Bewe­gungs­um­fän­ge (ROM, „ran­ge of moti­on“) in der Stütz­pha­se in Fron­tal- (ROMx), Sagit­tal- (ROMy) und Trans­ver­sal­ebe­ne (ROMz) mit den unter­schied­li­chen Orthe­sen, respek­ti­ve am frei­en („kon­tra-lat“) Bein. Die Spal­te „Diff“ bil­det signi­fi­kan­te Unter­schie­de im Mit­tel­wert zwi­schen den ein­zel­nen Orthe­sen ab; p < 0.05 wird mit > dar­ge­stellt, p > 0.05 mit = .
 Exter­ne Dreh­mo­men­te Sprung­ge­lenk [Nm/kg] 
Mit Orthe­se
DJO (D)
Oped (O)
Össur (Ö)
Diff
ROMx (O)0,20 ± 0,02
0,28 ± 0,02
0,29 ± 0,08
Ö = O > D
ROMy (O)
1,77 ± 0,01
1,36 ± 0,11
1,82 ± 0,08
Ö > D > O
ROMz (O)
0,11 ± 0,01
0,12 ± 0,04
0,10 ± 0,04
Ö = D = O
ROMx (K)
0,45 ± 0,120,27 ± 0,01
0,33 ± 0,01
D > Ö > O
Ohne Orthe­se
kon­tra-Iat DJO
kon­tra-Iat Oped
kon­tra-Iat Össur
ROMx (A)
0,45 ± 0,03
0,55 ± 0,020,41 ± 0,11
O > D > Ö
ROMy (A)
1,45 ± 0,081,35 ± 0,231,43 ± 0,15
D = Ö > D
ROMz (A)
0,14 ± 0,030,13 ± 0,06
0,14 ± 0,06
Ö = D = O
ROMx (K)
0,68 ± 0,04
0,82 ± 0,190,70 ± 0,02O > Ö = D
Tab. 2 Dar­stel­lung der exter­nen Momen­te an Orthe­se (O) respek­ti­ve Sprung­ge­lenk (A) und am jewei­li­gen Knie­ge­lenk (K) in Fron­tal- (ROMx), Sagit­tal- (ROMy) und Trans­ver­sal­ebe­ne (ROMz) mit den unter­schied­li­chen Orthe­sen respek­ti­ve am frei­en („kon­tra-lat“) Bein. Die Spal­te „Diff“ bil­det signi­fi­kan­te Unter­schie­de im Mit­tel­wert zwi­schen den ein­zel­nen Wal­kern ab; p < 0.05 wird mit > dar­ge­stellt, p > 0.05 mit = . Dar­stel­lung von Mit­tel­wer­ten und Stan­dard­ab­wei­chun­gen, die exter­nen Dreh­mo­men­te wur­den dabei auf die indi­vi­du­el­len Kör­per­ma­ße der Pro­ban­den nor­ma­li­siert, um die Dreh­mo­men­te – also die Last­auf­nah­me durch die Wal­ker – inner­halb der Stich­pro­be ver­gleich­bar zu machen. Die Mess­wer­te an der frei­en Extre­mi­tät ent­spre­chen wei­test­ge­hend den aus der Lite­ra­tur bekann­ten Wer­ten, ein­zig in der Sagit­tal­ebe­ne sind die Wer­te mode­rat erhöht, was mög­li­cher­wei­se durch den kon­tralate­ra­len Wal­ker erklärt wer­den kann. Es fällt zudem auf, dass das exter­ne Adduk­ti­ons­mo­ment am Knie (Mx (K)) des nicht invol­vier­ten Beins sich bei Oped bemer­kens­wer­ter­wei­se signi­fi­kant erhöht und mit 0,82 ± 0,19 Nm/kg einen für das media­le Kom­par­ti­ment des Knie­ge­lenks kri­ti­schen Wert erreicht.
 Sta­bi­li­tätTra­ge­kom­fort
I (höchs­te)II (mitt­le­rer)III (gerings­ter)I (höchs­ter)II (mitt­le­rer)III (gerings­ter)
DJO026035
Oped062053
Össur800800
Tab. 3 Sub­jek­ti­ve Wahr­neh­mung von Sta­bi­li­tät und Tra­ge­kom­fort. Dar­ge­stellt ist jeweils die Wahr­neh­mung der Pro­ban­den auf einer Ska­la I–III, wobei I der höchs­ten Sta­bi­li­tät respek­ti­ve dem höchs­ten Tra­ge­kom­fort entspricht.
  1. Bucksch S, Hoff­mann N, Oster­kamp N, Yil­maz S. Bar­mer Heil- und Hilfs­mit­tel­re­port 2018. Ber­lin: Bar­mer, 2018. https://www.barmer.de/blob/195652/0674c58e62431dd80c2e9b77e4a71dcb/data/2019–01-16-barmer-heil–und-hilfsmittelreport-2019.pdf (Zugriff am 10.03.2020)
  2. Brech­tel T, Kos­s­ack N, Grandt D. Bar­mer GEK Heil- und Hilfs­mit­tel­re­port 2016. Ber­lin: Bar­mer GEK, 2016. https://www.barmer.de/blob/77942/a6a48386ab57c7c566b58166a86d75bf/data/pdf-barmer-gek-heil-und-hilfsmittelreport-2016.pdf (Zugriff am 10.03.2020)
  3. Sint A, Baum­bach SF, Böcker W, Kam­mer­lan­der C, Kanz KG, Braun­stein M, et al. Influ­ence of age and level of acti­vi­ty on the app­li­ca­bi­li­ty of a wal­ker ortho­sis – A pro­spec­ti­ve stu­dy in dif­fe­rent cohorts of healt­hy vol­un­te­ers. BMC Mus­cu­los­ke­let Dis­ord, 2018; 19 (1): 1–9
  4. Guts­feld P, Sim­mel S, Ben­ning E, Brand A, Augat P. Orthe­sen in der Unfall­chir­ur­gie. Trau­ma und Berufs­krank­heit, 2016; 18 (2): 116–124
  5. Sint A, Baum­bach SF, Böcker W, Kam­mer­lan­der C, Kanz KG, Braun­stein M, et al. Influ­ence of age and level of acti­vi­ty on the app­li­ca­bi­li­ty of a wal­ker ortho­sis – A pro­spec­ti­ve stu­dy in dif­fe­rent cohorts of healt­hy vol­un­te­ers. BMC Mus­cu­los­ke­let Dis­ord, 2018; 19 (1): 1–9
  6. Guts­feld P, Sim­mel S, Ben­ning E, Brand A, Augat P. Orthe­sen in der Unfall­chir­ur­gie. Trau­ma und Berufs­krank­heit, 2016; 18 (2): 116–124
  7. Fran­ke J, Gold­hahn S, Audi­gé L, Koh­ler H, Went­zen­sen A. The dyna­mic vacu­um ortho­sis: A func­tio­n­al and eco­no­mi­c­al bene­fit? Int Orthop, 2008; 32 (2): 153–158
  8. Aram­pat­zis A, Brueg­ge­mann GP, Klap­sing GM. A three-dimen­sio­nal shank-foot model to deter­mi­ne the foot moti­on during lan­dings. Med Sci Sport Exerc, 2002; 34 (1): 130–138
  9. Aram­pat­zis A, Morey-Klap­sing G, Brüg­ge­mann GP. Ortho­tic effect of a sta­bi­li­sing mecha­nism in the sur­face of gym-nastic mats on foot moti­on during lan­dings. J Elec­tro­myo­gr Kine­si­ol, 2005; 15 (5): 507–515
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