Effek­te ver­schie­de­ner Orthe­sen­kon­zep­te auf die Knie­ge­lenk­sta­bi­li­tät bei Pati­en­ten mit vor­de­rer Kreuzbandruptur

A. Focke, H. Steingrebe, F. Möhler, St. Ringhof, St. Sell, W. Potthast, Th. Stein
In der Rehabilitation nach Kreuzbandverletzungen werden häufig Knieorthesen eingesetzt, deren Wirksamkeit in Bezug auf die Gelenkstabilisierung insbesondere bei Alltags- und Sportbewegungen jedoch noch nicht hinreichend untersucht worden ist. Ziel dieser Studie war es daher, den Einfluss einer Hartrahmen- und einer Softorthese auf die Kniegelenkkinematik von Patienten mit vorderer Kreuzbandruptur zu untersuchen. Dazu wurden zwei Bewegungsaufgaben gewählt, die die Kniebewegung in der Frontalebene (Gehen mit seitlich kippender Kraftmessplatte) und in der Transversalebene (180° Richtungswechsel) provozieren. Die Ergebnisse zeigen, dass beide Orthesen das Kniegelenk in ähnlicher Weise stabilisieren.

Ein­lei­tung

Ana­to­misch bedingt ist das Knie­ge­lenk bei Ver­dre­hun­gen und extre­mer Trans­la­ti­on des Femurs gegen die Tibia nicht knö­chern geführt bzw. gesi­chert und daher beson­ders bei Sport­ar­ten mit hohem Stop-and-go-Anteil, Sprün­gen und Lan­dun­gen sowie Dreh­be­we­gun­gen und schnel­len Geschwin­dig­keits- und Rich­tungs­wech­seln auf die sichern­de Funk­ti­on eines intak­ten Band-Mus­kel-Appa­rats ange­wie­sen 1. Als typi­sche Situa­tio­nen, die zu vor­de­ren Kreuz­bandrup­tu­ren füh­ren, wer­den Bewe­gun­gen beschrie­ben, die mit einem hohen exter­nen Val­gus­mo­ment in Kom­bi­na­ti­on mit einer Innen- oder Außen­ro­ta­ti­on im Knie­ge­lenk ein­her­ge­hen 2.

Infol­ge einer Rup­tur des vor­de­ren Kreuz­ban­des (VKB) kommt es zu bio­me­cha­ni­schen und neu­ro­mus­ku­lä­ren Ver­än­de­run­gen am Knie­ge­lenk 3 4 5 6 7 8 9, die zu einem erhöh­ten Risi­ko von Sekun­där­ver­let­zun­gen 10 oder chro­ni­schen Erkran­kun­gen, zum Bei­spiel an den Menis­ken und am Gelenk­knor­pel (Arthro­se) 11, füh­ren kön­nen. Unab­hän­gig von der gewähl­ten The­ra­pie­me­tho­de (ope­ra­tiv oder kon­ser­va­tiv) wer­den häu­fig ortho­pä­di­sche Hilfs­mit­tel wie Knie­or­the­sen ein­ge­setzt, die das Gelenk sta­bi­li­sie­ren und somit Fol­ge­ver­let­zun­gen ver­hin­dern sol­len. Klas­si­sche Hart­rah­men­or­the­sen sind nach dem Vier-Punkt-Sta­bi­li­sie­rungs­prin­zip auf­ge­baut, das sich durch ein rigi­des Gestell aus har­tem Kunst­stoff oder Alu­mi­ni­um aus­zeich­net. Sie die­nen der Füh­rung der an der Gelenk­bil­dung betei­lig­ten Seg­men­te und sol­len die Innen­ro­ta­ti­on, die Ab- und Adduk­ti­on sowie die vor­de­re bzw. hin­te­re Schub­la­de begrenzen.

Vor allem auf­grund der unein­heit­li­chen Stu­di­en­la­ge und deren kon­tro­ver­sen Ergeb­nis­sen zur Effek­ti­vi­tät sol­cher Hart­rah­men­or­the­sen 3 12 13 14 15 16 17 18 ste­hen ver­mehrt auch alter­na­ti­ve Orthe­sen­kon­zep­te im Fokus, die neben einer rein mecha­ni­schen Ver­bes­se­rung der Knie­sta­bi­li­tät auch sen­so­mo­to­ri­sche Aspek­te der Gelenk­kon­trol­le ver­fol­gen. So haben zum Bei­spiel Ban­da­gen einen posi­ti­ven Effekt auf die Pro­prio­zep­ti­on 19 20 21 22 23 24, bie­ten Pati­en­ten mit einer VKB-Rup­tur aller­dings zu wenig mecha­ni­sche Sta­bi­li­tät 25. Soft­or­the­sen schei­nen die posi­ti­ven Eigen­schaf­ten einer mecha­nisch sta­bi­len Hart­rah­men­or­the­se mit den pro­prio­zep­ti­ven Vor­tei­len einer Ban­da­ge zu ver­ei­nen, da sie aus einem Spe­zi­al­ge­strick bestehen, zusätz­lich aller­dings über seit­li­che Schie­nen mit mecha­ni­schen Orthe­sen­ge­len­ken ver­fü­gen, die eine erhöh­te Sta­bi­li­tät ver­lei­hen 26 27.

Im direk­ten Ver­gleich mit klas­si­schen Hart­rah­men­or­the­sen schnei­den Soft­or­the­sen aller­dings nicht immer bes­ser ab. Bis­he­ri­ge Stu­di­en zei­gen auch hier wider­sprüch­li­che Ergeb­nis­se. So wer­den Vor­tei­le sowohl für die Soft­or­the­se 3 28 als auch für die Hart­rah­men­or­the­se 3 nach­ge­wie­sen; ande­re Stu­di­en wie­der­um zei­gen gar kei­ne Effek­te der bei­den Orthe­sen­kon­zep­te 29. In bis­he­ri­gen Stu­di­en wur­den kaum Bewe­gungs­auf­ga­ben durch­ge­führt, die das Knie­ge­lenk in trans­ver­sa­ler und fron­ta­ler Ebe­ne pro­vo­zie­ren. Da außer­dem die Knie­ge­lenk­ki­ne­ma­tik – als ­wich­ti­ger Para­me­ter zur Beschrei­bung der Knie­sta­bi­li­tät 30 – bis­her nur unzu­rei­chend unter­sucht wur­de, ist bis heu­te unklar, wel­ches Orthe­sen­kon­zept das Knie­ge­lenk in All­tags- und Sport­be­we­gun­gen bes­ser stabilisiert.

Das Ziel der hier vor­ge­stell­ten Stu­die war es daher, den Ein­fluss zwei­er Orthe­sen­kon­zep­te (Hart­rah­men vs. Soft) auf die Knie­ge­lenk­ki­ne­ma­tik von Pati­en­ten mit VKB-Rup­tur zu unter­su­chen. Aus­ge­wählt wur­den hier­für zwei Bewe­gungs­auf­ga­ben, die das Knie­ge­lenk sowohl in fron­ta­ler als auch in trans­ver­sa­ler Ebe­ne pro­vo­zie­ren, um die Mecha­nis­men einer VKB-Rup­tur abbil­den und tes­ten zu können.

Metho­dik

Pro­ban­den

Ins­ge­samt 17 Pro­ban­den (10 weib­lich, 7 männ­lich; Alter: 44,4 ± 11,5 Jah­re; Grö­ße: 1,68 ± 0,08 m, Gewicht: 77,6 ± 11,5 kg) mit nicht ope­rier­ter, ein­sei­ti­ger Rup­tur des VKB nah­men an der Stu­die teil. Die Knie­in­sta­bi­li­tät wur­de als wich­tigs­tes Ein­schluss­kri­te­ri­um mit drei ver­schie­de­nen Tests ermit­telt und wur­de ange­nom­men, wenn zwei der drei fol­gen­den Kri­te­ri­en erfüllt waren:

  1. Sei­tig­keits­dif­fe­renz der vor­de­ren Schub­la­de von min­des­tens 3 mm, ermit­telt mit dem Arthro­me­ter „KT-1000TM“ (MED­me­tric, San ­Die­go, Kalifornien),
  2. Sym­me­trie­in­dex klei­ner als 85 % beim „Sin­gle Hop for Distance“ 31 sowie beim
  3. „Timed Hop“ 31.

Neben der Knie­in­sta­bi­li­tät wur­den wei­te­re Ein­schluss­kri­te­ri­en definiert:

  • ein­sei­ti­ge VKB-Ruptur,
  • Alter zwi­schen 18 und 60 Jahren,
  • mode­ra­te sport­li­che Aktivität,
  • kei­ne Ver­let­zung des hin­te­ren Kreuz­ban­des oder ande­rer Strukturen,
  • kei­ne Gonar­thro­se im Sta­di­um 2–4 32,
  • kei­ne Ver­let­zun­gen an der kon­tra­la­te­ra­len Seite.

Das Stu­di­en­de­sign wur­de von der Ethik-Kom­mis­si­on bei der Lan­des­ärz­te­kam­mer Baden-Würt­tem­berg geprüft; alle Pati­en­ten wur­den über den genau­en Ablauf der Stu­die infor­miert und gaben eine schrift­li­che Ein­ver­ständ­nis­er­klä­rung ab, an der Stu­die teilzunehmen.

Pro­to­koll

Alle Pro­ban­den wur­den mit einer Soft­or­the­se aus einem Spe­zi­al­ge­strick („Sof­Tec Genu“, Bau­er­feind Inc., Zeu­len­ro­da-Trie­bes) und einer Hart­rah­men­or­the­se („Don­joy 4Titude“, Ormed GmbH, Frei­burg) aus­ge­stat­tet. Bei­de Orthe­sen wur­den von einem Ortho­pä­die­tech­ni­ker indi­vi­du­ell ange­passt, und die Pati­en­ten erhiel­ten eine Ein­wei­sung, wie die Orthe­sen rich­tig ange­legt wer­den müs­sen. Nach einer min­des­tens vier­wö­chi­gen Gewöh­nungs­pha­se an die bei­den Orthe­sen wur­den die Daten bei einem Mess­ter­min am Bio­Mo­ti­on Cen­ter des Insti­tuts für Sport und Sport­wis­sen­schaft am KIT in Karls­ru­he erho­ben. Dabei führ­ten die Pro­ban­den zwei ver­schie­de­ne Bewe­gungs­auf­ga­ben durch:

  1. Gehen über eine kipp­ba­re Platte,
  2. 180° Rich­tungs­wech­sel.

Bei­de Auf­ga­ben wur­den von den Pro­ban­den aus­schließ­lich mit dem ver­letz­ten Bein unter drei ran­do­mi­sier­ten Bedin­gun­gen durchgeführt:

  • ohne Orthe­se,
  • mit Hart­rah­men­or­the­se,
  • mit Soft­or­the­se.

Beim Gehen lie­fen die Pro­ban­den mit einer vor­ge­ge­be­nen Geschwin­dig­keit von 5 km/h (± 5 %) über eine nach rechts oder links kipp­ba­re Plat­te (Abb. 1), um eine Stö­rung in media­ler oder late­ra­ler Rich­tung zu pro­vo­zie­ren. Vor­ga­be war, die Plat­te jeweils mit dem ver­letz­ten Bein zu tref­fen. Dabei wur­de der Zeit­punkt der Kip­pung über Licht­schran­ken kon­trol­liert und so gewählt, dass die Plat­te ent­we­der bereits vor dem Schritt auf die Plat­te in end­gra­di­ger Posi­ti­on (9°) gekippt war (prä­dik­ti­ve Situa­ti­on) oder erst wäh­rend des Schrit­tes auf der Plat­te kipp­te (reak­ti­ve Situa­ti­on). Alle Expe­ri­men­tal­be­din­gun­gen (Kip­pung medi­al oder late­ral, vor oder wäh­rend des Schrit­tes) wur­den inner­halb der drei Orthe­sen­be­din­gun­gen (Ohne, Hart­rah­men, Soft) ran­do­mi­siert, sodass die Pro­ban­den vor Bewe­gungs­be­ginn nicht wuss­ten, wel­che Bewe­gung als Nächs­tes folgte.

Für jede Test­be­din­gung wur­den drei gül­ti­ge Ver­su­che auf­ge­zeich­net. Da im Zusam­men­hang mit einer VKB-Rup­tur vor allem die Stö­rung in media­ler Rich­tung rele­vant ist, wur­den im Rah­men die­ser Stu­die nur die Ver­su­che aus­ge­wer­tet, die die­se Bewe­gung provozierten.

Bei den Rich­tungs­wech­seln um 180° lie­fen die Pro­ban­den mit einer vor­ge­ge­be­nen Geschwin­dig­keit von 7 km/h (± 5 %) auf die gera­de, fixier­te Plat­te zu (Abb. 1), um mit dem ver­letz­ten Bein auf der Plat­te eine 180°-Drehung in Form eines „step turn“ aus­zu­füh­ren und wie­der zurück­zu­lau­fen. Wie­der wur­den für jede Test­be­din­gung drei gül­ti­ge Ver­su­che aufgezeichnet.

Daten­auf­nah­me

Die kine­ma­ti­schen Daten wur­den mit einem Infra­rot-Kame­ra-Sys­tem (10 Kame­ras, 200 Hz, Vicon Moti­on Sys­tems, Oxford Metrics Group, Oxford, United King­dom) erfasst. Dazu wur­den 42 reflek­tie­ren­de Mar­ker an den für das Mehr­kör­per­mo­dell rele­van­ten ana­to­mi­schen Kör­per­punk­ten am Pro­ban­den ange­bracht (Abb. 2). Zusätz­lich wur­den 22 anthro­po­me­tri­sche Para­me­ter erfasst 31 33. Zur Berech­nung der kine­ma­ti­schen Para­me­ter wur­de das Mehr­kör­per­mo­dell „alaska/Dynamicus“ 33 genutzt.

Für die dyna­mi­schen Ver­su­che mit Orthe­se muss­ten die bei­den Knie­mar­ker (medi­al und late­ral) am ver­letz­ten Bein ent­fernt wer­den. Daher wur­den zusätz­li­che Clus­ter­mar­ker am Ober- und Unter­schen­kel ange­bracht, um die Knie­mar­ker im Nach­hin­ein rekon­stru­ie­ren zu kön­nen 34. Für eine ein­heit­li­che Daten­aus­wer­tung aller Ver­su­che wur­de die­se Berech­nungs­me­tho­de für alle drei Orthe­sen­be­din­gun­gen durchgeführt.

Daten­ana­ly­se

Die kine­ma­ti­schen Daten wur­den für bei­de Bewe­gungs­auf­ga­ben wäh­rend der Stand­pha­se auf der Plat­te ana­ly­siert. Um Aus­sa­gen über die Knie­sta­bi­li­tät tref­fen zu kön­nen, wur­den zum Ver­gleich der drei Orthe­sen­be­din­gun­gen fol­gen­de Para­me­ter in allen drei Ebe­nen (sagit­tal, fron­tal, trans­ver­sal) berechnet:

  • mini­ma­ler und maxi­ma­ler Knie­ge­lenk­win­kel (Min, Max),
  • Ran­ge of Moti­on (RoM),
  • der Knie­win­kel zum Zeit­punkt des Fer­sen­auf­sat­zes (FA) und
  • der Knie­win­kel zum Zeit­punkt der maxi­ma­len resul­tie­ren­den Boden­re­ak­ti­ons­kraft (Max BRK).

Die Wer­te der drei gül­ti­gen Ver­su­che wur­den für jede Test­be­din­gung gemittelt.

Sta­tis­tik

Um den Effekt der Orthe­sen (Ohne, Hart, Soft) auf die Knie­win­kel zu unter­su­chen, wur­de für jede Bewe­gung (Gehen prä­dik­tiv, Gehen reak­tiv, Rich­tungs­wech­sel) eine ein­fak­to­ri­el­le Vari­anz­ana­ly­se mit Mess­wie­der­ho­lung durch­ge­führt. Für die Post-hoc-Ver­glei­che wur­de die Holm-Bon­fer­ro­ni-Kor­rek­tur ange­wandt. Als Effekt­stär­ke wur­de das par­ti­el­le Eta-Qua­drat (klei­ner Effekt: ƞ p2 = 0,01; mitt­le­rer Effekt: ƞ p2 = 0,06; gro­ßer Effekt: ƞ p2 = 0,14) 35 36 ange­ge­ben; das Signi­fi­kanz­ni­veau für alle sta­tis­ti­schen Tests lag bei 0,05.

Ergeb­nis­se

Abbil­dung 3 zeigt die Knie­win­kel­ver­läu­fe in allen drei Ebe­nen für alle drei Bewe­gungs­auf­ga­ben wäh­rend der Stand­pha­se. Die Mit­tel­wer­te der Knie­ge­lenk­win­kel sind in den Tabel­len 1 bis 3 dargestellt.

Der maxi­ma­le Knie­val­gus­win­kel, der sich bei bei­den Geh­be­din­gun­gen (prä­dik­tiv und reak­tiv) zu Beginn der Stand­pha­se zeig­te, konn­te durch bei­de Orthe­sen signi­fi­kant redu­ziert wer­den (Tab. 1 u. 2). Die Pati­en­ten gin­gen mit bei­den Orthe­sen, vor allem aber mit der Hart­rah­men­or­the­se, mit signi­fi­kant stär­ker gebeug­tem Knie; die Hart­rah­men­or­the­se redu­zier­te den maxi­ma­len Außen­ro­ta­ti­ons­win­kel sowie die Knie­au­ßen­ro­ta­ti­on zum Zeit­punkt der größ­ten Boden­re­ak­ti­ons­kraft signi­fi­kant für bei­de Geh­be­din­gun­gen (Tab. 1 u. 2). Die Soft­or­the­se redu­zier­te nur den maxi­ma­len Außen­ro­ta­ti­ons­win­kel signi­fi­kant, und dies nur für das prä­dik­ti­ve Gehen. Der RoM in trans­ver­sa­ler Ebe­ne sowie der maxi­ma­le Innen­ro­ta­ti­ons­win­kel ver­grö­ßer­ten sich signi­fi­kant mit bei­den Orthe­sen, stär­ker jedoch mit der Hartrahmenorthese.

Beim Rich­tungs­wech­sel redu­zier­te sich der Außen­ro­ta­ti­ons­win­kel zum Zeit­punkt des Boden­kon­tak­tes sowie zum Zeit­punkt der größ­ten Boden­re­ak­ti­ons­kraft signi­fi­kant mit bei­den Orthe­sen (Tab. 3). Wie­der ver­grö­ßer­te sich der RoM in trans­ver­sa­ler Ebe­ne für bei­de Orthe­sen signi­fi­kant; der maxi­ma­le Innen­ro­ta­ti­ons­win­kel ver­grö­ßer­te sich beim Rich­tungs­wech­sel aller­dings nur für die Hart­rah­men­or­the­se signifikant.

Dis­kus­si­on

Die Ergeb­nis­se zei­gen, dass bei­de Orthe­sen die Knie­ge­lenk­ki­ne­ma­tik von Pati­en­ten mit VKB-Rup­tur ver­än­dern. Beim Gehen konn­ten bei­de Orthe­sen den maxi­ma­len Val­gus­win­kel im Ver­gleich zur Bedin­gung ohne Orthe­se signi­fi­kant redu­zie­ren und somit das Knie vor ungüns­ti­gen Bewe­gun­gen in die­ser Ebe­ne schüt­zen. Beim Rich­tungs­wech­sel wur­de eine Außen­ro­ta­ti­on im Knie­ge­lenk pro­vo­ziert, die aller­dings von kei­ner der bei­den Orthe­sen signi­fi­kant redu­ziert wer­den konn­te. Auf­fäl­lig für bei­de Bewe­gungs­auf­ga­ben war, dass sich der RoM in der trans­ver­sa­len Ebe­ne durch das Tra­gen bei­der Orthe­sen signi­fi­kant vergrößerte.

Ein Ver­gleich der Ergeb­nis­se mit bis­he­ri­gen Stu­di­en fällt schwer, da die ange­wand­ten Metho­den stark vari­ie­ren. Eini­ge Stu­di­en konn­ten sowohl für Hart­rah­men­or­the­sen als auch für Soft­or­the­sen posi­ti­ve Effek­te ermit­teln. Dabei konn­te die Hart­rah­men­or­the­se das Knie durch ihren rigi­den Auf­bau vor allem gegen ungüns­ti­ge Bewe­gun­gen in fron­ta­ler und trans­ver­sa­ler Ebe­ne schüt­zen 3 8 12 28. Stu­di­en mit Soft­or­the­sen zei­gen dage­gen posi­ti­ve Effek­te eher in Berei­chen der pos­tu­ra­len Kon­trol­le oder der Kraft­an­stiegs­ra­te 7 28. Durch die seit­li­chen Schie­nen mit mecha­ni­schen Orthe­sen­ge­len­ken kön­nen Soft­or­the­sen aber auch ungüns­ti­ge Kniero­ta­tio­nen ver­rin­gern 26. Im Gegen­satz dazu gibt es aller­dings auch vie­le Stu­di­en, die vor allem in dyna­mi­sche­ren Situa­tio­nen kei­ne posi­ti­ven Effek­te von ver­schie­de­nen Orthe­sen nach­wei­sen konn­ten 37 38. Auch der direk­te Ver­gleich zwi­schen Hart­rah­men- und Soft­or­the­sen führt auf­grund der unein­heit­li­chen Ergeb­nis­la­ge bis­her zu kei­nen ein­deu­ti­gen Emp­feh­lun­gen, wel­che Orthe­se für Pati­en­ten mit VKB-Rup­tur bevor­zugt ein­zu­set­zen ist 3 16 28. Das ist zum Teil auch auf die Metho­den­wahl zurück­zu­füh­ren, die eine Aus­sa­ge über den rich­ti­gen Ein­satz von Hart- bzw. Soft­or­the­sen in All­tags- bzw. Sport­be­we­gun­gen bei Pati­en­ten mit VKB-Rup­tur nicht zulässt. So haben Beyn­non et al. 3 zum Bei­spiel kei­ne dyna­mi­schen All­tags- oder Sport­be­we­gun­gen getes­tet. Sin­ger und Lamon­tagne 16 haben nur gesun­de Pro­ban­den unter­sucht, und Strut­zen­ber­ger et al. 28 haben kei­ne kine­ma­ti­schen Daten für das Knie­ge­lenk erfasst.

Umso wich­ti­ger sind daher die Ergeb­nis­se der aktu­el­len Stu­die, für die dyna­mi­sche Bewe­gungs­auf­ga­ben gewählt wur­den, die das Knie­ge­lenk sowohl in der Fron­tal- als auch in der Trans­ver­sal­ebe­ne pro­vo­zie­ren. Zudem wur­den aus­schließ­lich Pati­en­ten mit VKB-Rup­tur unter­sucht und deren 3D-Knie­ge­lenk­ki­ne­ma­tik erfasst. Die Ergeb­nis­se zei­gen im direk­ten Ver­gleich, dass beim Gehen bei­de Orthe­sen sowohl die maxi­ma­le Abduk­ti­on als auch die maxi­ma­le Außen­ro­ta­ti­on im Knie­ge­lenk redu­zie­ren kön­nen. Die Effek­te der bei­den Orthe­sen waren dabei in bei­den Bewe­gungs­ebe­nen sehr ähn­lich, wobei die Reduk­ti­on der Außen­ro­ta­ti­on für die Hart­rah­men­or­the­se noch etwas deut­li­cher zu sehen war. Beson­ders in der trans­ver­sa­len Ebe­ne scheint die Hart­rah­men­or­the­se mit ihren fes­ten Quer­ver­stre­bun­gen eine noch bes­se­re mecha­ni­sche Füh­rung und Sta­bi­li­tät zu bie­ten als die Soft­or­the­se. Da die Soft­or­the­se aller­dings zusätz­lich zur mecha­ni­schen Sta­bi­li­tät in der trans­ver­sa­len Ebe­ne (die Außen­ro­ta­ti­on konn­te auch hier signi­fi­kant redu­ziert wer­den) auch poten­zi­ell posi­ti­ve Effek­te im Bereich der Pro­prio­zep­ti­on und der neu­ro­mus­ku­lä­ren Kon­trol­le auf­wei­sen könn­te, könn­te sie ins­be­son­de­re für Pati­en­ten mit VKB-Rup­tur inter­es­sant sein, da eine Kreuz­band­ver­let­zung nicht nur zu mecha­ni­schen, son­dern auch zu pro­prio­zep­ti­ven Beein­träch­ti­gun­gen im Knie­ge­lenk führt 5 6 7.

Auch beim Rich­tungs­wech­sel waren die Effek­te der bei­den Orthe­sen in fron­ta­ler und trans­ver­sa­ler Ebe­ne sehr ähn­lich. Eine signi­fi­kan­te Reduk­ti­on der Abduk­ti­on konn­te zwar nur für die Hart­rah­men­or­the­se ermit­telt wer­den; der Unter­schied zwi­schen den bei­den Orthe­sen war jedoch nicht signifikant.

Die maxi­ma­le Außen­ro­ta­ti­on wur­de durch kei­ne der bei­den Orthe­sen signi­fi­kant redu­ziert. Bei die­ser Bewe­gungs­auf­ga­be konn­te also kei­ne der bei­den Orthe­sen das Knie in der pro­vo­zier­ten Rota­ti­on sta­bi­li­sie­ren. In trans­ver­sa­ler Ebe­ne fiel vor allem auf, dass bei bei­den Bewe­gungs­auf­ga­ben der RoM durch bei­de Orthe­sen signi­fi­kant ver­grö­ßert wur­de. Die­ser Effekt kam dabei haupt­säch­lich durch eine grö­ße­re Innen­ro­ta­ti­on der Tibia zustan­de und war für die Hart­rah­men- im Ver­gleich zur Soft­or­the­se signi­fi­kant stär­ker aus­ge­prägt. Eine Ten­denz zur grö­ße­ren Innen­ro­ta­ti­on der Tibia wur­de bereits in einer Stu­die von Geor­gou­lis et al. 39 für Pati­en­ten mit VKB-Rup­tur ermit­telt. Eine Ver­stär­kung die­ser Innen­ro­ta­ti­on durch das Tra­gen von Orthe­sen wäre inso­fern ungüns­tig, als es dadurch zu ungüns­ti­ge­ren Belas­tungs­si­tua­tio­nen im Knie­ge­lenk kom­men könn­te, die das Risi­ko für die Ent­wick­lung einer Knie­ar­thro­se erhö­hen könn­ten 40 41. Die­ser Aspekt soll­te daher in zukünf­ti­gen Stu­di­en noch genau­er betrach­tet werden.

Fazit

Zusam­men­fas­send kann kon­sta­tiert wer­den, dass beim Gehen mit Pro­vo­ka­ti­on des Knie­ge­len­kes in fron­ta­ler Ebe­ne bei­de getes­te­ten Orthe­sen die maxi­ma­le Abduk­ti­on im Ver­gleich zur Bedin­gung ohne Orthe­se glei­cher­ma­ßen redu­zie­ren konn­ten. Gleich­zei­tig wur­de aller­dings ein Streck­de­fi­zit sowie eine Ver­grö­ße­rung des RoM in trans­ver­sa­ler Ebe­ne auf­grund einer ver­grö­ßer­ten maxi­ma­len Innen­ro­ta­ti­on nach­ge­wie­sen; bei­de Para­me­ter waren für die Hart­rah­men­or­the­se stär­ker aus­ge­prägt. Für die­se Situa­ti­on scheint also vor allem die Soft­or­the­se in der Lage zu sein, das Knie aus­rei­chend zu sta­bi­li­sie­ren, ohne gleich­zei­tig die nor­ma­le Phy­sio­lo­gie des Gan­ges nega­tiv zu beeinflussen.

Bei den Rich­tungs­wech­seln konn­te kei­ne der bei­den Orthe­sen die zu erwar­ten­de gro­ße Tibia-Außen­ro­ta­ti­on 42 redu­zie­ren. Ein grö­ße­rer RoM in Kom­bi­na­ti­on mit einer grö­ße­ren maxi­ma­len Innen­ro­ta­ti­on der Tibia konn­te aller­dings auch hier wie­der für bei­de Orthe­sen fest­ge­stellt wer­den. Für die­se zwei­te Bewe­gungs­auf­ga­be mit Pro­vo­ka­ti­on haupt­säch­lich in trans­ver­sa­ler Ebe­ne scheint also kei­ne der bei­den Orthe­sen das Knie aus­rei­chend zu stabilisieren.

Zukünf­ti­ge Stu­di­en soll­ten wei­te­re Bewe­gungs­auf­ga­ben wie zum Bei­spiel Ren­nen oder Trep­pen­stei­gen mit ein­be­zie­hen und das Augen­merk auf die erhöh­te Innen­ro­ta­ti­on der Tibia legen. Soll­te sich die­se auch für ande­re Bewe­gungs­auf­ga­ben bestä­ti­gen, soll­te deren Aus­wir­kung ins­be­son­de­re im Rah­men eines Lang­zeit­ein­sat­zes der Orthe­sen unter­sucht werden.

För­de­rung

Die Bau­er­feind AG hat die­se Stu­die finan­zi­ell und mate­ri­ell unter­stützt. Der Geld­ge­ber hat­te kei­nen Ein­fluss auf das Stu­di­en­de­sign, die Daten­er­he­bung und ‑ana­ly­se, die Ent­schei­dung zur Ver­öf­fent­li­chung oder die Erstel­lung des Manuskripts.

Hin­weis

Bei die­sem Arti­kel han­delt es sich um eine ange­pass­te deut­sche Über­set­zung der fol­gen­den Ori­gi­nal­ar­beit: Focke A, Stein­gre­be H, Möh­ler F, Ring­hof S, Sell S, Pott­hast W, Stein T. Effect of Dif­fe­rent Knee Braces in ACL-Defi­ci­ent Pati­ents. Fron­tiers in Bio­en­gi­nee­ring and Bio­tech­no­lo­gy, 2020; 8: 964. doi: 10.3389/fbioe.2020.00964. Eine ent­spre­chen­de Geneh­mi­gung wur­de vom Jour­nal „Fron­tiers in Bio­en­gi­nee­ring and Bio­tech­no­lo­gy“ erteilt.

Für die Autoren:
Dr. phil. Anne Focke 
Aka­de­mi­sche Mitarbeiterin
Bio­Mo­ti­on Cen­ter am Insti­tut für Sport und Sport­wis­sen­schaft (IfSS)
Karls­ru­her Insti­tut für Tech­no­lo­gie (KIT)
Eng­ler-Bun­te-Ring 15
76131 Karls­ru­he
anne.focke@kit.edu

Begut­ach­te­ter Beitrag/reviewed paper

Zita­ti­on
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