Ein neu­er Ansatz für eine sen­si­ti­ve Bein­pro­the­se – eine Fall­stu­die — Sen­so­ri­sche Rück­mel­dung mit­tels umge­la­ger­ter sen­so­ri­scher Ner­ven aus dem Fußbereich

E. M. Baur, T. Bauer, H. Egger, S. Salzmann, T. Haslwanter
Diplompädagoge Wolfgang R. (54) aus Oberösterreich wurde im Jahr 2007 beinamputiert. Trotz einer Standard-Prothesenversorgung war der Familienvater weitgehend immobil und litt unter enormen Schmerzen. In einer Fallstudie wurden mittels Nervenumleitung sensorische Nervenenden der ursprünglich gesunden Fußsohle als Überträger der Druckempfindung von der Prothesensohle reaktiviert.

Zusätz­lich war die Indi­ka­ti­on für die Ope­ra­ti­on, mög­lichst schmerz­haf­te Ner­ven­nar­ben durch die Umlei­tung der Ner­ven posi­tiv zu beein­flus­sen. Das Stu­di­en­ergeb­nis hat gezeigt: Auf­grund der neu­ro­na­len Ver­bin­dung fühlt der Pati­ent mit­tels einer Rück­mel­de­elek­tro­nik an der Soh­le des Pro­the­sen­fu­ßes und erkennt so die Beschaf­fen­heit des Bodens sowie Hin­der­nis­se bes­ser. Der wie­der­her­ge­stell­te Infor­ma­ti­ons­trans­fer trägt auch zur natür­li­che­ren Inte­gra­ti­on der Pro­the­se in das Kör­per­bild des Pati­en­ten bei und hat zum Ver­schwin­den der jah­re­lan­gen Schmer­zen geführt.

Anzei­ge

Fall­be­schrei­bung

Der Pati­ent W. R. (54) stand bis zum Jahr 2007 mit­ten im Berufs­le­ben. Der Diplom­päd­ago­ge hat­te gera­de Unter­richt in einem Gym­na­si­um, als er plötz­lich auf­tre­ten­de Wahr­neh­mungs­stö­run­gen ver­spür­te. Nach­dem die­se rasant zunah­men, war ihm klar, dass es sich um einen Not­fall han­del­te und er so rasch als mög­lich in ein Kran­ken­haus gebracht wer­den muss­te. Dass sein ent­schlos­se­nes Han­deln rich­tig war und es sich sogar um einen Wett­lauf mit der Zeit han­del­te, wur­de dem 54-Jäh­ri­gen im Kran­ken­haus bestä­tigt: Die Bild­ge­bung zeig­te eine Hirn­blu­tung von bereits 3 × 3 cm Raum­for­de­rung. Nach der inten­siv­me­di­zi­ni­schen Ver­sor­gung wur­de der Pati­ent in ein ande­res Kran­ken­haus ver­legt und dort wei­ter­be­han­delt. Nach meh­re­ren Ope­ra­tio­nen bes­ser­te sich sein Zustand rela­tiv schnell. Der Gene­sungs­ver­lauf erfuhr jedoch eine dra­ma­ti­sche Wen­de, als sich vor der Ent­las­sung eine Throm­bo­se im Bein­be­reich fest­setz­te. Die Behand­lung des Blut­ge­rinn­sels erwies sich als äußerst schwie­rig und for­der­te am Ende ihren Preis: die Ampu­ta­ti­on des rech­ten Unter­schen­kels. Nach einer Stan­dard-Pro­the­sen­ver­sor­gung folg­ten inten­si­ve The­ra­pien in ver­schie­de­nen Reha-Kliniken.

„Beson­ders schlimm waren für mich die Schmer­zen. Zuerst ver­spür­te ich sie, sobald ich die Pro­the­se anleg­te. Spä­ter wur­den sie stär­ker und lie­ßen auch dann nicht mehr nach, nach­dem ich die Pro­the­se am Abend ableg­te. Zum Schluss hat­te ich star­ke Schmer­zen auch in der Nacht.“

Zur Schmerz­the­ra­pie wur­den dem Pati­en­ten zuletzt täg­lich intra­ve­nös Opi­ate ver­ab­reicht. Aus­ge­dehn­te Schlaf­stö­run­gen – nur ca. 2 bis 3 Stun­den Schlaf täg­lich – mach­ten die Aus­übung sei­nes Beru­fes unmög­lich. Doch die Hoff­nung auf ein beschwer­de­frei­es Leben ohne star­ke Schmerz­mit­tel gab der Pati­ent nie auf. In die­sem Zusam­men­hang nutz­te er auch alter­na­ti­ve Metho­den wie etwa Spie­gel­the­ra­pie, Elek­tro­sti­mu­la­ti­on oder Auto­ge­nes Trai­ning. Er schien dar­auf aller­dings nicht anzu­spre­chen, sodass er sich nach wei­te­ren Mög­lich­kei­ten erkun­dig­te und bei einem Grup­pen­tref­fen der Selbst­hil­fe­grup­pe „Leben mit Ampu­ta­ti­on“ von einem For­schungs­pro­jekt an der Fach­hoch­schu­le Ober­ös­ter­reich und der Uni­ver­si­täts­kli­nik Inns­bruck erfuhr. In die­sem Pro­jekt wer­den bei Men­schen mit Glied­ma­ßen-Ampu­ta­tio­nen abge­trenn­te Ner­ven­enden chir­ur­gisch umge­la­gert und in eine Inter­ak­ti­on mit moder­nen bio­ni­schen Pro­the­sen ein­ge­bun­den. Nach meh­re­ren Gesprä­chen und medi­zi­ni­schen Vor­un­ter­su­chun­gen am Uni­ver­si­täts­kli­ni­kum Inns­bruck ent­schied sich der Schmerz­pa­ti­ent schließ­lich für die Teil­nah­me am Forschungsprojekt.

„Jetzt bin ich wie­der mobil und kom­me ganz ohne Schmerz­the­ra­pie aus. Mein nächs­tes Ziel ist es, wie­der eine Arbeit zu fin­den“, schil­dert der Pati­ent sei­ne Situa­ti­on heute.

Chir­ur­gi­sche Umla­ge­rung von Nervenstümpfen

Über moto­ri­sche Ner­ven­bah­nen wer­den einer­seits Infor­ma­tio­nen von der „Schalt­zen­tra­le“ Gehirn zum Kör­per gelei­tet, ande­rer­seits lei­ten sen­so­ri­sche Ner­ven­bah­nen Infor­ma­tio­nen vom Kör­per zum Gehirn. Der soma­ti­sche Anteil des sen­so­ri­schen Ner­ven­sys­tems nimmt Infor­ma­tio­nen wie zum Bei­spiel Berüh­run­gen, Tem­pe­ra­tur­emp­fin­dun­gen oder Schmerz­rei­ze von der Umwelt auf und lei­tet sie an das Gehirn, den Ort der bewuss­ten Wahr­neh­mung, weiter.

Bei Men­schen mit Glied­ma­ßen-Ampu­ta­tio­nen sind soma­to­sen­so­ri­sche Ner­ven abge­trennt. Obwohl die im Kör­per ver­blei­ben­den Ner­ven­res­te intakt sind, neh­men sie kei­ne Infor­ma­tio­nen mehr auf. Am Ner­ven­ende bil­det sich eine häu­fig schmerz­haf­te Ner­ven­n­ar­be („Neurom“). Inner­halb der kor­ti­ka­len Reprä­sen­tanz des betrof­fe­nen Glie­des kommt es durch das Feh­len der sen­so­ri­schen Infor­ma­ti­on zu einer Art Über­kom­pen­sa­ti­on mit im Gehirn auto­nom gene­rier­ten Signa­len, die zu Phan­tom­schmer­zen füh­ren kön­nen 1 2 3 4 5. Beim Pati­en­ten bestand die Indi­ka­ti­on für die Ope­ra­ti­on, schmerz­haf­te Ner­ven­nar­ben (Neu­ro­me) durch die ope­ra­ti­ve Frei­le­gung und Umlei­tung von Haut­ner­ven mög­lichst posi­tiv zu beein­flus­sen (Abb. 1). Bereits in der Ultra­schall­Bild­ge­bung zeig­te sich, dass ein Neurom im Bereich des N. pero­neus vor­han­den war und ein Ein­griff am N. sura­lis zur Umlei­tung sinn­voll erschien.

Neben der Behand­lung des Neu­roms mit­tels bes­se­rer Weich­teil­de­ckung für den N. sura­lis, der im Unter­schen­kel in der Rin­ne zwi­schen den Köp­fen des Mus­cu­lus gas­tro­c­ne­mi­us nach kau­dal ver­läuft, wur­de eine Umla­ge­rung und Rein­ner­va­ti­on geplant („Tar­ge­ted Sen­so­ry Rein­ner­va­ti­on“) und durch­ge­führt. Da die­ser Nerv den late­ra­len Fuß­rand und die Fer­se sen­si­bel ver­sorgt, ist er für die Inter­ak­ti­on, in die­sem Fall für die Auf­nah­me sen­so­ri­scher Infor­ma­tio­nen aus der Fuß­pro­the­se, geeig­net. Grund­sätz­li­che Erfah­run­gen mit der Umla­ge­rung moto­ri­scher Ner­ven­enden an der obe­ren Extre­mi­tät zur ver­bes­ser­ten Ansteue­rung von Arm­pro­the­sen bestehen bereits seit etwa einem Jahr­zehnt 6 7. Die Umla­ge­rung sen­so­ri­scher Ner­ven­enden an der obe­ren Extre­mi­tät für Fühl­funk­tio­nen an Hand­pro­the­sen wird eben­so ver­sucht 8 9. Umla­ge­rungs­er­fah­run­gen hin­sicht­lich sen­so­ri­scher Ner­ven­enden im Bein­be­reich für die Inter­ak­ti­on mit bio­ni­schen Bein­pro­the­sen lie­gen hin­ge­gen nicht vor. Daher muss­ten in der prä­ope­ra­ti­ven Pla­nung Fra­gen über die kon­kre­te Durch­füh­rung der Ner­ven­um­la­ge­rung immer wie­der abge­wo­gen und Ent­schei­dun­gen unter Berück­sich­ti­gung ver­sor­gungs­tech­ni­scher Aspek­te erst wäh­rend der Ope­ra­ti­on getrof­fen wer­den. Für die Rein­ner­va­ti­on eines Haut­area­les im Ampu­ta­ti­ons­stumpf wur­de der N. saphen­us ver­wen­det. Auf­grund sei­nes Ver­sor­gungs­ge­biets – die Haut an der media­len Sei­te des Unter­schen­kels – ist die­ser Nerv aus ver­sor­gungs­tech­ni­scher Hin­sicht für die Auf­nah­me sen­so­ri­scher Infor­ma­tio­nen aus der Fuß­pro­the­se geeig­net. Zudem spricht auch sein Durch­mes­ser für sei­ne Ver­wen­dung, da er mit dem des N. sura­lis ver­gleich­bar ist und so gut mit dem dista­len Anteil des N. saphen­us ver­bun­den wer­den kann (Abb. 2).

Die Rein­ner­va­ti­on setz­te beim Pati­en­ten erwar­tungs­ge­mäß etwa fünf Mona­te post­ope­ra­tiv im Fer­sen­be­reich ein (Abb. 3). Das auf­grund der Durch­tren­nung des N. saphen­us tau­be media­le Are­al des Unter­schen­kels – das Rein­ner­va­ti­ons­are­al – wird nun nicht mehr vom N. saphen­us, son­dern zuneh­mend vom ursprüng­lich den Fuß­be­reich ver­sor­gen­den N. sura­lis ver­sorgt. Daher spürt der Pati­ent im Rein­ner­va­ti­ons­are­al zuneh­mend Berei­che des Fußes und nicht mehr des media­len Unter­schen­kels. Grund für die nicht sofort nach der OP ein­set­zen­de Rein­ner­va­ti­on ist der Rege­ne­ra­ti­ons­weg von ca. 15 cm, den der N. sura­lis zurück­le­gen muss, um bei sei­ner natür­li­chen Rege­ne­ra­ti­ons­ra­te von ca. 1 mm pro Tag das Rein­ner­va­ti­ons­are­al zu errei­chen. Das neu geschaf­fe­ne sen­si­ble Fuß­are­al am media­len Unter­schen­kel kann so zur Auf­nah­me sen­so­ri­scher Infor­ma­tio­nen aus der Fuß­pro­the­se her­an­ge­zo­gen wer­den. Die in den Ner­ven­enden erzeug­ten elek­tri­schen Signa­le (Akti­ons­po­ten­zia­le) wer­den sodann wie bei einem natür­li­chen Fuß zum Gehirn gelei­tet. Sie stel­len rea­le Infor­ma­tio­nen des Fußes dar, die nicht mehr von auto­nom gene­rier­ten Signa­len kom­pen­siert wer­den müssen.

Sen­so­ri­sche Rück­mel­dung von der Fußprothese

Ohne sen­so­ri­sche Rück­mel­dung wird der Boden­kon­takt durch die Über­tra­gung der Kör­per­last am Ampu­ta­ti­ons­stumpf wahr­ge­nom­men. Hin­der­nis­se oder Uneben­hei­ten wie zum Bei­spiel Bord­stein­kan­ten wer­den auf die­se Wei­se eher spät erkannt. Ins­be­son­de­re älte­re Men­schen berich­ten oft von einer Unsi­cher­heit und laten­ten Angst zu stür­zen. Sie sind daher gezwun­gen, ihre Pro­the­se im Blick­feld zu behal­ten, um sich bei jedem Schritt ein Bild von den Boden­ver­hält­nis­sen zu machen, noch bevor sie ihr Kör­per­ge­wicht auf die Pro­the­se ver­la­gern. Es kann ange­nom­men wer­den, dass eine sen­so­ri­sche Rück­mel­dung in Anleh­nung an den natür­li­chen Fuß auch ohne erhöh­te visu­el­le Auf­merk­sam­keit zu einer ver­bes­ser­ten Tritt­si­cher­heit führt. Zu die­sem Zweck mes­sen Sen­so­ren an der Pro­the­sen­soh­le den Boden­kon­takt bzw. die Abroll­be­we­gung. Die Sen­sor­si­gna­le wer­den sodann zum Ein­gang eines Rück­mel­de­pro­zes­sors gelei­tet, der an sei­nem Aus­gang wie­der­um Akto­ren (künst­li­che Reiz­ge­ber) ansteu­ert. Die Akto­ren kön­nen Kraft- oder Vibra­ti­ons­ge­ber sein, wel­che die Sen­sor­si­gna­le wie­der­ge­ben und damit den Boden­kon­takt und die Abroll­be­we­gung der Fuß­pro­the­se mög­lichst authen­tisch auf das Rein­ner­va­ti­ons­are­al über­tra­gen. Damit emp­fängt der Pro­the­sen­trä­ger im Gehirn Infor­ma­tio­nen des Pro­the­sen­fu­ßes: Er fühlt durch den umge­la­ger­ten sen­si­blen Fuß­nerv den Boden­kon­takt sowie die Abroll­be­we­gung im Bereich des natür­li­chen Fußes (Abb. 4).

Tech­ni­sche Rea­li­sie­rung der sen­so­ri­schen Rückmeldung

Zur Auf­nah­me der Sen­sor­in­for­ma­tio­nen von der Fuß­pro­the­se wur­de eine Sen­sor­soh­le kon­stru­iert, die zwi­schen Pro­the­sen­schuh und Fuß­pro­the­se ein­ge­legt wer­den kann (die Sen­sor­soh­le ist unab­hän­gig von der ver­wen­de­ten Pro­the­se und dem Pro­the­sen­schuh). Nicht nur, um die tech­ni­sche Lösung mög­lichst ein­fach zu hal­ten, son­dern auch, um die Rück­mel­dun­gen des Pati­en­ten gut zuord­nen zu kön­nen, wur­de die Sen­sor­zahl nach dem Prin­zip „So weni­ge wie mög­lich, so vie­le wie nötig“ fest­ge­legt. Eine Grup­pe, bestehend aus 30 bein­am­pu­tier­ten Men­schen der Selbst­hil­fe­grup­pe „Leben mit Ampu­ta­ti­on“ im Alter von 30 bis 60 Jah­ren, einig­te sich auf ins­ge­samt sechs Sen­so­ren. Dabei wur­de ein Sen­sor im Fer­sen­be­reich und fünf Sen­so­ren rand­stän­dig ent­lang der Sen­sor­soh­le plat­ziert (Abb. 5).

Beim Gehen auf ebe­nem Boden regis­triert der Fer­sen­sen­sor den Fer­sen­kon­takt. Das führt zur Wahr­neh­mung des wich­ti­gen Erst­kon­takts der Pro­the­se am Boden, wäh­rend die ande­ren Sen­so­ren der Rei­he nach zum Zehen­be­reich anspre­chen und damit die Abroll­be­we­gung detek­tie­ren. Mit ihrer rand­stän­di­gen Plat­zie­rung sol­len vor allem Hin­der­nis­se im Innen- und Außen­be­reich der Fuß­pro­the­se gut erkannt wer­den (auch beim natür­li­chen Fuß kön­nen Hin­der­nis­se am Innen- oder Außen­rand leicht zum Kni­cken oder Abrut­schen des Fußes und somit zu Stür­zen füh­ren). Als Sen­so­ren (Reiz­auf­neh­mer) wur­den FSR-Kraft­sen­so­ren (FSR = „for­ce sen­si­ti­ve resis­tor“) gewählt, deren Emp­find­lich­keit mit­tels eines ein­stell­ba­ren Ver­stär­kers unab­hän­gig von­ein­an­der ein­ge­stellt und so dem Kör­per­ge­wicht ange­passt wer­den kann. Die Sen­sor­si­gna­le wer­den zum Ein­gang eines Rück­mel­de­pro­zes­sors gelei­tet, der an sei­nem Aus­gang sechs Akto­ren (Reiz­ge­ber) ansteu­ert. Die Akto­ren kön­nen Kraft­ge­ber oder Vibra­ti­ons­ge­ber sein, wel­che die sen­so­ri­schen Infor­ma­tio­nen mög­lichst authen­tisch auf das Rein­ner­va­ti­ons­are­al über­tra­gen. Kraft­ge­ber appli­zie­ren auf der Haut des Rein­ner­va­ti­ons­are­als eine Kraft, die pro­por­tio­nal dem Sen­sor­si­gnal ist (Abb. 6a). Dabei wird die Ist-Kraft lau­fend gemes­sen und mit­tels einer Regel­stre­cke der Soll-Kraft, die mit dem Sen­sor­si­gnal iden­tisch ist, nach­ge­führt. Die Akto­ren­kräf­te kön­nen etwa von bürs­ten­lo­sen Gleich­strom-Moto­ren erzeugt wer­den, die einen Anker bewegen.

Vibra­ti­ons­ge­ber hin­ge­gen appli­zie­ren eine Vibra­ti­on mit einer kon­stan­ten Ampli­tu­de Amax und mit einer maxi­ma­len Dau­er Tmax, die ein­stell­bar ist und im kon­kre­ten Fall auf Tmax = 800 ms ein­ge­stellt wur­de (Abb. 6b). Die Vibra­ti­on wird gestar­tet, sobald das Sen­sor­si­gnal die vor­ein­ge­stell­te Reiz­schwel­le über­schrei­tet, und aus­ge­schal­tet, sobald das Sen­sor­si­gnal die Reiz­schwel­le unter­schrei­tet. Ist die Zeit­span­ne zwi­schen der Reiz­schwel­len­über­schrei­tung und der Reiz­schwel­len­un­ter­schrei­tung tRS grö­ßer als Tmax (tRS > Tmax ), wird die Vibra­ti­on nach Ablauf von Tmax abge­schal­tet. Dadurch wird die Dau­er der Vibra­ti­on auf Tmax beschränkt und sicher­ge­stellt, dass es zu kei­ner Dau­er­vi­bra­ti­on, etwa beim Ste­hen, kommt. Jeder Sen­sor lie­fert eine maxi­ma­le Sen­sor­span­nung von 5 V. Die Reiz­schwel­len wur­den alle auf ca. 20 % der Maxi­mal­span­nung, d. h. auf ca. 1 V ein­ge­stellt. Die Hys­te­re­se beträgt 100 mV. Als Vibro­ak­to­ren wur­den kei­ne Moto­ren mit exzen­tri­scher Mas­se, son­dern Vibro­schwin­ger ver­wen­det. Das Funk­ti­ons­prin­zip der Vibro­schwin­ger ist dem eines Laut­spre­chers ähn­lich: Um einen topf­för­mi­gen Dau­er­ma­gne­ten befin­det sich eine Spu­le, die federnd mit einem Anker befes­tigt ist (bei einem Laut­spre­cher ist die Spu­le federnd an der Laut­spre­cher­mem­bran befes­tigt). Wird die Spu­le von einem elek­tri­schen Strom durch­flos­sen, übt das Magnet­feld des Topf­ma­gne­ten eine Kraft auf die Spu­le und damit auf den Anker aus.

Bei dem gewähl­ten mit­tel­wert­frei­en, bipha­si­schen Spit­zen­wert des recht­eck­för­mi­gen Anre­gungs­stro­mes von Ip = ±80 mA und einer Fre­quenz von 160 Hz erzeugt der Anker eine gleich­ge­ar­te­te Vibra­ti­on mit einer Grund­fre­quenz von 160 Hz. Als Ver­zö­ge­rung tD („time delay“) kann eine Peri­ode 1/160 Hz = 6,25 ms ange­ge­ben wer­den, die jedoch vom Pati­en­ten nicht wahr­ge­nom­men wird. Wäh­rend der Kraft­aktor im Labor­test ein Bei­spiel für die Rück­mel­dung demons­triert, wird der Vibro­ak­tor auch im All­tag des Pro­the­sen­trä­gers angewendet.

Vibro­ak­to­ren, die zum Bei­spiel in Smart­pho­nes ver­wen­det wer­den, wur­den bevor­zugt, da sie nicht nur kos­ten­güns­tig, son­dern auch ein­fach in ihrer Hand­ha­bung sind. Im Schaft der Pro­the­se wur­den ent­spre­chend der Anzahl der sechs Sen­so­ren auch sechs Vibro­ak­to­ren inte­griert. Die Vibra­ti­on wird auf die­se Wei­se nicht direkt auf der Haut­ober­flä­che des Rein­ner­va­ti­ons­are­als, son­dern auf der Ober­flä­che des dar­über­lie­gen­den Sili­kon­liners appli­ziert. Der Pati­ent kann das ihm ver­trau­te An- und Able­gen des Sili­kon­liners eben­so bei­be­hal­ten wie das ihm ver­trau­te An- und Able­gen der Pro­the­se (Abb. 7). Die minia­tu­ri­sier­te Rück­mel­de­sen­so­rik kann zum Bei­spiel an der Außen­sei­te der Pro­the­sen unter­halb des Schaf­tes ange­bracht wer­den. Damit ist das gesam­te Rück­mel­de­sys­tem, das heißt die Sen­sor­soh­le, die Rück­mel­de­sen­so­rik und die Akto­rik, so ange­baut, dass sowohl die Pro­the­se als auch die Pro­the­sen­pas­s­tei­le nicht ver­än­dert wer­den müs­sen und prin­zi­pi­ell für den Anbau in jedem Pro­the­sen­auf­bau geeig­net sind (Abb. 8).

Der Ein­fluss der sen­si­ti­ven Bein­pro­the­se auf die Tritt­si­cher­heit, auf die Schmerz­si­tua­ti­on und vor allem auf die Inte­gra­ti­on der Pro­the­se ins Kör­per­bild des Pro­the­sen­trä­gers ori­en­tiert sich in ers­ter Linie an des­sen Aus­sa­gen. Dass der hier vor­ge­stell­te Pati­ent seit der Ner­ven­um­lei­tung und der Ver­sor­gung mit der Rück­mel­de­sen­so­rik kei­ne Opi­ate mehr zur Schmerz­be­hand­lung benö­tigt, mag viel­leicht auch auf eine gewis­se Erwar­tungs­hal­tung zurück­zu­füh­ren sein („Ich wir­ke in einem For­schungs­pro­jekt mit, das mich über­zeugt – das wird mei­ne Situa­ti­on ver­bes­sern“). Aus­sa­ge­kräf­ti­ge Daten, die den Ein­fluss der sen­si­ti­ven Bein­pro­the­se quan­ti­ta­tiv erfas­sen, müss­ten in der All­tags­um­ge­bung des Pati­en­ten noch erho­ben wer­den. Daten über die Bewe­gungs­ana­ly­se oder die Akti­vi­tät könn­ten zum Bei­spiel aus Lang­zeit­mes­sun­gen stam­men, in denen das Rück­mel­de­sys­tem zufäl­lig und in uner­war­te­ten Situa­tio­nen deak­ti­viert und akti­viert wird. Auch das Wis­sen über die Erfas­sung der Mess­da­ten soll­te sich der Kennt­nis des Pro­ban­den ent­zie­hen, um psy­cho­lo­gi­sche Kom­po­nen­ten auszuschließen.

Zur Beur­tei­lung des Ein­flus­ses des Rück­mel­de­sys­tems auf Boden­re­ak­ti­ons­kräf­te ging der Pro­band zuerst mit dem lin­ken Fuß (dem gesun­den Fuß) und dann mit dem rech­ten Fuß (der Pro­the­se) jeweils zehn­mal mit einer Geschwin­dig­keit von ca. 1 m/s über eine Kraft­mess­plat­te, wobei die Stand­pha­se eines jeden Schrit­tes auf der Kraft­mess­plat­te erfolg­te. In bei­den Fäl­len wur­de der Pro­band ersucht, auf maxi­ma­le Gang­sym­me­trie zu ach­ten. Gemes­sen und in Echt­zeit für den Pro­ban­den sicht­bar am Moni­tor dar­ge­stellt wur­de jeweils die Boden­re­ak­ti­ons­kraft in Gan­g­rich­tung bei a) ein­ge­schal­te­tem und b) aus­ge­schal­te­tem Rück­mel­de­sys­tem. Der Ver­gleich der bei­den Mes­sun­gen zeigt, dass bei ein­ge­schal­te­ter Rück­mel­de­sen­so­rik die Boden­re­ak­ti­ons­kräf­te deut­lich sym­me­tri­scher aus­fal­len (Abb. 9a u. 9b).

Dis­kus­si­on

Die Aus­wahl des Ortes und die Anzahl an Sen­so­ren in der Schuh­soh­le basier­ten im kon­kre­ten Fall auf einer Benut­zer­be­fra­gung. Frei­lich kann in zukünf­ti­gen Stu­di­en etwa durch An- bzw. Abschal­ten von Sen­so­ren gezeigt wer­den, ob die­ses oder ein ande­res Sen­sor­lay­out ein Opti­mum dar­stellt. Das­sel­be gilt für die Aus­wahl des Ortes und die Anzahl der Akto­ren im Pro­the­sen­schaft. Ver­mut­lich gibt es aber gar kei­ne Lösung, die für alle Pro­the­sen­trä­ger das­sel­be ein­heit­li­che Opti­mum dar­stellt. Viel­mehr ist davon aus­zu­ge­hen, dass jede Ver­sor­gung indi­vi­du­ell unter Berück­sich­ti­gung der kon­kret durch­ge­führ­ten Ner­ven­um­lei­tung, des sich dar­aus erge­ben­den Rein­ner­va­ti­ons­er­folgs sowie unter Berück­sich­ti­gung der kogni­ti­ven Fähig­kei­ten des Pro­the­sen­trä­gers in einem geson­der­ten Schritt opti­miert wer­den muss. Dis­kus­sio­nen über den wis­sen­schaft­li­chen Nach­weis des Nut­zens einer sen­si­ti­ven Bein­pro­the­se auf der Grund­la­ge einer ein­zi­gen Fall­stu­die mögen im Moment noch ihre Berech­ti­gung haben. Die Fall­stu­die war jedoch ein erfolg­rei­cher Schritt, um zumin­dest einem Men­schen ein beschwer­de­freie­res und sorg­lo­se­res Leben zu ermög­li­chen. Das soll­te demons­trie­ren, wie Lösun­gen im inter­dis­zi­pli­nä­ren Team ent­ste­hen kön­nen, das von einem ganz­heit­li­chen Ver­ständ­nis für Pro­blem­stel­lun­gen aus­geht. Und das Ergeb­nis zeigt auch auf, dass die geziel­te Nut­zung abge­trenn­ter Ner­ven­an­tei­le für die Kom­mu­ni­ka­ti­on mit der Pro­the­se zu einer neu­en Qua­li­tät füh­ren kann: Bio­ni­sche Pro­the­sen (sen­si­ti­ve, gedan­ken­ge­steu­er­te, phan­tom­ge­steu­er­te Pro­the­sen usw.) stel­len ein viel­ver­spre­chen­des Poten­zi­al in der moder­nen Pro­the­sen­for­schung und Pro­the­sen­ver­sor­gung dar. So wird zum Bei­spiel zu dis­ku­tie­ren sein, ob gege­be­nen­falls Vor­be­rei­tun­gen für die geziel­te Nut­zung abge­trenn­ter Ner­ven­an­tei­le, wie die Rein­ner­va­ti­on von sen­so­ri­schen und moto­ri­schen Ner­ven­an­tei­len, nicht bereits zum Zeit­punkt der Ampu­ta­ti­on getrof­fen wer­den soll­ten, damit sich Her­stel­ler in der Zukunft auf spe­zi­el­les Zube­hör und Pas­s­tei­le kon­zen­trie­ren kön­nen, die den ganz­heit­li­che­ren Bedürf­nis­sen von Men­schen mit Ampu­ta­tio­nen bes­ser gerecht werden.

Für die Autoren:
OA Dr. Eva Maria Baur
Uni­ver­si­täts­kli­nik für Plas­ti­sche, Rekon­struk­ti­ve und Ästhe­ti­sche Chirurgie
Anich­stra­ße 35
A‑6020 Inns­bruck
baur@baur-fromberg.de

Begut­ach­te­ter Beitrag/reviewed paper

Zita­ti­on
Baur EM, Bau­er T, Egger H, Salz­mann S, Hasl­wan­ter T. Ein neu­er Ansatz für eine sen­si­ti­ve Bein­pro­the­se – eine Fall­stu­die. Ortho­pä­die Tech­nik, 2016; 67 (7): 62–66

 

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