Peer Review Archive - Seite 5 von 65 - Verlag Orthopädie-Technik

Die „Power-Hip“-Orthese angelegt von dorsal mit dem Kabelmechanismus (a), angelegt von lateral (b).

Neues Orthesenkonzept zur Unterstützung der Hüftextension durch die Nutzung von Eigenkraft bei Lähmungserscheinungen am Beispiel der MMC

2. Januar 202331. Dezember 2023 Verlag OT 3D-Druck, Eigenkraftorthese, Hüftorthetik, MMC

T. Wetzelsperger, S. Formankova, C. Dussa
Die adäquate orthetische Versorgung einer MMC (Myelomeningozele, Subtyp der Spina bifida) kann angesichts verschiedenster dadurch verursachter Lähmungserscheinungen schwierig und herausfordernd sein. In bestimmten klinischen Situationen sind manche Patienten mit einer reziproken Gehorthese (RGO) oder einer Hüft-Knie-Knöchel-Fuß-Orthese („hip-knee-ankle-foot orthosis“, HKAFO) überversorgt, mit einer kniehohen Orthese oder Unterschenkelorthese dagegen unterversorgt.
Diese Situation findet man insbesondere dann vor, wenn MMC-Patienten zwar über starke Kniestrecker und Hüftbeuger verfügen, die Hüftstrecker sich jedoch als insuffizient erweisen. Mit einer schweren und ggf. gesperrten hüfthohen Versorgung limitiert man dann unnötig die Funktion der vorhandenen Muskulatur, kann jedoch mit einer knie- oder unterschenkelhohen Versorgung die Hüfte nicht adäquat stabilisieren.

Dieses Dilemma überwindet die hier vorgestellte „Power-Hip“-Orthese durch eine per 3D-Druck hergestellte leichte und mit einem Zugmechanismus ausgestattete Konstruktion. Durch den dorsal verlaufenden Mechanismus wird bei dieser Eigenkraftorthese die aktive Kniestreckung und Hüftbeugung zur Hüftstreckung und Stabilisierung des Rumpfes genutzt. Somit können Patientinnen und Patienten mit MMC ihre Defizite durch die eigene Muskulatur ausgleichen und einer unnötigen Atrophie vorbeugen.

Per 4D-Druck erstellte multifunktionelle Orthesenschiene: a) Flach dargestellt mit verteilten harten und weichen Bereichen sowie selbstformenden Druckentlastungspunkten; b) Detail des mesostrukturierten Aufbaus; c) Die per 4D-Druck erzeugte Schiene, wie sie von der Nutzerin getragen wird (Abbildung verändert nach Cheng et al., 2021; CC-BY-4.0; https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

Fachartikel Peer Review

Entwicklung bioinspirierter und selbstformender Orthesen per 4D-Druck

2. Januar 202331. Dezember 2023 Verlag OT adaptive Systeme, additive Fertigung, Biomimetik, Funktionsmorphologie pflanzlicher Vorbilder, hygroskopische Strukturen, Orthetik

T. Cheng, M. Thielen, S. Poppinga, Y. Tahouni, D. Wood, Th. Steinberg, A. Menges, Th. Speck
Unter dem Begriff „4D-Druck“ versteht man 3D-Druckverfahren, bei denen sich die erzeugten Werkstücke noch nach dem eigentlichen Druckverfahren durch externe Stimuli wie Temperatur oder Feuchtigkeit kontrolliert verformen. Die vierte Dimension ist somit die Zeit bis zum Erreichen einer späteren Gestalt. In diesem Artikel wird ein Ansatz zur Materialprogrammierung für selbstformende Materialsysteme auf der Grundlage biologischer Vorbilder vorgestellt, die per 4D-Druck erstellt werden. Der Ansatz basiert auf einem Berechnungsmodell zur Bestimmung mechanischer Eigenschaften und zur Gestaltung von Formänderungen. Mit Hilfe des 3D-Drucks werden mittels Extrusion die gewünschten Eigenschaften und Verhaltensweisen in einem Multi-Material- und Multi-Layer-System kodiert, das auf der Mesoskala mit einer maximalen Auflösung von 0,5 mm strukturiert ist.
Die Methodik wurde anhand einer Fallstudie zum biomimetischen Design evaluiert. Hierbei wurde die Haftstrategie einer sich windenden Kletterpflanze, der Luftkartoffel (Dioscorea bulbifera), die auf der Generierung von Anpresskräften beruht, abstrahiert und auf eine durch 4D-Druck hergestellte Orthese übertragen. Die von den bioinspirierten Mechanismen erzeugten Anpresskräfte wurden anschließend mit Sensoren gemessen.
Schließlich wurden die programmierten auf Selbstspannung beruhenden Anpresskräfte und die integrierte Multifunktionalität in eine Reihe prototypischer Handgelenk-Unterarm-Schienen in Form von Demonstratoren übertragen – ein gängiges orthopädisches Hilfsmittel für die Stellungskorrektur oder Entlastung dieses Körperabschnitts. Die aus dem vorgestellten Designansatz resultierenden per 4D-Druck entstandenen Materialsysteme unterstreichen die Vorteile der Übertragung biomimetischer Prinzipien auf orthopädische Hilfsmittel und darüber hinaus.

Vorbereitung der druckfertigen 3D-Modelle. Die Software „GrabCAD Print“ (Stratasys Ltd, Israel) wird in Kombination mit dem 3D-Drucker „Stratasys J5 DentaJet“ desselben Herstellers verwendet, um die Herstellung des Modells zu konfigurieren.

Fachartikel Peer Review

Fingerbewegungsorthese zur Unterstützung der Rehabilitation nach Fingerverletzungen

2. Januar 202331. Dezember 2023 Verlag OT 3D-Druck, additive Fertigung, Fingerorthese, Fingerrehabilitation, Mobilisierung, motorisierte Fingerorthese, Orthetik

J. Kux, M. Bravo, T. Hettenhausen, V. Bartels, C. García, S. Bauer, A. F. Schilling
Das Gründerteam „3Digity“ an der Georg-August-Universität Göttingen entwickelt eine motorbetriebene Fingerbewegungsorthese, um den Rehabilitationsprozess nach Fingerverletzungen zu unterstützen. Der Fertigungsprozess verläuft komplett digital; die Orthese wird mittels 3D-Druck hergestellt. Sie kann daher individuell und passgenau auf die jeweilige Indikation und auf die Bedürfnisse der Patientinnen und Patienten zugeschnitten werden.
Eine dadurch ermöglichte digital erweiterte Bewegungstherapie soll angesichts des Fachkräftemangels in diesem Bereich mögliche Folgeschäden wie Bewegungseinschränkungen der Finger vermeiden helfen. Ein interdisziplinäres Forscherteam arbeitet im Rahmen eines Forschungstransfer-Programms an der Gründung eines Spin-off-Unternehmens, um diese Innovation auf den Markt zu bringen.

Myoelektrische Teilhandprothesen: Vincent-Partialhandsystem (a) und „i-Digits Quantum“ von Össur (b).

Fachartikel Peer Review

Teilhandamputation: Vergleich der Versorgungsmöglichkeiten

2. Dezember 20221. Dezember 2023 Verlag OT Eigenkraft, Fremdkraft, Myoelektrik, Prothetik, Silikonversorgung, Teilhandamputation, Teilhandprothetik

R. Münch
Im Jahr 2020 wurden laut Statistischem Bundesamt 5.449 Amputationen im Bereich der Hand in Deutschland durchgeführt [Quelle: Statistisches Bundesamt. Gesundheit. Fallpauschalenbezogene Krankenhausstatistik (DRG-Statistik). Operationen und Prozeduren der vollstationären Patientinnen und Patienten in Krankenhäusern (4‑Steller). https://www.destatis.de/DE/Themen/Gesellschaft-Umwelt/Gesundheit/Krankenhaeuser/
Publikationen/Downloads-Krankenhaeuser/operationen-prozeduren-
5231401207014.pdf?__blob=publicationFile. [Wiesbaden:] Destatis, 2020 (Zugriff am 10.11.2022)]. In den meisten Fällen handelt es sich dabei um Amputationen einzelner Finger bzw. Teilfinger. Die prothetische Versorgung nach Amputationen im Finger- und Handbereich wird häufig auf eine ausschließlich kosmetische Funktion reduziert. Selbst heute noch erscheinen auf ärztlichen Verordnungen begrifflich fragwürdige Bezeichnungen wie „Schmuckfinger“ oder „Schmuckhand“. Dabei hat der Ersatz einer amputierten Gliedmaße definitiv nichts mit dem Schmücken des Körpers zu tun [Quelle: Schäfer M, Dreher D, Muders F, Kunz S. Prothetische Versorgung nach Amputationen im Finger- und Handbereich – Stand der Technik nach dem „Qualitätsstandard im Bereich Prothetik der oberen Extremität“. Orthopädie Technik, 2014; 65 (8): 22–30]. Durch den steten Fortschritt der Technik gibt es mittlerweile mehrere Möglichkeiten, auch solche Amputationsniveaus mit aktiven Prothesen zu versorgen.

Ergebnisse der Studie von Allegra et al. [Allegra C, Antignani PL, Will K, Allaert F. Acceptance, compliance and effects of compression stockings on venous functional symptoms and quality of life of Italian pregnant women. Int Angiol, 2014; 33: 357–364]: Entwicklung der venösen Beschwerden während der Schwangerschaft bei Probandinnen, die die Kompression täglich trugen (gelb), bei denen, die sie 2 Tage pro Woche trugen (blau), und bei denen, die sie nicht trugen (grün). Die Ausgangswerte unterschieden sich; unter Kompression nahmen die Beschwerden dosisabhängig ab, ohne Kompression nahmen sie zu. Quelle: Erika Mendoza

Fachartikel Peer Review

Anwendung von Kompression gegen Müdigkeit, Übelkeit und Erbrechen in der Frühschwangerschaft

2. Dezember 20221. Dezember 2023 Verlag OT Erbrechen, Kompression, Kompressionsstrümpfe, Müdigkeit, Schwangerschaft, Übelkeit

E. Mendoza
Die vorliegende Arbeit beleuchtet Forschungsergebnisse zur Anwendung von Kompressionsbestrumpfungen in der Frühschwangerschaft. Die Studie schloss 60 Probandinnen ein, bei denen mittels der Fragebögen NVPQoL, PUQE und CIVIQ Auskunft über die Trageerfahrungen erhoben wurde. Es konnte nachgewiesen werden, dass die Wirksamkeit einer Kompressionsversorgung gegen Müdigkeit, Übelkeit und Erbrechen in der Frühschwangerschaft genauso hoch ist wie bei aktuell zugelassenen Medikamenten – ohne die damit verbundenen Nebenwirkungen.

3D-gedruckte Einlegesohle mit eigens dafür vorgesehenen Vertiefungen, in die das Sensornetz einfach eingeklebt werden kann. Foto: sendance GmbH

Fachartikel Peer Review

Nahtlose und dauerhafte Integration weicher und dehnbarer Drucksensoren in individuell angepasste und digital gefertigte orthopädische Hilfsmittel

2. Dezember 20221. Dezember 2023 Verlag OT Messtechnik, Passform, Sensor, Überwachung

R. Koeppe ^¹, L. Wakolbinger ^{¹ ²}, D. Handstanger-Deimling ^{¹ ³}, L. Kainz ^¹, Y. Vereshchaga ^¹, H. Egger ^²
Es wird ein neuartiges Konzept zur Integration verschiedener Sensoren in die individuell geformte Oberfläche maßgefertigter orthopädischer Hilfsmittel vorgestellt. Dabei wird ein Netz aus dehnbaren Leiterbahnen mit Sensoren an den Netzknoten in vorgefertigte Vertiefungen der Oberfläche des Hilfsmittels eingeklebt. Somit können die Sensornetze standardisiert in der Ebene gefertigt werden und passen sich erst beim Einbau an die räumlich gekrümmte Oberfläche des Hilfsmittels bzw. des entsprechenden Körperteils an. An zwei Beispielen maßgefertigter Hilfsmittel – eine Einlegesohle und ein Prothesenschaft – werden die Vorteile einer solchen Integration von Drucksensoren aufgezeigt. Ein Demonstrator der 3D-gedruckten Einlegesohle durchläuft aktuell (Stand: Dezember 2022) Einsatztests und wird Anfang 2023 in ersten Studien an Diabetespatienten zum Einsatz kommen.

Flowchart-Diagramm des Auswahlprozesses bezüglich der letztlich ausgewerteten Studien.

Fachartikel Peer Review PLUS

Die biomechanische Belastung des nicht betroffenen Beins bei Menschen mit einseitiger transtibialer Amputation – ein systematischer Literaturüberblick

2. Dezember 20229. Januar 2023 Verlag OT Biomechanik, Messtechnik, systematisches Literaturreview, transtibiale Amputation, unilaterale Unterschenkelprothese

L. M. Tiesler, St. Willwacher
Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die Effekte der Versorgung mit einer unilateralen Unterschenkelprothese auf die mechanische Belastung des Knie- und des Hüftgelenks der nicht betroffenen Seite von Menschen mit Amputation auf der Basis der einschlägigen Forschungsliteratur zu bewerten. Dazu wurde eine systematische Literaturrecherche in der Datenbank PubMed durchgeführt. In den eingeschlossenen Studien werden Probandinnen und Probanden mit unilateraler transtibialer Amputation beim ebenerdigen Gehen ausschließlich unter Verwendung passiver Prothesen bei einer selbstgewählten Gehgeschwindigkeit bzw. einer Gehgeschwindigkeit im Bereich von 0,7 bis 1,4 m/s untersucht. Bezüglich des Kniegelenks berichten vier von sechs Analysen über eine Erhöhung des externen Knieadduktionsmoments auf der nicht betroffenen Seite zwischen + 5,1 % und + 31,6 % im Vergleich zu einer Kontrollgruppe ohne Amputation. Im Vergleich zur betroffenen Seite zeigten alle eingeschlossenen Studien ein erhöhtes externes Knieadduktionsmoment (+ 5,3 % bis + 56,0 %) auf der nicht betroffenen Seite. Die Untersuchungen des Hüftgelenks ergaben bei drei von fünf eingeschlossenen Analysen zwischen + 5,7 % und + 23,0 % erhöhte externe Adduktionsmomente im Vergleich zu einer Kontrollgruppe ohne Amputation. Der Vergleich mit der betroffenen Seite zeigte bei allen eingeschlossenen Studien höhere maximale Hüftadduktionsmomente zwischen + 3,1 % und + 39,7 %.

Eine Kombination aus erhöhten maximalen externen Knie- und Hüftadduktionsmomenten und einer asymmetrischen Belastung der unteren Extremitäten kann als Risikofaktor für die Entstehung degenerativer Erkrankungen angesehen werden. Die Ergebnisse des Literaturüberblicks zeigen, dass die mechanische Belastung (und damit das Risiko für die beschleunigte Entwicklung einer Knie- bzw. Hüftgelenkarthrose) des nicht betroffenen Beins nach einer unilateralen transtibialen Amputation bei Verwendung passiver Prothesensysteme erhöht ist.

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Präsentation des getesteten Systems. a) Die beiden Seiten des neuen Dual Compression Systems, mit den aufgedruckten Druckindikatoren auf der beigen Außenseite. b) Schnittdarstellung der exklusiven Struktur des Mehrkomponentensystems, die zu einer einzigen Bandage führt. c) Mikroskopische Aufnahme eines Querschnitts des Systems (×50). Der Skalenbalken entspricht 100 μm. Quelle: Laboratoires Urgo

Fachartikel Peer Review

Statischer Stiffness-Index von zwei Multikomponenten-Bandagen-Kompressionssystemen: Ergebnisse einer randomisierten kontrollierten Studie an gesunden Probanden

4. November 20222. November 2023 Verlag OT Kompressionstherapie, Mehrkomponenten-Kompressionssysteme, Statischer Steifigkeitsindex

J.-P. Benigni, F. Balet, B. Guidet, O. Tacca
Die folgende Studie vergleicht die Leistung zweier Mehrkomponenten-Kompressionssystemen. In dieser randomisierten, kontrollierten Studie wurden beide Beine von 25 gesunden Probanden nach dem Zufallsprinzip entweder mit einem Kompressionssystem der neuen Generation (UrgoK1, eine einzige Binde) oder einem etablierten System (UrgoK2, zwei Binden) als Kontrolle bandagiert. Beide Systeme wurden Tag und Nacht getragen. Arbeits- und Ruheanpressdruck wurden unmittelbar nach dem Anlegen und nach 4 h, 24 h, 48 h und 72 h gemessen und der Static Stiffness Index (SSI) berechnet. Nach 4 Stunden wurden mit beiden Systemen ähnlich hohe Arbeitsdrücke und mäßige Ruhedrücke registriert. Im Zeitverlauf folgten die Druckänderungen und des SSI den gleichen Kurven. Nach 48 h wurde ein SSI ≥ 10 mmHg bei 88 % der getesteten und 76 % der Kontrollsysteme erreicht, was die Nichtunterlegenheit des Testsystems bestätigt (p = 0,016). Beide Systeme wiesen gute Halteeigenschaften auf und waren gut verträglich, aber das getestete System wurde von der Mehrheit der Probanden als deutlich angenehmer empfunden und schließlich dem Kontrollsystem vorgezogen. Das neue Kompressionssystem erreichte ähnliche Leistungen wie die Kontrolle, aber seine bessere Akzeptanz könnte ein Vorteil für die Patientencompliance sein. Diese vielversprechenden Ergebnisse müssen in einer klinischen Studie an Patienten mit Unterschenkelulcera und/oder Ödemen bestätigt werden.

Arm-Sleeves von Bauerfeind und Sportstrumpf von CEP. Fotos: Bauerfeind und Medi

Fachartikel Peer Review

Kompressionsbekleidung im Sport und ihre Wirksamkeit bezüglich Leistung, Regeneration und Propriozeption – ein Überblick über die Studienlage

4. November 20222. November 2023 Verlag OT Kompressionsstrümpfe, Kompressionstherapie, Regeneration, sportliche Leistung

H. Lötzerich
Der Einfluss von Kompressionsstrümpfen im Sport wird auf mehreren Ebenen diskutiert: Sie werden in erster Linie getragen, um die sportliche Leistung und die Regeneration zu verbessern und dabei der Müdigkeit entgegenzuwirken. Weiterhin soll die Propriozeption verbessert werden. Während biologische Grundlagenuntersuchungen eine deutliche Verbesserung des venösen Abflusses durch eine Kompressionstherapie nachweisen können, variiert die Evidenz in vielen Studien aufgrund sehr unterschiedlicher methodischer Ansätze, verschiedener Probandengruppen und sehr unterschiedlicher Messparameter. Insgesamt sprechen jedoch etliche Befunde für eine Verbesserung der Ausdauerleistung und eine verbesserte Regeneration durch das Tragen von Kompressionsbekleidung im Sport – zudem verbessert sich dadurch nicht zuletzt auch die psychische Verfassung der Sportler. Bei den Befunden zeigt sich eine gewisse Tendenz: Je weniger trainiert, je älter und je übergewichtiger die Probanden sind, umso deutlicher zeichnen sich die positiven Effekte einer Kompressionsbestrumpfung ab.

Zu den Zutaten des Selbstmanagements in der Lymphversorgung gehört auch eine gesunde Ernährung. Foto: Pixabay/silviarita

Fachartikel Peer Review

Selbstmanagement in der Lymphologie

4. November 20222. November 2023 Verlag OT Komplexe Physikalische Entstauungstherapie, Kompression, Lipödem, Lymphödem, Ödemerkrankungen, Patientenedukation, Selbstmanagement

H. Schulze
Sowohl bei lymphologischen Erkrankungen als auch bei lymphologischen Defiziten (ein Ödem ist lediglich ein Symptom und keine Erkrankung) ist ein adäquates Selbstmanagement der Betroffenen unverzichtbar. Denn ohne zielgerichtetes Selbstmanagement als fünfte Säule der Komplexen Physikalischen Entstauungstherapie (KPE) wird die Therapie nicht gelingen. In Deutschland wurde in diesem Zusammenhang bisher allerdings nur wenig Patientenedukation betrieben. In der 2017 veröffentlichten S2k-Leitlinie „Diagnostik und Therapie der Lymphödeme“ [Gesellschaft Deutschsprachiger Lymphologen e. V. (GDL). S2k-Leitlinie „Diagnostik und Therapie der Lymphödeme“ (AWMF-Leitlinienregister Nr. 058/001). Stand: 23.05.2017 (in Überarbeitung), gültig bis 22.05.2022] erhält die unterstützende Selbstbehandlung zwar eine größere Bedeutung – jedoch hat sie erfahrungsgemäß bisher weniger Augenmerk erhalten als die vier weiteren Maßnahmen im Bereich der Komplexen Physikalischen Entstauungstherapie. Kompressionstherapie, Bewegungstherapie (idealerweise in Kompression), Hautpflege und Manuelle Lymphdrainage sind nur im Zusammenspiel mit einem unterstützenden Selbstmanagement sinnvoll und führen nur dann zu einer erfolgreichen Therapie.
Insofern muss die Eigeninitiative von Betroffenen mit Ödemerkrankungen hierzulande deutlich mehr motiviert werden; dazu müssen die Zusammenhänge erläutert werden. Das gilt ganz besonders für das ambulante Versorgungsfeld. Denn dort können sich Betroffene mehr einbringen und dadurch den Therapieerfolg deutlich mitgestalten [Waldvogel-Röcker K. Fallbuch Physiotherapie: Lymphologie. München: Elsevier, Urban & Fischer, 2021]. Bedeutende Bausteine eines adäquaten Selbstmanagements bei lymphologischen Erkrankungen sind, nach Wichtigkeit sortiert: Konsequenz im Tragen der Kompression, geeignete Bewegungsübungen in Kompression, eine gut ausgeführte Hautpflege und eine patientenadaptive Schulung mit einigen Techniken der Manuellen Lymphdrainage – dies alles idealerweise als Rituale in den Alltag der Betroffenen eingebunden. Das alles setzt eine gute Patientenedukation voraus. Diese sollte niederschwellig, in patientenorientierter Sprache und partnerschaftlich formuliert sein. Der Artikel zeigt die Wichtigkeit des Selbstmanagements in der KPE auf und erläutert, warum die Behandlung von Ödemerkrankungen oft nicht in ausreichender Weise stattfindet.

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