3D-Druck – Mög­lich­kei­ten und Gren­zen in der Orthopädietechnik

A. Grus­ka, I. Heu­zeroth, K. Popp
Der 3D-Druck ist wei­ter auf dem Vor­marsch und bahnt sich ange­sichts der Her­stell­bar­keit indi­vi­dua­li­sier­ter Pro­duk­te mit­tels digi­ta­ler und auto­ma­ti­sier­ter Fer­ti­gungs­ket­te auch sei­nen Weg in die Medi­zin. Der Ober­be­griff „Addi­ti­ve Fer­ti­gung“ umfasst dabei ein brei­tes Spek­trum unter­schied­li­cher Ver­fah­ren, von denen jedes bestimm­te Vor- und Nach­tei­le auf­weist. Pul­ver­ba­sier­te Tech­no­lo­gien wie das Laser­sin­tern (LS) bie­ten dabei die größ­ten Frei­heits­gra­de bezüg­lich der Kom­ple­xi­tät der Bau­tei­le, ohne dass spe­zi­el­les Stütz­ma­te­ri­al ver­wen­det wer­den muss. Im Fol­gen­den wird das LS-Ver­fah­ren bezüg­lich sei­ner Ver­wen­dungs­mög­lich­kei­ten in der Ortho­pä­die­tech­nik ins­be­son­de­re im Hin­blick auf die ein­setz­ba­ren Mate­ria­li­en und die beson­de­ren Eigen­schaf­ten der auf die­se Wei­se gedruck­ten Bau­tei­le dis­ku­tiert – auch in Abgren­zung zu alter­na­ti­ven Tech­no­lo­gien wie „Mul­ti Jet Fusi­on“ (MJF) und „Fused Lay­er Mode­ling“ (FLM).

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Anwen­dung des Tail­o­red-Fiber-Pla­ce­ment-Ver­fah­rens in der Orthopädietechnik

A. Spi­cken­heu­er, N. Fitt­kau, S. Kon­ze, E. Rich­ter, M. Stommel
In der Pati­en­ten­ver­sor­gung in ortho­pädietechnischen Werk­stät­ten ist der Ein­satz von Faser-Kunst­stoff-Ver­bund­werk­stof­fen (FKV) mit End­los­fa­ser­ver­stär­kung auf­grund der guten Eigen­schaf­ten des Werk­stoffs nicht mehr weg­zu­den­ken. Durch den Ein­satz von klas­si­schen tex­ti­len Halb­zeu­gen wie z. B. Gewe­ben ist dies jedoch mit einem gro­ßen Mate­ri­al­ver­schnitt und hohem manu­el­lem Auf­wand ver­bun­den. Der Ein­satz gene­ra­ti­ver Fer­ti­gungs­ver­fah­ren bie­tet dem­ge­gen­über für den Orthe­sen­bau deut­li­che pro­zess- und werkstoff­spezifische Vor­tei­le. In einer Rei­he gemein­sa­mer For­schungs­vor­ha­ben zwi­schen dem Leib­niz-Insti­tut für Poly­mer­for­schung Dres­den e. V. und ver­schie­de­nen For­schungs­part­nern wird daher das Poten­zi­al des Tail­o­red-Fiber-Pla­ce­ment-Ver­fah­rens (TFP) unter­sucht und für anwendungs­nahe Pro­zess­ket­ten in der Ortho­pä­die­tech­nik weiterentwickelt.

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Ein­fluss einer Fuß und Sprung­ge­lenk über­grei­fen­den Knie­or­the­se auf die Kör­per­last­li­nie am Knie­ge­lenk, die Wohl­fühl­ge­schwin­dig­keit und knie­spe­zi­fi­sche Beschwer­den bei Pati­en­ten mit Varusgonarthrose

A. Ran­ker, F. T. Friedl, M. Weigl
Ziel der hier vor­ge­stell­ten pro­spek­ti­ven Stu­die war es, die Wirk­sam­keit einer den Fuß und das Sprung­gelenk über­grei­fen­den Knie­or­the­se auf die Kraft­wir­kungs­li­nie, die Geh­ge­schwin­dig­keit sowie kniegelenk­assoziierte Beschwer­den zu eva­lu­ie­ren. Dazu wur­den 24 Pati­en­ten (ins­ge­samt 30 Knie, bei eini­gen Pro­ban­den bei­de) mit fort­ge­schrit­te­ner Varus­gonar­thro­se (Kell­gren & Law­rence II oder III) ohne bzw. mit Orthe­se eva­lu­iert. Ver­mes­sen wur­den die Lage der Kraft­wir­kungs­li­nie im Stand, die „Wohl­fühl­ge­schwin­dig­keit“ und die Schritt­län­ge. Als sekun­dä­re Out­co­me-Para­me­ter wur­de im Abstand von 4 Wochen ein knie­spe­zi­fi­scher Fra­ge­bo­gen (Knee Osteo­ar­thri­tis Out­co­me Score, KOOS) erho­ben sowie über 8 Wochen ein Schmerz­ta­ge­buch geführt und lon­gi­tu­di­nal aus­ge­wer­tet. Ergeb­nis: Alle Pati­en­ten zeig­ten eine late­ra­le Ver­schie­bung der Kraft­wir­kungs­li­nie am Knie­ge­lenk (Mit­tel­wert 16,03 mm ± 5,22 mm; p 0,001). Die selbst gewähl­te Wohl­fühl­ge­schwin­dig­keit war bei allen Pati­en­ten mit Orthe­se höher (2,50 ± 0,54 km/h vs. 2,12 ± 0,53 km/h; p = 0,001) und die Schrit­te län­ger (41,53 ± 10,19 cm vs. 45,30 ± 8,81 cm, p = 0,09). Im wei­te­ren Ver­lauf konn­te eine signi­fi­kan­te Schmerz­re­duk­ti­on beob­ach­tet wer­den (p 0,001). Im KOOS zeig­te sich in der Sub­ska­la „Akti­vi­tät im täg­li­chen Leben“ eine sta­tis­tisch signi­fi­kan­te Ver­bes­se­rung durch das Tra­gen der Orthe­se (p = 0,013). Alle ande­ren Sub­s­ka­len zeig­ten zwar eben­falls eine ten­den­zi­el­le Ver­bes­se­rung, jedoch ohne sta­tis­ti­sche Signifikanz. 

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Ent­wick­lung und Eva­lua­ti­on einer 3D-gedruck­ten bio­ni­schen Fuß­or­the­se mit Unter­stüt­zung des Windlass-Effekts

Th. Stief, T. Sprekelmeyer
Eine hohe Beweg­lich­keit des Fußes ist not­wen­dig, um Belas­tun­gen zu dämp­fen. Ande­rer­seits muss der Fuß aber auch eine star­re Kon­fi­gu­ra­ti­on ein­neh­men kön­nen, da er als Hebel für den Vor­trieb essen­zi­ell ist. Gewähr­leis­tet wird dies durch den soge­nann­ten Wind­lass-Mecha­nis­mus („Seil­win­den-Mecha­nis­mus“): Wer­den die Zehen dor­sal­ex­ten­diert, span­nen sich die plantaren Mus­keln, Seh­nen und Bän­der an – Mit­tel- und Rück­fuß wer­den auf­ge­rich­tet, supi­niert und auf die­se Wei­se ein rigi­der Hebel erzeugt. Bei vie­len Fehl­stel­lun­gen ist die­ser Mecha­nis­mus beein­träch­tigt oder gar nicht vor­han­den; kei­ne Ein­la­ge kann ihn bis­her aktiv unter­stüt­zen oder erset­zen. Die hier vor­ge­stell­te 3D-gedruck­te bio­ni­sche Fuß­or­the­se unter­stützt den Wind­lass-Mecha­nis­mus, wodurch eine dyna­mi­sche Unter­stüt­zung des Fußes ermög­licht wird. In einer bio­me­cha­ni­schen Stu­die konn­ten die posi­ti­ven Effek­te der 3D-gedruck­ten bio­ni­schen Fuß­or­the­se nach­ge­wie­sen werden.

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Neu­ar­ti­ge modu­la­re Gehor­the­se zur leis­tungs­fä­hi­gen Kor­rek­tur von Gang­ab­wei­chun­gen bei neu­ro­lo­gisch beding­ten Gehstörungen

J.-H. Schrö­der, G. A. Baran­dun, P. Lei­mer, R. Morand, B. Göp­fert, E. Rutz
Die Orthe­sen­ver­sor­gung von Men­schen mit Läh­mun­gen, ins­be­son­de­re bei Zere­bral­pa­re­se, ist kom­plex. Der Arti­kel stellt in die­sem Zusam­men­hang ein neu­ar­ti­ges inte­grier­tes Ver­sor­gungs­kon­zept vor, bei dem mit­tels fort­schritt­li­cher Tech­no­lo­gien inner­halb einer kom­plett digi­ta­len Pro­zess­ket­te eine modu­la­re Orthe­se pro­du­ziert wird, bei der von vorn­her­ein alle Para­me­ter für den jewei­li­gen Ver­sor­gungs­fall berück­sich­tigt wer­den. Aus Sicht der Autoren sind sol­che neu­en Ver­sor­gungs­kon­zep­te viel­ver­spre­chend und wer­den hel­fen, eine effi­zi­en­te­re Ver­sor­gung in einem mul­ti­dis­zi­pli­nä­ren Team zu erstellen.

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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.

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„Moto-AFO“: moto­ri­sier­te AFO (Ank­le Foot Ortho­sis) ­gegen spas­ti­sche Bewegungserscheinungen

M. Moyé, D. Mer­bold, U. K. Zettl, R. Scharpenberg

Mul­ti­ple Skle­ro­se (MS) ist die häu­figs­te chro­nisch-ent­zünd­li­che Erkran­kung des zen­tra­len Ner­ven­sys­tems (ZNS) und bis zum heu­ti­gen Tag nicht heil­bar. Auf­grund der unter­schied­li­chen Loka­li­sa­tio­nen sind die Sym­pto­me der Betrof­fe­nen sehr hete­ro­gen. Ein häu­fi­ges Sym­ptom ist eine spas­ti­sche Läh­mung (SL). Damit geht für die Betrof­fe­nen eine gra­vie­ren­de Ein­schrän­kung der Lebens­qua­li­tät, der Bewe­gungs­frei­heit und der Funk­tio­nen ein­her. Für die hier vor­ge­stell­te Mach­bar­keits­stu­die im Cross­over-Set­ting über eine moto­ri­sier­te Orthe­se zur Spas­tik­re­duk­ti­on („Moto-AFO“) wur­den vier Pro­ban­den mit einer durch­schnitt­li­chen Krank­heits­dau­er von 11,3 Jah­ren und einem durch­schnitt­li­chen EDSS-Wert (EDSS = Expan­ded Disa­bi­li­ty Sta­tus Sca­le) von 5,1 rekru­tiert. Alle Pro­ban­den wur­den drei Mona­te lang in regel­mä­ßi­gen Abstän­den unter­sucht. Inner­halb die­ser Zeit (im zwei­ten Monat) tru­gen alle Teil­neh­mer eine mobi­le moto­ri­sier­te Orthe­se („Moto-AFO“) zur Redu­zie­rung des spas­ti­schen Mus­kel­to­nus; die vor­ge­ge­be­ne The­ra­pie­zeit betrug sie­ben Stun­den pro Woche. Als pri­mä­rer Para­me­ter wur­de die Bewe­gungs­frei­heit gemes­sen; beglei­tend kamen Fra­ge­bö­gen wie das Beck Depres­si­on Inven­to­ry (BDI) und der Short Form (12) Health Sur­vey (­­SF-12) zum Ein­satz. Der Ver­gleich der Ergeb­nis­se zeigt, dass nach dem Tra­gen der moto­ri­sier­ten Orthe­se gering­fü­gi­ge Ver­bes­se­run­gen der Bewe­gungs­frei­heit erreicht wer­den konn­ten. Alle Pro­ban­den berich­te­ten jedoch, dass unmit­tel­bar nach der Behand­lung eine sub­jek­ti­ve Ver­bes­se­rung der Gang­qua­li­tät auf­ge­tre­ten sei. BDI und SF-12 zei­gen im Ver­gleich kei­ne Abweichungen. 

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Code-Set für eine ICF-basier­te Ver­sor­gung mit Unter­schen­kel­or­the­sen (AFOs) – wie aus Schei­tern Erkennt­nis­ge­winn wird

B. C. Veh­se, A. Espei, G. Kan­del, B. Pütt­mann, P. Fröhlingsdorf
Unter­schen­kel­or­the­sen sind eine häu­fi­ge Ver­sor­gung bei Kin­dern mit neu­ro­lo­gi­schen Grund­er­kran­kun­gen. Auf der Grund­la­ge der Domä­nen Struk­tur, Funk­ti­on, Akti­vi­tät und Teil­ha­be des bio­psy­cho­so­zia­len Modells der Inter­na­tio­nal Clas­si­fi­ca­ti­on of Func­tio­ning, Disa­bi­li­ty and Health (ICF) soll­te in der Arbeits­grup­pe „Hilfs­mit­tel­ver­sor­gung“ des Netz­werks Cere­bral­pa­re­se e. V. eine Zuord­nung fest­ge­leg­ter Orthe­sen­ty­pen zu Befund­kon­stel­la­tio­nen erar­bei­tet wer­den. Im Ver­lauf der Dis­kus­sio­nen zeig­te sich, dass die Varia­bi­li­tät der Befun­de und Ver­sor­gungs­zie­le kei­ne spe­zi­fi­sche Dif­fe­ren­zie­rung der Orthe­sen­zu­ord­nung über die ICF erlaubt. Um den­noch eine ICF-basier­te Ent­schei­dung bei der Aus­wahl einer geeig­ne­ten Unter­schen­kel­or­the­se tref­fen zu kön­nen, wur­de ein Code-Set als Ori­en­tie­rungs­hil­fe ent­wi­ckelt. Der aus die­sem Pro­zess her­vor­ge­hen­de Erkennt­nis­ge­winn unter­streicht die indi­vi­du­el­le Ver­sor­gung unter Berück­sich­ti­gung der im Mit­tel­punkt ste­hen­den Teil­ha­be­zie­le der Kinder.

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Stel­len­wert der mul­ti­mo­da­len Schmerz­the­ra­pie bei Osteoporose

E. Rosch­ke, C.-E. Heyde, C. Pfeifle
Osteo­po­ro­se ver­ur­sacht eine ver­min­der­te Kno­chen­sta­bi­li­tät durch Abnah­me des Mine­ral­ge­hal­tes. Als Fol­ge tre­ten Spon­tan­frak­tu­ren und Frak­tu­ren durch Baga­tell­trau­ma­ta auf, die zu Gestal­t­än­de­run­gen mit Fehl- und Über­be­las­tun­gen füh­ren. Dadurch kön­nen chro­ni­sche Schmer­zen ent­ste­hen. Zudem kann es bei Osteo­po­ro­se zu einer Sen­si­ti­vie­rung der Schmerz­re­zep­to­ren kom­men, was die Schmerz­sym­pto­ma­tik noch ver­stärkt. In der The­ra­pie die­ser Schmer­zen hat die mul­ti­mo­da­le Schmerz­the­ra­pie einen hohen Stel­len­wert. Der Arti­kel ver­mit­telt Grund­la­gen der Schmerz­ent­ste­hung bei Osteo­po­ro­se und der mul­ti­mo­da­len Schmerztherapie. 

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„Sen­so­mo­to­ri­sche“ Ein­la­gen­ver­sor­gung – kri­ti­sche Dis­kus­si­on des Begriffs

L. Last­ring
Die Ver­wen­dung des Begriffs der „sen­so­mo­to­ri­schen“ Ein­la­gen­ver­sor­gung erin­nert bis­wei­len an die baby­lo­ni­sche Sprach­ver­wir­rung: Unter dem Sam­mel­be­griff „sen­so­mo­to­risch“ wer­den „propriozeptive“,„afferenzstimulierende“ oder „neu­ro­lo­gi­sche“ Ein­la­gen sub­su­miert, um nur eini­ge zu nen­nen. Manch­mal wer­den die Namen der Ent­wick­ler oder Her­stel­ler als Ergän­zung ange­fügt (z. B. Jahrling‑, Sprin­ger- oder Aich-Ein­la­gen), manch­mal wird in der Bezeich­nung auf die Bau­wei­se ange­spielt (z. B. „Plätt­chen-Ein­la­gen“), manch­mal wer­den Kunst­be­grif­fe gewählt (z. B. „podo­ä­tio­lo­gi­sche“ Ein­la­gen). Die­se sprach­li­che Viel­falt, die auch die tat­säch­li­che Viel­falt der unter­schied­li­chen Kon­zep­te unter dem Ober­be­griff „sen­so­mo­to­risch“ wider­spie­gelt, erschwert die fach­li­che Dis­kus­si­on dar­über, was die­se neue­ren Ein­la­gen­ty­pen tat­säch­lich bewir­ken und wodurch ihre Wir­kung her­vor­ge­ru­fen wird. Ziel die­ses Arti­kels ist es, die­se Viel­falt zu struk­tu­rie­ren, die mög­li­chen Wir­kungs­wei­sen zu dif­fe­ren­zie­ren und kla­re­re Bezeich­nun­gen für die genann­ten Ein­la­gen­ty­pen vorzuschlagen.

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