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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Wir­kung der Zehen­spren­gung im Schuh auf die Bio­me­cha­nik des mensch­li­chen Gangs

F. Sich­t­ing, N. B. Holow­ka, O. B. Han­sen, D. E. Lieberman
Obwohl die meis­ten kon­struk­ti­ven Merk­ma­le heu­ti­ger Schu­he inten­siv erforscht wur­den, ist die Wir­kung der Zehen­spren­gung bis­her kaum unter­sucht. Als Zehen­spren­gung wird der Win­kel zwi­schen der hori­zon­ta­len Boden­ebe­ne und einer Linie vom Abroll­punkt zur vor­de­ren Spit­ze der Schuh­soh­le defi­niert. Die­se bei fast allen Schu­hen vor­han­de­ne Auf­wärts­wöl­bung der Soh­le hebt die Zehen­box vom Boden ab und hält so die Zehen dau­er­haft in einer dor­sal­flek­tier­ten Posi­ti­on. Es ist bekannt, dass die Zehen­spren­gung die Abroll­be­we­gung des Vor­fu­ßes aus der mitt­le­ren Stand­pha­se her­aus erleich­tert, jedoch kann die Zehen­spren­gung auch Aus­wir­kun­gen auf die phy­sio­lo­gi­sche Fuß­funk­ti­on haben. Im Rah­men der vor­ge­stell­ten Stu­die wur­de in einem kon­trol­lier­ten Expe­ri­ment die Aus­wir­kung der Zehen­spren­gung auf die Bio­me­cha­nik des Fußes unter­sucht. Dabei lie­fen die Teil­neh­men­den in spe­zi­ell kon­stru­ier­ten San­da­len mit unter­schied­lich stark gewölb­tem Zehen­be­reich, wodurch Zehen­spren­gun­gen von 10 bis 40 Grad simu­liert wur­den. Mit­tels Tech­ni­ken der inver­sen Dyna­mik konn­te fest­ge­stellt wer­den, dass die Zehen­spren­gung die Gelenk­mo­men­te und die Arbeit an den Zehen in der Form beein­flusst, dass grö­ße­re Gra­de der Zehen­spren­gung zu einem gerin­ge­ren mecha­ni­schen Arbeits­auf­wand beim Gehen füh­ren. Die­se Ergeb­nis­se bie­ten eine Erklä­rung dafür, war­um die Zehen­spren­gung seit Jahr­hun­der­ten ein weit­ver­brei­te­tes Merk­mal von Schu­hen ist, deu­ten aber auch dar­auf hin, dass die Zehen­spren­gung zu einer Schwä­chung der Fuß­mus­ku­la­tur und mög­li­cher­wei­se zu einer erhöh­ten Anfäl­lig­keit für patho­lo­gi­sche Zustän­de wie Plan­t­ar­fas­zii­tis bei­tra­gen kann.

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Com­pli­an­ce als Pro­gno­se­fak­tor bei der kon­ser­va­ti­ven Behand­lung der idio­pa­thi­schen Skoliose

F. Land­au­er
Um bei der Kor­sett­be­hand­lung der idio­pa­thi­schen Sko­lio­se eine adäqua­te Pro­gno­se zu erstel­len, genügt es nicht, die Tra­ge­dau­er eines Kor­setts als allei­ni­gen Grad­mes­ser für die Pati­en­ten­com­pli­an­ce – also die akti­ve Mit­wir­kung des Pati­en­ten an der The­ra­pie – zu betrach­ten. Viel­mehr muss der Begriff der Com­pli­an­ce auf alle betei­lig­ten Berufs­grup­pen aus­ge­dehnt wer­den. Die Ergeb­nis­se der hier vor­ge­stell­ten Unter­su­chung zei­gen, dass auch die Lite­ra­tur zum The­ma Com­pli­an­ce von äuße­ren Fak­to­ren beein­flusst wird: Zwi­schen 1990 und 2000, dem Jahr­zehnt mit der stärks­ten Ableh­nung der Kor­sett­be­hand­lung, war auch die Anzahl der ein­schlä­gi­gen Stu­di­en auf einem Tief­punkt ange­langt. Erst mit der Beweis­füh­rung bezüg­lich der Effek­ti­vi­tät der Kor­sett-The­ra­pie durch Nach­em­son et al. im Jahr 1997 und durch die pro­spek­tiv-ran­do­mi­sier­te Stu­die von Wein­stein et al. im Jahr 2013 wur­den die Vor­aus­set­zun­gen geschaf­fen, eine Pati­en­ten­com­pli­an­ce für die Kor­sett­be­hand­lung nach wis­sen­schaft­li­chen Kri­te­ri­en zu for­dern. In die­sem Zusam­men­hang zei­gen Stu­di­en eine rea­lis­ti­sche täg­li­che Kor­sett-Tra­ge­dau­er von 16 bis 18 Stun­den. Die Com­pli­an­ce der betei­lig­ten Berufs­grup­pen – ver­stan­den als ein auf wis­sen­schaft­li­chen Erkennt­nis­sen basie­ren­des Han­deln im Sin­ne einer evi­denz­ba­sier­ten Medi­zin (EBM) – ist in die­sem Zusam­men­hang ein wich­ti­ger Aspekt. Aber auch bei der Dia­gnos­tik besteht wei­ter­hin Hand­lungs­be­darf. Denn eine Abgren­zung der idio­pa­thi­schen Sko­lio­se von nicht-idio­pa­thi­schen Ursa­chen ist für den Behand­lungs­ver­lauf ent­schei­dend. Auch eine ver­spä­te­te Dia­gnos­tik und damit ein ver­zö­ger­ter The­ra­pie­be­ginn kön­nen durch eine noch so hohe Com­pli­an­ce der Pati­en­ten nicht mehr auf­ge­holt wer­den. Die Pri­mär­kor­rek­tur im Kor­sett hat sich als Grad­mes­ser für die hand­werk­li­che Qua­li­tät eta­bliert und ist gleich­zei­tig ein wich­ti­ger Moti­va­tor für die Pati­en­ten. Der adäqua­te Zeit­punkt des Kor­sett­abbaus und die Lang­zeit­er­geb­nis­se der Sko­lios­e­the­ra­pie sind hin­ge­gen noch wenig erforscht. Ins­be­son­de­re die phy­sio­the­ra­peu­ti­schen Maß­nah­men im Rah­men einer kon­ser­va­ti­ven Sko­lio­se­be­hand­lung wer­den aktu­ell einer wis­sen­schaft­li­chen Über­prü­fung unter­zo­gen. Im Gegen­satz dazu sind die ope­ra­ti­ven Ver­fah­ren wis­sen­schaft­lich aus­führ­lich aufgearbeitet.

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Das Ver­sor­gungs­spek­trum 3D-gedruck­ter Rumpf­orthe­sen, dar­ge­stellt anhand von vier Fallbeispielen

S. B. Wür­sching, A. Würsching
Der 3D-Druck stellt für die Kon­struk­ti­on und die Ver­sor­gung mit Rumpf­orthe­sen einen neu­en Weg dar, um noch bes­ser und effek­ti­ver auf die indi­vi­du­el­len Bedürf­nis­se von Pati­en­tin­nen und Pati­en­ten ein­ge­hen zu kön­nen. Mit die­ser Tech­nik wird das mög­li­che Ver­sor­gungs­spek­trum erwei­tert, weil die bio­me­cha­ni­sche Kon­struk­ti­on einer erfolg­rei­chen Ver­sor­gung bes­ser an die All­tags­be­dürf­nis­se der zu Ver­sor­gen­den ange­passt wer­den kann. Ziel ist es, dass die Pati­en­ten das Hilfs­mit­tel anneh­men – sei es ein Klein­kind, ein Teen­ager oder ein Erwach­se­ner im fort­ge­schrit­te­nen Alter. Das Hilfs­mit­tel muss sich gut in den All­tag inte­grie­ren las­sen, denn erst dann kön­nen die bio­me­cha­ni­schen Errun­gen­schaf­ten und das Wis­sen um die Ver­bes­se­rung der Gesund­heit zum Tra­gen kom­men. Dabei hat die addi­ti­ve Fer­ti­gung im Kor­sett­bau nach Ansicht der Autoren nichts mit „Rapid Pro­to­typ­ing“ oder kos­ten­güns­ti­ger Schnell­fer­ti­gung zu tun. Viel­mehr stellt sie eine hoch­spe­zia­li­sier­te Mög­lich­keit dar, durch eine maxi­mier­te Indi­vi­dua­li­sie­rung die All­tags­taug­lich­keit und den Kom­fort einer Rumpf­orthe­se zu opti­mie­ren. Die Pati­en­ten erhal­ten ein ver­bes­ser­tes Tra­ge­ge­fühl, wäh­rend die Tech­ni­ker die­se Metho­de leicht in den gewohn­ten Ver­sor­gungs­ab­lauf inte­grie­ren kön­nen. Wie viel­fäl­tig das Ver­sor­gungs­spek­trum mit 3D-gedruck­ten Rumpf­orthe­sen sein kann, zeigt der fol­gen­de Arti­kel anhand von vier Fallbeispielen.

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