Kon­ser­va­ti­ve Behand­lung der Varus­gonar­thro­se mit einer Unterschenkelorthese

H. Drewitz, T. Schmalz, N. Wille
Die Unterschenkelorthese Agilium Freestep erweitert das Spektrum der konservativen Gonarthrose-Behandlung. Im Beitrag werden Idee und Funktionsweise anhand biomechanischer Überlegungen dargestellt. Eine Zusammenfassung bisheriger klinischer und biomechanischer Studien belegt die Wirkung der Orthese. Des Weiteren zeigen neueste Untersuchungen, dass die Knie entlastende Wirkung der Orthese nicht beeinträchtigt wird, wenn die Situation des Patienten eine zusätzliche Einlagenversorgung erfordert. Die Daten bestätigen zum anderen den unzuverlässigen therapeutischen Nutzen von Außenranderhöhungen.

Ein­lei­tung

Der Ein­satz ortho­pä­die­tech­ni­scher Hilfs­mit­tel zählt neben medi­ka­men­tö­sen und phy­sio­the­ra­peu­ti­schen Maß­nah­men zu den kon­ser­va­ti­ven Metho­den der Gonar­thro­se­be­hand­lung. Die bis­her all­ge­mein bekann­ten Ver­fah­ren sind dabei Außen­rand­er­hö­hun­gen von Schu­hen und Ein­la­gen sowie Knie­orthe­sen 1234. Der kli­ni­sche Nach­weis der Wir­kung von Knie­orthe­sen ist in einer Viel­zahl von Stu­di­en erbracht 567. Die Akzep­tanz der Pati­en­ten ist jedoch nicht immer gege­ben. Grün­de hier­für lie­gen unter ande­rem in der grund­sätz­li­chen Rut­sch­nei­gung, der auf­tra­gen­den Kos­me­tik und der in man­chen Fäl­len ein­schnü­ren­den Gur­te 89.

Anzei­ge

Der Erfolg des Ein­sat­zes von Außen­rand­er­hö­hun­gen an Schu­hen oder Ein­la­gen wird kon­tro­vers dis­ku­tiert. Wäh­rend in den Unter­su­chun­gen von Crens­haw et al. 10 und Kerri­gan et al. 11 dies­be­züg­lich eine Reduk­ti­on der Knie­be­las­tung gemes­sen wur­de, konn­ten Pham et al. 12 und Maille­fert et al. 13 kei­ne signi­fi­kan­te Knie­ent­las­tung durch die Appli­ka­ti­on von Außen­rand­er­hö­hun­gen fest­stel­len. Der Gedan­ke, mit­tels eines Kei­les die Knie­be­las­tung zu redu­zie­ren, funk­tio­niert nur bedingt, da offen­sicht­lich die erzwun­ge­ne Pro­na­ti­ons­stel­lung des Fußes im unte­ren Sprung­ge­lenk kom­pen­siert wer­den kann.

Die­ser Sach­ver­halt führ­te zum Kon­zept der Agi­li­um-Free­step-Orthe­se. Mit die­ser wird das unte­re und obe­re Sprung­ge­lenk rigi­de über­brückt, womit eine direk­te Beein­flus­sung des Knie­ge­len­kes mög­lich sein soll.

Bio­me­cha­ni­scher Hintergrund

Phy­sio­lo­gisch betrach­tet ver­läuft unter Belas­tung beim Gehen der Boden­re­ak­ti­ons­kraft­vek­tor in der Fron­tal­ebe­ne medi­al der Knie­ge­lenk­mit­te, wodurch ein vari­sie­ren­des Moment wirkt. Der Maxi­mal­wert wird wäh­rend der Gang­pha­se „Loading Respon­se“ gemes­sen und liegt durch­schnitt­lich bei etwa 0,5 Nm/kg. Bei einem Varus­gonar­thro­se­pa­ti­en­ten ist die­ser Wert häu­fig erhöht, bei einem Val­gus­gonar­thro­se­pa­ti­en­ten meist deut­lich ver­rin­gert. Stu­di­en bele­gen, dass das vari­sie­ren­de Moment direkt mit der Gelenk­kon­takt­kraft kor­re­liert und somit als gut mess­ba­rer Belas­tungs­in­di­ka­tor ange­se­hen wer­den kann 14 (Abb. 1).

Mit die­sem Bewer­tungs­pa­ra­me­ter wur­de die ver­mu­te­te Wir­kung der Agi­li­um-Free­step-Orthe­se im Jahr 2003 in einer Stu­die mit einem ers­ten Pro­to­typ an 10 Gesun­den über­prüft 15. Dabei wur­den fol­gen­de Situa­tio­nen gang­ana­ly­tisch mit­ein­an­der verglichen:

  • nur Schuh,
  • Schuh mit 10 mm Außenranderhöhung,
  • semi­ri­gi­de Sprung­ge­lenks­ban­da­ge (Mal­leo Sprint, Fa. Otto Bock) + 10 mm Außen­rand­er­hö­hung und
  • Pro­to­typ der Agi­li­um-Free­step-Orthe­se mit 10 mm Außenranderhöhung.

Die Unter­su­chung beleg­te, dass das media­le Kom­par­ti­ment des Knie­ge­lenks bei Inter­ven­tio­nen unter­halb des Knie­ge­lenks mit einer hohen Zuver­läs­sig­keit nur durch eine rigi­de Über­brü­ckung des unte­ren und obe­ren Sprung­ge­len­kes ent­las­tet wer­den kann. Nur in die­sem Fall war eine ein­deu­ti­ge, signi­fi­kan­te Reduk­ti­on des Belas­tungs­pa­ra­me­ters nach­weis­bar (Abb. 2).

Die Orthe­sen­kon­struk­ti­on

Die bio­me­cha­ni­schen Resul­ta­te und Über­le­gun­gen führ­ten zur fina­len Kon­struk­ti­ons­ge­stal­tung der Agi­li­um-Free­step-Orthe­se. Die Berück­sich­ti­gung einer Außen­rand­er­hö­hung ist dabei nicht erfor­der­lich, da, wie sich in ergän­zen­den Unter­su­chun­gen zeig­te, der Haupt­ef­fekt nicht aus der „Ver­kip­pung“ des Fußes resul­tiert. Die tech­ni­schen Haupt­merk­ma­le sind ein sprung­ge­lenks­über­grei­fen­der rigi­der Fuß­bü­gel, ein in der Sagit­tal­ebe­ne frei beweg­li­ches Knö­chel­ge­lenk und eine in der Fron­tal­ebe­ne ver­stell­ba­re Unter­schen­kel­an­la­ge (Abb. 3).

Die ein­deu­tig mess­ba­re Wir­kung wird durch zwei Effek­te erreicht: Auf­grund der rigi­den Über­brü­ckung des unte­ren und obe­ren Sprung­ge­len­kes wird zunächst die Ever­si­ons­be­we­gung des Fußes in der Stand­pha­se redu­ziert. Des Wei­te­ren wirkt eine ein­stell­ba­re Kraft über die late­ra­le Anla­ge auf den Unter­schen­kel ein. Bei­de Mecha­nis­men füh­ren zu einer Ver­schie­bung der Boden­re­ak­ti­ons­kraft in late­ra­ler Rich­tung und somit zu einer Ver­rin­ge­rung des wirk­sa­men Hebel­arms am Knie­ge­lenk. Das exter­ne fron­ta­le Knie­dreh­mo­ment redu­ziert sich signi­fi­kant, was mit der oben beschrie­be­nen Ent­las­tung des media­len Knie-Kom­par­ti­ments kor­re­liert 161718 (Abb. 4). Zur Behand­lung der Val­gus­gonar­thro­se (late­ra­le Arthro­se) ist die Orthe­se mit media­ler Schie­nen­füh­rung erhält­lich. Hier ist das Ziel, die Boden­re­ak­ti­ons­kraft in media­le Rich­tung zu verschieben.

Kli­ni­sche Ergebnisse

Für das Ver­ständ­nis von Wir­kung und Funk­ti­on der Orthe­se sind die oben aus­ge­führ­ten bio­me­cha­ni­schen Betrach­tun­gen essen­ti­ell. Der Grad der Akzep­tanz der Pati­en­ten lei­tet sich jedoch weit­ge­hend aus den kli­ni­schen Bewer­tun­gen ab. Bei einer ers­ten Anwen­dungs­be­ob­ach­tung mit 12 Pati­en­ten mit über­wie­gend Arthro­se­grad 2 bis 3 (Kell­gren-Ska­la) im Jahr 2010 gaben alle Teil­neh­mer bei Nut­zung der Orthe­se eine deut­li­che Schmerz­lin­de­rung an. Der hier ermit­tel­te Wert (Basis: VAS-Ska­la; 0: kein Schmerz bis 10: extrem hoher Schmerz) für das ebe­ne Gehen sank signi­fi­kant von 6.5 (ohne Orthe­se) auf 2.8 Punk­te (mit Orthe­se). Auch für das Trep­pen­ge­hen berich­te­ten alle Pati­en­ten von einer spür­ba­ren Schmerz­re­duk­ti­on 19.

In einer Beob­ach­tungs­stu­die von Men­ger et al. 20 wur­den kli­ni­sche Para­me­ter im Ver­lauf von 12 Mona­ten nach der Orthe­sen­ver­sor­gung ermit­telt. Dabei wur­den mit 23 ambu­lan­ten Pati­en­ten mit uni­kom­par­ti­men­tel­ler Gonar­thro­se ohne bis­he­ri­ge ope­ra­ti­ve Inter­ven­tio­nen nach 3, 6, 9 und 12 Mona­ten Fol­low-up-Unter­su­chun­gen durch­ge­führt. Als wich­tigs­tes Bewer­tungs­in­stru­ment wur­de der WOMAC-Score ver­wen­det. Der WOMAC-Score (Wes­tern Onta­rio and McMas­ter Uni­ver­si­ties Osteo­ar­thri­tis Index) ist ein auf den Pati­en­ten bezo­ge­ner Selbst­ein­schät­zungs­fra­ge­bo­gen und bie­tet die Mög­lich­keit, die wich­tigs­ten und all­tags­re­le­van­ten Kon­se­quen­zen z. B. einer Arthro­se zu evaluieren.

Der WOMAC-Gesamt-Index und der WOMAC-Pain-Index zeig­ten eine signi­fi­kan­te Reduk­ti­on bereits inner­halb der ers­ten 3 Mona­te. Im letz­ten Quar­tal ver­rin­ger­ten sich die Wer­te noch­mals gering­fü­gig (Abb. 5). Die Gelenk­stei­fig­keit konn­te wäh­rend des Jah­res deut­lich ver­rin­gert wer­den. Die Hand­ha­bung der Orthe­se wur­de über­wie­gend mit „gut“ bis „sehr gut“ bewertet.

Nut­zung der Orthe­se in Kom­bi­na­ti­on mit Einlagenversorgungen

In der Ver­sor­gungs­pra­xis wird man häu­fig mit der Situa­ti­on kon­fron­tiert, dass neben der Gonar­thro­se­pro­ble­ma­tik auch Fuß­de­for­mi­tä­ten vor­han­den sein kön­nen. Es stellt sich die Fra­ge, ob die Wir­kung der Orthe­se am Knie­ge­lenk durch eine zusätz­li­che Ein­la­gen­ver­sor­gung beein­träch­tigt wird.

Die­se Pro­ble­ma­tik auf­grei­fend, unter­such­te Wil­le 21 in einer aktu­el­len gang­ana­ly­ti­schen Stu­die 12 gesun­de Pro­ban­den im Ver­gleich fol­gen­der Situationen:

  • ohne Hilfs­mit­tel,
  • Außen­rand­er­hö­hung (5 mm),
  • Ein­la­ge (kon­fek­tio­nier­te Senk­fuß­ein­la­ge Modell Erg­o­Pad® work, Bau­er­feind AG),
  • Agi­li­um Freestep,
  • Ein­la­ge + Außen­rand­er­hö­hung (5 mm),
  • Agi­li­um Free­step mit Einlage.

Die Resul­ta­te (Tab. 1) bele­gen ein­deu­tig, dass die Knie­be­las­tung sowohl bei der aus­schließ­li­chen Ver­wen­dung der Agi­li­um-Free­step-Orthe­se als auch in Kom­bi­na­ti­on mit der Senk­fuß­ein­la­ge in einer ver­gleich­ba­ren Grö­ßen­ord­nung zuver­läs­sig redu­ziert wird (20 bzw. 23 %). Die Ver­mu­tung liegt nahe, dass durch die zusätz­li­che Nut­zung der Ein­la­ge die Ever­si­ons­be­we­gung des Fußes zusätz­lich ein­ge­schränkt wird und sich somit der knie­ent­las­ten­de Effekt noch etwas ver­stärkt. Die allei­ni­ge Nut­zung der Ein­la­ge führ­te in den meis­ten Fäl­len zu einer Erhö­hung des Moments, wodurch sich die Belas­tung des media­len Knie­kom­par­ti­ments ver­mut­lich erhö­hen wird. Die Ver­mes­sung der Außen­rand­er­hö­hung bestä­tigt ein­drucks­voll die bekann­ten wider­sprüch­li­chen Aus­sa­gen zur Effek­ti­vi­tät die­ser Ver­sor­gung: In 6 Fäl­len wird eine deut­li­che Reduk­ti­on der Knie­be­las­tung erreicht, in 2 Fäl­len fällt die­se nur mini­mal aus, und in 2 wei­te­ren Fäl­len wird sogar ein Anstieg des Moments gemes­sen. Somit zeigt sich erneut, dass mit die­ser Behand­lungs­me­tho­de eine Reduk­ti­on der Knie­be­las­tung nicht zuver­läs­sig erwar­tet wer­den kann.

Fazit und Versorgungsempfehlung

Zusam­men­fas­send ist fest­zu­stel­len, dass mit der Agi­li­um Free­step eine ein­deu­ti­ge Reduk­ti­on der Knie­be­las­tung erreicht wird. Das zei­gen die kli­ni­schen und bio­me­cha­ni­schen Ergeb­nis­se ver­schie­de­ner Stu­di­en 2223242526. Die Grö­ße des Effek­tes ist ver­gleich­bar mit der, die bei Knie­orthe­sen mehr­fach nach­ge­wie­sen wur­de 272829. Eine beding­te Anwen­dung ist bei stark insta­bi­len Knie­ge­len­ken zu sehen. Hier ist mit Knie­orthe­sen oder auch indi­vi­du­el­len Ganz­bein­orthe­sen (KAFO) eine effek­ti­ve­re Füh­rung des Knie­ge­len­kes zu erwarten.

Die Kom­bi­na­ti­on der Agi­li­um-Free­step-Orthe­se mit Ein­la­gen (z. B. beim Knick-Senk­fuß) ist mög­lich und emp­feh­lens­wert, da hier der knie­ent­las­ten­de Effekt eher ver­stärkt wird. Pati­en­ten, die neben der Gonar­thro­se auch über venö­se Bein­lei­den kla­gen, soll­ten bevor­zugt mit der Agi­li­um-Free­step-Orthe­se ver­sorgt wer­den, da es hier nicht zu Ein­schnü­run­gen von stark ange­zo­ge­nen Ver­schluss­gur­ten kommt, wie dies bei Knie­orthe­sen der Fall sein kann.

Auf­grund der nicht knie­über­grei­fen­den Bau­wei­se, der guten Kom­pa­ti­bi­li­tät mit der Beklei­dung und der ein­fa­chen Hand­ha­bung stellt die­se Orthe­se aus Sicht der Ver­fas­ser ein Hilfs­mit­tel mit hoher Pati­en­ten-Com­pli­an­ce und damit eine Ver­sor­gungs­al­ter­na­ti­ve zu den bekann­ten Metho­den dar.

Für die Autoren:
Hei­ko Dre­witz, OTM, M. Sc. Neuroorthopädie
Lei­tung Orthe­tik, Otto Bock Health­Ca­re Deutsch­land GmbH
Kom­pe­tenz-Zen­trum und For­schungs- und Entwicklungswerkstatt
Her­mann-Rein-Stra­ße 2a
37075 Göt­tin­gen
drewitz@ottobock.de

Begut­ach­te­ter Beitrag/reviewed paper

Zita­ti­on
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