Mög­lich­kei­ten in Funk­ti­on und Auf­bau von KAFO-Gehorthe­sen mit modu­la­ren und unter­stüt­zen­den Knie- und Knöchelgelenken

T. Böckh
Um eine erfolgreiche Versorgung mit oberschenkelhohen Gehorthesen (“knee ankle foot orthoses", KAFOs) zu erreichen, kommt es im ersten Schritt auf die indikationsgerechte Auswahl und Kombination der Gelenke an. Des Weiteren spielt die Stabilität der Orthese eine entscheidende Rolle, da diese die unterstützenden und aufrichtenden Kräfte zuverlässig auf den Körper übertragen muss. Im vorliegenden Artikel werden Knöchelgelenke und Kniegelenke nach den Anforderungen der Gehorthesen gegliedert. Anschließend wird beispielhaft auf Gehorthesen mit verschiedenen Anforderungen und unterschiedlichen Gelenkkombinationen eingegangen.

Ein­lei­tung

Dia­gno­se und Ana­mne­se mit Mus­kel­sta­tus und Bewe­gungs­um­fän­gen sind die Grund­vor­aus­set­zun­gen einer erfolg­rei­chen orthe­ti­schen Ver­sor­gung; auch eine adäqua­te Ziel­for­mu­lie­rung je nach den Mög­lich­kei­ten des Pati­en­ten gehört dazu. Damit ist die Beant­wor­tung etli­cher Fra­gen verbunden:

Anzei­ge
  • Wie schwer ist die Erkran­kung, und lie­gen wei­te­re Ein­schrän­kun­gen vor?
  • Ist die Rest­kraft aus­rei­chend für ein frei­es Knie­ge­lenk, oder kann für das Errei­chen einer grö­ße­ren Geh­stre­cke eine Streck­hil­fe hilf­reich sein?
  • Muss wegen zu gro­ßer ­Kon­trak­tu­ren oder zu gerin­ger knie­stre­cken­der Mus­kulatur das Knie­ge­lenk gesperrt wer­den, oder ist es dem Pati­en­ten mög­l­ich, vor­über­ge­hend durch eine Streck­hil­fe mit einem geöff­ne­ten Knie­ge­lenk zu gehen?
  • Lie­gen Fehl­stel­lun­gen wie ein Spitz­fuß vor?
  • Kann mit einer auf­rich­ten­den Kraft im Knö­chel­ge­lenk für den Pati­en­ten eine Ver­bes­se­rung erzielt wer­den? — Soll die Orthe­se auch im Nass­be­reich oder beim Baden getra­gen werden?

Um den Pati­en­ten adäquat ver­sor­gen zu kön­nen, bedarf es dem­nach einer sorg­fäl­ti­gen Pla­nung. In die­sem Zusam­men­hang zeigt der vor­lie­gen­de Arti­kel die aktu­el­len Mög­lich­kei­ten im Bereich KAFO auf.

Grund­auf­ga­be einer Orthese

Der pas­si­ve Bewe­gungs­ap­pa­rat (Kno­chen, Gelen­ke, Bän­der) muss bei einer Schwä­che des akti­ven Bewe­gungs­ap­pa­ra­tes (also der Mus­ku­la­tur) durch die Orthe­se unter­stützt wer­den, um die Last­über­nah­me durch die unte­re Extre­mi­tät zu gewähr­leis­ten und die Fort­be­we­gung zu ermög­li­chen. Daher steht in der orthe­ti­schen Ver­sor­gung die kor­rek­te Bewe­gungs­über­tra­gung vom Bein zur Gehorthe­se und umge­kehrt an ers­ter Stel­le. Die Orthe­sen­ge­len­ke müs­sen, um die­sen Zweck zu erfül­len, sta­bil ein­ge­bun­den wer­den. Eine insta­bi­le Orthe­se, die die Funk­ti­on der Gelen­ke nicht über die Anla­ge­flä­chen auf den Kör­per über­tra­gen kann, erfüllt somit ihren Zweck nicht 1. Um bei allen Arten von Fehl­stel­lun­gen die Kräf­te effi­zi­ent über­tra­gen zu kön­nen, sind 3‑Punkt-Sys­te­me erfor­der­lich (Abb. 1–3). Gene­rell soll­te des­halb eine Orthe­se zir­ku­lär umgrei­fend gestal­tet wer­den, um von allen Sei­ten auf das Bein stüt­zend und füh­rend ein­wir­ken zu können.

Sta­bi­li­sie­rung in der Frontalebene

Bei unzu­rei­chen­der akti­ver Kon­trol­le der Bei­n­ach­se kommt es meis­tens zum soge­nann­ten media­len Kol­laps (Abfla­chung der Längs­wöl­bung, Fer­sen­val­gus, Kniefle­xi­on und ‑val­gus sowie Fle­xi­on, Adduk­ti­on und Innen­ro­ta­ti­on der Hüf­te). Zen­tra­ler Anstütz­punkt in der Fron­tal­ebe­ne ist neben der Fuß­sta­bi­li­sie­rung die Anla­ge unter­halb des Knie­ge­lenks. Erweist sich die­se Anla­ge (sie­he Punkt Nr. 3 in Abb. 1b) als insuf­fi­zi­ent, kippt das Stand­bein nach innen (Abb. 1a); die Ein­bein­un­ter­stüt­zung ist somit unzu­rei­chend gesi­chert, womit ein Anhe­ben des Spiel­beins auf der Gegen­sei­te erschwert oder gar ver­hin­dert wird.

Sta­bi­li­sie­rung in der Sagittalebene

Für die Kon­trol­le in der Sagit­tal­ebe­ne kommt der Anla­ge vor­ne unter­halb des Knie­ge­len­kes eine zen­tra­le Bedeu­tung zu (Abb. 3a). Zum einen dient sie als Anstütz­punkt gegen eine unkon­trol­lier­te Kniefle­xi­on, zum ande­ren ver­hin­dert sie das unkon­trol­lier­te Vor­kip­pen des Unter­schen­kels in die Dor­sal­fle­xi­on (Abb. 3b). Durch das Nach-vor­ne-Wan­dern des Belas­tungs­vek­tors in der Stand­pha­se erhöht sich zuneh­mend die Kraft auf die vor­de­re Anla­ge 3; die­ser wich­ti­ge Anla­ge­punkt muss daher genü­gend Sta­bi­li­tät auf­wei­sen. Ein ein­fa­cher Gurt ist dazu nicht ausreichend.

Sobald eine Knie­sper­re und/oder eine Kraft­ein­heit im Knie­ge­lenk ver­wen­det wird (Abb. 2b u. c sowie 3a u. b), muss zur Siche­rung des Anla­ge­punk­tes 4 die Ober­hül­se der Orthe­se von vor­ne geöff­net wer­den. Dem schon bewe­gungs­ein­ge­schränk­ten Pati­en­ten wird so ein leich­te­res Ein- und Aus­stei­gen und ggf. eine erhöh­te Selbst­stän­dig­keit ermög­licht. Eine Aus­nah­me besteht, wie in Abbil­dung 2a dar­ge­stellt wird, in einer Aus­füh­rung mit frei­em Knie­ge­lenk, das nur einer seit­li­chen Sta­bi­li­sie­rung dient. Um die noch funk­tio­nie­ren­de knie­stre­cken­de Mus­ku­la­tur zu schüt­zen und den Sitz­kom­fort zu ver­bes­sern, ist ein hin­te­res Öff­nen der Ober­schen­kel­hül­se vorteilhaft.

Eine hohe Prio­ri­tät muss auch der Fuß­bet­tung ein­ge­räumt wer­den. Um die kom­ple­xe Fuß­struk­tur als Basis der Last­über­tra­gung zu unter­stüt­zen, aber gleich­zei­tig die Mobi­li­tät im obe­ren Sprung­ge­lenk (OSG) zuzu­las­sen, ist eine zir­ku­lä­re Umfas­sung des Fußes unter Beach­tung der 3‑Punkt-Sys­te­me erfor­der­lich. Von vor­ne betrach­tet dient das in den Abbil­dun­gen 2a–c wie­der­ge­ge­be­ne und mit A, B und C gekenn­zeich­ne­te 3‑Punkt-Sys­tem zur seit­li­chen Fixie­rung des Fußes. Damit die­se Fixier­punk­te durch ein Her­aus­dre­hen nicht ver­lo­ren gehen, sichert das 3‑Punkt-Sys­tem (I, II und III) den Fuß von oben. Die­se Fixie­rung sichert das unte­re Sprung­ge­lenk (USG) aus­rei­chend vor einer unge­woll­ten Bewegung.

Sta­bi­li­täts­be­din­gun­gen

“Was nicht steht, das nicht geht” ist eine alt­be­kann­te Erkennt­nis in der Ortho­pä­die-Tech­nik. Gemeint ist damit, dass ohne Sta­bi­li­tät in der Bei­n­ach­se kei­ne Ein­bein­un­ter­stüt­zung und somit kei­ne Mobi­li­tät durch das Vor­schwin­gen der Gegen­sei­te mög­lich ist. Für ein sta­bi­les Gleich­ge­wicht muss das Lot vom Hüft­ge­lenk (Hüft­lot H) in die Unter­stüt­zungs­flä­che fal­len (Abb. 4c u. d, blau gekenn­zeich­net). Der Rumpf ist auf­ge­rich­tet; Becken und Schul­ter bil­den eine Linie. Zum Mes­sen wird ein Pen­del­lot oder ein Lini­en­la­ser ver­wen­det; Mess­methoden mit Gewichts­mes­sung wie Kraft­mess­plat­ten kön­nen dage­gen durch unglei­che Gewichts­ver­tei­lun­gen die Ergeb­nis­se ver­fäl­schen. In Abbil­dung 4a befin­det sich das Hüft­lot zu weit hin­ten, in Abbil­dung 4b zu weit vor­ne. In bei­den Fäl­len kann ein sta­bi­les Gleich­ge­wicht nur über eine Kom­pen­sa­ti­on im Ober­kör­per erzielt wer­den 2. Die Ursa­che ist ent­we­der ein fal­scher Lot­auf­bau, oder den Orthe­sen­ge­len­ken fehlt es an einer defi­nier­ten Plan­t­ar- oder Dor­sal­fle­xi­ons­be­gren­zung. Lot­ver­schie­bun­gen kön­nen aber auch durch eine rota­ti­ons­in­sta­bi­le Orthe­se ver­ur­sacht wer­den, wenn zu wei­che Mate­ria­li­en wie z. B. PP oder PE zum Ver­lust der Anla­ge­punk­te füh­ren. In bei­den Fäl­len muss sich der Pati­ent schon im Stand auf das Aus­glei­chen sei­ner Sta­tik kon­zen­trie­ren; eine Gang­ein­lei­tung ist dann nur schwer oder gar nicht mög­lich. In Abbil­dung 4c steht die Figur in der defi­nier­ten Dor­sal­fle­xi­ons­be­gren­zung des orthe­ti­schen Knö­chel­ge­len­kes (Abb. 5­a–e). Die vier­te Figur (Abb. 4d) unter­schei­det sich von der drit­ten durch das ver­wen­de­te Knö­chel­ge­lenk. Die hier zum Ein­satz kom­men­de Aus­füh­rungs­va­ri­an­te (Abb. 5f u. g) unter­stützt vor­ne mit einer auf­rich­ten­den Kraft ein auf­rech­te­res Ste­hen, ohne die Bewe­gung nach vor­ne zu blo­ckie­ren. Die knie­stre­cken­de Mus­ku­la­tur benö­tigt hier­durch weni­ger Kraft im Stand; der Bewe­gungs­aus­schlag wird durch die Kör­per­ge­wichts­ver­la­ge­rung nach vor­ne freigegeben.

Knö­chel­ge­len­ke

Alle hier dar­ge­stell­ten Knö­chel­ge­len­ke sind als uni­la­te­ra­le Gelen­ke kon­zi­piert und ver­fü­gen im Grund­auf­bau über eine maxi­ma­le Bewe­gungs­mög­lich­keit von 12° nach hin­ten (Plan­t­ar­fle­xi­on) oder nach vor­ne (Dor­sal­fle­xi­on), unab­hän­gig von der ein­ge­setz­ten Kraft­ein­heit. Die Bewe­gungs­be­gren­zung erfolgt über Wech­sel­kei­le (Abb. 5a–c und 5e–g) oder Hül­sen­be­gren­zun­gen (Abb. 5d) und lässt somit wäh­rend der Anpro­be ein Fein­tu­ning des Auf­baus zu 3. Die nach Gewichts­klas­si­fi­zie­rung (5‑kg-Klas­sen) ein­ge­teil­ten Gelen­ke mit Kraft­ein­hei­ten (Abb. 5­ e–g) wer­den in vier Kräf­te­klas­sen unter­teilt. Die “leich­te Kraft” (blau) dient als fuß­an­he­ben­de Kraft in der Schwung­pha­se, wäh­rend die “klei­ne Kraft” (grün) z. B. für eine kon­trol­lier­te Fer­sen­ab­rol­lung bei der Last­über­nah­me sorgt. Um einen Spitz­fuß zu redu­zie­ren, kann hin­ten mit einer “mitt­le­ren Kraft” (grau) (Abb. 5e u. f) gear­bei­tet wer­den. Eine “gro­ße Kraft” (gelb) vor­ne rich­tet den Pati­en­ten im Stand auf. Für einen bes­se­ren Über­blick über die Mög­lich­kei­ten der Knö­chel­ge­len­ke las­sen sich 3 Grup­pen unter­schei­den, auf die im Fol­gen­den genau­er ein­ge­gan­gen wird.

Funk­ti­ons­grup­pen beim Knöchelgelenk

Fol­gen­de Grup­pen las­sen sich in die­sem Zusam­men­hang unterscheiden:

  • Zu Grup­pe 1 gehö­ren kon­ven­tio­nel­le teil­be­grenz­te Knö­chel­ge­len­ke (Abb. 5a–c). Der Pati­ent steht dabei in der maxi­ma­len Dor­sal­be­gren­zung; bei der Last­über­nah­me ist eine begrenz­te Plan­t­ar­fle­xi­on mög­lich. Die Gelen­ke (Abb. 5a u. b) ver­hin­dern über Rei­bungs­kräf­te ein Absin­ken der Fuß­spit­ze in der Schwung­pha­se. Das Knö­chel­ge­lenk (Abb. 5c) kann durch die vor­de­re leich­te Kraft (Zug­kraft) den Fuß auch gegen Druck beim Durch­schwin­gen in die maxi­ma­le Dor­sal­be­gren­zung anhe­ben. Beim modu­la­ren Basis­ge­lenk aus Abbil­dung 5b wird über die Ver­zah­nung des zwei­tei­li­gen Fuß­bü­gels (rot) unab­hän­gig von der Bewe­gungs­be­gren­zung der Win­kel zwi­schen Fuß­teil und Unter­schen­kel­fas­sung (inne­rer Win­kel) angepasst.
  • In Grup­pe 2 fal­len Knö­chel­ge­len­ke, die den Pati­en­ten wahl­wei­se mit einer leich­ten (blau) oder klei­nen (grün) Kraft sowohl in Rich­tung der Dor­sal- als auch in Rich­tung der Plan­t­ar­fle­xi­on unter­stüt­zen kön­nen (Abb. 5d). Durch die rela­tiv gerin­gen Kräf­te zum Kör­per­ge­wicht steht der Pati­ent – wie bei den teil­be­grenz­ten Gelen­ken – in der maxi­ma­len Dor­sal­be­gren­zung, und die Bewe­gung des OSG erfolgt in Rich­tung Plan­t­ar­fle­xi­on. Die Bewe­gungs­be­gren­zung erfolgt über eine Hül­se inner­halb der Feder (gelb). Über die Gewin­de­stif­te kann zusätz­lich die Lotein­stel­lung (inne­rer Win­kel) auch spä­ter noch ange­passt wer­den. Dabei ist es mög­lich, vor­ne und hin­ten eine bewe­gungs­be­grenz­ba­re Kraft oder eine Kom­bi­na­ti­on zwi­schen Kraft und einem ver­stell­ba­ren Anschlag (in der Abbil­dung in Blau) zu wäh­len. Wird vor­ne eine Kraft ein­ge­setzt, wird die Abstoß­pha­se durch die in der Kraft­ein­heit gespei­cher­te Ener­gie unter­stützt. In Kom­bi­na­ti­on kann zur Har­mo­ni­sie­rung der Fer­sen­ab­rol­lung und zur Unter­stüt­zung der Fuß­he­bung in der Schwung­pha­se hin­ten z. B. eine leich­te Kraft ein­ge­setzt wer­den. Durch das Ver­hält­nis zwi­schen hin­te­rer und vor­de­rer Kraft wird der Fuß in der Schwung­pha­se in der vor­ein­ge­stell­ten Posi­ti­on gehal­ten. Das Gelenk kann somit die Balan­ce zwi­schen dor­sal- und plan­t­ar­flek­tie­ren­den Kräf­ten beein­flus­sen, aber nicht ersetzen.
  • Dazu wer­den die in Grup­pe 3 sub­su­mier­ten Orthe­sen­ge­len­ke benö­tigt, die mit leich­ter, klei­ner, mitt­le­rer oder gro­ßer Kraft bestückt wer­den kön­nen und dadurch fast alle aus­ge­fal­le­nen Funk­tio­nen der sprung­ge­lenk­steu­ern­den Mus­ku­la­tur kom­pen­sie­ren kön­nen. Als Grund­mo­dell dient das aus Abbil­dung 5b bekann­te Gelenk, das mit modu­la­ren Auf­bau­ten durch vor­de­re und/oder hin­te­re Kraft­ein­hei­ten ergänzt wer­den kann. Um die Kraft­ein­hei­ten in ihrem Bewe­gungs­um­fang nicht zu beein­flus­sen, erfolgt die Bewe­gungs­be­gren­zung über Anschlag­kei­le. So kann bei­spiels­wei­se die ein­ge­schränk­te Fuß­he­ber­mus­ku­la­tur bei der Last­über­nah­me durch eine leich­te hin­te­re Kraft unter­stützt wer­den, wäh­rend in der wei­te­ren Abrol­lung eine gro­ße vor­de­re Kraft die exzen­tri­sche Arbeit der plan­t­ar­flek­tie­ren­den Mus­ku­la­tur simu­liert. Die Vari­an­ten mit vor­de­rem oder hin­te­rem Kraft­ge­häu­se besit­zen für die jewei­li­ge Gegen­rich­tung eine leich­te Kraft als Zug­ein­heit (Abb. 5e‑g, blau). Über die im Kraft­ge­häu­se fixier­ten Druck­kräf­te der Gelen­ke (Abb. 5e–g) befin­det sich der Fuß im Durch­schwung immer in der auf­ge­bau­ten Neutralstellung.

Funk­ti­ons­ein­tei­lung des Kniegelenks

Auch hier las­sen sich meh­re­re Vari­an­ten unterscheiden:

  • Vari­an­te A: Das freie rück­ver­la­ger­te Knie­ge­lenk (Abb. 6a) dient bei aus­rei­chen­der knie­stre­cken­der Kraft zur seit­li­chen Sta­bi­li­sie­rung des Knies. Die Fle­xi­ons-/Ex­ten­si­ons­be­we­gung ist frei und wird aktiv über die knie­steu­ern­de Mus­ku­la­tur zuge­las­sen. Die Gelen­ke wer­den gegen­über der Ana­to­mie rück­ver­la­gert ein­ge­baut, um die Stand­si­cher­heit zu erhö­hen und ein even­tu­el­les Ein­quet­schen bei star­ker Beu­gung zu ver­mei­den. Um die Stand­si­cher­heit zu gewähr­leis­ten, soll­te kei­ne Beu­ge­kon­trak­tur von über 15° vorliegen.
  • Vari­an­te B: Ist die Leis­tung der knie­stre­cken­den Mus­ku­la­tur nicht dau­er­haft aus­rei­chend, kann das freie Knie­ge­lenk durch eine modu­la­re Exten­si­ons­un­ter­stüt­zung ergänzt wer­den (Abb. 6b u. c). Dabei wer­den zwei Aus­füh­run­gen unter­schie­den: Die ein­fa­che­re Vari­an­te (Abb. 6c) ver­fügt über einen fest ein­ge­stell­ten Win­kel von 115° zwi­schen Gelenk­ober­teil und Aus­le­ger sowie über eine Hebel­einstellung in 3 Stu­fen von gelenk­nah bis zur Ver­dopp­lung des Dreh­mo­men­tes in der gelenk­fer­nen Posi­ti­on. Des Wei­te­ren kann zur leich­te­ren Ent­kopp­lung der Kraft­ein­heit ober­halb des Zylin­ders eine Kugel­kopf­ver­bin­dung ein­ge­setzt wer­den. Mehr Anpas­sungs­mög­lich­kei­ten bie­tet die Modell­va­ri­an­te (Abb. 6b) mit der Kraft-Hebel-Anpas­sung in 7 Stu­fen (Abb. 7a‑b) und mit einem zwei­tei­li­gen Grund­kör­per. Dabei kann über den Aus­le­ger der Knie­beu­ge­win­kel bestimmt und der Zeit­punkt des maxi­ma­len Dreh­mo­ments (Abb. 7­b–e) beein­flusst wer­den. Damit sich im gebeug­ten Zustand (Abb. 7f) die Streck­kraft nicht in eine Beu­ge­kraft wan­delt (Wir­kungs­um­kehr), schlägt die Knie­streck­hil­fe kurz hin­ter der Neu­tral­stel­lung an.
  • Vari­an­te C: Die Auf­ga­be des gesperr­ten Knie­ge­lenks (Abb. 8a) besteht dar­in, beim Gehen das Knie­ge­lenk zuver­läs­sig zu sichern und beim Set­zen die Bewe­gung zu füh­ren. Der Ein­satz die­ser Vari­an­te erfolgt bei unzu­rei­chen­der knie­stre­cken­der Mus­ku­la­tur oder wird bei Beu­ge­kon­trak­tu­ren von über 15° not­wen­dig. Es han­delt sich um ein selbst­schlie­ßen­des Fall­schloss-Knie­ge­lenk, des­sen Ver­rie­ge­lungs­po­si­ti­on von 0° Stre­ckung bis 40° Beu­gung in Abstu­fun­gen von 5° (Abb. 8a–c, gelb) ange­passt wer­den kann. Die Sper­re kann, wenn gewünscht, vor­über­ge­hend durch ein federn­des Druck­stück ent­rie­gelt und fixiert werden.
  • Vari­an­te D: Auch am gesperr­ten Knie­ge­lenk (Abb. 8b u. c) kön­nen die schon beschrie­be­nen modu­la­ren Exten­si­ons­ein­hei­ten bis zu einem Beu­ge­win­kel von 30° ange­bracht wer­den, um das Auf­ste­hen bis zum Ein­ras­ten der Sper­re zu unter­stüt­zen bzw. beim Set­zen die Beu­ge­ge­schwin­dig­keit zu redu­zie­ren. Dar­über hin­aus kann das Gelenk – z. B. im the­ra­peu­ti­schen Umfeld – zeit­wei­se ent­rie­gelt wer­den und der Pati­ent, unter­stützt durch die Exten­si­ons­ein­heit, sei­ne Rest­mus­ku­la­tur trainieren.

Kom­bi­na­ti­ons­bei­spie­le

Aus den dar­ge­stell­ten Vari­an­ten für das Knö­chel- und Knie­ge­lenk las­sen sich unter­schied­lichs­te Kom­bi­na­tio­nen zusam­men­stel­len. Im Fol­gen­den wer­den bei­spiel­haft ver­schie­de­ne Varia­tio­nen vor­ge­stellt und Hin­wei­se zur Indi­ka­ti­on und zur Ein­stel­lung gege­ben, abhän­gig vom Bewe­gungs­be­fund und der akti­ven Steue­rungs­mög­lich­keit in OSG und Knie. Die Dar­stel­lun­gen zei­gen den Grund­auf­bau mit auf­ge­rich­te­tem Rumpf. Kippt ein Pati­ent z. B. aus Vor­sicht oder wegen einer ein­ge­schränk­ten Hüft­be­weg­lich­keit sei­nen Rumpf nach vor­ne, ver­la­gert sich dadurch der Kör­per­schwer­punkt zu weit nach vorn. Um das Hüft-­Schul­ter­Lot wie­der­her­zu­stel­len, muss das Knie­ge­lenk stär­ker gebeugt und der Fuß­be­reich ent­spre­chend nach­jus­tiert wer­den. Die Fuß­stel­lun­gen erge­ben sich zum einem aus den Mög­lich­kei­ten des Pati­en­ten, zum ande­ren aus einer gewünsch­ten Neu­tral­stel­lung des OSG, der Lot­aus­rich­tung und der best­mög­li­chen Schritt­län­ge. Dar­ge­stellt ist jeweils in Grün die Bein­po­si­ti­on im Stand, ohne Schat­tie­rung in Bewe­gung. Bei den Fuß­tei­len der Gehorthe­sen wird zwi­schen einer lan­gen Soh­le mit wei­cher Abrol­lung in Höhe des Zehen­grund­ge­lenks und einer stei­fen Soh­le bis zur Zehen­spit­ze und somit ver­län­ger­tem poten­zi­el­lem Vor­fuß­he­bel unter­schie­den. Zur Ver­ein­fa­chung wird bei allen Bei­spie­len zunächst von einer Orthe­sen­soh­le mit wei­cher Abrol­lung aus­ge­gan­gen. Die Win­kel­an­ga­ben für den vor­de­ren und hin­te­ren Anschlag mit den resul­tie­ren­den Bewe­gungs­aus­schlä­gen bezie­hen sich auf den soge­nann­ten äuße­ren Win­kel, also den Win­kel zwi­schen Unter­schen­kel und Boden.

  • Bei­spiel 1 (Abb. 9a): Der Pati­ent ver­fügt über eine aus­rei­chen­de knie­stre­cken­de Mus­ku­la­tur und benö­tigt nur eine seit­li­che Sta­bi­li­sie­rung über ein frei beweg­li­ches Knie­ge­lenk (Abb. 6a) und ein kon­ven­tio­nel­les Knö­chel­ge­lenk aus Grup­pe 1 (Abb. 5a–c). Da das OSG des Pati­en­ten in die­sem Bei­spiel nicht mehr Dor­sal­fle­xi­on zulässt, steht der Unter­schen­kel in der Orthe­se in 90° zum Fuß (inne­rer Win­kel). Um trotz­dem eine phy­sio­lo­gi­sche Vornei­gung des Unter­schen­kels zu errei­chen, muss der Absatz ent­spre­chend ange­passt wer­den (äuße­rer Win­kel). Im Stand steht der Pati­ent in der maxi­ma­len Dor­sal­be­gren­zung vom Unter­schen­kel zum Boden in 75°. Die frei­ge­ge­be­ne Plant­ar­be­gren­zung von 84° ermög­licht einen Bewe­gungs­aus­schlag von 9° im OSG. Wird mit­tels einer lan­gen, stei­fen Soh­le die Unter­stüt­zungs­flä­che ver­län­gert, kann durch eine grö­ße­re Lot­ver­la­ge­rung nach vor­ne (brau­ner Pfeil) die Schritt­län­ge erwei­tert werden.
  • Bei­spiel 2 (Abb. 9b): Der Pati­ent kann die phy­sio­lo­gi­sche Streckstel­lung nicht kom­plett errei­chen, und es fehlt an aus­rei­chen­der knie­stre­cken­der Mus­ku­la­tur, um das Knie­ge­lenk dau­er­haft in der leicht flek­tier­ten Posi­ti­on zu sichern. Er benö­tigt daher zur Kom­pen­sa­ti­on ein frei­es Knie­ge­lenk mit modu­la­rer Streck­hil­fe (Abb. 6b u. c). Das Knö­chel­ge­lenk aus Grup­pe 2 (Abb. 5d) unter­stützt hin­ten über eine leich­te Kraft die Fer­sen­ab­rol­lung. Beim Absen­ken der Fuß­spit­ze wäh­rend der Last­über­nah­me spannt sich die Feder. Die gespei­cher­te Ener­gie wird in der frü­hen mitt­le­ren Stand­pha­se frei­ge­setzt und unter­stützt dadurch die Vor­wärts­be­we­gung der Tibia über den fest­ste­hen­den Fuß, die soge­nann­te Tibia­Pro­gres­si­on. Durch den gerin­gen Kraft­wi­der­stand im Orthe­sen­ge­lenk gegen­über dem Kör­per­ge­wicht steht der Pati­ent in der maxi­ma­len Dor­sal­be­gren­zung. Zum Ende der mitt­le­ren Stand­pha­se wird die vor­de­re klei­ne Kraft vor­ge­spannt und die gespei­cher­te Ener­gie am Ende der Stand­pha­se zur Unter­stüt­zung des Absto­ßes (“push-off”) wie­der frei­ge­ge­ben. Der Unter­schen­kel steht in die­sem Bei­spiel in 78° zum Fuß und zum Boden. Die frei­ge­ge­be­ne Plant­ar­be­gren­zung von 88° ermög­licht einen Bewe­gungs­aus­schlag von 10° im OSG. Soll­te sich bei dem Pati­en­ten durch die Streck­hil­fe der Knie­beu­ge­win­kel ver­bes­sern, muss ggf. der Bewe­gungs­aus­schlag im Knö­chel ange­passt wer­den. Wie in Bei­spiel 1 kann auch hier mit­tels einer lan­gen, stei­fen Soh­le die Unter­stüt­zungs­flä­che ver­län­gert werden.
  • Bei­spiel 3 (Abb. 9c): Für die geschwäch­te knie­stre­cken­de Mus­ku­la­tur benö­tigt der Pati­ent ein Knie­ge­lenk mit Streck­hil­fe (Abb. 7b u. c). Das hier ein­ge­setz­te Knö­chel­ge­lenk aus Grup­pe 3 (Abb. 5f) unter­stützt plan­t­ar durch Ein­set­zen einer leich­ten Kraft die Fer­sen­ab­rol­lung und gibt die gespei­cher­te Ener­gie nach vor­ne wei­ter. Durch eine gro­ße (ggf. mitt­le­re) vor­de­re Kraft kann der Pati­ent auf­ge­rich­tet ste­hen. Bei der Kör­per­lot­ver­la­ge­rung nach vor­ne wird die Kraft­ein­heit gespannt. Das Knö­chel­ge­lenk gibt ent­spre­chend der Schritt­län­ge die Bewe­gung bis zur Bewe­gungs­gren­ze des Anschlag­keils frei. Die gespei­cher­te Ener­gie wird in der Abstoß­pha­se frei­ge­setzt (“pushoff”). Der Unter­schen­kel steht auf­recht in 85° zum Fuß und zum Boden. Die frei­ge­ge­be­ne Begren­zung von 92° zum Fer­senen­de und von 82° nach vorn (3° vor­de­re Kraft­ein­heit) ergibt einen Bewe­gungs­sau­schlag von 10° im OSG. Soll­te hin­ten eine grö­ße­re Kraft ein­ge­setzt wer­den, kann die Bewe­gungs­mög­lich­keit nach hin­ten erwei­tert wer­den (oran­ger u. brau­ner Pfeil). Bei einer Aus­füh­rung mit lan­ger, stei­fer Soh­le wird durch die vor­de­re star­ke Kraft des Knö­chel­ge­lenks über die nor­ma­le Unter­stüt­zungs­flä­che hin­aus nach vor­ne mehr Bewe­gung (bis zu 12° über die vor­de­re Kraft­ein­heit) ermög­licht (brau­ner Pfeil). Wie bei einer gesun­den Waden­mus­ku­la­tur stei­gert sich der Wider­stand der Kraft­ein­heit mit der Schritt­län­ge (Hebel) und bil­det so eine fle­xi­ble Dorsalbegrenzung.
  • Bei­spiel 4 (Abb. 9d): Der Pati­ent ver­fügt über kei­ne dau­er­haft aus­rei­chen­de knie­stre­cken­de Mus­ku­la­tur und beglei­tend über eine Beu­ge­kon­trak­tur von 20°. Durch die Beu­ge­kon­trak­tur erhö­hen sich das flek­tie­ren­de Moment im Knie und somit auch die Anfor­de­rung an die stre­cken­de Mus­ku­la­tur. Daher wird die Mög­lich­keit einer dau­er­haf­ten Knie­sper­re zwin­gend erfor­der­lich. Zu beach­ten ist, dass die Beu­ge­stel­lung im Knie immer eine stär­ke­re Vornei­gung des Unter­schen­kels erfor­dert, um die Hüf­te wie­der kor­rekt zu posi­tio­nie­ren. Ande­rer­seits bedeu­tet dies aber auch, dass bei einer Erwei­te­rung des Bewe­gungs­spiel­raums im Knö­chel­ge­lenk nach vor­ne bei gesperr­ten Knie­ge­len­ken immer mit einer grö­ße­ren Knie­beu­ge­stel­lung kom­pen­siert wer­den muss, damit das Hüft­lot ent­spre­chend fällt. Es wird davon aus­ge­gan­gen, dass die Rest­kraft der Knie­stre­cker es dem Pati­en­ten erlaubt, kurz­fris­tig nicht gesperrt zu ste­hen und zu gehen. Vor­über­ge­hend kann die Sper­re des Knie­ge­lenks daher in geöff­ne­ter Posi­ti­on fixiert wer­den. Die Exten­si­ons­ein­heit erleich­tert außer­dem, wie in Abbil­dung 9e dar­ge­stellt, das Auf­rich­ten zum Stand und redu­ziert die Geschwin­dig­keit des Sitz­vor­gangs. Mit dem auf­rich­ten­den Knö­chel­ge­lenk (Abb. 5g) wird die Fer­sen­ab­rol­lung mit der vor­de­ren Zug­ein­heit (Abb. 5g, blau) har­mo­ni­siert und mit der dabei gespei­cher­ten Ener­gie die Tibia­pro­gres­si­on unter­stützt. Die Plant­ar­be­gren­zung beträgt 84°. Durch eine gro­ße Kraft (ggf. mitt­le­re Kraft) vor­ne kann der Pati­ent auf­ge­rich­tet ste­hen. In die­sem Bei­spiel ist der Unter­schen­kel zum Boden in 77° auf­ge­rich­tet. Durch die Kör­per­lot­ver­la­ge­rung nach vor­ne wird die Kraft­ein­heit gespannt und dadurch wei­te­re 4° Beweg­lich­keit aus der Kom­pres­si­on der Feder frei­ge­ge­ben. Ins­ge­samt ergibt sich so ein Bewe­gungs­aus­schlag von 11°. Die gespei­cher­te Ener­gie wird in der Abstoß­pha­se frei­ge­setzt. Wie in Bei­spiel 3 kann auch hier durch die fle­xi­ble Dor­sal­be­gren­zung mehr Bewe­gung über die vor­de­re Kraft­ein­heit erzeugt wer­den (brau­ner Pfeil).

Fazit

Die Ver­sor­gungs­bei­spie­le zei­gen, dass pau­scha­le Rezep­te bei der Ver­sor­gung mit einer KAFO nicht sinn­voll sind – zu unter­schied­lich sind die indi­vi­du­el­len Anfor­de­run­gen bei den ein­zel­nen Pati­en­ten, bedingt durch unter­schied­lichs­te Bewe­gungs­ein­schrän­kun­gen, nutz­ba­re Mus­kel­ak­ti­vi­tä­ten und nicht zuletzt auch durch das per­sön­li­che Sicher­heits­ge­fühl und den eige­nen Mobi­li­täts­an­spruch. Posi­tio­nie­rung und Aus­ge­stal­tung der erfor­der­li­chen Anla­ge­punk­te bestim­men zusam­men mit der Stei­fig­keit und dem Grund­auf­bau der Orthe­se die Effek­ti­vi­tät der Siche­rung der Bei­n­ach­se. Der idea­li­sier­te seit­li­che Lot­auf­bau ohne Bewe­gungs­ein­schrän­kung in Hüft‑, Knie- und Knö­chel­ge­lenk ist ein senk­recht ste­hen­der Ober­schen­kel mit einem um 5 bis 10° nach hin­ten gebeug­ten Knie­ge­lenk (Abb. 4c u. d). Sobald aber Kon­trak­tu­ren oder mus­ku­lä­re Defi­zi­te vor­lie­gen, müs­sen ent­spre­chen­de Knie- und Knö­chel­ge­len­ke gewählt und lot­ge­recht aus­ge­rich­tet wer­den. Dabei ist zu beach­ten, dass Schul­ter und Hüft­ge­lenk eine Linie bil­den (Abb. 4c u. d), damit ein siche­rer Stand und eine adäqua­te Gang­ein­lei­tung sicher­ge­stellt wer­den. Unter Berück­sich­ti­gung von Dia­gno­se und Bewe­gungs­ein­schrän­kung wird dem Pati­en­ten ggf. durch ein Knö­chel­ge­lenk mit auf­rich­ten­der Kraft (Abb. 9c u. d) in Kom­bi­na­ti­on mit einer lan­gen, durch­ge­hend stei­fen Soh­le durch die fle­xi­ble Dor­sal­be­gren­zung eine grö­ße­re Schritt­län­ge ermög­licht. Ein grö­ße­rer Bewe­gungs­um­fang im Sprung­ge­lenk ver­bes­sert auch die Bewäl­ti­gung von Trep­pen oder Schrä­gen. Eine Exten­si­ons­un­ter­stüt­zung an einem frei beweg­li­chen Knie­ge­lenk redu­ziert das Ein­sin­ken und ver­bes­sert so das Gang­bild und ver­län­gert die Weg­stre­cken. Eine Exten­si­ons­un­ter­stüt­zung bei gesperr­tem Knie­ge­lenk mit vor­über­ge­hen­der Öff­nung der Sper­re ver­bes­sert dar­über hin­aus auch die The­ra­pie und erleich­tert das Auf­ste­hen und Hinsetzen.

Sicher­lich konn­ten in der vor­lie­gen­den Über­sicht nicht alle Even­tua­li­tä­ten aus dem kom­ple­xen Bereich der Gehorthe­sen berück­sich­tigt wer­den – die Kennt­nis über grund­sätz­li­che Auf­bau­kri­te­ri­en und funk­tio­nel­le Mög­lich­kei­ten aktu­el­ler Gelenk­kon­struk­tio­nen ist aber uner­läss­lich für eine erfolg­rei­che Patientenversorgung.

Inter­es­sen­kon­flikt:

Der Autor ist Inha­ber der Fir­ma Ortho-Systems.

Der Autor:
Tho­mas Böckh, OMM
Ortho-Sys­tems
Mero­win­ger­str. 14
85551 Kirch­heim
info@ortho-systems.de

Begut­ach­te­ter Artikel/reviewed paper

Zita­ti­on
Böckh T. Mög­lich­kei­ten in Funk­ti­on und Auf­bau von KAFO-Gehorthe­sen mit modu­la­ren und unter­stüt­zen­den Knie- und Knö­chel­ge­len­ken. Ortho­pä­die Tech­nik, 2020; 71 (9): 62–67
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