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

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:

• 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

1. Brehm MA, Beelen A, Dooren­bosch CA, Har­la­ar J, Nol­let F. Effect of car­bon-com­po­si­te knee-ank­le-foot ort­ho­ses on wal­king effi­ci­en­cy and gait in for­mer polio pati­ents. J Reha­bil Med, 2007; 39 (8): 651–657
2. Ban­ger­ter C, Rom­kes J, Loren­zet­ti S, Krieg A, Has­ler C, Brun­ner R, Schmid S. What are the bio­me­cha­ni­cal con­se­quen­ces of a struc­tu­ral leg length dis­crepan­cy on the ado­le­s­cent spi­ne during wal­king? Reha­bil Med, 2019; 68: 506–513
3. Koba­ya­shi T, Orend­ruff MS, Hunt G, Gao F, LeCur­si N, Lin­coln LS, Fore­man KB. The effects of ali­gnment of an arti­cu­la­ted ank­le-foot ortho­sis on lower limb joint kine­ma­tics and kine­tics during gait in indi­vi­du­als post-stro­ke. J Bio­mech, 2019; 83: 57–64