Sys­te­ma­ti­sches Ver­sor­gungs­kon­zept zur Mobi­li­sie­rung von Pati­en­tin­nen und Pati­en­ten mit neu­ro­lo­gisch beding­ten Geh­stö­run­gen mit Hil­fe orthe­ti­scher Gelenke

Ein­lei­tung

Sys­tem­ge­len­ke für die unte­re Extre­mi­tät fin­den sich sowohl in kon­fek­tio­nier­ten als auch in indi­vi­du­el­len Bein­or­the­sen. In die­sem Arti­kel gilt der Fokus Sys­tem­knö­chel- und Sys­tem­knie­ge­len­ken, die in indi­vi­du­el­len Bein­or­the­sen ver­ar­bei­tet sind. Bein­or­the­sen mit Sys­tem­ge­len­ken sind ein wich­ti­ger Bestand­teil der The­ra­pie von Pati­en­ten mit neu­ro­lo­gisch beding­ten Geh­stö­run­gen. Immer häu­fi­ger sind Sys­tem­ge­len­ke modu­lar umrüst­bar, sodass sich die Gelenk­funk­ti­on indi­vi­du­ell an Ver­än­de­run­gen der Bedürf­nis­se des Pati­en­ten anpas­sen lässt.

In der Pro­the­tik ist eine sol­che Modu­la­ri­tät schon lan­ge eta­bliert. Der deut­li­che inno­va­ti­ve Vor­sprung gegen­über der Orthe­tik ist nicht unbe­grün­det: Im und nach dem Ers­ten und Zwei­ten Welt­krieg konn­te die immense Nach­fra­ge nach Bein­pro­the­sen nur durch tech­ni­schen Inno­va­ti­ons­geist und indus­tri­el­le Kom­po­nen­ten­bau­wei­se­be­frie­digt wer­den ¹. Aber die Orthe­tik hat auf­ge­holt und ihr einst­mals “ver­staub­tes Image” abge­legt: Heut­zu­ta­ge herr­schen dort funk­tio­nel­le Gelenk­sys­te­me in Ver­bin­dung mit hoch belast­ba­ren und leich­ten Faser­ver­bund­werk­stof­fen vor; rein stüt­zen­de, klo­bi­ge und schwe­re Schie­nen-Schel­len-Appa­ra­te aus Stahl und Leder gehö­ren end­gül­tig der Ver­gan­gen­heit an. Auch die Metho­den haben sich stark ver­bes­sert, sind aber auch anspruchs­vol­ler gewor­den: Für eine moder­ne anfor­de­rungs­ge­rech­te Bein­or­the­se emp­fiehlt sich ein sys­te­ma­ti­sches Vor­ge­hen unter Berück­sich­ti­gung bio­me­cha­ni­scher Wir­kungs­wei­sen, wie im Fol­gen­den auf­ge­zeigt wird.

Bio­me­cha­ni­sche Überlegungen

Das Ziel der orthe­ti­schen Ver­sor­gung von Pati­en­ten mit neu­ro­lo­gisch beding­ten Geh­stö­run­gen ist die Ver­bes­se­rung oder sogar Wie­der­her­stel­lung der phy­sio­lo­gi­schen Geh- und Steh­fä­hig­keit. Eine moder­ne Bein­or­the­se hat die Auf­ga­be, ver­lo­ren gegan­ge­ne mus­ku­lä­re Sicher­heit so aus­zu­glei­chen, dass der Pati­ent in sei­nem Bewe­gungs­um­fang mög­lichst wenig ein­ge­schränkt wird. Je nach­dem, wie viel die Mus­ku­la­tur aktiv zum Ste­hen und Gehen bei­trägt, sorgt die von extern unter­stüt­zen­de mecha­ni­sche Hebel­ak­ti­vie­rung der Orthe­se für eine Wie­der­her­stel­lung der Sicher­heit. Knie­si­chern­de Kom­pen­sa­ti­ons­me­cha­nis­men wie eine Hyper­ex­ten­si­on des Knies, eine star­ke Innen­ro­ta­ti­on der Bein­ach­se oder eine Ober­kör­per­vor­nei­gung wer­den dadurch redu­ziert oder sogar ganz besei­tigt. Der Anspruch ist es, den Pati­en­ten die Abhän­gig­keit vom Roll­stuhl, Rol­la­tor oder Geh­stüt­zen zu neh­men, um all­täg­li­che Din­ge frei­hän­dig aus­füh­ren zu können.

Um die­ses Ziel zu errei­chen, wird die Unter­stüt­zungs­flä­che zum Boden genutzt: Die Unter­stüt­zungs­flä­che einer Orthe­se wird durch die Fer­sen­kan­te und den höchs­ten Punkt des Abroll­be­rei­ches der Fuß­scha­le defi­niert. Über die Fuß­scha­le erfolgt die Ein­lei­tung der Boden­re­ak­ti­ons­kraft in die Orthe­se. Das Hin­ein­leh­nen der Pati­en­tin­nen und Pati­en­ten in die ven­tra­le anlie­gen­de Unter­schen­kel­scha­le ermög­licht die Ein­lei­tung der Gewichts­kraft in die Orthe­se. Die dar­aus resul­tie­ren­den Hebel­ar­me der Fuß­scha­le und der Unter­schen­kel­scha­le akti­vie­ren im Zusam­men­spiel mit dem Dor­sal­an­schlag mecha­nisch den Vor­fuß­he­bel. Die­se exter­ne Hebel­kraft erfolgt idea­ler­wei­se über einen dyna­mi­schen Dor­sal­an­schlag mit einem direkt wir­ken­den Grund­wi­der­stand einer vor­kom­pri­mier­ten Feder (Abb. 1). Die dyna­mi­sche Begren­zung der Bewe­gung in Rich­tung Dor­sal­ex­ten­si­on ermög­licht eine Aus­rich­tung des Kör­per­schwer­punk­tes über der Unter­stüt­zungs­flä­che – der Pati­ent steht dadurch in einem sta­bi­len Gleichgewicht.

Das Gehen mit phy­sio­lo­gi­schen Gelenk­win­keln wird mit einer Kom­bi­na­ti­on aus stüt­zen­den und dyna­mi­schen Ele­men­ten ermög­licht. Die vor­kom­pri­mier­ten Federn las­sen bei Kraft­ein­lei­tung eine gewis­se Dyna­mik zu und erlau­ben auf­grund der knie­si­chern­den Wir­kung eine siche­re Schritt­ab­wick­lung des betrof­fe­nen Bei­nes. Dyna­mi­sche Feder­ele­men­te spei­chern die vom Pati­en­ten ein­ge­brach­te Ener­gie in der Stand­pha­se; die Ener­gie­rück­ge­win­nung unter­stützt die Ein­lei­tung der Schwungphase.

Sys­te­ma­ti­sches Versorgungskonzept

Ein sys­te­ma­ti­sches Orthe­sen­ver­sor­gungs­kon­zept ist in meh­re­re Pha­sen geglie­dert, die im Fol­gen­den vor­ge­stellt werden.

Begut­ach­tung der Patienten

Die sorg­fäl­ti­ge Erhe­bung der rele­van­ten Pati­en­ten­da­ten (Abb. 2) wirkt sich nach­hal­tig auf die Funk­ti­on der Bein­or­the­se aus. Zur Bedarfs­er­mitt­lung bezüg­lich der Orthe­sen­funk­ti­on wird erho­ben, in wel­chem Maß die vor­han­de­ne Mus­kel­kraft der Pati­en­ten zum phy­sio­lo­gi­schen Ste­hen und Gehen aktiv bei­tra­gen kann. Dabei spielt die für die Läh­mung ursäch­li­che Indi­ka­ti­on eine Rolle:

• Bei peri­phe­ren und spi­na­len Läh­mun­gen eig­net sich der Mus­kel­funk­ti­ons­test nach Jan­da ², um die für die Fort­be­we­gung rele­van­ten Mus­kel­grup­pen zu prüfen.
• Bei Indi­ka­tio­nen mit erhöh­ter mus­ku­lä­rer Ermü­dung (Fati­gue) wie der Mul­ti­plen Skle­ro­se wird der Zustand sowohl ohne als auch mit Fati­gue berück­sich­tigt. Dazu wird nach dem ers­ten Mus­kel­funk­ti­ons­test mit dem 6‑Mi­nu­ten-Geh­test ³ eine Ermü­dung her­vor­ge­ru­fen, damit bei unmit­tel­bar erneu­ter Durch­füh­rung des Tests der von der Fati­gue beein­fluss­te Mus­kel­sta­tus ermit­telt wer­den kann ⁴.
• Für die Bedarfs­er­mitt­lung von Pati­en­ten mit zen­tra­len Läh­mun­gen wird die Klas­si­fi­ka­ti­on nach Gang­mus­ter in der mitt­le­ren Stand­pha­se bevorzugt.
• Bei Schlag­an­fall­pa­ti­en­ten fin­det die N.A.P. Gait Clas­si­fi­ca­ti­on ⁵ Anwendung.
• Pati­en­ten mit Zere­bral­pa­re­se las­sen sich schnell mit der Ams­ter­dam Gait Clas­si­fi­ca­ti­on beur­tei­len ⁶.

Da sich kon­trakt erschei­nen­de Mus­ku­la­tur unter dyna­mi­scher Belas­tung deh­nen kann und pas­siv ermit­tel­te Gelenk­win­kel häu­fig nicht mit der dyna­mi­schen Funk­ti­on über­ein­stim­men ⁷, erfolgt in jedem Fall eine zusätz­li­che visu­el­le Gang­ana­ly­se. Begleit­erkran­kun­gen, die beruf­li­che Tätig­keit, Hob­bys, das häus­li­che Umfeld, die Topo­gra­phie am Wohn­ort sowie geplan­te inter­dis­zi­pli­nä­re The­ra­pien (z. B. Was­ser­the­ra­pie) wer­den eben­falls berücksichtigt.

Pla­nung der Orthese

Mit den ermit­tel­ten Pati­en­ten­da­ten beginnt die Pla­nung der zu erle­di­gen­den ortho­pä­die­tech­ni­schen Auf­ga­ben. Dabei gilt es den maxi­ma­len Funk­ti­ons­aus­gleich für die beein­träch­tig­te Mus­ku­la­tur bei gleich­zei­tig hoher Belast­bar­keit der Orthe­se zu erzie­len, ohne den Pati­en­ten über- oder unter­zu­ver­sor­gen. Dem­nach gilt das Mot­to “So wenig wie mög­lich, so viel wie nötig”. Aus gewichts­tech­ni­schen, opti­schen sowie öko­no­mi­schen Grün­den wird nach Mög­lich­keit eine uni­la­te­ra­le Bein­or­the­se ange­strebt. Denn eine unnö­ti­ge Über­di­men­sio­nie­rung der Orthe­se wirkt sich auch nega­tiv auf die Com­pli­ance des Pati­en­ten aus ⁸.

Es gilt aus einer Fül­le an Gelenk­sys­te­men mit ver­schie­de­nen Funk­tio­nen, Sys­tem­brei­ten und Mate­ria­li­en bedarfs­ge­recht aus­zu­wäh­len. Sys­tem­knö­chel­ge­len­ke ste­hen mit sta­ti­schen und dyna­mi­schen Dor­sal- und Plant­ar­an­schlä­gen sowie in frei beweg­li­cher Aus­füh­rung zur Aus­wahl. Sys­tem­knie­ge­len­ke gibt es in frei beweg­li­cher, auto­ma­ti­scher oder gesperr­ter Aus­füh­rung. Neben der bedarfs­ge­rech­ten Aus­wahl der Sys­tem­ge­len­ke spielt die Belast­bar­keit der Orthe­se für die Sicher­heit der Pati­en­ten und die Kraft­über­tra­gung zwi­schen Pati­ent und Orthe­se eine wich­ti­ge Rol­le. Die Wahl der Sys­tem­brei­te sowie die uni- oder bila­te­ra­le Bau­wei­se der Orthe­se sind abhän­gig von den erho­be­nen Pati­en­ten­da­ten und der gewähl­ten Arbeits­tech­nik. Ver­län­ger­te Hebel­ar­me zwi­schen Last­li­nie und Gelenk­dreh­punkt – bedingt durch mög­li­che Exten­si­ons- und Bewe­gungs­li­mi­tie­run­gen sowie Achs­ab­wei­chun­gen in Fron­tal- und Sagit­tal­ebe­ne – erhö­hen die in den Sys­tem­ge­len­ken wir­ken­den Belas­tun­gen ⁹ und müs­sen daher eben­falls bei der Pla­nung der Bau­wei­se beach­tet werden.

Eben­so soll­te der spä­te­re Grund­auf­bau der Orthe­se unter bio­me­cha­ni­schen Gesichts­punk­ten berück­sich­tigt wer­den. Unter Beach­tung bio­me­cha­ni­scher Auf­bau­richt­li­ni­en gelingt eine bedarfs­ge­rech­te Aus­wahl und ein opti­ma­les Zusam­men­spiel zwi­schen Knö­chel- und Knie­ge­lenk­sys­te­men. Im Fol­gen­den wer­den die Auf­bau­richt­li­ni­en für die nach Per­ry ¹⁰ defi­nier­ten Gang­pha­sen “mid stance” und “loa­ding repon­se” erläu­tert. Dabei wird der Ver­lauf des Vek­tors der Boden­re­ak­ti­ons­kraft berücksichtigt.

Auf­bau­richt­li­nie “mid stance”

Der Grund­auf­bau der Orthe­se erfolgt in Anleh­nung an die phy­sio­lo­gi­schen Gelenk­win­kel in “mid stance” mit leich­ter Knief­le­xi­on und Tibia­vor­nei­gung ¹¹, sodass der Boden­re­ak­ti­ons­kraft-Vek­tor durch die Unter­stüt­zungs­flä­che ver­läuft (Abb. 3). Die Begren­zung der Bewe­gung in Rich­tung Dor­sal­ex­ten­si­on eines Sys­tem­knö­chel­ge­len­kes mit Dor­sal­an­schlag ermög­licht die Last­über­nah­me ab “mid stance” auf das betrof­fe­ne Bein. Für eine knie­si­chern­de Funk­ti­on der Orthe­se ver­läuft der Boden­re­ak­ti­ons­kraft-Vek­tor vor dem Knie­kom­pro­miss­dreh­punkt ¹² des betrof­fe­nen Bei­nes (Abb. 3, links). Mit­tels Rück­ver­la­ge­rung der mecha­ni­schen Knie­ach­se eines frei beweg­li­chen Sys­tem­knie­ge­len­kes wird die Knie­si­cher­heit erhöht ¹³. Ein Exten­si­ons­an­schlag ver­hin­dert eine Hyper­ex­ten­si­on des Knies. Phy­sio­lo­gi­sche Knie­win­kel wer­den mit Sys­tem­knie­ge­len­ken mit dyna­mi­schem Exten­si­ons­an­schlag erzielt. Ver­läuft der Boden­re­ak­ti­ons­kraft-Vek­tor auf­grund von Exten­si­ons­li­mi­tie­run­gen in Knie- und/oder Hüft­ge­lenk hin­ter dem Knie­dreh­punkt (Abb. 3, rechts), wirkt dies knief­lek­tie­rend ¹³. Häu­fig ist eine eigen­stän­di­ge mus­ku­lä­re Knie­si­che­rung ent­ge­gen der Knief­le­xi­on bei gelähm­ter knie­si­chern­der Mus­ku­la­tur nicht mög­lich. In die­sem Fall ist neben einer Limi­tie­rung in Dor­sal­ex­ten­si­on auch eine pas­si­ve Limi­tie­rung in Rich­tung Knief­le­xi­on ein­zu­pla­nen. Abhän­gig von der Aus­prä­gung der Exten­si­ons­li­mi­tie­run­gen wird im Ide­al­fall ein Stand­pha­sen­si­che­rungs­ge­lenk ein­ge­plant. Die­ses sichert auto­ma­tisch die Stand­pha­se und erlaubt ein phy­sio­lo­gisch frei­es Durch­schwin­gen des Bei­nes in der Schwung­pha­se. Gesperr­te Sys­tem­knie­ge­len­ke mit blo­ckier­ter Schwung­pha­se und den damit ein­her­ge­hen­den Kom­pen­sa­ti­ons­me­cha­nis­men erhö­hen den Ener­gie­ver­brauch ¹⁴ und wer­den nur dann ein­ge­setzt, wenn Stand­pha­sen­si­che­rungs­ge­len­ke auf­grund zu stark aus­ge­präg­ter Exten­si­ons­li­mi­tie­run­gen nicht ein­setz­bar sind oder der Mus­kel­sta­tus dies gene­rell nicht zulässt.

Auf­bau­richt­li­nie “loa­ding response”

In “loa­ding respon­se” ver­läuft der Boden­re­ak­ti­ons­kraft-Vek­tor hin­ter dem Knie­dreh­punkt (Abb. 4), was bei vie­len knie­un­si­che­ren Pati­en­tin­nen und Pati­en­ten mit Läh­mun­gen zu Kom­pen­sa­ti­ons­me­cha­nis­men wie Hyper­ex­ten­si­on und/oder Ober­kör­per­vor­nei­gung führt. Wäh­rend der Belas­tungs­über­nah­me in “loa­ding respon­se” bedarf es daher bei der Wahl frei beweg­li­cher Sys­tem­knie­ge­len­ke einer Rest­ak­ti­vi­tät der knie­si­chern­den Mus­ku­la­tur, um das Knie­ge­lenk zu kon­trol­lie­ren. Die Akti­vie­rung des Fer­sen­kipp­he­bels wird durch das Sys­tem­knö­chel­ge­lenk unter­stützt und trägt zur Knie­kon­trol­le bei. Auf den Pati­en­ten abge­stimm­te Feder­kräf­te sor­gen für eine Anhe­bung des Fußes in der Schwung­pha­se und ver­ein­fa­chen dadurch den für die Ansteue­rung des Fer­sen­kipp­he­bels wich­ti­gen Fer­sen­kon­takt in “initi­al cont­act”. Der dyna­mi­sche Plant­ar­an­schlag des Sys­tem­knö­chel­ge­len­kes ermög­licht somit eine kon­trol­lier­te pas­si­ve Plant­ar­fle­xi­on in “loa­ding respon­se”. Ein Blo­ckie­ren der Fer­sen­kipp­he­bel­funk­ti­on ver­ur­sacht ein zu star­kes Knief­le­xi­ons­mo­ment in “loa­ding respon­se”. Dies führt zu Unsi­cher­heit auf der Knie­ebe­ne und pro­vo­ziert Kompensationsmechanismen.

Stand­pha­sen­si­che­rungs­ge­len­ke oder gesperr­te Sys­tem­knie­ge­len­ke sichern das Knie­ge­lenk der Pati­en­tin­nen und Pati­en­ten bei star­ker Insuf­fi­zi­enz der knie­si­chern­den Mus­ku­la­tur. Aber auch die­se Gelenk­sys­te­me las­sen sich nur mit einer Akti­vie­rung des Fer­sen­kipp­he­bels ver­ein­ba­ren, um einen star­ken Vor­schub der Hüf­te und dar­aus resul­tie­ren­de Kom­pen­sa­ti­ons­me­cha­nis­men in “loa­ding respon­se” zu vermeiden.

Bei der Pla­nung einer bedarfs­ge­rech­ten und belast­ba­ren Bein­or­the­se unter­stüt­zen intel­li­gen­te Berech­nungs­sys­te­me wie der soge­nann­te Orthe­sen-Kon­fi­gu­ra­tor ¹⁵ die Aus­wahl von Gelenk­funk­ti­on, Arbeits­tech­nik, Bau­wei­se, Scha­len­an­ord­nung, Sys­tem­brei­te und Mate­ria­li­en nach Ein­ga­be der pati­en­ten­spe­zi­fi­schen Daten.

Modell­tech­nik

Der geplan­te Grund­auf­bau wird bereits bei der Erstel­lung des Modells umge­setzt. Die Aus­rich­tung der Pati­en­ten mit mög­lichst phy­sio­lo­gi­schen Gelenk­win­keln in Anleh­nung an “mid stance” lie­fert idea­le Vor­aus­set­zun­gen für ein phy­sio­lo­gi­sches Gehen. Die Posi­tio­nie­rung der Gelenk­dreh­punk­te erfolgt unter mög­lichst hoher Kon­gru­enz zwi­schen mecha­ni­scher und ana­to­mi­scher Bein­ach­se. Für die mecha­ni­sche Knie­si­che­rung wird – je nach Aus­prä­gung der Insuf­fi­zi­enz der knie­si­chern­den Mus­ku­la­tur – der Knie­kom­pro­miss­dreh­punkt zurück­ver­la­gert. Ab dem höchs­ten Punkt des defi­nier­ten Abroll­be­rei­ches, der die Unter­stüt­zungs­flä­che nach vor­ne begrenzt, wird der Spit­zen­hub für die Fuß­scha­le eingearbeitet.

Her­stel­lung der Orthese

Damit die aus­ge­wähl­ten Sys­tem­ge­len­ke die Geh- und Steh­fä­hig­keit der Pati­en­ten posi­tiv beein­flus­sen kön­nen, wer­den sie in hoch­be­last­ba­re, aus Faser­ver­bund­werk­stoff gefer­tig­te Orthe­sen­scha­len ein­ge­ar­bei­tet. Für die Belast­bar­keit der Orthe­se sorgt eine auf den jewei­li­gen Pati­en­ten abge­stimm­te last­auf­neh­men­de Pro­fi­lie­rung. Die dadurch erziel­te hohe Stei­fig­keit wirkt sich posi­tiv auf die Funk­tio­na­li­tät der Bein­or­the­se aus ⁹. Teil­fle­xi­ble, kom­for­ta­ble Area­le im Sitz­be­reich sowie ein moder­nes Orthe­sen­de­sign sor­gen für eine ver­bes­ser­te Com­pli­ance der Pati­en­ten. Eine ein­fach repro­du­zier­ba­re Arbeits­tech­nik führt zu zuver­läs­si­gen Fertigungsergebnissen.

Über­ga­be der Orthese

Die Über­ga­be glie­dert sich in drei Pha­sen: Kon­trol­le des Auf­baus auf der Werk­bank, sta­ti­sche Kon­trol­le sowie dyna­mi­sche Kon­trol­le. Dazu im Ein­zel­nen (vgl. jeweils Abbil­dung 5):

Einen für den Pati­en­ten siche­ren Grund­auf­bau garan­tiert die vor­he­ri­ge Kon­trol­le auf der Werk­bank (Abb. 5, Pha­se 1). Dabei “steht” die Bein­or­the­se im Schuh. Für eine opti­ma­le Kraft­über­tra­gung zwi­schen Pati­ent und Orthe­se bil­den die Orthe­se und der sta­bi­le Schuh mit fes­ter Soh­le eine Ein­heit. Von late­ral wird die vor­de­re Hälf­te der Unter­stüt­zungs­flä­che (½ u) defi­niert. Das Mar­kie­ren des pro­xi­ma­len Drit­tels der Unter­stüt­zungs­flä­che grenzt den Lot­be­reich nach vor­ne noch exak­ter ein (grün mar­kiert). Die Lot­li­nie fällt aus­ge­hend von der Mit­te der Ober­schen­kel­scha­le vor die mecha­ni­sche Knie­ach­se mit­tig durch das ap-Knie­maß und durch den defi­nier­ten Lot­be­reich der Unter­stüt­zungs­flä­che. Die Sys­tem­ge­len­ke befin­den sich dabei im Anschlag. Die Kon­trol­le des Grund­auf­baus in Anleh­nung an “mid stance” in phy­sio­lo­gi­scher Knief­le­xi­on und Tibia­vor­nei­gung ist somit erfolgreich.

Der Stand wird sodann sta­tisch an der Pati­en­tin bzw. am Pati­en­ten kon­trol­liert (Abb. 5, Pha­se 2). Die aus dem Kör­per­schwer­punkt des Pati­en­ten ent­ste­hen­de Last­li­nie dient als Lot für die Über­prü­fung des Grund­auf­baus und fällt durch das Hüft­ge­lenk vor die mecha­ni­sche Knie­ach­se und durch den defi­nier­ten Lot­be­reich der Unter­stüt­zungs­flä­che. Die Sys­tem­ge­len­ke befin­den sich dabei im Anschlag. Mit­tels aus­tausch­ba­rer Federn in den dyna­mi­schen Anschlä­gen wird die Feder­stär­ke bei nicht aus­rei­chen­der mecha­ni­scher Hebel­ak­ti­vie­rung ange­passt. Der Grund­auf­bau wird ggf. über stu­fen­los ein­stell­ba­re Sys­tem­knö­chel- und Sys­tem­knie­ge­len­ke nach­jus­tiert. Die sta­ti­sche Anpro­be ist dann erfolg­reich, wenn der Pati­ent in einem sta­bi­len Gleich­ge­wicht steht. Die für das spä­te­re Gehen not­wen­di­ge Gewichts­ver­la­ge­rung von einem Bein auf das ande­re wird unter Ein­hal­tung der maxi­ma­len Hebel­län­gen der Orthe­sen­scha­len über­prüft. Ist eine siche­re Gewichts­ver­la­ge­rung mög­lich, so ist auch die Belast­bar­keit der Orthe­se gegeben.

In der dyna­mi­schen Kon­trol­le der Bein­or­the­se wird das siche­re Gehen mit mög­lichst phy­sio­lo­gi­schen Gelenk­win­keln ange­strebt (Abb. 5, Pha­se 3). Bestimm­te Hilfs­mit­tel der Wahl, z. B. ein Geh­stock, unter­stüt­zen die Pati­en­ten bei Unsi­cher­hei­ten mit der neu­en Orthe­se. Um dem Anspruch der Annä­he­rung an ein phy­sio­lo­gi­sches Gehen gerecht zu wer­den, wird die Schritt­ab­wick­lung der Pati­en­ten mit der gebräuch­li­chen Ein­tei­lung der Gang­pha­sen nach Per­ry über­prüft. Für eine genaue Ana­ly­se wer­den meh­re­re Schrit­te betrach­tet. Eine zu lang­sa­me oder zu schnel­le Geh­ge­schwin­dig­keit erschwert die Dif­fe­ren­zie­rung der Gang­pha­sen und deu­tet auf Unsi­cher­hei­ten hin. Fin­det eine der nach Per­ry defi­nier­ten Gang­pha­sen nicht statt oder wird sie über­sprun­gen, gilt es her­aus­zu­fin­den, ob sie aus patho­lo­gi­schen Grün­den der Pati­en­ten oder aus funk­tio­nel­len Grün­den der Orthe­se nicht umge­setzt wer­den kann.

Ver­sor­gungs­bei­spiel

Unter Anwen­dung des zuvor vor­ge­stell­ten Kon­zep­tes wur­de eine seit mehr als 20 Jah­ren an Mul­ti­pler Skle­ro­se erkrank­te Pati­en­tin ver­sorgt. Die Pati­en­tin lei­det an spas­ti­schen Läh­mungs­er­schei­nun­gen, kom­bi­niert mit einer gestör­ten Kör­per­wahr­neh­mung der lin­ken Kör­per­hälf­te. Die mus­ku­lä­ren Defi­zi­te wur­den im aus­ge­ruh­ten Zustand mit dem Mus­kel­funk­ti­ons­test nach Jan­da beid­sei­tig ana­ly­siert (Tab. 1). Im Rah­men eines 6‑Mi­nu­ten-Geh­tests konn­te die Pati­en­tin 480 Meter zurück­le­gen. Die Fati­gue wur­de durch einen unmit­tel­bar im Anschluss durch­ge­führ­ten zwei­ten Mus­kel­funk­ti­ons­test berücksichtigt.

Die visu­el­le Gang­ana­ly­se zeigt in “mid stance” eine star­ke Ober­kör­per­vor­nei­gung bei gleich­zei­ti­ger Hyper­ex­ten­si­on des lin­ken Knies (Abb. 6a). Mit die­sen Kom­pen­sa­ti­ons­me­cha­nis­men ver­sucht die Pati­en­tin ihre ver­lo­ren­ge­gan­ge­ne mus­ku­lä­re Sicher­heit zu kom­pen­sie­ren und das Ein­bre­chen des Knies zu ver­hin­dern. Dadurch wer­den Fatique und Ener­gie­ver­brauch zusätz­lich erhöht. Zur Ver­hin­de­rung eines Stur­zes muss sie jedoch zusätz­lich von ihrem Ortho­pä­die­tech­ni­ker gestützt wer­den, um so ihre Unter­stüt­zungs­flä­che zum Boden zu ver­grö­ßern. Die für sie nahe­zu unkon­trol­lier­ba­re Spas­tik in bei­den Bei­nen ver­schlech­tert ihr Gang­bild zusätzlich.

Bio­me­cha­ni­sche Betrach­tung der Gelenkauswahl

Die Pati­en­ten­da­ten erlau­ben unter Anwen­dung der Faser­ver­bund­tech­nik uni­la­te­ral ver­bau­te Sys­tem­ge­len­ke. Durch die leich­te Bau­wei­se bei den­noch hoher Belast­bar­keit wird die Fati­gue der Pati­en­tin nicht zusätz­lich begüns­tigt. Auf­grund der spas­ti­schen Läh­mung war es wich­tig, wei­che, dyna­mi­sche Gelenk­an­schlä­ge zu ver­bau­en, um die Spas­tik der Pati­en­tin nicht zusätz­lich zu trig­gern. Daher wur­den die beid­sei­tig gelähm­ten Plant­ar­flex­o­ren und Dor­sal­ex­ten­so­ren durch den Ein­satz hoch­funk­tio­na­ler Knö­chel­ge­lenk­sys­te­me mit dyna­mi­schen Dor­sal- und Plant­ar­an­schlä­gen ausgeglichen.

Die inte­grier­ten Kap­pen in den ven­tra­len Ver­schluss­sys­te­men der Unter­schen­kel­scha­len ermög­li­chen der Pati­en­tin die Kraft­ein­lei­tung in die Orthe­se. Die im Grund­auf­bau berück­sich­tig­te Tibia­vor­nei­gung erlaubt ihr das siche­re Anleh­nen an die ven­tra­len Anla­ge­flä­chen der Unter­schen­kel­scha­len. Die auf den Mus­kel­sta­tus abge­stimm­ten hohen Feder­kräf­te der dyna­mi­schen Dor­sal­an­schlä­ge akti­vie­ren extern die Vor­fuß­he­bel. Dadurch kann die Pati­en­tin ihren Kör­per­schwer­punkt wie­der über der Unter­stüt­zungs­flä­che aus­rich­ten und nut­zen. Kom­bi­niert mit der zurück­ver­la­ger­ten mecha­ni­schen Knie­ach­se des frei beweg­li­chen Sys­tem­knie­ge­len­kes auf der stär­ker betrof­fe­nen lin­ken Bein­sei­te erlangt die Pati­en­tin wie­der ein siche­res Ste­hen und Gehen ohne Kom­pen­sa­ti­ons­me­cha­nis­men (Abb. 6b u. c).

Die dyna­mi­schen Plant­ar­an­schlä­ge der Sys­tem­ge­len­ke ver­lei­hen der Pati­en­tin durch die Fuß­an­he­bung ein frei­es Durch­schwin­gen in der Schwung­pha­se und einen siche­ren Fer­sen­auf­tritt. Die anhand des Mus­kel­sta­tus der Dor­sal­ex­ten­so­ren aus­ge­wähl­ten Feder­ein­hei­ten kon­trol­lie­ren über die Fer­sen­kipp­he­bel­funk­ti­on der Sys­tem­knö­chel­ge­len­ke die pas­si­ve Plant­ar­fle­xi­on. Zusam­men mit der mus­ku­lä­ren Rest­ak­ti­vi­tät der Knie­ex­ten­so­ren wer­den so die Knie wäh­rend der Belas­tungs­über­nah­me gesi­chert. Über die hoch­funk­tio­na­len Sys­tem­knö­chel­ge­len­ke wur­de die Knie­si­cher­heit bei­der Bei­ne dyna­misch erhöht. Dadurch war es mög­lich, auf ein Sys­tem­knie­ge­lenk für das weni­ger betrof­fe­ne rech­te Bein zu verzichten.

Ergeb­nis

Die Wie­der­her­stel­lung der bio­me­cha­ni­schen Funk­ti­on bei kor­rek­ter Ansteue­rung der Mus­ku­la­tur und unter gerin­ger Ein­schrän­kung der Beweg­lich­keit erhält die Steh- und Geh­fä­hig­keit der Pati­en­tin und beugt Kon­trak­tu­ren vor. Die bedarfs­ge­rech­ten Bein­or­the­sen ermög­li­chen ihr ein akti­ves Trai­ning in phy­sio­the­ra­peu­ti­schen Übun­gen und unter­stüt­zen sie dabei, die vom inter­dis­zi­pli­nä­ren Team gemein­sam mit der Pati­en­tin defi­nier­ten The­ra­pie­zie­le zu erreichen.

Fazit und Ausblick

Unter Anwen­dung des hier vor­ge­stell­ten sys­te­ma­ti­schen Ver­sor­gungs­kon­zep­tes gelingt eine erfolg­rei­che orthe­ti­sche Ver­sor­gung von Pati­en­ten mit neu­ro­lo­gisch beding­ten Geh­stö­run­gen. Die gründ­li­che Pla­nung des Grund­auf­baus der Orthe­se unter Berück­sich­ti­gung bio­me­cha­ni­scher Auf­bau­richt­li­ni­en ermög­licht eine Bein­or­the­se mit bedarfs­ge­rech­ten Gelenk­sys­te­men und redu­ziert Anpro­be­zei­ten. Die knie­si­chern­de Wir­kung kor­rekt ein­ge­stell­ter, hoch­funk­tio­na­ler Sys­tem­knö­chel­ge­len­ke gilt es bei der Aus­wahl mög­li­cher Sys­tem­knie­ge­len­ke zu berücksichtigen.

Ein stra­te­gi­sches Arbei­ten wird zukünf­tig auf­grund des Fach­kräf­te­man­gels in der Bran­che immer wich­ti­ger wer­den, um Arbeits­zei­ten effi­zi­ent zu nut­zen. Her­stel­lungs­pro­zes­se wer­den durch neue Arbeits­tech­ni­ken wei­ter ver­ein­facht. Inno­va­ti­ve Gelenk­sys­te­me wer­den immer weni­ger die Phy­sio­lo­gie des Pati­en­ten ein­schrän­ken. Doch die sich maß­geb­lich auf die Funk­tio­na­li­tät der Bein­or­the­se aus­wir­ken­de Pla­nung des Orthe­sen­auf­baus und die sorg­fäl­ti­ge Aus­wahl geeig­ne­ter Gelenk­sys­te­me wer­den auch wei­ter­hin eine wich­ti­ge Exper­ti­se des Ortho­pä­die­tech­ni­kers bleiben.

Inter­es­sen­kon­flikt:

Die Autoren sind Mit­ar­bei­ter des Unter­neh­mens Fior & Gentz Gesell­schaft für Ent­wick­lung u. Ver­trieb von ortho­pä­die­tech­ni­schen Sys­te­men mbH.

Der Autor:
David Böh­le B. Eng., Ortho­pä­die­tech­ni­ker Tech­ni­scher Support
Fior & Gentz Gesell­schaft für Ent­wick­lung u. Ver­trieb von ortho­pä­die­tech­ni­schen Sys­te­men mbH
Doret­te-von-Stern-Stra­ße 5
21337 Lüne­burg
david.boehle@fior-gentz.de

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