Biomechanik Archive - Seite 4 von 5 - Verlag Orthopädie-Technik

Bodenreaktionskraft (BRK) während eines Gangzyklus; die durchgezogene Linie zeigt die vertikale BRK, die gestrichelte Linie die anterior/ posterior gerichtete BRK und die gepunktete Linie die BRK in medio-lateraler Richtung.

Fachartikel Peer Review

Biomechanische Aspekte der orthopädieschuhtechnischen Versorgung bei Vorfußbeschwerden

5. April 201722. Januar 2024 Verlag OT Belastung, Biege- und Torsionsmoment, Biomechanik, Druck, Orthopädie-Schuhtechnik, Versorgungsziele

T. Stief
Fußschmerzen zählen zu den häufigsten Diagnosen in der orthopädischen Praxis; Schmerzen im Bereich des Vorfußes werden am häufigsten festgestellt. Für eine zielgerichtete Versorgung dieser Beschwerden ist eine exakte Identifizierung unter anderem der Schmerzlokalisation und der jeweiligen Ursachen notwendig. Des Weiteren ist die Formulierung eindeutiger und nachvollziehbarer Versorgungsziele wichtig und notwendig. Typische Versorgungsziele orthopädieschuhtechnischer Hilfsmittel sind Entlastung, Unterstützung (Stabilisierung), Ruhigstellung und Stimulation. Biomechanische Aspekte der Versorgung und die Umsetzung in der Praxis müssen sich an den individuellen Problemen bzw. Beschwerdebildern und Belastungssituationen der Patienten und den umzusetzenden Versorgungszielen orientieren. Welche Versorgungsziele bei unterschiedlichen Vorfußbeschwerden verfolgt werden, wie sich einzelne biomechanische Belastungs- und Beanspruchungsarten unterscheiden und wie wichtig die adäquate Auswahl praxisrelevanter biomechanischer Größen und Messtechniken für die Versorgung ist, wird in diesem Artikel an zwei Praxisbeispielen aufgezeigt.

Sportprothesenfuß 1E95: 1 Pyramidenadapter, 2 Hauptfeder (Carbon), 3 Basisfeder (Carbon), 4 Fersenkeil (austauschbar), 5 Vorfußpolster.

Fachartikel Peer Review

Ein neuartiger Prothesenfuß für den Breitensport – erste Erfahrungen und Resultate biomechanischer Tests

2. Juni 201613. Oktober 2020 Verlag OT Amputation untere Extremität, Biomechanik, Laufen mit Prothese, Sportprothetik

T. Schmalz, J. Sottong, M. Bellmann, C. Moenicke
In dem Beitrag wird über erste Erfahrungen und Resultate biomechanischer Tests mit einem neuen Sportprothesenfuß für den Freizeitsportbereich berichtet. Mit fünf sportinteressierten Unterschenkelamputierten der Mobilitätsgrade 3 und 4 wurden das Laufen (Joggen) und Grundelemente von Ballsportarten und Rückschlagspielen getestet. Die Resultate zeigen, dass der neue Sportfuß es ermöglicht, die Bewegungsabläufe im Vergleich mit der bisher notwendigen Nutzung von Alltagsfüßen messbar dynamischer, flexibler und natürlicher auszuführen. Hiermit werden die orthopädietechnischen Voraussetzungen für den Freizeitsportbereich deutlich verbessert.

Oberschenkelamputierter mit kurzem transfemoralem Stumpf (a: ganganalytische Situation; b: Stumpf in frontaler Ansicht; c: zugehöriges Röntgenbild).

Fachartikel Peer Review

Einfluss der Stumpflänge Oberschenkelamputierter auf biomechanische und metabolische Gangparameter

6. März 201519. Januar 2024 Verlag OT Biomechanik, Energieverbrauch, Ganganalyse, Oberschenkelamputation

T. Schmalz, M. Bellmann, J. Braun, S. Blumentritt

Im Beitrag werden biomechanische und metabolische Parameter des ebenen Gehens einer Gruppe Oberschenkelamputierter kurzer Stumpflängen (n = 10; Stumpflänge kleiner als ein Drittel der Länge des kontralateralen Oberschenkelsegments) mit denen einer Gruppe mittlerer und langer Stümpfe (n = 8) verglichen. Die kurze Stumpflänge führt zu einer Veränderung der Gangmotorik, die sich am deutlichsten in einer durchgängig gestreckteren Position des prothesenseitigen Oberschenkelsegmentes und einer Reduktion des generierten Hüftmomentes manifestiert. Der metabolische Energieverbrauch ist mit kurzem Stumpf durchschnittlich um ca. 15 % erhöht. Die Messdaten belegen, dass die Funktion des von allen Amputierten genutzten Prothesenkniegelenks (CLeg) unabhängig von der Stumpflänge vollständig gegeben ist. Die muskelphysiologischen und biomechanischen Hintergründe der ermittelten Stumpflängenabhängigkeiten werden diskutiert.

50-Perzentil-Dummy LSTC Hybrid III. Der LSTC-Dummy wird verändert, um mit dem Patienten übereinzustimmen. Anschließend wird die Prothese dem geänderten Dummy angepasst.

Fachartikel Peer Review

Dynamische Belastung von Prothesen während des Gehens – Berechnung mit Hilfe eines virtuellen Menschmodells

5. März 201519. Oktober 2020 Verlag OT Biomechanik, menschlicher Gang, virtuelles Menschmodell

E. Ramasamy, B. Dorow, U. Schneider, O. Röhrle
Mit einem optischen Bewegungserfassungssystem der Firma Qualisys wurde der Gang eines unterschenkelamputierten Probanden aufgezeichnet. Zur Modellierung des Probanden wurde der 50-PerzentilDummy „LSTC Hybrid III” verwendet. Er wurde durch „Amputation” an die Anatomie des Probanden angepasst, mit der zu untersuchenden Prothese „versorgt” und anschließend mit den aufgezeichneten Bewegungsdaten animiert. Eine mit LS-DYNA durchgeführte nichtlineare Finite-Elemente-Analyse gab Einblicke in die in der Prothese auftretenden Spannungen während des Gehens. Sich wiederholende, arbeits- und zeitaufwendige Arbeitsschritte wurden mit Hilfe eines im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Workflows automatisiert.

Darstellung der angewandten Markerplatzierung nach Wühr.

Fachartikel Peer Review

Der Prothesenhub als Mittel zur Qualitätskontrolle der Prothesenversorgung

5. März 201519. Oktober 2020 Verlag OT 3-D-Kinematik, Biomechanik, Prothese, Prothesenhub, Qualitätskontrolle, Schaft, transfemorale Amputation

A. Hömme, J. Wühr, B. Sibbel, B. Drerup, S. Bieringer
In der prothetischen Versorgung spielt die Versorgungsqualität eine große Rolle. Gestaltung und Adaptation des Schaftes an die Stumpfbeschaffenheit des Patienten sind dabei ausschlaggebend für eine optimale Nutzbarkeit der Prothese. Die objektive Kontrolle der Qualität gestaltet sich jedoch schwierig. Aus diesem Grund widmet sich die vorliegende Studie der Erfassung des Prothesenhubs als Faktor einer objektiven Qualitätskontrolle durch den Einsatz 3‑D-kinematischer Messtechnik.

Patientin mit C-Brace-Orthese.

Fachartikel Peer Review

C‑Brace-Orthesensystem und konventionelle Beinorthesen im Vergleich – Eine biomechanische Untersuchung

5. Juni 201413. November 2020 Verlag OT Biomechanik, Ganganalyse, mikroprozessorgesteuerte Orthese, Orthetik

T. Schmalz, E. Pröbsting
Im Beitrag wird die mikroprozessorgesteuerte C‑Brace-Orthese mit konventionellen KAFO-Versorgungen beim ebenen Gehen und Abwärtsgehen auf Schrägen und Treppen anhand biomechanischer Parameter verglichen. Die Tests wurden mit 6 Patienten unterschiedlicher Grunderkrankungen durchgeführt (Vorversorgung: 4 × SCO, 2 × gesperrte KAFO). Die Resultate belegen, dass die mit C‑Brace erstmals mögliche Knieflexion unter Belastung mit einem hohen Maß an Vertrauen genutzt wird. Hierdurch kann das alternierende Abwärtsgehen auf Schrägen und Treppen näherungsweise physiologisch realisiert werden. Beim ebenen Gehen wird durch die in der Mehrzahl der Fälle nachweisbare Standphasenflexion und die mikroprozessorbasierte Regulierung der Schwungphase ein harmonischeres Gangbild bei variablen Gehgeschwindigkeiten ermöglicht.

Die 8 Gangphasen nach RLANRC, aus Perry J. Gait analysis: Normal and pathological function. Thorofare, NJ: Slack Inc., 1992.

Fachartikel Peer Review

Auswahl prothetischer Fußpassteile unter Berücksichtigung biomechanischer Aspekte

5. Juni 201412. November 2020 Verlag OT Anforderungen an Fußpassteile, Biomechanik, Fußpassteil, Sicherheit, Stoßdämpfung

J. Becker
Die Auswahl prothetischer Fußpassteile für die Versorgung eines Amputierten stellt zuallererst die individuellen patientenspezifischen Vorgaben in den Vordergrund. Diese müssen im Rahmen der Zustandserhebung gewissenhaft erhoben werden. Im Kontext des physiologischen Ganges ergeben sich daraus Aufgaben, die das Fußpassteil erfüllen muss. Die technische Umsetzung im Fußpassteil kann unterschiedlich erfolgen. Daher sind Kenntnisse über die zugrunde liegenden Funktionsprinzipien erforderlich, um eine Erstauswahl treffen zu können. Die Erfüllung der Anforderungen an ein Fußpassteil ist stets kritisch am Patienten zu überprüfen und gegebenenfalls anzupassen, um die bestmögliche Funktion zu gewährleisten. Maßstab für eine korrekte Funktion ist und bleibt die Physiologie.

Fachartikel Peer Review

Biomechanik des physiologischen Schrittzyklus

5. Juni 201413. November 2020 Verlag OT Aufbaulinie, Belastungslinie, Biomechanik, Schrittzyklus, Unterstützungsfläche

B. Sibbel, D. Kokegei
Die Bewegungsabläufe des menschlichen Ganges erscheinen unkompliziert. Dennoch sind sie komplex und beinhalten verschiedenste Einflüsse, die auf den Körper wirken und sehr individuelle Gangmuster hervorrufen. Der normale Gang ist durch einen Zyklus gekennzeichnet. Pathologische Bewegungsmuster vor allem nach Amputationen sind weitgehend zu korrigieren, um dem Patienten eine effektive Nutzung des Hilfsmittels zu ermöglichen. Dieser Artikel ist abgeleitet aus einem Vortrag im Fortbildungslehrgang der Bundesfachschule für Orthopädie-Technik zum Seminar „Biomechanik Prothetik untere Extremität”.

Lastübernahme auf der Treppe.

Fachartikel Peer Review

Das Überwinden von Treppen mit Beinprothesen

5. Juni 201413. November 2020 Verlag OT alternierendes Treppabgehen, Biomechanik, elektronische Kniegelenke im Einsatz, Gangzyklus auf der Treppe, Grenzen der Beinprothetik

M. Pollmeyer
Treppen und Schrägen sind für einen oberschenkelamputierten Prothesenträger die mitunter größten Herausforderungen seines Geh-Alltags. Auf Treppen ist die Ausbalancierung des Gleichgewichts schwieriger und die Belastung der unteren Extremität um ein Vielfaches höher als auf einer ebenen Fläche. Die Orthopädie-Technik fokussiert sich eher auf das physiologische Laufen in der Ebene. Die Herausforderung Treppe dagegen wird, trotz ihrer häufigen Bewältigung im Alltag, eher unterschätzt. Das Stichwort „alternierendes Treppabgehen” scheint durch elektronische Kniegelenksysteme zwar schon als Standard etabliert zu sein. Aber haben wir dieses Ziel wirklich schon erreicht? Dieser Beitrag zur Biomechanik im Bereich Treppe zeigt die Möglichkeiten und die Grenzen einer modernen Beinprothese auf.

Beispiel für den individuellen Aufbau einer diabetesadaptierten Fußbettung und eines Diabetesschutzschuhs.

Fachartikel Peer Review

Die Wirkung von Materialien zum Aufbau diabetesadaptierter Fußbettungen – Prüfung durch standardisierte biomechanisch basierte Untersuchungsmethoden

5. Mai 201416. November 2020 Verlag OT Biomechanik, diabetischer Fuß, Druckmessung, Fuß, Materialparameter

M. Jahn, M. Spengler, H. Burgwal
Technische Prüfverfahren, die biomechanische Kennwerte nutzen, ermöglichen eine verbesserte, da messbare funktionsorientierte Auswahl von Materialien. Bei der Versorgung des diabetischen Fußsyndroms lautet das Ziel, eine optimale Druckumverteilung (Baumann W, Müller N, Brust G. Grundlegende Begriffe und Anwendungsaspekte der elektronischen Druckverteilungsmessung am Fuß. Med Orth Tech, 1994; 114: 6–13) zu erreichen. Es wird gezeigt, dass die Kombination aus biomechanisch optimierter Materialauswahl und einer Messung im orthopädieschuhtechnischen Versorgungsalltag gut geeignet ist, um die druckreduzierende Wirkung von Materialien, die zum Aufbau diabetesadaptierter Fußbettungen genutzt werden, zu prüfen und zu verbessern.