Verlag Orthopädie-Technik

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EMG

Aufbau einer IMU: Jede lineare Bewegung (vor/zurück, seitwärts, hoch/runter) entlang der drei Achsen X, Y und Z wird gemessen. Gleichzeitig erfasst die IMU jede Drehung um diese Achsen, was durch die gebogenen Pfeile (θ, ϕ, ψ) dargestellt wird.
Fachartikel Peer Review PLUS 

Sen­so­ren in der Ortho­pä­die- und Reha-Technik

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Mar­kus Stefka
Wäh­rend es für den Leser müh­sam erschei­nen mag, jeden zwei­ten Arti­kel mit „in Zei­ten der Digi­ta­li­sie­rung“ begin­nen zu müs­sen, ist es doch so, dass wir in Zei­ten der Digi­ta­li­sie­rung immer öfter ortho­pä­die­tech­ni­sche The­men betrach­ten müs­sen, die sich vom all­ge­mei­nen Bild der Bran­che abhe­ben: Addi­ti­ve Fer­ti­gung, Digi­ta­le Ver­ord­nun­gen oder wie in die­sem Arti­kel das The­ma der Sensorik.
Die­ser Bei­trag betrach­tet die Sen­so­rik in Bezug auf das brei­te Feld der Ortho­pä­die- und Reha-Tech­nik und bie­tet eine Fül­le an Mög­lich­kei­ten, Ideen und Infor­ma­tio­nen für völ­li­ge Neu­lin­ge, aber auch für Spe­zia­lis­ten. Der The­men­um­fang ist enorm.
Der Arti­kel beginnt mit einer Über­sicht über Sen­so­ren, die häu­fig oder weni­ger häu­fig in der Bran­che genutzt wer­den, da ein bes­se­res Ver­ständ­nis der tech­ni­schen Grund­la­gen die Anwen­dung in der Pra­xis erleich­tert. Danach len­ken wir das The­ma auf die Vor­tei­le der Sen­so­rik und auf Pro­duk­te, die bereits am Markt erhält­lich sind oder es hof­fent­lich bald sein wer­den. Der Arti­kel berührt auch The­men, die nicht nur pri­mär für den Ortho­pä­die­tech­ni­ker und Reha-Tech­ni­ker span­nend sind, son­dern auch für eng zusam­men­ar­bei­ten­de Grup­pen wie Phy­sio­the­ra­peu­ten oder Fach­ärz­te. Nach­dem das Sani­täts­haus in vie­len Belan­gen aber ein ers­ter Ansprech­part­ner für vie­le The­ma­ti­ken ist, scheint die­ser Zugang durch­aus ange­mes­sen und realistisch.
Wir been­den den Arti­kel mit einem Fazit und einem Aus­blick auf die Zukunft.

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Prothese. a) EMG-Sensor-Array mit 8 Kanälen für die Analysephase. b) Laminierhilfen für Sensoren am Gipsmodell für den Innenschaft. c) Innenansicht des Innenschaftes der fertigen Prothese. d) Prothese im Endausbau mit elektrischer Rotationseinheit, elektrischer Flexionseinheit und Michelangelo-Hand ohne Kosmetikhandschuh.
Prothese. a) EMG-Sensor-Array mit 8 Kanälen für die Analysephase. b) Laminierhilfen für Sensoren am Gipsmodell für den Innenschaft. c) Innenansicht des Innenschaftes der fertigen Prothese. d) Prothese im Endausbau mit elektrischer Rotationseinheit, elektrischer Flexionseinheit und Michelangelo-Hand ohne Kosmetikhandschuh.
Fachartikel Peer Review 

Zuver­läs­sig­keits­ana­ly­se intui­ti­ver Pro­the­sen­steue­run­gen der obe­ren Extre­mi­tät – Berück­sich­ti­gung essen­zi­el­ler Ein­fluss­fak­to­ren für erfolg­rei­che pro­the­ti­sche Anwendung

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G. Brand­mayr, H.-W. van Vliet
Ein Ver­sor­gungs­pro­zess, der das Trai­ning des Anwen­ders mit dem Trai­ning der Mus­ter­er­ken­nung (ME) ver­eint, maxi­miert die Per­for­mance einer Pro­the­se, auf­ge­baut aus 2 Hand­ge­lenk­ach­sen und einer Hand mit 2 Griff­ar­ten. Zu deren Steue­rung wur­de 8‑Ka­nal-EMG vom Unter­arm­stumpf zu je 4 Merk­ma­len ver­ar­bei­tet und mit linea­rer Dis­kri­mi­nanz­ana­ly­se klas­si­fi­ziert. Sowohl die Beschrän­kung auf intui­ti­ve Steu­er­be­we­gun­gen trotz phy­sio­lo­gi­scher Ein­schrän­kun­gen als auch ME-Trai­ning unter ein­ge­schränk­ten Bedin­gun­gen im Labor ver­ur­sa­chen Fehl­funk­tio­nen unter Anwen­dungs­be­din­gun­gen. Zur Abhil­fe wird die ME stets für die gera­de aktu­el­len Bedin­gun­gen neu trai­niert. Anhand einer Fall­stu­die wur­de unter­sucht, ob durch Opti­mie­rung der Steu­er­be­we­gun­gen und Ein­bin­dung der Anwen­dungs­be­din­gun­gen in das ME-Trai­ning die Feh­ler­ra­te so weit redu­ziert wer­den kann, dass die ME trotz EMG-Ände­run­gen zuver­läs­sig über Mona­te funk­tio­niert. Über einen Zeit­raum von 6 Mona­ten wur­den 7 Sit­zun­gen mit vari­ie­ren­der Kon­trak­ti­ons­stär­ke und Arm­stel­lung auf­ge­nom­men. Bewe­gungs­feh­ler wur­den per Acti­ve Error Ratio (AER) und Total Error Ratio (TER) gemes­sen. Erset­zen der intui­ti­ven Hand­ge­lenks­fle­xi­on mit Uln­ar­ab­duk­ti­on sowie Erset­zen des Schlüs­sel­grif­fes mit dem Werk­zeug­griff ver­rin­ger­te die AER von 7,4 auf 2,9 %. Labor­be­din­gun­gen erge­ben eine AER von 1,4 %, die jedoch unter Anwen­dungs­be­din­gun­gen auf 12,4 % steigt. Umfas­sen­des ME-Trai­ning konn­te die AER wie­der auf 5,1 % redu­zie­ren. Der Aus­schluss nied­ri­ger Kon­trak­ti­ons­stär­ken redu­zier­te die AER wei­ter auf 2,8 %. Die­se Fall­stu­die zeigt, dass sich die Steue­rung unter Anwen­dungs­be­din­gun­gen maß­geb­lich (9‑fach) ver­schlech­tert. ME-Trai­ning und das Opti­mie­ren der Steu­er­be­we­gun­gen kön­nen die­se Ein­flüs­se, inklu­si­ve Neu­an­le­gen der Pro­the­se, weit­ge­hend kompensieren.

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