Orthopädie Technik

360° Orthopädie Technik | Presented by BIV-OT

Exoskelett

Wear­R­A­con Euro­pe 2021

Wear­R­A­con Euro­pe 2021 will give insight into Euro­pean aspects of indus­tri­al exo­ske­le­ton tech­no­lo­gies and their assess­ment metho­do­lo­gies. This will be

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Darstellung der visuellen Steuerung einer Handprothese. Das eingeblendete orangene Rechteck ist das virtuelle Kommandofeld, das nur vom Nutzer (durch die AR-Brille) gesehen wird. Der grüne Cursor sowie die Leuchtspur visualisieren dem Nutzer, auf welche Stelle er gerade blickt. Oben auf der Prothese sind die LED-Tripletts zu sehen.
Darstellung der visuellen Steuerung einer Handprothese. Das eingeblendete orangene Rechteck ist das virtuelle Kommandofeld, das nur vom Nutzer (durch die AR-Brille) gesehen wird. Der grüne Cursor sowie die Leuchtspur visualisieren dem Nutzer, auf welche Stelle er gerade blickt. Oben auf der Prothese sind die LED-Tripletts zu sehen.
Fachartikel Peer Review PLUS 

Neu­es Kon­zept für die Akti­vie­rung künst­li­cher Hän­de durch Aug­men­ted Reality

Verlag OT , , , ,

S. Hazubski, H. Hop­pe, A. Otte
Die Wie­der­her­stel­lung der Hand­be­we­gung für Men­schen mit Ampu­ta­tio­nen, Läh­mun­gen oder Schlag­an­fäl­len ist ein wich­ti­ger Bereich der ortho­pä­die­tech­ni­schen For­schung und Ent­wick­lung. Zwar haben sich elek­tro­den­ba­sier­te Sys­te­me, die den Input aus dem Gehirn oder dem Mus­kel nut­zen, als erfolg­reich erwie­sen; die­se Sys­te­me sind jedoch ten­den­zi­ell teu­er und der Umgang mit ihnen schwer zu erler­nen. In die­sem Arti­kel wird ein lau­fen­des medi­zin­tech­ni­sches Pro­jekt der Hoch­schu­le Offen­burg vor­ge­stellt, bei dem Aug­men­ted Rea­li­ty (AR) für eine neu­ar­ti­ge Steue­rung von moto­ri­sier­ten Hand­orthe­sen sowie Hand­pro­the­sen benutzt wird. In die­sem Sys­tem wird die Pro­the­se von einer – in eine AR-Bril­le inte­grier­ten – Kame­ra getrackt; gleich­zei­tig wer­den vir­tu­el­le Steu­er­ele­men­te über die Bril­le ein­ge­blen­det. Mit die­sen kann der Pati­ent durch Kopf­be­we­gun­gen inter­agie­ren und viel­fäl­ti­ge Öff­nungs- und Schließ­be­feh­le für die Pro­the­se oder Orthe­se ein­ge­ben. Das visu­el­le Sys­tem muss zwar noch mit Pati­en­ten getes­tet wer­den, aber die gerin­gen Kos­ten, die ein­fa­che Bedie­nung und der Ver­zicht auf Elek­tro­den machen das Sys­tem zu einer viel­ver­spre­chen­den Lösung für die Wie­der­her­stel­lung der Handfunktion.

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a) Exomechanik, in Silikonfingerlinge eingebettet und mit C-Prepreg verstärkt; b) Silikonfingerlinge mit Exomechanik im vernetzten Zustand.
a) Exomechanik, in Silikonfingerlinge eingebettet und mit C-Prepreg verstärkt; b) Silikonfingerlinge mit Exomechanik im vernetzten Zustand.
Fachartikel Peer Review PLUS 

Grei­fen trotz Hand­läh­mung – Ver­sor­gungs­bei­spiel mit myo­elek­tri­scher Handorthese

Verlag OT , , , , ,

S. Matys­sek, D. Hepp
Durch die Ent­wick­lung exo­ske­let­tä­rer Struk­tu­ren wird der Ver­such unter­nom­men, ver­lo­ren­ge­gan­ge­ne Funk­tio­nen des Bewe­gungs­ap­pa­ra­tes mög­lichst gut zu erset­zen. In die­sem Zusam­men­hang stellt die Nach­bil­dung der kom­ple­xen Greif­funk­ti­on einer Hand eine beson­de­re Her­aus­for­de­rung dar. Das Orthe­sen­sys­tem „exo­mo­ti­on® hand one“ ermög­licht es sei­nem Anwen­der, mit Hil­fe eines EMG-Signals einen akti­ven Orthe­sen­auf­bau anzu­steu­ern und ver­schie­de­ne Griff­mus­ter aus­zu­füh­ren. Mit Hil­fe digi­ta­ler Fer­ti­gungs­me­tho­den sowie der ent­spre­chen­den Bau­grup­pen der Her­stel­ler­fir­ma ist es somit mög­lich, ein adäqua­tes Gesamt­sys­tem mit indi­vi­du­el­ler Pass­form zu ver­wirk­li­chen, das sei­nem Anwen­der einen Mehr­wert im All­tag bie­tet. Der Bei­trag erläu­tert den kom­plet­ten Ver­sor­gungs­vor­gang mit einer myo­elek­tri­schen Hand­orthe­se und geht dabei auch auf das Zusam­men­spiel zwi­schen Her­stel­ler und Ortho­pä­die­tech­ni­ker ein.

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orthesensystemn-neu-dropped-head-syndrom
Darstellung des Gesamtsystems, bestehend aus Rumpfanbindung (“Spinomed”, Medi GmbH), verschraubter Gelenkaufnahme mit integriertem Quengelgelenk (“DYNA 35″, Caroli GmbH) und Kopfanbindung.
Fachartikel Peer Review 

Neu­ar­ti­ges Orthe­sen­sys­tem zur Unter­stüt­zung der Kopf­hal­te­funk­ti­on bei Dropped-Head-Syndrom

Verlag OT , , , , , , , ,

S. Matys­sek, D. Jäger
Das Drop­ped-Head-Syn­drom (DHS) tritt bei einer Rei­he von Erkran­kun­gen – oft als Begleit­erschei­nung einer schwer­wie­gen­den Indi­ka­ti­on – auf. Pati­en­ten lei­den unter die­ser Sym­pto­ma­tik in beson­ders viel­fäl­ti­ger Wei­se, da der Kopf je nach Schwe­re­grad der Erkran­kung nur ein­ge­schränkt ange­ho­ben oder aktiv gehal­ten wer­den kann. Die kon­ven­tio­nel­le Ver­sor­gung die­ses Krank­heits­bilds beschränkt sich bis­her wei­test­ge­hend auf die Zweck­ent­frem­dung unter­schied­li­cher Zer­vi­kal­orthe­sen, die jedoch den Anfor­de­run­gen vie­ler Betrof­fe­ner nicht gerecht wer­den. Der größ­te Nach­teil bestehen­der Sys­te­me zeigt sich in einer weit­rei­chen­den Immo­bi­li­sie­rung des Kop­fes, wodurch das häu­fig noch vor­han­de­ne Bewe­gungs­ver­mö­gen des Anwen­ders unter­bun­den wird. 

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Das verwendete Exoskelett bei Arbeitsabläufen in der Automobilindustrie.
Das verwendete Exoskelett bei Arbeitsabläufen in der Automobilindustrie.
Fachartikel Peer Review 

Prin­zip­stu­die zur Wir­kung ­eines indus­tri­el­len Exo­ske­letts ­bei Überkopfarbeit

OT-Verlag , , , ,

Th. Schmalz, J. Born­mann, B. Schirr­meis­ter, ­J. Schänd­lin­ger, M. Schuler
Arbeits­be­ding­te muskuloskelettale­ Erkran­kun­gen zäh­len in Deutsch­land und Euro­pa zu den häu­figs­ten Grün­den für Arbeits­un­fä­hig­keit und sind ein bedeu­ten­der Kos­ten­fak­tor für Unter­neh­men und Gesund­heits­sys­te­me. Mit der Ein­füh­rung von Exo­ske­let­ten wird ange­strebt, arbeits­be­ding­te Über­las­tun­gen des Bewe­gungs­ap­pa­rats zu verringern. 

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Entscheidungsalgorithmus zum Einsatz von Exoskelettsystemen in der Rehabilitation.
Fachartikel Peer Review 

Exo­ske­let­te in der The­ra­pie von Rückenmarkverletzungen

OT-Verlag , , , , ,

R. Klein­schmidt, B. Frey­berg-Hanl, D. Kuhn
Das robo­ter­ge­stütz­te Geh­trai­ning mit Hil­fe eines Exo­ske­letts eta­bliert sich zuneh­mend im the­ra­peu­ti­schen Behand­lungs­pro­zess. Ziel des Ein­sat­zes sol­cher Sys­te­me ist sowohl die Unter­stüt­zung vor­han­de­ner Kör­per­funk­tio­nen unter prä­ven­ti­ven Gesichts­punk­ten als auch die Wie­der­erlan­gung ver­lo­ren­ge­gan­ge­ner Funk­tio­nen im Rah­men reha­bi­li­ta­ti­ver Pro­zes­se. Die Anwen­dung sol­cher Sys­te­me hat nicht nur posi­ti­ve Effek­te auf die sen­so­mo­to­ri­schen Stö­run­gen, son­dern auch auf Begleit­kom­pli­ka­tio­nen der Grund­er­kran­kun­gen sowie auf die psy­chi­sche Gesund­heit des Betrof­fe­nen. Aller­dings ist nur über die Kennt­nis der pati­en­ten­be­zo­ge­nen Bef­und­da­ten und der tech­ni­schen Para­me­ter der Sys­te­me eine schlüs­si­ge und lücken­lo­se Indi­ka­ti­ons­stel­lung für eine sinn­vol­le The­ra­pie zu errei­chen. Mit Hil­fe eines Ent­schei­dungs­al­go­rith­mus kann fest­ge­stellt wer­den, wel­che Exo­ske­lett­sys­te­me für wel­che Ein­satz­be­rei­che geeig­net sind, um das jeweils best­mög­li­che The­ra­pie­er­geb­nis für den Pati­en­ten zu erzielen.

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ARMin-Therapie mit Küchenszenario.
Fachartikel Peer Review 

Kli­ni­sche Ergeb­nis­se mit dem Arm­the­ra­pie­ro­bo­ter ARMin

OT-Verlag , , , ,

V. Klam­roth-Mar­gans­ka
Robo­ter in der Neu­ro­reha­bi­li­ta­ti­on wer­den nicht nur als Assis­tenz­sys­te­me ein­ge­setzt, son­dern unter­stüt­zen den The­ra­peu­ten auch in der her­kömm­li­chen The­ra­pie. Der Arm­the­ra­pie­ro­bo­ter ARMin wur­de an der ETH Zürich in Zusam­men­ar­beit mit der Uni­ver­si­tät Zürich ent­wi­ckelt. Das Gerät ermög­licht ein inten­si­ves, aktiv assis­tier­tes Trai­ning all­tags­re­le­van­ter Tätig­kei­ten des betrof­fe­nen Armes. ARMin wur­de bereits in meh­re­ren kli­ni­schen Stu­di­en erfolg­reich auf Wirk­sam­keit geprüft. Basie­rend auf den posi­ti­ven Ergeb­nis­sen kli­ni­scher Stu­di­en wird das Gerät kon­ti­nu­ier­lich wei­ter­ent­wi­ckelt mit dem Ziel, Pati­en­ten den Ein­satz ihres Armes im All­tag zu ermöglichen.

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Hybrides BMI-System. Gehirn- und Muskelsignale sind verarbeitet. Der Patient kann damit einen Rehabilitationsroboter steuern und seine gelähmte obere Extremität wieder bewegen. Er bekommt gleichzeitig visuelles und propriozeptives Feedback, obwohl die motorische Anweisung wegen der Lähmung keine spinalen Mechanismen erreichen kann. Die Steuerungsschleife ist dann geschlossen, und instrumentelles Lernen und Neuroplastizität werden aktiviert.
Fachartikel Peer Review 

Brain-Machi­ne-Inter­faces bei Pati­en­ten mit Läh­mun­gen nach Schlaganfall

OT-Verlag , , , , , , ,

A. Ramos-Mur­guial­day
Läh­mun­gen nach einem Schlag­an­fall tre­ten heut­zu­ta­ge häu­fig auf. Die Anzahl der Per­so­nen, die jedes Jahr einen Schlag­an­fall erlei­den, steigt durch eine unge­sun­de Lebens­füh­rung dra­ma­tisch an (Stress, Ernäh­rung, Tabak- und Alko­hol­kon­sum usw.). Bei einer gro­ßen Zahl die­ser Pati­en­ten sind Gehirn­re­gio­nen betrof­fen, die die Steue­rung von Bewe­gun­gen über­neh­men. Vie­le die­ser Pati­en­ten kön­nen daher mit den betrof­fe­nen Gelen­ken kei­ne Bewe­gun­gen mehr aus­füh­ren. Für die­se Grup­pe besteht sechs bis acht Mona­te nach dem Schlag­an­fall im All­ge­mei­nen kei­ne Hoff­nung auf Bes­se­rung mehr: Das Gehirn ist nicht mehr in der Lage, die Schä­di­gung aus­zu­glei­chen, denn neu­ro­plas­ti­sche Ver­än­de­run­gen, die die Rege­ne­ra­ti­on unter­stüt­zen, kön­nen ohne Rest­be­we­gung der Mus­keln nicht her­vor­ge­ru­fen und neue Ner­ven­ver­bin­dun­gen nicht auf­ge­baut wer­den. Glück­li­cher­wei­se lie­fert der wis­sen­schaft­li­che Fort­schritt neue Erkennt­nis­se und Tech­no­lo­gien, die nicht nur dazu ver­wen­det wer­den kön­nen, die Beschä­di­gung zu umge­hen und Bewe­gung zu unter­stüt­zen, son­dern auch dazu, die beschä­dig­ten neu­ro­na­len Ver­bin­dun­gen zu reha­bi­li­tie­ren und Gehirn und Bewe­gung wie­der zu ver­bin­den. „Brain-Machi­ne-Inter­faces“ kön­nen zur Steue­rung von Reha­bi­li­ta­ti­ons­ro­bo­tik ver­wen­det wer­den. Die­se neu­ar­ti­ge Tech­no­lo­gie schafft Hoff­nung für gelähm­te Schlaganfallpatienten.

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