Naht­lo­se und dau­er­haf­te Inte­gra­ti­on wei­cher und dehn­ba­rer Druck­sen­so­ren in indi­vi­du­ell ange­pass­te und digi­tal gefer­tig­te ortho­pä­di­sche Hilfsmittel

R. Koep­pe ¹, L. Wakol­bin­ger ¹ ², D. Hand­stan­ger-Deim­ling ¹ ³, L. Kainz ¹, Y. Vereshcha­ga ¹, H. Egger ²
Es wird ein neu­ar­ti­ges Kon­zept zur Inte­gra­ti­on ver­schie­de­ner Sen­so­ren in die indi­vi­du­ell geform­te Ober­flä­che maß­ge­fer­tig­ter ortho­pä­di­scher Hilfs­mit­tel vor­ge­stellt. Dabei wird ein Netz aus dehn­ba­ren Lei­ter­bah­nen mit Sen­so­ren an den Netz­kno­ten in vor­ge­fer­tig­te Ver­tie­fun­gen der Ober­flä­che des Hilfs­mit­tels ein­ge­klebt. Somit kön­nen die Sen­sor­net­ze stan­dar­di­siert in der Ebe­ne gefer­tigt wer­den und pas­sen sich erst beim Ein­bau an die räum­lich gekrümm­te Ober­flä­che des Hilfs­mit­tels bzw. des ent­spre­chen­den Kör­per­teils an. An zwei Bei­spie­len maß­ge­fer­tig­ter Hilfs­mit­tel – eine Ein­le­ge­soh­le und ein Pro­the­sen­schaft – wer­den die Vor­tei­le einer sol­chen Inte­gra­ti­on von Druck­sen­so­ren auf­ge­zeigt. Ein Demons­tra­tor der 3D-gedruck­ten Ein­le­ge­soh­le durch­läuft aktu­ell (Stand: Dezem­ber 2022) Ein­satz­tests und wird Anfang 2023 in ers­ten Stu­di­en an Dia­be­tes­pa­ti­en­ten zum Ein­satz kommen.

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Die bio­me­cha­ni­sche Belas­tung des nicht betrof­fe­nen Beins bei Men­schen mit ein­sei­ti­ger trans­ti­bia­ler Ampu­ta­ti­on – ein sys­te­ma­ti­scher Literaturüberblick

L. M. Ties­ler, St. Willwacher
Ziel der vor­lie­gen­den Arbeit ist es, die Effek­te der Ver­sor­gung mit einer uni­la­te­ra­len Unter­schen­kel­pro­the­se auf die mecha­ni­sche Belas­tung des Knie- und des Hüft­ge­lenks der nicht betrof­fe­nen Sei­te von Men­schen mit Ampu­ta­ti­on auf der Basis der ein­schlä­gi­gen For­schungs­li­te­ra­tur zu bewer­ten. Dazu wur­de eine sys­te­ma­ti­sche Lite­ra­tur­re­cher­che in der Daten­bank Pub­Med durch­ge­führt. In den ein­ge­schlos­se­nen Stu­di­en wer­den Pro­ban­din­nen und Pro­ban­den mit uni­la­te­ra­ler trans­ti­bia­ler Ampu­ta­ti­on beim eben­erdi­gen Gehen aus­schließ­lich unter Ver­wen­dung pas­si­ver Pro­the­sen bei einer selbst­ge­wähl­ten Geh­ge­schwin­dig­keit bzw. einer Geh­ge­schwin­dig­keit im Bereich von 0,7 bis 1,4 m/s unter­sucht. Bezüg­lich des Knie­ge­lenks berich­ten vier von sechs Ana­ly­sen über eine Erhö­hung des exter­nen Knie­ad­duk­ti­ons­mo­ments auf der nicht betrof­fe­nen Sei­te zwi­schen + 5,1 % und + 31,6 % im Ver­gleich zu einer Kon­troll­grup­pe ohne Ampu­ta­ti­on. Im Ver­gleich zur betrof­fe­nen Sei­te zeig­ten alle ein­ge­schlos­se­nen Stu­di­en ein erhöh­tes exter­nes Knie­ad­duk­ti­ons­mo­ment (+ 5,3 % bis + 56,0 %) auf der nicht betrof­fe­nen Sei­te. Die Unter­su­chun­gen des Hüft­ge­lenks erga­ben bei drei von fünf ein­ge­schlos­se­nen Ana­ly­sen zwi­schen + 5,7 % und + 23,0 % erhöh­te exter­ne Adduk­ti­ons­mo­men­te im Ver­gleich zu einer Kon­troll­grup­pe ohne Ampu­ta­ti­on. Der Ver­gleich mit der betrof­fe­nen Sei­te zeig­te bei allen ein­ge­schlos­se­nen Stu­di­en höhe­re maxi­ma­le Hüft­ad­duk­ti­ons­mo­men­te zwi­schen + 3,1 % und + 39,7 %.

Eine Kom­bi­na­ti­on aus erhöh­ten maxi­ma­len exter­nen Knie- und Hüft­ad­duk­ti­ons­mo­men­ten und einer asym­me­tri­schen Belas­tung der unte­ren Extre­mi­tä­ten kann als Risi­ko­fak­tor für die Ent­ste­hung dege­ne­ra­ti­ver Erkran­kun­gen ange­se­hen wer­den. Die Ergeb­nis­se des Lite­ra­tur­über­blicks zei­gen, dass die mecha­ni­sche Belas­tung (und damit das Risi­ko für die beschleu­nig­te Ent­wick­lung einer Knie- bzw. Hüft­ge­len­kar­thro­se) des nicht betrof­fe­nen Beins nach einer uni­la­te­ra­len trans­ti­bia­len Ampu­ta­ti­on bei Ver­wen­dung pas­si­ver Pro­the­sen­sys­te­me erhöht ist.

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Ver­gleich von sechs ver­schie­de­nen Mar­kersets zur Ana­ly­se der Knie­ki­ne­ma­tik und Knie­ki­ne­tik bei ein­bei­ni­gen Landungen

A. Kerk­hoff, H. Wag­ner, K. Peikenkamp
In der Bewe­gungs­ana­ly­se wer­den Mar­kersets häu­fig für die Gang­ana­ly­se ent­wi­ckelt, und es hat sich gezeigt, dass das ver­wen­de­te Mar­kerset die Ergeb­nis­se der Gang­ana­ly­se beein­flusst. Die­se Mar­kersets wer­den dar­über hin­aus auch für die Ana­ly­se hoch­dy­na­mi­scher Sport­be­we­gun­gen ver­wen­det. In die­sem Zusam­men­hang sind Ein­bein­lan­dun­gen ein gän­gi­ges Werk­zeug, um die funk­tio­nel­le Knie­sta­bi­li­tät zu unter­su­chen und Ver­let­zungs­ri­si­ken vor­her­zu­sa­gen. Hier schei­nen ins­be­son­de­re Bewe­gung und Belas­tung in der Fron­tal­ebe­ne eine wich­ti­ge Rol­le zu spie­len. Bis­her ist nicht bekannt, wie sich die Mar­kersets auf die Bewe­gungs­ana­ly­se­er­geb­nis­se solch hoch­dy­na­mi­scher Bewe­gun­gen aus­wir­ken. Ziel der Stu­die war es daher, sechs ver­schie­de­ne Mar­kersets mit­ein­an­der zu ver­glei­chen. Dazu wur­den drei­di­men­sio­na­le Bewe­gungs- und Kraft­da­ten von ein­bei­ni­gen Lan­dun­gen bei zwölf gesun­den Pro­ban­den ana­ly­siert. Sechs ver­schie­de­ne Mar­kersets, bestehend aus bis zu 26 Mar­kern und zwei Clus­tern, wur­den gleich­zei­tig an der unte­ren Extre­mi­tät und am Becken der Pro­ban­den ange­bracht. Die Ergeb­nis­se zei­gen, dass ins­be­son­de­re die Knie­ge­lenk­win­kel in der Fron­tal- und Trans­ver­sal­ebe­ne die größ­ten Unter­schie­de zwi­schen Mar­kersets auf­wei­sen. Teil­wei­se wer­den gegen­sätz­li­che Gelenk­win­kel­rich­tun­gen und gro­ße Unter­schie­de im Win­kel­aus­maß gemes­sen. Dar­über hin­aus war die Höhe der Gelenk­be­las­tung abhän­gig vom für die Ana­ly­se ver­wen­de­ten Mar­kerset. Die­se Ergeb­nis­se zei­gen, dass man beim Inter­pre­tie­ren und Ver­glei­chen bio­me­cha­ni­scher Daten der Fron­tal- oder Trans­ver­sal­ebe­ne bei hoch­dy­na­mi­schen Bewe­gun­gen vor­sich­tig sein muss.

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Test­ver­fah­ren zur Bewer­tung der Sta­bi­li­täts­funk­ti­on von Sprunggelenkorthesen

P. Czap­ka, U. Daub, U. Schneider
Die Sta­bi­li­täts­funk­ti­on von Sprung­ge­lenk­orthe­sen unter rea­len Ein­satz­be­din­gun­gen kann durch Pro­ban­den­stu­di­en nur ein­ge­schränkt geprüft wer­den. Aus die­sem Grund wur­de ein mecha­ni­sches Test­ver­fah­ren ent­wi­ckelt, das basie­rend auf objek­ti­ven Mess­da­ten eine Bewer­tung der mecha­ni­schen Funk­ti­on von Orthe­sen in einer kon­trol­lier­ten Labor­um­ge­bung ohne Gefähr­dung von Pro­ban­den zulässt. Dazu wur­de unter Berück­sich­ti­gung ana­to­mi­scher und bio­me­cha­ni­scher Gesichts­punk­te ein mecha­ni­sches Modell des mensch­li­chen Fußes ent­wi­ckelt und mit inte­grier­ter Sen­so­rik aus­ge­stat­tet. Zusam­men mit einer modi­fi­zier­ten Pro­the­sen­prüf­ma­schi­ne wur­de der Test­fuß als Prüf­stand zur Eva­lu­ie­rung von Sprung­ge­lenk­orthe­sen unter extre­men Ein­satz­be­din­gun­gen ein­ge­setzt. Im Rah­men einer Mach­bar­keits­stu­die wur­de die Unter­stüt­zungs­funk­ti­on fünf unter­schied­li­cher Sprung­ge­lenk­orthe­sen bei aus­ge­wähl­ten Bewe­gungs­ab­läu­fen untersucht.

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Mess­tech­nik im ortho­pä­die­tech­ni­schen All­tag am Bei­spiel eines iner­tia­len Messsystems

J. Mar­tin, C. Ull­rich, M. Joch
Im ortho­pä­die­tech­ni­schen All­tag – sei es im Sani­täts­haus oder in der Kli­nik – wird die Mes­sung objek­ti­ver bio­me­cha­ni­scher Kenn­wer­te zuneh­mend wich­ti­ger: Zum einen spie­len kine­ma­ti­sche und kine­ti­sche Mess­grö­ßen beim Auf­bau und bei der Ein­stel­lung von Pro­the­sen und Orthe­sen eine wich­ti­ge Rol­le, zum ande­ren wer­den sie immer mehr zum fes­ten Bestand­teil der Erstat­tungs­ar­gu­men­ta­ti­on gegen­über Kos­ten­trä­gern. Dabei ergän­zen die Mess­wer­te die visu­el­len Bewer­tun­gen von Tech­ni­ke­rin­nen und Tech­ni­kern bzw. The­ra­peu­tin­nen und The­ra­peu­ten sowie die Ein­schät­zun­gen von Pati­en­tin­nen und Pati­en­ten im Ver­sor­gungs­pro­zess. Ange­sichts des zuneh­men­den Stel­len­werts bio­me­cha­ni­scher Para­me­ter ist es nicht ver­wun­der­lich, dass in ortho­pä­die­tech­ni­schen Ein­rich­tun­gen ver­stärkt Mess­tech­nik zum Ein­satz kommt. Je nach dem Zweck der Mes­sun­gen wer­den dabei unter­schied­li­che Mess­tech­no­lo­gien ein­ge­setzt: Das Spek­trum reicht von Kame­ras über Kraft­mess­plat­ten und Beschleu­ni­gungs­sen­so­ren bis hin zu Scan­nern, die die Kör­per­form von Pati­en­ten mil­li­me­ter­ge­nau erfas­sen. Vor allem Kraft- und Druck­mess­sys­te­me lie­fern Infor­ma­tio­nen, die dem mensch­li­chen Auge sonst ver­bor­gen blie­ben. Aber auch kame­ra- und sen­sor­ba­sier­te Mess­sys­te­me, die die Ver­än­de­rung der Posi­ti­on im Raum mes­sen, bie­ten einen essen­zi­el­len Mehr­wert gegen­über dem mensch­li­chen Auge, da sie kleins­te Bewe­gun­gen in alle drei Raum­rich­tun­gen gleich­zei­tig erfas­sen kön­nen. Die­ser Arti­kel ver­mit­telt einen Über­blick über die am wei­tes­ten ver­brei­te­ten Mess­tech­no­lo­gien und dis­ku­tiert, in wel­chen Situa­tio­nen sie den Ver­sor­gungs­pro­zess sinn­voll unter­stüt­zen kön­nen. Zudem wird im zwei­ten Teil des Arti­kels ein kon­kre­tes Anwen­dungs­sze­na­rio am Bei­spiel eines iner­tia­len Mess­sys­tems zur Gang­ana­ly­se beschrieben.

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Dif­fe­ren­zi­al­dia­gnos­ti­sche Gang­ana­ly­se als Basis einer trans­dis­zi­pli­nä­ren The­ra­pie bei einer Pati­en­tin mit Chi­kun­gunya-Virus – eine Einzelfallstudie

K. Götz-Neu­mann, P. Klein, D. Kilk
Zur Behand­lung der Spät­fol­gen der sel­te­nen Chi­kun­gunya-Virus­er­kran­kung gibt es bis­her kei­ne ent­spre­chen­den Emp­feh­lun­gen und kei­nen trans­dis­zi­pli­nä­ren Kon­sens zwi­schen Phy­sio­the­ra­peu­ten, Ärz­ten und Ortho­pä­die­tech­ni­kern. Die nach­fol­gend dar­ge­stell­te Ein­zel­fall­stu­die schil­dert den Krank­heits­ver­lauf einer Pati­en­tin mit die­sem sel­te­nen Virus und ihre lan­ge Lei­dens­ge­schich­te. Trotz eines neu­ro­phy­sio­lo­gi­schen Phy­sio­the­ra­pie-Behand­lungs­kon­zepts und einer ver­stärk­ten analge­ti­schen Behand­lung ver­schlech­ter­ten sich die Sym­pto­me. Erst nach einer geziel­ten Gang­dia­gnos­tik und einer kon­se­ku­tiv abge­stimm­ten The­ra­pie mit­tels Phy­sio­the­ra­pie und Ortho­pä­die­tech­nik ent­spre­chend dem Ethik-Kodex des Pro­gramms „Gehen Ver­ste­hen“ konn­te eine Schmerz­re­duk­ti­on lum­bal von 9/10 auf 1/10 auf der Nume­ric Rating Sca­le (NRS), eine Reduk­ti­on der Analge­ti­ka­ga­ben sowie eine Reduk­ti­on der Stür­ze erzielt wer­den. Eine im Raum ste­hen­de Wir­bel­säu­len­ope­ra­ti­on konn­te abge­sagt wer­den. Ange­sichts der aktu­el­len Situa­ti­on, in der das COVID-19-Virus die Welt fest im Griff hat, des­sen Lang­zeit­fol­gen für die Erkrank­ten noch nicht aus­rei­chend erforscht sind, befürch­ten vie­le Exper­ten schon heu­te wei­te­re ähn­li­che Virus-Epi­de­mien. Auch vor die­sem Hin­ter­grund ist das hier vor­ge­stell­te Fall­bei­spiel mit dem sel­te­nen Chi­kun­gunya-Virus relevant.

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Gang­ana­ly­se in der Ortho­pä­die- Tech­nik – Grund­la­gen und kli­ni­sche Anwendungsmöglichkeiten

T. Schlem­mer
Die Gang­ana­ly­se ist ein wert­vol­les Instru­ment zur Indi­ka­ti­ons­stel­lung, Über­prü­fung und Ver­bes­se­rung ortho­pä­die­tech­ni­scher Hilfs­mit­tel. Je nach Fra­ge­stel­lung kann dies mit einer ein­fa­chen Video- oder Lauf­band­dia­gnos­tik oder, ins­be­son­de­re bei kom­ple­xen Situa­tio­nen, mit dem Gold­stan­dard – der drei­di­men­sio­na­len instru­men­tier­ten Gang­ana­ly­se – erfolgen.

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Der Ein­satz iner­tia­ler Sen­so­rik zur Bestim­mung indi­vi­du­el­ler Rota­ti­ons­ach­sen im unte­ren Sprunggelenk

S. Schlecht­weg, E.-M. Hau­ser, W. Alt
Indi­vi­du­el­le Prä­ven­ti­ons- und Behand­lungs­stra­te­gien erfor­dern pati­en­ten­spe­zi­fi­sche Kennt­nis­se über ana­to­mi­sche Struk­tu­ren. Obgleich häu­fig als rele­van­ter Fak­tor dis­ku­tiert, gibt es bis­lang kein dia­gnos­ti­sches Ver­fah­ren für die unte­re Sprung­ge­lenk­ach­se, mit dem die Ori­en­tie­rung der Rota­ti­ons­ach­se öko­no­misch und hin­rei­chend genau bestimmt wer­den kann. Ziel der Arbeit ist die Über­prü­fung eines Ver­fah­rens zur Bestim­mung der Ori­en­tie­rung der unte­ren Sprunggelenkachse.

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Der Ein­fluss des Tra­ge­zeit­mo­ni­to­rings auf The­ra­pie­pla­nung und Com­pli­an­ce in der Kor­sett­ver­sor­gung bei idio­pa­thi­scher Skoliose

C. Grasl, T. Serth, R. Pos­pi­schill, K. Riedl, S. Farr, M. Knahr

Die Kor­sett­ver­sor­gung von Kin­dern und Jugend­li­chen mit idio­pa­thi­scher Sko­lio­se stellt für die Ortho­pä­die-Tech­nik immer wie­der eine gro­ße Her­aus­for­de­rung dar, gilt es doch einen mög­lichst guten Kom­pro­miss zwi­schen Pri­mär­kor­rek­tur und Pati­en­ten­com­pli­an­ce zu erzielen. 

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Ver­ein­fach­te Ver­fah­ren der Bewegungsanalyse

S. Lutherdt, S. Wen­zel, A. Franz, D. Voges, S. Köh­ring, H. Wit­te
Sowohl in der kli­ni­schen Dia­gnos­tik als auch bei der Unter­su­chung bio­me­cha­ni­scher Fra­ge­stel­lun­gen in der Medi­zin, der Sport­wis­sen­schaft und wei­te­ren Anwen­dungs­ge­bie­ten wie der Medi­zin­tech­nik wer­den verschiedene­ Ver­fah­ren der Bewegungsanalyse­ genutzt. Dabei sind die etablierten­ Ver­fah­ren häu­fig sowohl teu­er als auch auf­wen­dig in der Anwen­dung. Zu den eta­blier­ten Umset­zun­gen der „direk­ten“ Ver­fah­ren der Bewe­gungs­ana­ly­se von Extre­mi­tä­ten und Körper­stamm (direk­te Beob­ach­tung der Bewe­gun­gen, z. B. bekannt unter den­ Mar­ken Qua­li­sys® und Vicon®) gibt es für geeig­ne­te Fra­ge­stel­lun­gen mit Micro­soft® Kinect® eine preis­wer­te Alter­na­ti­ve. Steht dage­gen die Ana­ly­se der Bewe­gun­gen des Kör­per­schwer­punk­tes im Vor­der­grund, ist die „indi­rek­te Bewe­gungs­ana­ly­se“ (Rück­schluss auf die Bewe­gun­gen aus den sie ver­ur­sa­chen­den Kräf­ten mit­tels Kraft­mess­plat­ten, z. B. Kist­ler®­ oder AMTI®) einer­seits genau­er, ande­rer­seits aber auch weni­ger zeit- und kos­ten­auf­wen­dig als „direk­te“ Ver­fah­ren. Beide­ Ansät­ze wer­den anhand eines Bei­spiels ver­an­schau­licht und diskutiert.

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