Messtechnik Archive - Seite 3 von 4 - Verlag Orthopädie-Technik

Der Einfluss dreier Greifpositionen auf kinetische und kinematische Parameter beim Rollstuhlantrieb

5. Dezember 201722. Januar 2024 Verlag OT Greifposition, kinematische Parameter, kinetische Parameter, Messtechnik, Rollstuhlantrieb

P. Deters, A.-K. Hömme

In der hier vorgestellten Pilotstudie wurden die Einflüsse dreier unterschiedlicher Greifpositionen auf kinetische und kinematische Parameter des Rollstuhlantriebs untersucht. Betrachtet wurden dabei die Auswirkungen auf die Antriebskraft, den Oberkörperwinkel und den Gesamtkraftangriffspunkt mit Hilfe eines eigens konzipierten experimentellen Versuchsaufbaus. Insgesamt wurden fünf Probanden vermessen. Die Ergebnisse der Pilotstudie zeigen, dass Einflüsse im Bereich des Oberkörperwinkels erkennbar sind.

Fachartikel Peer Review

Anwendung der instrumentierten Ganganalyse bei der Bewertung des funktionellen Zugewinns am Beispiel einer transfemoralen Prothesenversorgung

5. Dezember 201722. Januar 2024 Verlag OT Beurteilung, Bewertungskriterien, instrumentierte Ganganalyse, Messtechnik, prothetische Versorgung, untere Extremität

A.-K. Hömme, B. Drerup
Innovative Versorgungskonzepte, angewandt auf Schaftformen, Haftmechanismen und Passteilfunktionen, haben den Standard der Prothesenversorgung für transfemoral Amputierte gehoben. So ist es möglich, Patienten eine Versorgung anzubieten, die ihre persönlichen Bedürfnisse berücksichtigt und einen messbaren Zugewinn gegenüber der bestehenden Prothese gewährleistet. Dies setzt das Vorhandensein quantitativer Kriterien voraus, die die wesentlichen Anforderungen an eine Prothesenversorgung erfassen und einen Vergleich ermöglichen. Die Verzahnung von orthopädietechnischer Fachkenntnis und angewandter biomechanischer Messtechnik hat es erlaubt, für den Bereich der Prothetik der unteren Extremität ein Verfahren zu entwickeln, das die traditionellen orthopädietechnischen Analysemethoden um zusätzliche objektive Methoden ergänzt

Änderung der Aktivierung des M. biceps brachii bei Flexion des Ellbogengelenkes mit unterschiedlichen Bewegungsgeschwindigkeiten und einem konstanten Drehmoment von 0,4 Nm [Quelle: Kleiber T, Popovic N, Bahm J, Disselhorst-Klug C. A modeling approach to compute modification of net joint forces caused by coping movements in obstetric brachial plexus palsy. Journal of Brachial Plexus and Periphal Nerve Injury, 2013; 8: 10]).

Fachartikel Peer Review

Die Rolle der sEMG-Messung in der Bewegungsanalyse

4. Dezember 201722. Januar 2024 Verlag OT Bewegungsanalyse, Elektromyographie, evidenzbasierte Therapie, Medizintechnik, Messtechnik, muskuläre Koordination

C. Disselhorst-Klug
Die Therapie von Bewegungseinschränkungen bedarf einer objektiven und quantitativen Beurteilung des Bewegungsvermögens. Da die Bewegungsausführung und das der Bewegung zugrundeliegende muskuläre Koordinationsmuster nicht unabhängig voneinander sind, müssen beide Aspekte in die Beurteilung des Bewegungsvermögens einfließen. 3D-Bewegungsanalyse und Oberflächen-Elektromyographie (sEMG) sind geeignete Verfahren, zeitlich aufeinander synchronisiert die benötigten Informationen zu liefern. Jedoch sind die sEMG-Signale und das daraus resultierende muskuläre Koordinationsmuster häufig schwer zu interpretieren. Der folgende Beitrag zeigt auf, wie durch Kombination von Bewegungsanalyse und sEMG zuverlässige Informationen und einfach interpretierbare Messgrößen gewonnen werden können.

Fachartikel

Individuelle Einlagenherstellung nach dynamischer Analyse

4. Januar 201722. Januar 2024 Verlag OT dynamisch, Einlagen, individuell, Messtechnik

F. Langmeier
Schätzungen zufolge leiden rund 70 Prozent der Weltbevölkerung an einer Fuß- oder Zehenfehlstellung. Daraus ergibt sich ein großer Bedarf an Einlagen. Die gängigen Herstellungsverfahren von Einlagen basieren auf rein statischen Messungen, wohingegen die Einlage in der Dynamik wirksam werden soll. Die heute zur Verfügung stehenden technischen Möglichkeiten zur Datenerhebung der dynamischen Situation führen zu verbesserten Analyseergebnissen. Die nur statische Erhebung und die daraus resultierenden Fertigungstechniken sind somit bis auf spezielle Einzelfälle als veraltet anzusehen. „OrmoSys“, ein orthopädisches Modulsohlen-System, bezieht die dynamischen Daten des Bewegungsablaufes des Patienten mit in die Fußanalyse und die Konzepterstellung ein und ermöglicht neben einer optimierten individuellen Versorgung zugleich eine kostengünstigere Fertigung.

Messsysteme „vebitoEASY“ und „vebitoSCIENCE“ mit ihren Messarealen.

Fachartikel Peer Review

Innovatives Messsystem zeigt neue Belastungsperspektiven in Prothetik, Orthetik und Einlagenversorgung

5. November 201613. Oktober 2020 Verlag OT Biegemoment, Messtechnik, Torsionsmoment, vebitoSCIENCE, Wechselbelastung

N. Grabowski, M. Altenhöfer, D. Wiesmann, N. Dirksen, T. Stief, K. Peikenkamp
Gängige Messverfahren von Belastung an den unteren Extremitäten sind bisher für die Ermittlung von Druck geeignet. Eine weitere wichtige Perspektive für Versorgungen in der orthopädischen Praxis sind Beanspruchungen, die durch Drehmomente hervorgerufen werden, wie Biegung und Torsion. Hierfür ist das Messsystem „vebitoSCIENCE“ (vebitosolution GmbH, Steinfurt) entwickelt worden. Dessen Einsatzgebiete sind sehr vielfältig, da Biege- und Torsionsbelastungen für unterschiedlichste Indikationen von Interesse sind. Gezeigt wird diese Vielfalt anhand von Beispielen, darunter Ergebnisse von Studien zu Biege- und Torsionsbelastungen bei der Versorgung von Unterschenkelamputierten sowie in Walkern und Vorfußentlastungsschuhen und von Pilotstudien aus den Bereichen Arbeitsschutz und Einlagenversorgung.

Der Druckmessstrumpf mit integrierten Sensoren.

Fachartikel Peer Review

„Wenn der Schuh drückt“ – Textilsensoren für orthopädische Anwendungen

5. November 201613. Oktober 2020 Verlag OT Elastomersensoren, Messtechnik, smarte Sensorik, Textilsensoren

B. Brunner
Smarte, adaptive Materialien eröffnen im Bereich Textilien neue Möglichkeiten. Als dielektrische Elastomersensoren (DES) in Textilien verarbeitet lässt sich Silikon zur Ermittlung von Verformungen oder Druckeinwirkung einsetzen, beispielsweise zur gesundheitlichen Prophylaxe. Insbesondere Diabetespatienten spüren durch ein herabgesetztes Schmerzempfinden oftmals nicht, ob sie durch zu enges oder unpassendes Schuhwerk Druckstellen am Fuß haben. So können unbemerkt Druckgeschwüre oder sogar offene Wunden entstehen. Ein neuartiger Druckmessstrumpf – entwickelt vom Fraunhofer ISC und Partnern – soll dies verhindern, indem ein integriertes Sensorsystem den Träger vor Druckstellen warnt.

IMES-System bei einem unterschenkelamputierten Anwender. Der Spiraldraht-Empfänger ist in den Schaft einlaminiert und kommuniziert drahtlos mit dem IMES. Die IMES-Steuerschnittstelle dient der Kontrolle des Spiraldraht-Empfängers und dem Senden von Muskelsignalen an den BSMB, der dann mit der Prothese kommuniziert.

Fachartikel Peer Review

Oberflächenelektroden vs. implantierte Elektroden zur Steuerung von Beinprothesen

5. November 201613. Oktober 2020 Verlag OT implantierbar, Messtechnik, myoelektrisch, Prothese, Sensoren, Steuerung

J. S. Sigurdardottir, S. P. Sigurthorsson, G. Halldorsdottir, G. K. Ludviksdottir, Th. Helgason, K. Lechler, M. Oddsson, Th. Ingvarsson, K. Kristjansson
Aktuelle Beinprothesen weisen verglichen mit dem menschlichen Bein zahlreiche Einschränkungen auf. So haben diese Prothesen einen eingeschränkten Bewegungsumfang, es mangelt ihnen an aktiver Kraftunterstützung, und sie verfügen nicht über die Möglichkeit, durch Messungen zu erkennen, was der Anwender von seiner Prothese im jeweiligen Moment verlangt. Um eine direktere Verbindung zum Nervensystem des Anwenders herzustellen, werden myoelektrische Signale verwendet. Diese ermöglichen es dem Anwender, seine Prothese auf eine Weise zu steuern, die herkömmliche Prothesen nicht leisten können. So ist eine willkürliche Steuerung der Bewegung des Sprunggelenks beim Gehen nicht möglich. Diese wäre jedoch sehr vorteilhaft für den Anwender. In dieser Studie wurden zwei myoelektrische Signale für die Steuerung von Beinprothesen miteinander verglichen, die mittels Oberflächenelektroden vs. implantierten Elektroden erfasst wurden.

Der Mensch-Maschine-zentrierte Entwicklungsansatz, modifiziert nach Quelle: Beckerle P. Human-machine-centered design and actuation of lower limb prosthetic systems. Aachen: Shaker Verlag, 2014.

Fachartikel Peer Review

Optimierte Anpassung von Beinprothesenschäften

4. Mai 201613. Oktober 2020 Verlag OT Messtechnik, nutzerzentrierte Entwicklung/User-centered Design, Schaft, Schaftversorgung

V. Noll, C. Schumacher, K. Neuheuser, M. Braun, F. Blab, B. Kleiner, F. Starker, P. Beckerle, U. Schneider
In diesem Artikel wird ein Forschungsvorhaben zur Objektivierung der Schaftanpassung in der Beinprothetik vorgestellt. Dazu werden zunächst die Relevanz der Schaftanpassung, das derzeitige Vorgehen und aktuelle Forschungsansätze diskutiert. Im Anschluss wird der Projektansatz bestehend aus Messdatenerhebung und Modellierung der Stumpf-Schaft-Interaktion in dynamischen Gangsituationen sowie der Erfassung von Expertenwissen und Nutzererfahrungen im Schaftanpassungsprozess detaillierter beschrieben und deren Zusammenwirken erläutert. Dabei werden bereits Ergebnisse aus einer Expertendiskussion präsentiert: Einschlusskriterien für Probanden sowie kritische Geometrieareale in der Anpassung längsovaler Prothesenschäfte.

Bestimmung der Fußmarkerpositionen bei einer Schuhsohlenerhöhung (A) und einer Fersenerhöhung in der Orthese (B).

Fachartikel Peer Review

Berücksichtigung von Orthesen und/oder Schuhen bei der Ganganalyse

8. Dezember 201515. Oktober 2020 Verlag OT Ganganalyse, Kinematik, Kinetik, Messtechnik, Orthese, Schuhe

J. Romkes
Die Biomechanik des Gehens mit Orthesen und/oder Schuhen kann durch eine instrumentelle dreidimensionale markerbasierte Ganganalyse untersucht werden. In der Regel werden die Resultate mit denen des Barfußgehens verglichen. In diesem Artikel wird beschrieben, welche Einflussfaktoren bei der Ganganalyse mit Orthesen und/oder Schuhen im Vergleich zum Barfußgehen zu berücksichtigen sind. Hierbei wird auf die verschiedenen Problemstellungen in der Kinematik, der Kinetik und der EMG-Ableitung eingegangen.

Plug-in-Gait-Marker-Modell; 1. und 2. Bild (v. l. n. r.): vollständige Markeranbringung durch BuFa BA (rot) für den ersten Messblock; 3. und 4. Bild (v. l. n. r.): erneute Markeranbringung durch Laborpersonal (blau) für zweiten Messblock innerhalb eines Labors.

Fachartikel Peer Review

Untersuchungen zur Vergleichbarkeit von 3‑D-kinematischen und kinetischen Messdaten aus zwei Ganglaboren

5. Dezember 201515. Oktober 2020 Verlag OT 3-D-Ganganalyse, Ganglaborkooperation, kinetische und kinematische Gangdaten, Messtechnik, Vergleichsstudie

L. Tronicke, A.-K. Hömme, J. Wühr, K. Peikenkamp
In der hier vorgestellten Pilotstudie wurde die Vergleichbarkeit 3‑D-kinematischer und kinetischer Messdaten zwischen zwei Ganglaboren betrachtet. Die beteiligten Labore waren zum einen das Institut für Messtechnik und Biomechanik (IMB) an der Bundesfachschule für Orthopädietechnik (BuFa) und zum anderen das Ganganalyselabor des Sozialpädiatrischen Zentrums Westmünsterland (SPZ) in Coesfeld. In den vergleichbar ausgestatteten Laboren wurde ein und dasselbe Probandenkollektiv (2 männlich, 3 weiblich) vom jeweiligen Personal untersucht und anschließend die Messdaten auf ihre Vergleichbarkeit überprüft. Die Ergebnisse zeigten, dass sowohl alle Gelenkwinkelverläufe in der Sagittalebene als auch die kinetischen Messdaten sehr gut vergleichbar waren.