Ästhe­tik und Funk­ti­on im Fokus moder­ner Gestal­tungs­va­ri­an­ten in der Beinprothetik

S. Posch, M. Schäfer
Die Optik von Bein­pro­the­sen stellt für vie­le Anwen­der ein sehr wich­ti­ges Merk­mal in der pro­the­ti­schen Ver­sor­gung dar. Letzt­end­lich reprä­sen­tiert das Aus­se­hen der Bein­pro­the­se in einem gewis­sen Maße auch die kör­per­li­che Inte­gri­tät sowie die Iden­ti­fi­ka­ti­on des Anwen­ders mit dem Hilfs­mit­tel. Durch zuneh­mend kom­ple­xer wer­den­de Geo­me­trien im tech­ni­schen Lay­out moder­ner pro­the­ti­scher Funk­ti­ons­tei­le wird auch der Anspruch der adäqua­ten spie­gel­ähn­li­chen Replik der kon­tra­la­te­ra­len Bein­sei­te erschwert. Hin­zu kom­men die erhöh­ten funk­tio­na­len Anfor­de­run­gen, die durch die äuße­re Gestal­tung der Pro­the­se nicht beein­träch­tigt wer­den dür­fen. Der fol­gen­de Bei­trag greift die unter­schied­li­chen Anfor­de­run­gen an moder­ne bein­pro­the­ti­sche Gestal­tungs­va­ri­an­ten auf und spannt dabei einen Bogen von tra­di­tio­nel­len Kos­me­tik­über­zü­gen bis hin zur moder­nen Form­ge­stal­tung mit neu­ar­ti­gen Fertigungsansätzen.

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Pat­tern Reco­gni­ti­on – Funk­ti­ons­ver­bes­se­rung bei der Ansteue­rung moder­ner Armprothesen

P. M. Göbel, J. Kal­mar, H.-W. van Vliet
Mul­ti­funk­tio­na­le Arm­pro­the­sen bie­ten immer mehr Frei­heits­gra­de, wobei in der Regel der Pro­the­sen­an­wen­der mit her­kömm­li­cher Zwei­elek­tro­den­steue­rung gezwun­gen ist, zwi­schen den Gelen­ken durch z. B. Mus­kel-Kokon­trak­ti­on sequen­zi­ell umzu­schal­ten. In der täg­li­chen Anwen­dung erfor­dert dies jedoch die Bewäl­ti­gung stark “nicht­li­nea­ren“ Ver­hal­tens zur Aus­wahl eines Gelenks, was sich weder als intui­tiv noch als bequem für den Anwen­der dar­stellt. Er muss sich zudem das zuletzt ver­wen­de­te Gelenk mer­ken, um kom­ple­xe­re Auf­ga­ben zügig durch­füh­ren zu kön­nen. Die Anwen­dung von Mus­ter­er­ken­nung für die Pro­the­sen­steue­rung hin­ge­gen macht ein Ansteu­ern von Pro­the­sen­funk­tio­nen ohne läs­ti­ges Umschal­ten mög­lich. Der Pro­the­sen­an­wen­der kann dabei auf ver­schie­de­ne Kon­trak­ti­ons­mus­ter zurück­grei­fen, die ihm von der Steue­rung par­al­lel zur Ver­fü­gung gestellt wer­den. Gleich­zei­tig wird das Gehirn des Anwen­ders unter­stützt, um sich leich­ter zu reor­ga­ni­sie­ren und durch die ihm inne­woh­nen­de Plas­ti­zi­tät das nun “linea­re“ Ver­hal­ten – mit­tel­fris­tig – in den Cor­tex zu inte­grie­ren. Nicht ver­schwie­gen wer­den soll­te dabei jedoch der zusätz­lich benö­tig­te Trai­nings­auf­wand für den Anwen­der. Die Otto Bock Health­ca­re Pro­ducts GmbH in Wien (OBHC) hat sich des­halb im Zuge eines EU-For­schungs­pro­jekts unter ande­rem mit den Mög­lich­kei­ten aus­ein­an­der­ge­setzt, wie der Trai­nings­auf­wand durch geziel­te Maß­nah­men und mit Unter­stüt­zung durch geeig­ne­te Tools effek­tiv redu­ziert wer­den kann. Das Ergeb­nis die­ser Ent­wick­lung ist ein umfas­sen­des Ampu­ta­ti­on-Care-Kon­zept, das auch den indi­vi­du­el­len Anfor­de­run­gen und Aus­prä­gun­gen von Ampu­tier­ten Rech­nung trägt. In die­sem Auf­satz wird gezeigt, wie eine Viel­zahl indi­vi­du­el­ler Anfor­de­run­gen erfolg­reich auf nur drei im For­schungs­pro­jekt iden­ti­fi­zier­te Aus­prä­gun­gen redu­ziert wer­den kann.

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Ers­te Schrit­te zur Opti­mie­rung des Auf­baus von Trans­fe­mo­ral­pro­the­sen mit einem mobi­len Ganganalysesystem

J. Thie­le, B. Wes­teb­be, T. Seel, S. Oeh­ler, B. Wel­ke, F. See­haus, M. Kraft
Der Pro­the­sen­auf­bau ist von zen­tra­ler Bedeu­tung für ein har­mo­ni­sches Gang­bild und die Ver­rin­ge­rung asym­me­tri­scher Belas­tun­gen des Bewe­gungs­ap­pa­rats. Bei trans­fe­mo­ral Ampu­tier­ten sind die Anfor­de­run­gen an den Pro­the­sen­auf­bau durch die ein­ge­schränk­ten sen­so­mo­to­ri­schen Fähig­kei­ten auf der ampu­tier­ten Sei­te beson­ders hoch. Zur Opti­mie­rung des sta­ti­schen Pro­the­sen­auf­baus ste­hen heu­te geeig­ne­te Mess­sys­te­me zur Ver­fü­gung. Die Gang­dy­na­mik beur­teilt der Ortho­pä­die-Tech­ni­ker in der Regel anhand sei­ner Erfah­rung. Um den Opti­mie­rungs­pro­zess zu unter­stüt­zen und das Ergeb­nis zu objek­ti­vie­ren, wur­de ein mobi­les Gang­ana­ly­se­sys­tem ent­wi­ckelt. Die zuge­hö­ri­ge Exper­ten­soft­ware bestimmt typi­sche bio­me­cha­ni­sche Para­me­ter und soll in Zukunft auto­ma­tisch Emp­feh­lun­gen für Anpas­sun­gen am Auf­bau geben können.

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Ther­mo­re­gu­lie­ren­des Schaft­sys­tem zur Ver­bes­se­rung des Kli­mas im Prothesenschaft

F. Hertzsch, J. Kru­ken­berg, M. Lang, L. Mos­ler, A. Mül­ler, A. Rad­spie­ler, J. Volkmar
Hohe Tem­pe­ra­tu­ren und ver­mehr­te Schweiß­bil­dung im Pro­the­sen­schaft sind für vie­le Pro­the­sen­trä­ger eine ernst­zu­neh­men­de Her­aus­for­de­rung. Die durch die Mus­kel­ak­ti­vi­tät und Durch­blu­tung des Stump­fes erzeug­te Wär­me­men­ge kann durch die iso­lie­ren­de Wir­kung des Pro­the­sen­schaf­tes nur schlecht an die Umge­bung abge­ge­ben wer­den. Die Fol­ge dar­aus ist ein ver­mehr­tes Schwit­zen im Pro­the­sen­schaft. Dies kann zu einer ver­min­der­ten Haf­tung der Pro­the­se sowie zu einer Beein­träch­ti­gung der Haut­si­tua­ti­on am Stumpf füh­ren. Ein neu ent­wi­ckel­tes Schaft­kon­zept mit einem inte­grier­ten Wär­me­tau­scher­sys­tem soll hier Abhil­fe schaf­fen und die Sicher­heit und Lebens­qua­li­tät der Anwen­der stei­gern. Im vor­lie­gen­den Arti­kel wer­den ers­te aus­ge­wähl­te Test­ergeb­nis­se zur Wir­kungs­wei­se des Schaft­kon­zepts vor­ge­stellt und diskutiert.

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Zum Nut­zen mikro­pro­zes­sor­ge­steu­er­ter Pro­the­senknie­ge­len­ke bei ein­ge­schränk­ten Außen­be­reichs­ge­hern — Eine sys­te­ma­ti­sche Ana­ly­se der Literatur

A. Kan­nen­berg, B. Zacha­ri­as, E. Pröbsting
Der Nut­zen mikro­pro­zes­sor­ge­steu­er­ter Pro­the­senknie­ge­len­ke (MPK) für unein­ge­schränk­te Außen­be­reichs­ge­her (Akti­vi­täts­klas­se 3) mit Ober­schen­kel­am­pu­ta­ti­on ist in der wis­sen­schaft­li­chen Lite­ra­tur gut belegt. Die vor­lie­gen­de sys­te­ma­ti­sche Über­sichts­ar­beit der ver­öf­fent­lich­ten Stu­di­en mit MPK bei ein­ge­schränk­ten Außen­be­reichs­ge­hern (Akti­vi­täts­klas­se 2) hat nun den Nut­zen von MPK in den Berei­chen Sicher­heit des Pro­the­sen­ge­brauchs, leis­tungs­ba­sier­te Funk­tio­na­li­tät und Mobi­li­tät sowie wahr­ge­nom­me­ne Funk­tio­na­li­tät und Zufrie­den­heit mit der Pro­the­se in die­ser weni­ger leis­tungs­fä­hi­gen Pati­en­ten­grup­pe ana­ly­siert. Zehn wis­sen­schaft­li­che Lite­ra­tur­da­ten­ban­ken wur­den nach ent­spre­chen­den Ver­öf­fent­li­chun­gen über kli­ni­sche Stu­di­en durch­sucht. Es konn­ten ins­ge­samt sechs Publi­ka­tio­nen über vier Stu­di­en mit MPK bei 57 Pati­en­ten der Akti­vi­täts­klas­se 2 iden­ti­fi­ziert und ana­ly­siert wer­den. Nach den Kri­te­ri­en eines Coch­ra­ne-Reviews zu Pro­the­sen­pass­tei­len wur­de die metho­di­sche Qua­li­tät von vier Arti­keln als mit­tel und von zwei Publi­ka­tio­nen als gering ein­ge­stuft. Die Ana­ly­se der Stu­di­en, die alle mit dem C‑Leg und/ oder dem C‑Leg Com­pact durch­ge­führt wur­den, ergab eine signi­fi­kan­te Ver­rin­ge­rung der Stür­ze von ein­ge­schränk­ten Außen­be­reichs­ge­hern um bis zu 80 % und eine signi­fi­kan­te Ver­bes­se­rung von Indi­ka­to­ren für das Sturz­ri­si­ko bei Ver­wen­dung eines MPK. Die leis­tungs­ba­sier­ten Test­pa­ra­me­ter zeig­ten, dass ein MPK die Pati­en­ten der Akti­vi­täts­klas­se 2 befä­hi­gen kann, in der Ebe­ne ca. 14 bis 25 %, auf unebe­nem Unter­grund etwa 20 % und Ram­pen her­un­ter bis zu 30 % schnel­ler zu gehen. Dar­über hin­aus kön­nen die Pati­en­ten auch Akti­vi­tä­ten bes­ser bewäl­ti­gen, die eigent­lich typisch für die Akti­vi­täts­klas­se 3 sind.

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Grund­zü­ge der moder­nen Vor­fuß­pro­the­tik unter Ein­satz von Silikon

J. Steil
In der Fuß­pro­the­tik ent­schei­det die Kon­struk­ti­on der pro­the­ti­schen Ver­sor­gung häu­fig dar­über, ob der Pro­the­sen­trä­ger nor­ma­les Schuh­werk tra­gen kann oder nicht. Anders als vie­le her­kömm­li­che Ver­sor­gungs­tech­ni­ken sind Sili­kon­ver­sor­gun­gen schuh­un­ab­hän­gig und kön­nen auch bar­fuß getra­gen wer­den. Dies erwei­tert die Ein­setz­bar­keit die­ser Tech­nik enorm – die Eigen­schaf­ten von Sili­kon sind durch kein ande­res in der Ortho­pä­die-Tech­nik ver­wen­de­tes Mate­ri­al zu erset­zen. Der Arti­kel zeigt Ver­sor­gungs­mög­lich­kei­ten mit Sili­kon­pro­the­sen bei Ampu­ta­ti­on ein­zel­ner Zehen oder des gesam­ten Vor­fu­ßes auf.

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Fühl­ba­re Bein­pro­the­sen – Ein Feld­test mit Phan­tom­sti­mu­la­to­ren im All­tag ampu­tier­ter Menschen

A. Mei­er-Koll, K. H. Weber
In einem frü­he­ren Bei­trag wur­de die Mög­lich­keit beschrie­ben, Phan­tom­emp­fin­dun­gen für Tei­le einer ampu­tier­ten Extre­mi­tät mit­hil­fe elek­tri­scher Impuls­strö­me aus­zu­lö­sen, die auf bestimm­te Fel­der der Haut gelei­tet wer­den. Sol­che rezep­ti­ven Haut­stel­len bil­den sich als Fol­ge einer Reor­ga­ni­sa­ti­on des soma­to­sen­so­ri­schen Rin­den­be­zirks der gegen­sei­ti­gen Hirn­hälf­te, in dem die ver­lo­re­ne Extre­mi­tät neu­ro­nal abge­bil­det wird. Die Gren­zen eines rezep­ti­ven Fel­des las­sen sich anhand tak­ti­ler Rei­ze bestim­men und mit­hil­fe eines Fett­stif­tes auf die Haut zeich­nen. Der Pro­to­typ eines Phan­tom­sti­mu­la­tors besteht aus einem trag­ba­ren, akku­ge­speis­ten Impuls­ge­ne­ra­tor und einem Satz von Elek­tro­den und Druck­sen­so­ren. Letz­te­re wer­den in die Schuh­soh­le ein­ge­las­sen, auf die der Pro­the­sen­fuß tritt, ein Sen­sor unter dem Bal­len, der ande­re unter der Fer­se. Schließ­lich wer­den die Seri­en elek­tri­scher Impul­se des Gene­ra­tors mit den Schrit­ten getrig­gert und lösen über die elek­tri­sche Rei­zung ent­spre­chen­der rezep­ti­ver Fel­der Phan­tom­emp­fin­dun­gen für Bal­len und Fer­se aus. Für einen ers­ten Feld­test wur­den nach dem Mus­ter des Pro­to­typs mehr als 20 ver­klei­ner­te Phan­tom­sti­mu­la­to­ren her­ge­stellt. Sie wur­den ver­sehr­ten Per­so­nen mit unter­schied­li­chen Ampu­ta­tio­nen einer oder bei­der unte­rer Extre­mi­tä­ten ange­passt und für den all­täg­li­chen Gebrauch zur Ver­fü­gung gestellt. Vier Fall­be­rich­te aus der noch lau­fen­den Feld­stu­die wer­den hier vorgestellt.

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Design und Leis­tungs­fä­hig­keit mikro­pro­zes­sor­ge­steu­er­ter Kniegelenke

J. Thie­le, B. Wes­teb­be, M. Bell­mann, M. Kraft
In die­ser Ver­gleichs­stu­die wur­den die mikro­pro­zes­sor­ge­steu­er­ten Pro­the­senknie­ge­len­ke C‑Leg, Ori­on, Plié2.0 und Rel‑K im Gang­la­bor beim Gehen mit unter­schied­li­chen Geschwin­dig­kei­ten getes­tet. Es wur­den die Unter­stüt­zung der Stand­pha­sen­fle­xi­on, das Ver­hal­ten beim Ein­lei­ten der Schwung­pha­se, das siche­re und har­mo­ni­sche Durch­schwin­gen sowie die Posi­tio­nier­ge­nau­ig­keit des Fußes vor dem Auf­tre­ten unter­sucht. Die ermit­tel­ten signi­fi­kan­ten Unter­schie­de in der Funk­ti­ons­qua­li­tät der Gelen­ke konn­ten mit ihrem tech­ni­schen Design in Zusam­men­hang gebracht wer­den, das mit­hil­fe von Hoch­en­er­gie-Com­pu­ter­to­mo­gra­phien ermit­telt wur­de. Dabei zeig­te sich, dass nicht alle Gelen­ke die Fle­xi­ons- und Exten­si­ons­wi­der­stän­de an die Erfor­der­nis­se unter­schied­li­cher Bewe­gungs­ab­läu­fe anpas­sen können.

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Ent­wurf von elek­tro­me­cha­ni­schen Antrie­ben für den Ein­satz in aktiv ange­trie­be­nen Pro­the­sen und Orthesen

A. Ebra­hi­mi, M. Fabi­an, B. Budaker
Der Arti­kel beschreibt die metho­di­sche Vor­ge­hens­wei­se beim Ent­wurf von Elek­tro­mo­to­ren für den Ein­satz in aktiv-ange­trie­be­nen Reha­bi­li­ta­ti­ons­hil­fen. Die zu berück­sich­ti­gen­den Rah­men­be­din­gun­gen beim Ent­wurf von hoch­wer­ti­gen Antrie­ben für Orthe­sen und Pro­the­sen wer­den dis­ku­tiert und die Anfor­de­run­gen an geeig­ne­te elek­tri­sche Maschi­nen sowie an den Aus­wahl­pro­zess der Antriebs­kom­po­nen­ten bespro­chen. Anschlie­ßend wird eine akti­v­an­ge­trie­be­ne Knie-Pro­the­se als Bei­spiel vor­ge­stellt. Fer­ner wird auf die Imple­men­tie­rung neu­er Tech­no­lo­gien und deren Mög­lich­kei­ten eingegangen.

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Sind Urtei­le von Exper­ten unter­schied­li­cher Berufs­bio­gra­fien ein­stim­mig? – Eine Stu­die zur pro­fes­sio­nel­len Beur­tei­lung von Beinprothesen

T. Schür­mann, P. Becker­le, J. Vogt, O. Christ
Bei der Erfas­sung der Nut­zer­zu­frie­den­heit mit Bein­pro­the­sen nach einer Ampu­ta­ti­on wer­den oft Pro­ble­me in Bezug auf Schmer­zen, das Erschei­nungs­bild der Pro­the­se oder die Zufrie­den­heit im All­tag fest­ge­stellt. Durch eine Exper­ten­stu­die soll ein aus psy­cho­lo­gisch und tech­nisch moti­vier­ten Nut­zer­fak­to­ren bestehen­des Modell hin­sicht­lich sei­ner Eig­nung zur Erhe­bung der Pro­the­sen­zu­frie­den­heit eva­lu­iert wer­den. 22 Exper­ten teil­ten die 85 Items eines in der Ent­wick­lung befind­li­chen Fra­ge­bo­gens einem von sie­ben Fak­to­ren zu. Eine Über­ein­stim­mung von 39 % ist ange­mes­sen für ein kom­ple­xes test­theo­re­ti­sches Modell, das durch den Ein­be­zug psy­cho­lo­gi­scher Phä­no­me­ne wie der Kör­per­sche­ma­in­te­gra­ti­on das Ver­ständ­nis von Pro­the­sen­zu­frie­den­heit erleich­tern und erwei­tern kann.

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