Prothetik

= Zeitspanne zwischen 2 aufeinanderfolgenden initialen Bodenkontakten desselben Fußes

• Standphase: Zeitspanne in der Fuß den Boden berührt

  • Aufnahme der Körperlast

  • Monopedales Stützen

• Schwungphase: Zeit, während Fuß sich in Luft befindet

  • Vorschwingen des Beins

• Durchtrennung Schien & Wadenbeinknochen

• Fehlen oberes Sprunggelenk

• kein aktives Abstoßen vom Boden bei Ballenbelastung

• Kein Anheben der Fußspitzen d. Prothese beim Durchschwingen

• Prothet. Versorgung:

  • Prothesenfuß

  • Adapter & Verbindungselemente zum Prothesenschaft

• Durchtrennung Oberschenkelknochen

• Fehlen Kniegelenk

• keine aktive Steurerung von KnieBeugung & - streckung

• mechanische Sicherheit d. Kniegelenks bei Fersenauftritt

• prothetische Versorgung:

  • Prothesenfuß

  • Kniegelenk

  • Adapter & Verbindungselemente zum Prothesenschaft

• Beugung unter Belastungen gegen dämpfenden Widerstadn bis zu speziellen Beugungswinkel

• Reduktion Stoßes bei Lastübernahme

• Gehen auf Schrägen mit geringer Neigung

• Beugen unter Belastung gegen dämpfenden Widerstand mit unlimitiertem Beugungswinkel

• alterierendes Gehen auf Schrägen & Stufen mit großer Neigung

• Hinsetzen

• anterior - posterior

• abbremsen der Vorwärtsbewegungen nach 1. Gangphase für Stabilität

• < 0,25 x Körpergewicht

• medio - lateral

• individuell unterschiedlich ausgeprägte Ausschläge in lateraler Richtung

• < 0,1 x Körpergewicht

• Schmetterlingskurve

• erster Höcker = Gewichtsübernahme bei mittl. Standphase

• zweiter Höcker = durch Absinken d. Körperschwerpunktes

• 1,1 - 1,3 x Körpergewicht

• Dämpfen beim Aufsetzen

• Bodenfreiheit in Schwungphase durch dorsale Flexion

• Wegdrücken zu Beginn Schwungphase -> Effizienz

• Standsicherheit

• Anschwingen

1. Standphasensicherung = Stabilität

   - mechanische-, Fluidsysteme (Bremse, Hydraulik)

   - elektr. Systeme (Mikroprozessor)

2. Schwungphasensicherung = Steuerung Pendelbewegung d. Unterschenkels

   - Mechanische-, Fluidsysteme (Vorbringer/Bremse, Hydraulik)

   - Druckluft (Pneumatik)

   - Elektronische Systeme (Mikroprozessor)

3. besondere Funktion

   - kein Gelenkwiderstand beim Radfahren

   - Treppengehen

• Amputation einer Gliedmaße im Gekenk = Durchtrennung Weichteile (Knochen bleibt unverletzt)

• Kniegelenk geht verloren (Unterschenkelamputation!)

Vorteile:

• gute axiale Belastbarkeit

• Stumpfendbelastung = gutes Bodengefühl

• einfacheres Anziehen & Ablegen der Prothese

• weniger Kraftaufwand = Femur als Hebelarm

• Fixierung Prothesenschaft ohne axialen Hub

• Keine Veränderung des MuskelGG am Oberschenkel

Nachteile:

• kosmetisch ungünstige Länge des Stumpfes, die durch Prothesenkniegelenk verstärkt wird

Intrapersonelle Asymmetrien:

• verkürzte Kontaktzeit auf Prothesenseite

• verlängerte / verkürzte Schrittlänge

• verrringerte max. Bodenreaktionskräfte

• verringerte Impulse

Abweichungen vom physiolog. Gangbild:

• vergrößerte Schrittweise

• reduzierte Gehgeschwindigkeit

• Arthroskopie (Gelenkspiegelung)

  • Knie / Hüfte

  • Entwicklung aus Blasenspiegelung

  • mitteln Endoskop

  • minimal-Invasiv

• physikalische Untersuchungen

• Bildgebung = Röntgen, MRT, Ultraschall

• Untersuchung Synovialflüssigkeit

• ja, wenn zementiert

• unzementierte Fixation - erst nur Teilbelastung

• Metall / Metall

• Metall / PE

• Keramik / Keramik

• Keramik / PE

• Knochen / Metall

• Zementiert: Cobalt Chrom Legierung

• Unzementiert: Titanschaft

  • Oberflächenrauhigkeit wird benötigt

  • Material mit Hydroxylapatit besprüht = Knochenwachstum fördern

• mögliche Dysplasie oder (drohende) Luxation d. Hüfte

• ausschlaggebend:

  • Pfannendachwinkel - alpha (gibt an ob Hüfte zentriert ist)

  • Knorpeldachwinkel - beta

Indikatoren:

• unvollständiges Beinespreizen

• Bein auf betroffener Seite kürzer

• Analfurche & Schamfalte verschoben

• Gangstörung (Watschelgang)

• Schmerzen

• Chirurg führt Instrument

• Navigation = Planungs & Entscheidungshilfe

Zweck:

• genaue Platzierung Implantate

• Behandlung tief liegender Tumore

• Rekontruktion anatom. Kinematik

Nutzen:

• Behandlung unzugängiger Regionen

• bessere biomech. Ergebnisse

• längere Standzeit für Prothesen

• kleinere Zugänge

• dokumentierte OP-Prozedur

Komponenten:

• Infrarot Kamera

• Computer + Software

• Tracker / Marker am Patient & Instrument (0-System)

• spezielle navigierbare Instrumente

1. Zementiert

2. Presssitz (Verklemmung) - mind. 100 mü notwendig

3. Schaubpfanne (Hüftpfanne wird ins Becken geschraubt / gepresst, Prothesenschaft im Oberschenkelknochen einzementiert - hybrid)

• Prothese wird locker

• Abrieb Prothesenkomponenten zu groß

• Prothese arbeitet sich in Knochen

• Bruch Prothese/Knochen

• mit Zement: führt zu Spätlockerungskomplikationen (Entzündungsherden = Saum um Knochen)

• Zementfrei: im Markraum des Oberschenkelknochen verankert

• Einwachsen in Knochen = aufgeraute Oberfläche von Prothese

Arthrose = degenerative Gelenkserkrankung = Gelenksknorpel wird irreperabel geschädigt

• Primäre Arthrose: Gelenksveränderungen / Verschleiß ohne erkennbar auslösendes Ereignis

• sekundäre Arthrose: durch Überbelastung (Übergewicht), Fehlbelastung (x-Beine), Gicht, Verletzungen

Rachitis:

• gestörte Mineralisation der Knochen

• durch Vitamin D Mangel

• va bei Frauen (im Zusammenhang mit Osteoporose)

• Niere: regelt Knochen auf- & abbau

• Nebennierenrindenhormone steuern Kalzium- und Phosphatstoffwechsel (Kalziuminfusion)

Osteochondritis:

• Teile vom Korpel verlieren Kontakt zum Knochen = Entzündung des Knochens unter Knorpel

• Lösung:

  • Knorpel-Knochenzylinder einsetzen

  • Implantate die Knochen ersetzen

  • Knorpelzylinder transplantieren

• Defekt > 1,5cm: Refixation / Mesh-Technik (Collagenvlies mit Stammzellen wird mittels Fibrinkleber eingeklebt)

• lebenslange Verweildauer - hohe Haltbakeit - minimum an Verschleiß

• Materialen müssen vom Körper akzeptiert werden

• nicht locker werden

• nicht schemrzen

• max. erreichbare Mobilität zurpckgewinnen

• Keramik / Keramik: gutes Gleitverhalten, kann brechen

• Metall / Metall: hohe Belastungen, langlebig

• Keramik / PE: Abtrieb d. Kunststoffes durch Entzündungsreaktionen

bei Nierenproblemen: kein Metall - Abrieb kann Nierenfunktion verschlechtern

Zukunft: Kunststoff soll stabiler & verschleißfreier werden

• Infektionsmanagement

• Versagensmanagement

• Komplikationsmanagement

1. weiche 2mm Radien:

   - mehr Reibung

   - weniger Knochenetnfernung

   - weniger quadratischer Load

   
   

2. scharfe 1mm Radien:

   - hält besser im Knochen

   - bessere 3-Punkte Fixierung

   - bessere kortikale Fixierung

• sollte immer erhalten bleiben, wenn möglich!

• Konservative Behandlung vorziehen (Gymnastik, Einlagen, Schmerztherapie, kleine OP)

• falls stark angegriffen / deformiert, nicht ordentlich platziert - Patellaersatz aus speziellem PE!

1. Zementiert:

   • PMMA gibt sofortigen Halt

   • kleine Knochendefekte ausgleichbar

   • Osteoporose

2. Unzementiert:

   • für jüngere / aktivere Patienten

   • leicht auswechselbar

   • intakter Bandapparat

• aseptische Lockerungen

• PE Abrieb

• Patellafrakturen

• Instabilität

• Gehen = 0,5 x BW

• Springen = 20 x BW

• Gewichtheben = 25 x BW

• Kameras

• Femoral Verfolger

• Tibial Verfolger

• Marker

(Verfolger (=Transmitter) verwendet um “0-System” festzulegen - bewegen sich mit Patienten)

• Gelenksinfektion

• Thrombose

• Arthrofibrose (Wucherung von Narbengewebe)

• Bewegungseinschränkungen

• max. Temperaturbelastbarkeit = 60°C

• Tiefenwirkung

• kein Restgas

• Femur: CoCrMo

• Tibia: CoCrMo / Titan

• Tibia Inlay / Patella: UHMWPE

  • Verschleißfest

  • Verträglich

  • Belastbar

  • Niedriger Reibungskoeffizient

• Kongruenz der Gelenkflächen

• Reguläre Achsenverhältnisse

• Stabilität

• Neuromuskuläre Balance

Funktionen:

• normales Leben wieder möglich sein

• Übernahme Lasten

• Übernahme dyn. Funktionen

• Wiederherstellung d. intakten Erscheinungsbildes

• Beibehaltung der Balance wegen abhanden gekommender Masse

• psychische Komponente

aktiv = beweglich / dynamisch -> willkürliche Bewegungen der Prothese durch Fremd / Eigenkraft zB Öffnen Prothesenhand

passiv = starr / statisch -> haltende, abstützende & fixierende Funktionalität

Elektromyogramm in Prothetik (EMG)

1. Entstehung e. myoelektrischen Signals mit Muskelanspannung verbunden

2. geeignet für EMG: willkürliche Bewegung der Muskulatur

3. dieses Prothesessystem funktioniert nur: wenn Person willkürlich Muskulaur am Stumpf bewegt

Vorteile:

• Muskelanspannung = messbares Signal

• Patient kann Prothese mit Gedanken steuern

• immer bessere Kontrolle durch Training

Genium:

• elektronisch gesteuert

• unterscheidet automat. verschiedene Bewegungsmuster

• Position durch Hydraulikdämpfer reguliert

Myoelektrische Steuerung: um Beinprothesen aktiv zu steuern - Stiegen steigen

Genium = Weiterentwicklung des C-Lega

• verbaute Sensoren:

  • Beschleunigungssensoren

  • Gyroskop

  • Kniemoment

  • Kniewinkel

  • Knöchelmoment & Axialkraft

• autom. Unterscheidung verschiedener Bewegungsmuster (Treppe, Ebene, …)

• bis zu 5 Zusatzmodi (Rad-. Skifahren)

1) Schafttechnologie:

1. - Haft / Vakuumschaft = Stumpfbettung

   - Stumpf sitzt im Schaft

   - passiver Unterdruck über Ventil (auch wieder gelöst)

Vorteile:

• einfache Bereitstellung

Nachteile:

• Druckstellen

• Kraftaufnahme über Weichteile

• gringes Rutschen unvermeidbar

2) Osseointegration (transkutantes Implantat)

• sitzt im Oberschenkelknochen

Vorteile:

• keine Druckstllen

• mehr Beweglichkeit

• gute Prothesenführung

• einfache Handhabung

• gute Wahrnehmung

Nachteile:

• Infektionsrisiko

• Risiko für mangelnde Integration

• Implantatlockerung

• Knochenbruch

= selektiver Muskel-Transfer - Ziel:

• Ermöglichung intiutive Nutzung der Prothese

• Nerven (die Signale über natürlichen Arm übertragen hätten), werden mit anderen Muskeln verbunden

  = natürlicher Reparationsmechanismus

• Training = neu innervierten Muskel können selektiv aktiviert werden = bessere Steuerung

Vorteil:

• keim Umlernen von Bewegungen

• mehrere Funktionen gleichzeitig

• sensorisches Feedback möglich

Prothet. Kniegelenk: XXX

Vorteile:

• einfache Bedienung (EMG / TMR)

• Prothese ünterstützt Träger durch Motos

• komplexe Griffe möglich durch Feedback (Glas halten)

Nachteile:

• Akkulaufzeit limitiert

• Prothese muss gut sitzen um EMG Steuerung zu erlauben

Vorteile:

• Feinfühlig durch sensorisches Feedback

• kein Akku

• sehr robust

• einfach zu lernen

• leichter gegenüber EMG Prothesen

Nachteile:

• nur wenig Bewegungen möglich (öffnen/schließen, heben/senken)

• Anstrengende Bedienung

• familiäre, soziale & berufliche Wiedereingliederung

• Rücksicht auf individuelle psychische & körp. Situation

• Angehörige & Freunde -> sehr wichtig

• Ersetzen einfacher Grifffunktion

• Wiederherstellung Erscheinungsbildes

• Selbstständigkeit, Unabhängigkeit -> Lebensqualität

• Erhaltung Balance - durch Ersatz verlorener Masse

Sensoren: Sensorschwellwert + Belastung + Gyroskop

• Wenn Sensorschwellwerte überschritten werden – Gyroskop erkennt kippen

Standphasensicherung = Verhindern des Einknickens in der Standphase

• muskulär

• technisch

• mehrachsige Kniegelenke

= Verbindung zwischen Stumpf & Prothese

Aufgabe:

• hoher Tragkomfort

• hohe Haftung

• keine Bewegungseinschränkung

• Gipstechnik:

  1. Palpieren

  2. Gibsabnahme

  3. Gipsnegativ

  4. Gipspositiv mit Modellierungen

  5. Gipsmodel vorbereiten zum Tiefziehen

  6. fertiger Testschaft

     
     

• Modell am PC:

  1. Software: errechnet aus Digitalbildern die Kontur in 2 Ebenen

  2. aus Konturinformation wird 3D Modell skaliert & interpoliert

• Anheben d. Elektrodenkontakte durch entsprechende Schaftkonstruktion unterbinden = ständiger Kontakt mit Haut!

• Haut muss einheitl. Charakteristik besitzen! = keine Narben / Hauttransplantate

• Intuitive Bewegung

• Positionen d. Elektroden bereits am Gipsmodell definiert

Normal 2 Kanal = 2 Elektroden (auf/zu)

Myo plus 8 Kanal = 8 Kanal = mehr Möglichkeiten

1) Hauptfunktion d. Schwungphasenregelung:

• Dämpfen Steckanschlags

• Bewirken physiolog. Pendelverhalten

• Verhindern zu weites Auspendeln bei schnellen Gang

2) Möglichkeiten zur Schwungphasenregelung:

• Reibung + Vorbringfeder (selten) - nicht zufriedenstellend

• Pneumatische Dämpfer - einfach & billig

• Hydraulische Dämpfer - heutiger Stand d. Technik

Prothese:

• Ersatz für verlorene Gliedmaßen

• künstlicher Ersatz für Körperteil + Übernahme der Funktion

Orthese:

• Unterstützung noch vorhandenen Körperteil, das nicht mehr vollfunktionsfähig ist (Lähmung, Deformation)

• Kinder: wachstumslenkende Hilfsmittel -> nicht operatve Korrektur von Fehlstellungen

• Akutversorgung nach Verletzungen (Ruhigstellung)

• Korrektur Deformationen

• Kompensation von Defiziten

• Verletzungsprävention beim Sport

• Plegie: vollständige schlaffe Lähmung

• Parese: unvollständige schlaffe Lähmung

• Ataxie: Koordinationsstörung

• zentrale Lähmung: ausgehend von Schädigungen Hirn / ZNS

• periphere Lähmung: Ausgehend von Schädigungen PNS

• spastische Lähmung: Reflexe teilweise noch intakt, willentliche Ansteuerung nicht möglich

1) Wachstumslenkung von kindl. Köpfen mit Helm mit Wachstumszonen:

• wenn Kopf deformiert

• Schädelverformung = Fehlhaltung Wirbelsäule

2) Halskrause = Cervical Orthese:

• nach Schleudertraume

• kann nachteilig sein, da Muskelabbau in Ruhestellregion

3) Korsett:

• bei Skiliose = Wirbelsäuleschiedstellung in Längsachse

• nur in Wachstumsphase nützlich

4) Hip Knee Ankle Foot Orthese:

• für Beeinträchtigung Hüftbeuge / streckende Muskeln

• zur statischen Vertikalisierung

• Hüftflexion bei dyn. Versorgung

• einseitige Versorgung = Training d. kontralateralen Seite

• Beidseitig meist zur Vertikalisierung

5) Knieorthese:

• nach Kreuzbandriss

6) Ankle Foot Orthese:

• bei Fußhebeschwäche

• Sprunggelenk kann nicht selbst stabilisiert werden

• Schiene hält Fuß in Neutralstellung (=90°)

= Knee Ankle Foot Orthese

Ziele:

• hohe Funktionalität

• hoher Nutzen für Anwender

• Vermeidung unphysiolog. & langfristigen Gelenkbelastugen

1. Untersuchung

2. Therapie

3. Versorgungsempfehlung

4. Maßnahmen

5. Produktion

6. Anprobe

7. Training

8. Qualitätskontrolle

9. kont. Beratung

Wieder von vorne

• Funktionalität

• Sicherheit

• Größe / Gewicht

• Kosmetik

• Bedienerfreundlichkeit

• psychologische Faktoren

• Gute Passform

• Leicht zum an & ausziehen

• leicht zu reinigen

• keine Ecken wo sich schmutz ansammeln könnte

• schonen die Kleidung

• Wartungsarm und haltbar

• Lastlinie muss innerhalb Aufstandsfläche in Boden eintreten

• restbeweglichkeit so gut wie möglich nutzen

• Deformt. im betroffenen Bein schränken Möglichkeiten ein

• fehlende Beckenkontrolle = stat. Stabilisierung über KAFO nicht mehr möglich

• sichere Schwungphasenauslösung nur möglich wenn Lastline in term. Standphase in Nähe Knieachse verläuft

• Hüfte = 3D Gelenk

SSCO-System = Stance and Swing Phase Controlled Orthosis

• Steuerung Stand- und Schwungphase durch Mikroprozessor

• Hohe Sicherheit = Flexionswiderstand bereits bei Schwungphasenextension wieder aktiv

• komfortables gehen auf Treppen & Rampen

• Orhtese passt an Geschwindigkeiten an

• Patient muss frei stehen können & Grundmobilität haben

aus:

• Gelenkeinheit = Beschleunigungssensor, Prozessor, Kniewinkelsensor, Hydraulikschaft, Dämpfer

• Prozessor = steuert Hydraulik über Kniewinkel

• Akki in Gelenkeinheit

• rein passives System

• automat. Rehabilitation

• Flexible Anpassung an Patientenbedürfnisse

• erhöte Sicherheit

• physiologisches Gangbild

• Ersatz Rollstuhl

• Kraftverstärkung (Senioren)

• Prävention / Ergonomieverbesserung für Schwerarbeiter

• Exoskelette

• Hilfssysteme (zum Arbeiten über Kopf)

= Gruppe von Erkrankungen von Bewegungsstörungen & Muskelsteife (Spastik)

• Wadenmuskel (Gastrocs)

• Oberschenkelmuskel (Quadriceps)

• Kniebeuger (Hamstrings)

• Lendenmuskel

• Nervengift, wird lokas injiziert

• verhindert Ausschüttung von Acetylcholin an neuromuskulren Endplatte

• Vermeidung strukturelle Muskelverkürzung

• neuromuskuläre Blockade = AP nicht auf Muskel übertragen

• Prophylaxe drohender funkt. Bewegungseinschränkungen

• Funktionsverbesserung

• nach hinten schieben: chirurgischer Eingriff

• mehr Zeit für Abschätzung = wirkkung 3-6 Monate

verloren:

• Stabilität in Standphase

• Ausreichendes Heben des Fußes in Schwungphase

• richtige Positionierung des Fußes am Ende Schwungphase

• angemessene Schrittlänge

• geringer Energieverbrauch

• gleichzeitiges Anspannen der Muskeln, die an einem Gelenk ansetzen und dadurch stabilisieren

• sensorische Nervenwurzeln, die von spastischen Beinmuskeln zur Wirbelsäule verlaufen -> werden selektiv stimuliert

• Nervenstränge (bei deren Stimulation enstsprechende Muskeln abnormale Kontraktion zeigen) werden durchgeschnitten = Reflexbögen unterbrochen

• Spastizität sinkt, funktionelle Möglichkeiten weg

durch Hinrschädigungen:

Pränatal:

• 20% der Fälle

• Sauerstoff-Unterversorgung

• Vergiftung (Alkohol. Tabak)

• genet. Störung

Perinatal:

• 60% der Fälle

• Frühgeborene mit O2 Mangel

• Hirnblutung

Postnatal:

20% der Fälle

Hirngefäßverschlüsse (Thrombose)

Infektionskrankheit

Schädel-Hirntraume

Primäre Schädigung = Verhinderung normaler Entwicklung

sek. Auswirkungen:

• weiterbestehen krankhafter Reflexe

• Hemmung & Verlangsamung der motor. Entwicklung

• Spastik - abnormale Muskelanspannung

• Ungleichgewicht Antagonsit / Agonist

• Probleme mit selekt. Muskelkontrolle

Tertiäre Auswirkungen → Verschwinden wenn nicht mehr nötig „coping responses“

= lineare Anordnung verschiedener anatomischer Strukturen auf gemeinsamer Achse

1. mechanisch

2. anatomisch

3. kinematisch

wenn Köpergewebe irreparabel geschädigt / abgestorben ist

Ursachen:

• Durchblutungsstörungen

• Infektionen (Nekrose)

• Unfälle

• Krebs

• angeborene Fehlbildung

Osteroporose = Störung im Kochenstoffwechsel -> porösen Knochenstrukturen & höherer Bruchwahrscheinlichkeit

• Wirbeksäulenfraktur

• Hüfte

• Handgelenk

• Oberschenkelknochen

  
  

= Verfahren zur operativen Versorgung von Knochenbrüchen -> einzelnen Bruchstücke mit verschied. Hilfsmittel (Schrauben, Nägel, Platten) wieder verbunden

Ziele:

• ausreichende Kallusbildung

• langstreckige Überbrückung

• gleichmäßige Kraftverteilung

• Bruchstücke stabilisieren

• Funktion Knochen bis zu Heilung wiederherstellen

Diagnosearten:

Körperliche Untersuchungen

• Buckel

• Hautfalten am Rücken

• schmerzhafte Dornfortsätze

Röntgen

• erst sichtbar, wenn 30-40% Knochen verloren gegangen ist

Knochendichtemessung

• Duel Energy X-Ray Absolptiometry (DEXA)

Risikofaktoren

• Hoher BMI

• Fraktur nach 50. Lebensjahr

• Hüftfraktur e. Elternteils

• Rauchen / Trinken

• Rheumatoide Arthritis

Druckanstrieg in Faszienraum (Hämatom, Ödem) durch:

• Kompression venösen Systems

• Durchblutungsströrungen

Symptome:

• Massiver Schmerz in Ruhe

• Sensibilitätsstörungen

• Motilitätsstörung

• erhöter Logendruck

Therapie:

• anfänglich konservativ (leichte Hochlagerung)

• Fasziotomie

Spätfolgen:

Mukselnekrose