Verfahrensentwicklung ortsungebundener Einstellung von Unterschenkel-Exoprothesen

VarioFit – Entwicklung eines ortsungebundenen Verfahrens für eine geführte Einstellung von Exoprothesen der unteren Extremität

Durch die Amputation eines Beins verliert der Mensch wichtige Körperfunktionen. Diese Funktionen werden bestmöglich durch die Anpassung einer Prothese kompensiert. Moderne Prothesen können viele der verloren gegangenen Körperfunktionen technisch ersetzen. Trotzdem ist der prothetische Ersatz bisher nur ein Versuch der menschlichen Natur nahe zu kommen, weil der Mensch bei der Nutzung einer Beinprothese mit großen Herausforderungen konfrontiert ist. Zunächst muss psychisch der Verlust der Extremität verarbeitet und physiologisch die Nutzung der Prothese erlernt werden. Während des Erlernens und der jahrelangen Nutzung kommt es sehr häufig zu Abweichungen vom normalen Gangbild. Diese basieren auf der ungleichmäßigen Belastung der Extremitäten, was einerseits muskuläre Dysbalancen der amputierten und andererseits Überbelastungen der erhaltenen Beinseite mit sich bringen. Die Abweichungen müssen vom Orthopädietechniker erfasst werden und die Prothesen entsprechend justiert werden. Natürlich geben moderne Ganglabore mit optischen Messsystemen und Kraftmessplatten die Möglichkeit auch das Gehen mit Beinprothesen zu erfassen, zu bewerten und mit dem notwendige Anpassungen abzuleiten. Diese Systeme sind jedoch ortsgebunden, so dass es unmöglich ist, die Optimierungen in einer natürlichen Alltagsumgebung, also losgelöst von der Laborumgebung in den vielfältigen Lebenssituationen eines Beinamputierten durchzuführen.

Ziel des Forschungsprojekts ist daher, die negativen Einflüsse sowohl auf die amputierte als auch auf die verbliebene Extremität durch eine messtechnisch unterstützte, dynamische Optimierung des Prothesenaufbaus deutlich zu reduzieren, indem der Orthopädietechniker durch eine dynamische Protheseneinstellung geführt wird. Dazu wird im Projekt ein mit Sensoren instrumentiertes Messmodul entwickelt, welches temporär für die dynamische Prothesenanpassung mechanisch in die Beinprothese integriert wird und in Alltagssituationen anwendbar ist. Die Sensorik dient der Erfassung ganganalytischer Parameter (Kräfte, Lagewinkel, Beschleunigung, usw…), mit denen sich die Belastungen örtlich und zeitlich erfassen lassen, so dass eine Bewertung der Dynamik in Alltagssituationen erfolgen kann. Die Daten werden per Funk zu einer Recheneinheit gesendet, mit der die Auswertung und die Visualisierung erfolgen.

Für den Patienten wird dadurch nicht nur die Nutzung der Beinprothese verbessert, sondern es werden auch die Kosten und Folgekosten des Gesundheitssystems infolge einer gezielten Reduzierung der eigentlich gesteigerten Arthroseneigung von Amputierten verringert. Zusätzlich zu diesem sozioökonomisch wichtigen Aspekt des Projekts hat das Konsortium den Anspruch der Berufsgruppe der Orthopädie-Techniker ein Werkzeug an die Hand zu geben, mit dem durch Nutzung eines tragbaren Assistenzsystems (z.B. Tablet) die Einstellungen von Beinprothesen auch ohne bewegungsanalytisches Knowhow verständlich visualisiert geführt werden kann, so dass die Optimierung unter Ausschluss von Fehlerquellen schnell und sicher von statten geht. Dieses kann direkt in die berufliche Bildung und in die Meisterqualifikation mit einfließen.

Die Realisierung der Entwicklung erfolgt in einem Kooperationsprojekt in Zusammenarbeit mit dem Institut für Orthopädische Bewegungsdiagnostik der Medizinische Hochschule Hannover sowie der Orthopädie – Technik Schädlich GmbH.

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