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Schwerpunkte...
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Tumore, Infektionen, Diabetes Mellitus, PAVK oder Unfälle. All dies sind mögliche Ursachen, die in letzter Konsequenz zu einer Amputation der betroffenen Gliedmaße führen können. Obgleich die Zahlen der Amputationen im Bereich der unteren Extremität eine rückläufige Tendenz aufzeigen, sind dennoch jährlich rund 60.000 Patienten betroffen. Bei der Amputation an der unteren Extremität unterscheidet man sogenannte Minor- und Major-Amputationen. Letztere beziehen sich auf das Durchtrennen des Unter- bzw. Oberschenkelknochens (Ablatio cruris bzw. Ablatio femoris). In diesen Fällen werden die Patienten in der Regel schnellstmöglich mit individuellen Prothesen versorgt, welche im Idealfall ein Gehen ohne Gehhilfen ermöglichen sollen.
Probleme bei der Prothesenversorgung
Selbst wenn die Prothese gut sitzt und die Muskulatur und neue Bewegungsabläufe optimal trainiert wurden, können verschiedene Faktoren noch dazu führen, dass das angestrebte Ziel in weite Ferne rückt. Neben Phantomschmerzen empfinden Patienten häufig das Gewicht ihrer Beinprothese beim Gehen als unnatürlich schwer. Dabei wiegt eine moderne Oberschenkelprothese heutzutage gerade einmal 1,5 bis 3 kg. Das gesunde Bein einer 80 kg schweren Person bringt dagegen knapp 15 kg auf die Waage. Obwohl die Prothese also nur einen Bruchteil des Gewichtes des gesunden Beins ausmacht, vermag der Patient das auf Grund der durchtrennten neuronalen Signale nicht adäquat wahrzunehmen. Dies führt in den meisten Fällen zu einem unsicheren Gangbild, verbunden mit viel Kraftaufwand während der Bewegung.
Entwicklung neuartiger Elektroden und Sensoren
Wissenschaftler aus Freiburg haben daher Elektroden entwickelt, welche Stromimpulse an den noch vorhandenen Nerv weiterleiten können. Im darauffolgenden Entwicklungsschritt wurden jüngst in Zusammenarbeit mit der Technischen Hochschule in Zürich und der Universität Belgrad kompatible Sensoren entwickelt, welche am Prothesenbein platziert wurden (wir berichteten). Diese Sensoren sollten die entsprechenden Informationen wie die Druckverteilung am Fuß oder den Winkel des Kniegelenks während des Gehens in Stromimpulse umwandeln. Ziel war es, mittels an der Sohle des Prothesenfußes angebrachten Tastensensoren und mit Bewegungssensoren am elektronischen Kniegelenk ein sensorisches Feedback zu kreieren.
Erste Studie
Die Ergebnisse, die das Forscherteam mit ihrer Entwicklung erzielte und erstmals 2019 veröffentlichte, waren bahnbrechend. Amputationspatienten waren nun erstmals in der Lage, ihr Prothesenbein sensorisch wahrzunehmen. Eine erste Studie zeigte, dass Patienten während des Gehens mit dem Neurofeedback einen deutlich geringeren Sauerstoffverbrauch aufwiesen, dass die Kraftanstrengung demnach messbar reduziert werden konnte. Zudem sorgte der Einsatz der neuartigen Technik dafür, dass die Patienten über signifikant weniger bis hin zu überhaupt keinen Phantomschmerzen mehr klagten.
Folgestudie
In einer aktuellen Studie wollten die Forscher nun noch der Frage nachgehen, inwieweit sich die subjektive Wahrnehmung des Gewichtes der Prothese durch die Sensoren veränderte. Hierfür sollten die Probanden im Sitzen das Gewicht der Prothese mit dem des gesunden Beins vergleichen. Im Anschluss wurden die Patienten aufgefordert, zehn Minuten mit Hilfe des Neurofeedbacks zu gehen. Anschließend erfolgte ein erneuter subjektiver Gewichtsvergleich zwischen dem gesunden und dem künstlichen Bein, wobei dieses Mal das gesunde Bein mit Gewichten beschwert wurde und der Proband die Augen geschlossen halten musste. Es zeigte sich, dass durch das Neurofeedback den Patienten das Gewicht des Prothesenbeins um durchschnittlich 23 Prozent geringer vorkam als vorher. Schließlich wollten die Wissenschaftler noch die kognitive Integration des Neurofeedbacks überprüfen. Hierfür sollten die Probanden während des Gehens ein vorgegebenes Wort rückwärts buchstabieren. Das Ergebnis war, dass die Patienten, die über die künstliche Hardware verfügten, signifikant besser buchstabieren konnten und zudem auch sicherer und schneller gingen.
Technik, die begeistert!
Eine Technik, die derzeit noch am Anfang stehen mag, die jedoch unumstritten das Potenzial hat, Menschen mit Amputation eine großartige Perspektive zu geben.
Franziska Stelljes / physio.de
ProtheseAmputationSensomotorikPhantomschmerzenGangbildStudie
ich möchte mich bei Ihnen bedanken, dank Euch konnte ich mich endlich diesem Thema nähern. Seit Jahren versuch ich mich auf den neusten Stand zu bringen und bin verzweifelt an der unglaublich komplizierten Art und Weise der Studienlage. Bitte weitermachen! Vielen Dank!
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Stefan Malke schrieb:
Hallo physio.de! Hallo Franziska Stelljes,
ich möchte mich bei Ihnen bedanken, dank Euch konnte ich mich endlich diesem Thema nähern. Seit Jahren versuch ich mich auf den neusten Stand zu bringen und bin verzweifelt an der unglaublich komplizierten Art und Weise der Studienlage. Bitte weitermachen! Vielen Dank!
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