das grundlegende Ziel Der Orthesen-management ist die Verbesserung der Zehen-clearance während der Schwung und sorgen für Stabilität während der Haltung, sondern neue Technologien—von der Energie-Speicherung composites funktionelle elektrische stimulation—sehr viel mehr tun.
von Jeremy Farley, CPO / L
„Drop foot“ ist ein Zustand, der die untere Extremität betrifft, bei dem die Fähigkeit des Individuums nicht ausreicht, den Fuß Dorsiflex oder Pick-up, gekennzeichnet durch Equinus während der Schwungphase des Ganges., Drop Foot Gang oder High-Steppage Gang ist oft durch übermäßige Hüft-und Kniebeugung zusammen mit unkontrollierter Plantarflexion des Fußes nach Fersenkontakt gekennzeichnet. Eine schlechte Zehenfreiheit während des Schwungs kann das Stolper-oder Sturzrisiko eines Patienten erhöhen. Darüber hinaus kann ein übermäßiger Equinus dazu führen, dass der betroffene Fuß eher mit dem Zeh als mit der Ferse in Kontakt kommt, und das daraus resultierende veränderte Gangmuster kann auch zum Verletzungs-oder Sturzrisiko beitragen.,
Die Symptome des Fußes können durch Schwäche der Muskeln verursacht werden, die die Dorsiflexion des Fußes kontrollieren (Tibialis anterior, Extensor hallucis longus und extensor digitorum longus) oder durch Verletzung der Nerven, die die Muskeln kontrollieren. „Drop foot“ selbst ist keine Krankheit, sondern ein symptom einer anderen zugrunde liegenden Ursache., Dieser Zustand ist mit einer Vielzahl von Krankheiten und Störungen verbunden, einschließlich zerebrovaskulärer Unfälle oder Schlaganfälle, traumatischer Hirnverletzungen, Rückenmarksverletzungen, Wirbelsäulenstenosen, Bandscheibenvorfällen, Multipler Sklerose, Poliomyelitis, Diabetes mellitus oder direkter Verletzung des Peronealnervs.
Orthesenmanagement
Unabhängig vom Verletzungsmechanismus beinhaltet die Behandlung des Tropfenfußes typischerweise eine Verspannung mit einer Knöchelfußorthese oder AFO., Das Ziel des Orthesenmanagements ist es, Zehenfreiheit zu schaffen, während das betroffene Glied schwingt und Stabilität, während der betroffene Fuß auf dem Boden ist. Der AFO funktioniert, indem er die Geschwindigkeit begrenzt, mit der der Fuß Plantarflexes während der Belastungsreaktion (Fußschlag) und verhindert, dass der Fuß während der Schwungphase des Ganges fällt (Fallfuß).1,2 Dies verhindert, dass die Fußspitze mit dem Boden in Kontakt kommt und verringert das Stolperrisiko.
AFOs erreichen dies, indem Sie einen Rahmen um Fuß und Knöchel erstellen., Die AFO erstreckt sich typischerweise von distalen zu den Metatarsalköpfen bis nur distal zum Kopf der Fibula. Das AFO kann aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, einschließlich Kunststoffen, Metall, Leder und Kohlenstoffverbund. Kunststoff-AFOs können entweder aus dem Regal (für den kurzfristigen Gebrauch) oder individuell aus einem Guss geformt werden (für komplizierte Fälle oder langfristige Verwendung). Metall-und Leder-AFOs werden normalerweise verwendet, wenn Hautkontakt auf einem Minimum gehalten werden muss oder starker Gebrauch und Verschleiß zu erwarten sind. Hybride Konstruktionen aus Kunststoff und Metall existieren und können genutzt werden, um die Vorteile beider Systeme zu nutzen., Typischerweise werden in Nordamerika aufgrund eines höheren Grades an Patientenakzeptanz und Umfangssteuerung Designs im Kunststoffstil oder hybridisierte Designs verwendet.3
Gestaltungsmöglichkeiten
Der Rahmen kann fest sein, wie bei einer hinteren Blattfeder AFO, bei der eine Kunststoffschale das hintere Bein und die plantare Oberfläche des Fußes stützt und der Bewegungsbereich von der Flexibilität des distalen Schaftes abhängt. Obwohl die hintere Blattfeder AFO nicht klappbar ist, kann der Widerstand gegen Plantarflexion durch Einstellen der Zierlinien am Knöchel gesteuert werden., Artikulierte AFOs kombinieren typischerweise ein leichtes thermoplastisches Schalenmaterial mit einem anatomisch ausgerichteten mechanischen Sprunggelenk, das die Plantarflexion entweder blockiert oder widersteht. In jüngerer Zeit wurden energiespeichernde AFOs entwickelt, um sowohl die Dorsiflexion zu unterstützen als auch den Vortrieb beim Abstoßen bei Patienten mit schwachen Plantarflexionsmuskeln zu erleichtern. Diese Geräte bestehen aus einem Material mit etwas Flex – zunächst Thermoplasten, heute oft Kohlenstoffverbundwerkstoffen—, das potentielle Energie in der frühen Phase des Haltens speichert und sie beim Start freisetzt.,4 Untersuchungen legen nahe, dass diese federartige Wirkung eine physiologisch normalere Knöchel-und Kniekinematik erleichtert.5
Probleme bei der Verwendung von AFOs können Größenanpassungen, Schwierigkeiten bei der richtigen Schuhausrüstung und allgemeine Beschwerden aufgrund von Wärme sein, da sich der Träger beim Tragen der Klammer häufig heiß anfühlt. Wenn das Volumen der unteren Extremitäten eines Patienten schwankt, z. B. im Falle eines Ödems, passt möglicherweise ein standardmäßiger thermoplastischer AFO oder sogar eine speziell geformte Version nicht mehr richtig. Der Großteil der Orthese im Schuh kann einen größeren Schuh erfordern, irgendwo von einer Hälfte bis zu einer vollen Größe.,1
Funktionelle elektrische Stimulation
Die jüngsten Entwicklungen in der funktionellen elektrischen Stimulation (FES) in den letzten Jahren haben zur Entstehung neuroprothetischer Geräte geführt, die die Nerven, die die Dorsiflexormuskulatur steuern, elektrisch stimulieren. Die erste Verwendung eines transkutanen Peronealnervenstimulators zur Verbesserung eines Gangmusters bei einem Schlaganfallpatienten wurde 1961 berichtet;6 Seitdem wurden mehrere andere Techniken zur Stimulation des Peronealnervs entwickelt.,7-9 Die grundlegenden Techniken, die in diesen Anfangsgeräten verwendet werden, sind den heute verfügbaren Geräten auffallend ähnlich. Die Verbesserung der Elektronik und der Herstellungsprozesse ermöglichte die Herstellung kleinerer, schnellerer und effizienterer Geräte. Zum Beispiel verwendete das Originalgerät einen Fußschalter, dessen Funktion der der heutigen Geräte ähnelt, der jedoch über ein Kabel mit dem Controller verbunden ist; Moderne Versionen verwenden Fernsensoren.
Mehrere Hersteller haben diese Geräte entwickelt, um bei der Zehenabholung mit Muskelstimulation zu helfen., Innovative Neurotronics war der erste, der mit dem WalkAide auf den Markt kam, Bioness verfügt über das Ness 300-Fuß-Drop-System und Odstock Medical Limited über den Odstock Dropped Foot Stimulator, um nur einige zu nennen (weitere Informationen siehe Sidebar, Seite XX). Alle diese Geräte verwenden ein kleines elektronisches Paket, das typischerweise am Bein getragen wird, um einen elektrischen Strom an den gemeinsamen Peronealnerv abzugeben und eine Dorsiflexion zu initiieren, indem die Muskeln im vorderen Kompartiment (Tibialis anterior, Extensor hallucis longus und Extensor digitorum longus) der Tibia aktiviert werden., Die Geräte verwenden einen Fersenschalter, um festzustellen, wann das betroffene Glied mit dem Boden in Kontakt kommt. Wenn die Ferse belastet ist, ist das Gerät ausgeschaltet. Wenn das Gewicht von der Ferse abfällt, schaltet sich das Gerät ein, wodurch der Knöchel Dorsiflex wird. Es wurden auch alternative Methoden zur Aktivierung des Geräts untersucht, darunter EMG-Sensoren, natürliche Sensoren und Neigungssensoren.,7-9 Der handelsübliche WalkAide verwendet einen Neigungssensor, um die Ausrichtung des Beins relativ zur Vertikalen zu bestimmen, wodurch die Stimulation ausgelöst wird, wenn das Bein nach hinten geneigt ist (was eine späte Haltephase bedeutet) und die Stimulation beendet wird, wenn das Bein nach vorne geneigt ist (was das Ende der Schwungphase bedeutet).9
Vor-und Nachteile
Der offensichtlichste Vorteil der Verwendung eines neuroprothetischen Geräts ist die Möglichkeit, ähnliche Vorteile wie bei einem AFO zu erzielen, ohne dass eine tatsächliche Abstützung erforderlich ist., Das verringerte Gewicht und die verbesserte Kosmese des Geräts im Vergleich zu einem herkömmlichen AFO können signifikant sein. Vorteile der Verwendung eines Nervenstimulators umfassen eine Abnahme der Spastik, 10 erhöhte Geschwindigkeit beim Gehen, 11, 12 verminderte Anstrengung beim Gehen und “ Trainingseffekt.“13,14 Der Trainingseffekt wird auch als Carry Over bezeichnet, oder das Auftreten von Vorteilen, die durch die Verwendung des Geräts erzielt werden, bleibt häufig bestehen, nachdem das Gerät entfernt wurde., Diese Verbesserungen wurden mehreren Faktoren zugeschrieben15: verminderte Aktivität der Sehnenreflexe (sowohl Achillessehne als auch Patellasehne), verminderte spastische Kokontraktion und erhöhte Muskelkraft. Weitere berichtete Vorteile sind eine verbesserte Gangsymmetrie und verbesserte Langzeiteffekte im Vergleich zu einem herkömmlichen AFO.16
Die Verwendung einer neuroprothetischen Vorrichtung ist ebenfalls mit einigen Nachteilen verbunden. Die häufigsten berichteten Probleme waren das genaue Lokalisieren der Elektroden und ein angemessenes Patiententraining.10 Weitere häufige Probleme sind Kosten, Zuverlässigkeit und Benutzerfreundlichkeit.,Die Kosten für die Geräte variieren je nach Hersteller und Versicherer, aber typische Kosten für neuroprothetische Geräte können acht-bis zehnmal so hoch sein wie bei einem herkömmlichen posterioren Leafspring AFO. Neuroprothetische Geräte haben ein enges Anwendungsgebiet, da sie nicht bei Patienten mit proximalerer Gelenkbeteiligung wie Knieinstabilität eingesetzt werden können, was die klinische Anwendung einschränkt.11 Die Geräte können nicht bei Störungen eingesetzt werden, die das periphere Nervensystem betreffen, wie z. B. der gemeinsame Peronealnerv, der intakt sein muss, damit das Gerät funktioniert.,10,13 Einige Studien haben Probleme mit der Fähigkeit der Patienten berichtet, die elektrische Stimulation zu tolerieren.10
Die Entwicklung und Anwendung neuroprothetischer Geräte schreitet mit zunehmender Forschung weiter voran. Da die Geräte in klinischen Umgebungen verwendet werden und sich die Vertrautheit verbessert, werden verbesserte Trainingsprotokolle für Patienten entwickelt. Mehr evidenzbasierte Forschung mit großen Themenpopulationen, die die Leistung dieser Geräte untersuchen, ist immer noch erforderlich, insbesondere im Hinblick auf langfristige Auswirkungen., Zukünftige Entwicklungen umfassen die Einbeziehung funktioneller elektrischer Stimulation in herkömmliche Orthesengeräte, um eine verbesserte Funktion bei täglichen Aktivitäten zu gewährleisten. Während sich die Technologie weiterentwickelt und die Herstellungsprozesse weiter verbessert werden, werden die Geräte selbst kleiner, effizienter und langlebiger.
Implantierbare Elektroden werden untersucht, um die Genauigkeit der Elektrodenplatzierung zu verbessern und Patientenschwierigkeiten bei der korrekten Anbringung der vorhandenen Geräte zu beseitigen., Oberflächenelektroden befinden sich auf der Hautoberfläche und erfordern nichts anderes als eine Methode, um den Kontakt mit der Haut aufrechtzuerhalten. Der Kontakt kann durch Körperklebstoffe oder durch die Verwendung eines Umreifungsmaterials aufrechterhalten werden. Alle implantierbaren Elektroden erfordern eine Art separaten chirurgischen Eingriff, um die Elektroden am Körper zu befestigen, was dazu beiträgt, eine genaue Platzierung der Elektrode zu fördern und die maximale Wirkung sicherzustellen.,
Es gibt verschiedene Arten von implantierbaren Elektroden15: perkutane intramuskuläre, implantierbare intramuskuläre, epimysiale und Nervenmanschettenelektroden. Perkutane intramuskuläre Elektroden werden typischerweise durch hypodermische Nadel durch die Haut eingeführt und ruhen im Muskelbauch. Diese Elektroden werden typischerweise für Forschungs-und experimentelle Situationen verwendet, da sie nicht so haltbar sind wie andere implantierbare Typen. Implantierbare intramuskuläre Elektroden sind eine haltbarere Version der perkutanen intramuskulären Elektrode, hauptsächlich aufgrund eines robusteren Designs., Epimysialelektroden werden direkt an die Oberfläche des Muskels genäht. Nervenmanschettenelektroden stimulieren Nervenzellen, indem sie die Zellen umlaufend umgeben.
Neuroprothetische Geräte in ihrer jetzigen Form haben sich als mindestens genauso wirksam erwiesen wie AFOs zur Behandlung von Tropfenfuß. Probleme mit Kosten bieten immer noch eine erhebliche Hürde zu überwinden, vor allem in der heutigen Gesundheitsszene. Wenn die Forschung wächst, wächst auch die Akzeptanz der Geräte.
Jeremy Farley, CPO/L, ist eine klinische Orthopädie-Techniker für Fillauer in Chattanooga, TN.
2., Ounpuu S, Glocke KJ, Davis RB 3rd, DeLuca PA. Eine Auswertung der hinteren Blattfederorthese mittels Gelenkkinematik und Kinetik. J Pediatr Orthop 1996;16(3):378-384.
4. Wolf S, Knie ich, Rettig O, et al. Carbon faser frühling AFOs für aktive push-off. Präsentiert auf der Klinische Gang-und Bewegungsanalyse Society 10th Annual Meeting, Portland, or, April 6-9, 2005.
6. Lieberson W, Holmquist H, Scot D, Dow M. Funktionelle Elektrotherapie: Stimulation des Peronealnervs synchronisiert mit der Schwungphase des Ganges von Hemiplegie-Patienten. Arch Phys Med Rehabilit 1961; 42: 101-105.
7., Lyons GM, Sinkjaer T, Burridge JH, Wilcox DJ. Eine Überprüfung der tragbaren FES-basierten neuronalen Orthesen zur Korrektur des Tropfenfußes. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng 2002;10(4):260-269.
8. Haugland MK, Sinkjaer T. Kutane ganze Nervenaufzeichnungen zur Korrektur von Fußtropfen beim hemiplegischen Mann. IEEE Trans Rehabil Eng 1995;3(4):307-317.
10. Burridge JH. Verbessert der Drop-Foot-Stimulator das Gehen bei Hemiplegie? Neuromodulation 2001; 4(2):77-83.
11. Scheffler LR, Hennessey MT, Neapel GG, Chae J., Peronaeus Nerv-stimulation vs Knöchel-Fuß-Orthese zur Korrektur von Fuß-drop in der Schlaganfall. Neurorehabil Neural Repair 2006;20(3):355-360.
12. Laufer Y, Hausdorff JM, Ring H. Auswirkungen einer Fußtropfenneuroprothese auf funktionelle Fähigkeiten, soziale Teilhabe und Ganggeschwindigkeit. Am J Phys Med Rehabil 2009;88(1):14-20.
13. Stein RB, Chong S, Everaert GD, et al. Ein multizentrischer Versuch eines Fußtropfen-Stimulators, der von einem Neigungssensor gesteuert wird. Neurorehabil Neural Repair 2006;20(3):371-379.
14. Laufer Y, Ring H, Sprecher E, Hausdorff JM., Gangart bei Personen mit chronischer Hemiparese: Einjährige Nachverfolgung der Auswirkungen einer Neuroprothese, die den Fußabfall lindert. J Neurol Phys Ther 2009;33(2):104-110.
16. Weingarten HP, Hausdorff JM. FES Neuroprothese vs eine Knöchelfußorthese: die Wirkung auf Gangstabilität und Symmetrie. Physiotherapie 2007:93(Suppl 1):S359.
17. Gorman PH, Alon G, Peckham PH. Funktionelle elektrische Stimulation bei Neurorehabilitation. In: Selzer MICH, Cohen L, Clarke S, Duncan PW, eds. Lehrbuch der neuronalen Reparatur und Rehabilitation. Vol 2. Cambridge: Cambridge University Press, 2006:119-135.