Zu den prothetischen Komponenten gehören Schaft, Aufhängungs- und Steuerungssystem(e), Gelenke und Endglieder. Es gibt viele verschiedene Optionen für Prothesen, aber alle Optionen zielen darauf ab, einen stabilen, komfortablen Sitz zu erreichen. Der Orthopädietechniker hilft den Patienten bei der Auswahl des Prothesentyps und der Optionen, die sie zur Erreichung ihrer Ziele benötigen. Beispielsweise können Prothesen für die allgemeine tägliche Mobilität, für spezifische Aktivitäten wie Schwimmen oder für Hochleistungs- und Wettkampfsportarten wie Laufen konzipiert werden. Die körperlichen und kognitiven Fähigkeiten des Patienten und die Toleranz gegenüber technischen Geräten sind bei der anfänglichen Auswahl der prothetischen Komponenten wichtig.
Extremitätenprothesen sind exoskelettale oder endoskelettale Prothesen.
Exoskelettprothesen haben eine starre äußere Kunststoffstruktur in Form einer Gliedmaße. Sie sind dauerhaft fixiert und nicht verstellbar. Exoskelettale Prothesen sind haltbarer und werden vor allem dann bevorzugt, wenn die Prothese rauen Umweltbedingungen ausgesetzt sein kann, wie zum Beispiel Stoßschäden bei körperlicher Arbeit oder einer ätzenden Umgebung.
Endoskelettprothesen haben eine zentrale innere Skelettstruktur, die modulare Komponenten und Kupplungen umfasst, die einen einstellbaren Winkel in allen drei Ebenen bieten und das Entfernen beschädigter Komponenten erleichtern. Das Endoskelettsystem wird häufig mit einem weichen Material in Form einer Gliedmaße und einer über die anatomische Form aufgetragenen synthetischen Haut bedeckt.
(Siehe auch Übersicht von Arm-und Beinprothetik.)
Prothesen der oberen Extremität
Die Hand hat eine bedeutende psychosoziale Bedeutung. Eine Amputation kann die Selbstwahrnehmung und/oder Identität einer Person beeinflussen und erhebliche Auswirkungen auf Beziehungen und Karriere haben. Eine psychologische Beratung sollte routinemäßig angeboten werden.
Die menschliche Hand ist komplex, und oft sind zwei verschiedene Prothesen notwendig, um eine optimale Funktion für allgemeine tägliche Aktivitäten und für spezifische Tätigkeiten zu gewährleisten.
Allgemeine Prothesentypen der oberen Extremität
Es gibt 5 allgemeine Arten von Prothesen der oberen Extremitäten:
Passive Prothesen
Kraftzugprothesen
Extern angetriebene myoelektrische Prothesen
Hybrid-Prothesen
Aktivitätsspezifische Prothesen
Passive Prothesen unterstützen das Gleichgewicht, die Stabilisierung von Gegenständen (z. B. Papier beim Schreiben) oder Freizeit-/Berufstätigkeiten. Sie sehen aus wie eine natürliche Gliedmaße, sind am leichtesten und billigsten, aber sie bieten keine aktive Handhaltung.
Kraftzugprothesen werden am häufigsten verschrieben, weil sie in der Regel kostengünstiger, lagnlebiger und wartungsärmer sind. Ein Gurt-Seilsystem hängt die Prothese auf und fängt die Bewegung des Schulterblattes und des Oberarmknochens zur Bedienung des Haken-, Hand- oder Ellenbogengelenks auf. Einige Systeme verwenden den gegenüberliegenden Arm, um eine bestimmte Funktion auszulösen; ein Ende eines Riemens umschließt den gegenüberliegenden Arm an der Achselhöhle, und das andere Ende wird mit einem Kabel verbunden, das das Endglied (Haken, Hand oder Spezialgerät für eine bestimmte Funktion) steuert. Menschen, die körperliche Arbeit verrichten, bevorzugen in der Regel diesen Typ.
Extern angetriebene myoelektrische Prothesen ermöglichen aktive Hand- und Gelenkbewegungen, ohne dass Skapular-, Oberarm- oder Rumpfbewegungen erforderlich sind. Sensoren und andere Eingänge erkennen Muskelbewegungen des Stumpfes oder Oberkörpers und steuern angetriebene Stellglieder, die eine größere Greifkraft als körperbetriebene Prothesen bieten.
Hybridprothesen werden in der Regel für Amputationen der oberen Extremitäten auf höherem Niveau verschrieben. Sie vereinen spezifische Merkmale der Körperkraft und der myoelektrischen Kraft, z. B. kann ein vom Körper angetriebener Ellenbogen mit einem extern betriebenen Hand- oder Endglied kombiniert werden.
Aktivitätsspezifische Prothesen sind so konzipiert, dass sie die Teilnahme an Aktivitäten ermöglichen, die sonst den Stumpf oder die Alltagsprothese des Patienten beschädigen würden oder wenn die Alltagsprothese nicht effektiv funktionieren würde. Diese Prothesen umfassen häufig eine spezielle Design-Schnittstelle, einen Schaft, ein Aufhängesystem und ein Endglied. Aktivitätsspezifische Endglieder können es dem Patienten ermöglichen, einen Hammer und andere Werkzeuge, einen Golfschläger oder Baseballschläger zu greifen oder einen Baseballhandschuh zu halten. Andere unterstützen verschiedene spezifische Aktivitäten (z. B. Schwimmen, Angeln). Diese Geräte können passiv sein oder vom Amputierten gesteuert werden.
Teilhandprothesen
Partielle Handamputationen reichen von ein- oder mehrstelligen Amputationen bis zum Karpal-Metakarpal; die Handgelenksbeugung und -streckung bleibt in der Regel erhalten. Eine funktionelle prothetische Versorgung ist bei einer kompletten Hand oder einem oder mehreren fehlenden Fingern durch mechanische oder externe Kraft möglich. Greifen und Kneifen kann oft durch den Widerstand einer Kombination aus natürlichen und prothetischen Fingern erreicht werden.
Prothesen nach Exartikulation des Handgelenks
Bei der Exartikulation des Handgelenks werden alle Handwurzelknochen entfernt, sodass das Handgelenk weder gebeugt noch gestreckt werden kann. Pronation und Supination bleiben meist erhalten. Es kann eine Handprothese, ein Haken oder ein Endglied für spezielle Aktivitäten verwendet werden. Es können passive, mit Körperkraft betriebene oder extern angetriebene (myoelektrische) Geräte verwendet werden.
Prothesen unterhalb des Ellenbogens
Transradiale/ulnare Amputationen können lang (2/3 oder mehr der ursprünglichen Knochenlänge), mittel (1/3 bis 2/3 der ursprünglichen Länge) oder kurz (≤ 1/3 der ursprünglichen Länge) sein. Bei langen und mittleren Amputationen kann eine gewisse Pronation und Supination erhalten bleiben. Es können passive, mit Körperkraft betriebene oder extern angetriebene Geräte verwendet werden.
Ellenbogenexartikulation und Prothesen oberhalb des Ellenbogens
Sowohl die Exartikulation des Ellenbogens als auch Prothesen oberhalb des Ellenbogens erfordern einen mechanischen Ellenbogen. Ellenbogen-Exartikulationsprothesen nutzen typischerweise die Körperkraft zur Beugung des Ellenbogens (die Schwerkraft verlängert den Ellenbogen) und die myoelektrische Steuerung des Endgliedes. An der Außenseite des Kunststoffschaftes sind zwei externe Ellbogenscharniere angebracht. Es gibt viele Kombinationen von Ellbogen- und Steuersystemen.
Schulterexartikulation und Interskapular-/Vorderviertelprothesen
Bei Schulterexartikulation und interskapularen Prothesen sind Wärmeableitung, Gewichtsverteilung und Komfort von größter Bedeutung. Die Kontaktfläche kann aus starrem oder flexiblem Kunststoff oder aus einem Gelkissenmaterial wie Silikon bestehen. Die funktionellsten Prothesen für diese Amputationsebenen umfassen in der Regel eine myoelektrische Steuerung für ein oder mehrere Gelenke und die Funktion der Hand.
Prothesen der unteren Extremitäten
Es gibt viele Variablen und Optionen für Prothesen der unteren Gliedmaßen - es gibt 350 verschiedene Fuß-/Knöchelsysteme und 200 verschiedene Knie. Der Amputierte und der Orthopädietechniker evaluieren verschiedene Gelenk- und Fußkomponenten, um zu bestimmen, welche die optimale Balance, Sicherheit, Funktion und Gangeffizienz gewährleistet. Die Auswahl kann sich während des Anpassungsprozesses ändern, wenn die biokinematische Bewertung die optimale Gangeffizienz ermittelt.
Die meisten Prothesen der unteren Extremitäten sind endoskelettal, da sie eine kontinuierliche Anpassung des biomechanischen Aufbaus ermöglichen. Dadurch kann der Orthopädieatechniker die Kinematik der Prothesenkomponenten für Fuß, Knöchel und Knie unter dem Schwerpunkt verfeinern und den Energieaufwand beim Gehen minimieren.
Knöchel- und Fußprothesensysteme können hydraulische Systeme enthalten, die Aufprallkräfte dämpfen; einige passen sich automatisch an Trittfrequenzänderungen an. Mikroprozessorgesteuerte Knöchel-/Fußsysteme regulieren die Funktion in Echtzeit auf der Grundlage von Benutzereingaben und/oder Umgebungsbedingungen. Einige sind passive Mechanismen, andere sorgen für einen aktiven Antrieb, der den Energiebedarf für das Gehen stark reduziert. Axiale oder horizontale Rotation, die bei Amputationen oberhalb des Knöchels verloren geht, kann durch endoskelettale Torsionseinheiten ersetzt werden; diese Funktion ist besonders für Golfer hilfreich. Patienten, die Schuhe mit unterschiedlichen Absatzhöhen haben (z. B. Cowboystiefel, High Heels), können eine Knöchelprothese wählen, die sich an unterschiedliche Höhen anpasst; Prothesenfüße mit verstellbarer Absatzhöhe bieten jedoch möglicherweise keine ausreichende dynamische Funktion.
Bei Knieprothesensystemen kann es sich um passive, durch Körperkraft angetriebene pneumatische oder hydraulische Systeme mit einem ein- oder mehrachsigen Gelenk handeln. Mikroprozessorgesteuerte Kniesysteme sind erhältlich.
Sportspezifische Prothesenfuß- und Kniesysteme verhelfen Amputierten zu höchster körperlicher Leistungsfähigkeit. Einige Systeme sind für mehrere Sport- und Freizeitaktivitäten wirksam. Andere sind für spezifische Aktivitäten (z. B. Sprint, Langstreckenlauf, Skifahren, Schwimmen) konzipiert. Laufen ist für Oberschenkelamputierte eine größere Herausforderung als für Unterschenkelamputierte. Schaft und Aufhängung sind für Sportler kritischer. Muskelatrophie und Volumenschwankungen treten bei Sportlern häufiger auf und erfordern häufigere Schaftanpassungen.
Teilfußprothesen
Bei Transmetatarsal-, Lisfranc-, Chopart- und Boyd-Teilfußamputationen bleibt die normale Gliedmaßenlänge erhalten, und der Stumpffuß bietet eine empfindliche natürliche Belastungsfläche; viele Patienten können ohne Prothese kurze Strecken stehen und gehen. Patienten mit Teilfußamputation verbrauchen beim Gehen weniger Energie als Patienten mit höheren Amputationshöhen.
Eine Prothese vom Typ Silikonschuh ermöglicht eine gewisse Bewegung des Knöchels und eine einfache Fortbewegung bei langsamen und mittleren Geschwindigkeiten. Für kräftigere Aktivitäten (z. B. schnelles Gehen, Laufen, Treppensteigen und Rampen) können die Patienten einen halbstarren Kunststoffschaft verwenden, der den restlichen Fuß und das Sprunggelenk umschließt und bis zum unteren Rand der Patella reicht.
Syme-Knöchel-Exartikulationsprothesen
Bei Syme-Knöchel-Exartikulationsamputationen bleibt ein dickes Fersengewebepolster erhalten, das die Tragfähigkeit des Fußes gewährleistet. Obwohl die Gliedmaßenlänge um 7 bis 9 cm verkürzt wird, können die Patienten in der Regel ohne Prothese kurze Strecken stehen und gehen (z. B. Ein- und Umlagern in und aus dem Bett oder Stuhl, Gehen in den Nachbarraum). Es sind verschiedene Fuß-/Knöchelprothesensysteme erhältlich.
Eine modifizierte Syme-Amputation reduziert das typische knollige Ende, indem die Protuberanzen des tibialen und fibulären Malleolus rasiert werden. Diese Modifikation vereinfacht die Prothesenanpassung und führt zu einem weniger sperrigen Aussehen des Knöchels.
Unterschenkelprothesen (unterhalb des Knies)
Patienten mit einer korrekt angepassten und ausgerichteten Unterschenkelprothese können auf hohem Niveau funktionieren, oft ohne sichtbare Gangabweichungen. Gehfähigkeit und -funktion werden hauptsächlich durch den präoperativen Status und die postoperativen komorbiden Zustände des Patienten eingeschränkt. Bei einer Amputation, bei der die Stumpflänge > 9 cm (knapp unterhalb des Tibiotuberkels) erhalten bleibt, wird der Quadrizeps eingesetzt, was eine bessere Funktion als eine Amputation durch das Knie oder oberhalb des Knies bietet.
Ein vollflächig tragender Schaft mit einem primären flexiblen Schaft und einem halbstarren Halteschaft mit Vakuumvolumen-Management und Federung verbessert den Komfort, die Konnektivität und die Gangsymmetrie. Das Vakuum wird über eine mechanische oder elektrische Pumpe erzeugt. Andere Methoden der Aufhängung sind verfügbar und können effektiv eingesetzt werden. Der Orthopädietechniker und der Patient evaluieren verschiedene Fuß-/Sprunggelenkkomponenten, um Komponenten zu identifizieren, die optimale Balance, Stabilität und ein flüssiges Gangbild gewährleisten.
Knieexartikulation und Oberschenkelprothesen (oberhalb des Knies)
Die Knieexartikulationsamputation hat im Vergleich zur Amputation auf Oberschenkelebene Vor- und Nachteile. Die Knieexartikulation erhält die Femurkondylen und verbessert die distale Lastaufnahme, wodurch Druck- und Scherkräfte auf den Stumpf reduziert und die Propriozeption verbessert werden. Ein Nachteil ist, dass das Rotationszentrum der Prothese nicht mit dem Rotationszentrum des kontralateralen Knies übereinstimmt, was sich auf Funktion und Aussehen auswirkt - beim Sitzen reicht das Knie über das andere Knie hinaus. Eine Alternative ist die Verwendung einer Prothese mit medialen und lateralen Kniegelenken, die an der Außenseite des Schaftes befestigt werden, wodurch ein besseres Rotationszentrum geschaffen werden kann, die Prothese jedoch breiter wird und das Anpassen der Kleidung erschwert.
Schaftdesigns für die Oberschenkel- und Knieexartikulation können starr, starr mit flexiblen Platten zur Ermöglichung der Muskelexpansion oder einstellbar sein, um normale tageszeitliche Volumenschwankungen auszugleichen. Das Aufhängesystem kann ein mechanisches Band, einen integrierten Aufhängestift, eine Absaugung oder ein Vakuum umfassen. Patienten und Orthopädietechniker sollten verschiedene Prothesenknie- und Fuß-/Knöchelsysteme evaluieren, um optimale Balance, Stabilität und Mobilität zu erreichen.
Hüftexartikulation und Hemipelvektomieprothesen
Zwei Prozent (2%) aller Amputationen befinden sich auf diesem Niveau, sodass nur wenige Orthopädietechniker und Physiotherapeuten Erfahrung mit diesen Patienten haben. Das Gewicht der Prothese ist wesentlich höher als bei jeder anderen und erfordert auch größere Aufmerksamkeit bei der Anpassung und Aufhängung des Schaftes. Selbst mit einer optimalen Prothese ist die Gehgeschwindigkeit nur halb so hoch wie bei gesunden Menschen und der Energieverbrauch ist 80% höher. Aufgrund der Herausforderungen liegt die langfristige Akzeptanz von Prothesen zur Amputation auf diesem Niveau zwischen 35 und 45%. Unangemessene Erwartungen erhöhen die Ablehnungsrate. Erfolgreiche Ergebnisse hängen davon ab, ob die Patienten die Herausforderungen und Einschränkungen realistisch einschätzen, ob sie motiviert sind, ob sie über eine ausreichende Rumpfstärke, Balance und Koordination verfügen und ob sie in der Lage sind, 100% des Körpergewichts auf dem von der Amputation verbleibenden Stumpf zu tragen.