ANFORDERUNGEN AN EINE GEEIGNETE PROTHESENTECHNOLOGIE FÜR ÄLTERE, DYSVASKULÄRE AMPUTIERTE - M. MCGRATH, D. MOSER, A. BAIER - BLATCHFORD DEUTSCHLAND

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ANFORDERUNGEN AN EINE GEEIGNETE PROTHESENTECHNOLOGIE FÜR ÄLTERE, DYSVASKULÄRE AMPUTIERTE - M. MCGRATH, D. MOSER, A. BAIER - BLATCHFORD DEUTSCHLAND
Sonderdruck aus: ORTHOPÄDIE TECHNIK 11/19 –
Verlag Orthopädie-Technik, Dortmund

M. McGrath, D. Moser, A. Baier

Anforderungen an eine
geeignete Prothesentechnologie für
ältere, dysvaskuläre Amputierte
ANFORDERUNGEN AN EINE GEEIGNETE PROTHESENTECHNOLOGIE FÜR ÄLTERE, DYSVASKULÄRE AMPUTIERTE - M. MCGRATH, D. MOSER, A. BAIER - BLATCHFORD DEUTSCHLAND
Passteile                                 M. McGrath, D. Moser, A. Baier

                                          Anforderungen an eine geeignete
                                          Prothesentechnologie für ältere,
                                          dysvaskuläre Amputierte
                                          Requirements of a Suitable Prosthesis Technology for Elderly,
                                          Dysvascular Amputees

Die meisten Menschen mit Beinam­
                                          Einleitung                                    Muskeln, eine verminderte Sehkraft
putation sind älter als 65 Jahre und                                                    und eingeschränkte kognitive Fähig­
weisen eine vaskuläre Ätiologie auf.      Wie die meisten Industrieländer               keiten können ebenfalls dazu beitra­
Diese Personengruppe wird mit be­         weist auch Deutschland eine altern­           gen, ebenso einige Medikamente, die
sonders vielen Herausforderungen          de Bevölkerung auf: Im Zeitraum               für ihre gleichgewichtsbeeinträchti­
konfrontiert, die durch ihr fortge­       von 1992 bis 2019 stieg der Anteil der        gende Wirkung bekannt sind [4]. All
schrittenes Alter und durch Gefäß­        Deutschen über 65 Jahre von 15 auf            diese Faktoren werden durch die Am­
erkrankungen bedingt sind. Diese          22 Prozent [1] (Abb. 1). Mehr ältere          putation und den Verlust von sensori­
Risiken werden durch die Folgen des       Menschen bewirken eine größere Be­            scher Rückmeldung und funktionaler
Beinverlusts noch verstärkt. Vorran­      lastung des Gesundheitswesens. Bei            Gelenkkontrolle verstärkt. Obwohl
gig geben das Sturzrisiko und die An­     Gefäßerkrankungen und Diabetes be­            Stürze bei Amputierten allgemein
fälligkeit gegenüber einer Gewebe­        steht unter älteren Menschen eine er­         häufig vorkommen, haben Studien
beschädigung am Stumpf Anlass zur         höhte Prävalenz; sie sind zudem die           gezeigt, dass bei älteren Amputierten
Sorge. Die verordnete Prothesen­          Hauptursachen für Amputationen.               ein erhöhtes Sturzrisiko besteht [4].
technologie muss die Bedürfnisse­         Fünfundsiebzig Prozent aller Ampu­
dieser spezifischen demografischen        tationen werden an Menschen über              Dysvaskuläre
Anwendergruppe berücksichtigen.           65 Jahre vorgenommen, neunzig Pro­
Eine geeignete Kombination aus            zent von ihnen weisen eine vaskuläre
                                                                                        Amputationen
Prothesenfuß, Verbindungssystem           Ätiologie auf [2]. Für das Design effek­      Bei gesunder Funktion strömt Blut
und Linerkonzeption kann Verände­         tiver Prothesenkomponenten für älte­          durch den Körper, versorgt die Ex­
rungen bewirken, die sich für ältere,     re Amputierte ist es daher zwingend           tremitäten mit Sauerstoff und Nähr­
vaskuläre Amputierte als vorteilhaft      erforderlich, die sich verändernden           stoffen und entfernt Abfallstoffe.
erweisen.                                 biomechanischen Anforderungen äl­             Bei Menschen mit Dysvaskularität
                                          terer Menschen sowie die Auswirkun­           ist die Durchblutung eingeschränkt,
Schlüsselwörter: ältere Menschen,         gen der Dysvaskularität auf Haut und          was bedeutet, dass nicht nur weniger
vaskulär, Amputierte, Prothetik           Weichgewebe zu verstehen.                     Nährstoffe zugeführt werden, son­
                                                                                        dern auch, dass sich Abfallstoffe an
Most persons with a leg amputation                                                      der Arterienwand anzusammeln be­
are older than age 65 and have a vas­     Biomechanische                                ginnen. Haut und Weichgewebe sind
cular cause. This group is confronted     Anforderungen älterer                         anfälliger gegen Schädigungen und
with many challenges due to their                                                       Verletzungen; Durchblutungsstörun­
advanced age and vascular diseases.
                                          Menschen                                      gen haben zur Folge, dass das Gewe­
These risks are intensified by the con­   Mit zunehmendem Alter ändern sich             be mehr Zeit benötigt, um zu heilen
sequences of losing a leg. The prima­     die biomechanischen Anforderungen             [5]. Zeigt ein Patient zudem eine peri­
ry concerns are the risk of falling and   des Menschen [3]: Die Beinmuskula­            phere Neuropathie oder Gefühlsstö­
the susceptibility to tissue damage       tur wird schwächer und kann weniger           rungen in den Extremitäten, so kön­
at the residual limb. The prosthesis      Kraft erzeugen, was typischerweise            nen aus Hautverletzungen schnell
technology prescribed must take the       einen verringerten Bewegungsradius            schwerwiegendere Verletzungen wer­
needs of this specific demographic        der Gelenke, eine kürzere Schrittlän­         den, und es kann zu einer Infektion
group into consideration. A suitable      ge, eine geringere Gehgeschwindig­            kommen, noch bevor sie sich feststel­
combination of prosthetic foot, con­      keit und eine größere Variabilität im         len lässt.
nection system and liner design can       Gangbild bedingt. All diese Fakto­               Nach der Amputation sind Haut
lead to changes that are beneficial       ren sind nachweislich mit einem er­           und Weichgewebe des Stumpfes auf­
for elderly vascular amputees.            höhten Sturzrisiko verbunden [4]. Es          grund der Narbenbildung und der
                                          ist aber nicht nur die Variabilität des       zugrunde liegenden Probleme mit
Key words: elderly persons, vascular,     Gangbildes, die das Sturzrisiko bei äl­       der Gewebeheilung anfällig, sodass
amputees, prosthetics                     teren Menschen erhöht: Geschwächte            eine erhöhte Wahrscheinlichkeit

2
                                                                                     Sonderdruck: ORTHOPÄDIE TECHNIK 11/19, Seite 42
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Passteile

der Bildung von Dekubitalgeschwü­
ren ­
    besteht. Studien zufolge ist bei
60,7 Prozent der diabetesbedingt Am­
putierten innerhalb von fünf Jahren
nach der Erstamputation eine zweite,
höhere oder eine kontralaterale Am­
putation erforderlich [6].

Prothesendesign
Beim Prothesendesign ist es wichtig,
die Anforderungen verschiedener de­
mografischer Anwendergruppen zu
berücksichtigen, damit die Prothesen
adäquat an ihre spezifischen Mobi­
litäts- und gesundheitlichen Bedürf­
nisse angepasst sind. Bei älteren, vas­
kulären Amputierten steht die Verbes­                                                                              Abb. 1
serung von Gangqualität und -kom­                                                                                  Deutsche
fort bei gleichzeitiger Verringerung                                                                               Bevölkerung
des Sturzrisikos im Alltag und einem                                                                               über 65 Jahre.
Schutz des verletzlichen Stumpfes im
Mittelpunkt. In diesem Zusammen­
hang können Hydraulikknöchel eine
Lösung bieten: Diese Technologie           dämpfter Knöchelbewegung. Das be­          thoden nutzen, um eine ausreichende
weist zahlreiche bewährte Vorteile für     deutet, dass der Gleichgewichtspunkt       Bodenfreiheit zu erzielen. Für einige
die genannte Altersgruppe auf [7–9].       unterschiedlich sein kann, was eine        Patienten bedeutet dies das Vollfüh­
    Der Aufbau einer geeigneten Pro­       „Selbstausrichtung“ auf geneigtem          ren von Ausgleichsbewegungen wie
these ist darauf ausgerichtet, den Kör­    Untergrund gestattet. Dadurch wer­         z. B. Vaulting („Zehenwippen“). Hy­
perschwerpunkt des Anwenders in            den Kompensationsstrategien über­    ­     draulikknöchelgelenke erreichen das
Relation zu den Gelenken der unteren       flüssig, und es werden eine natürliche     Ende ihres Dorsalflexionsbereichs
Extremitäten so zu platzieren, dass die    Körperhaltung und ein verbessertes         am Ende der Standphase und verblei­
Muskelkraft, die zur Aufrechterhal­        Gleichgewicht gefördert [10].              ben in der Schwungphase in dieser
tung eines stabilen Standes und des           Stürze sind nicht nur eine Folge        Position (Abb. 3). Dadurch kann die
Gleichgewichts des Anwenders erfor­        von Gleichgewichtsverlust – das Stol­      Mindestbodenfreiheit im Vergleich
derlich ist, minimiert wird. Gelenk­       pern beim Gehen ist ein weiterer Fak­      zu starr befestigten herkömmlichen
lose Carbonfederprothesenfüße ver­         tor, der dazu beiträgt. Amputierte ha­     Prothesenfüßen um 18 % erhöht [11]
halten sich elastisch und nutzen die       ben sowohl das sensorische Bewusst­        und die Stolperwahrscheinlichkeit re­
Verformung der Carbonfedern, um            sein für die Fußposition als auch die      duziert werden.
eine Dorsalflexion und eine Plantar­       funktionale Kontrolle über die dorsa­         Hydraulikknöchel beeinflussen zu­
flexion zu erzielen. Das Problem bei       len Beuger des Sprunggelenks verlo­        dem die auf den Stumpf einwirkende
einem solchen Konstruktionsansatz          ren und müssen daher alternative Me­       Belastung: Wenn beim Gehen der Pro­
besteht allerdings darin, dass bei elas­
tischer Bewegung der Prothese zur
Kraft­erzeugung beim Gehen stets ein
bestimmter Ausgangspunkt vorhan­
den ist, zu dem die Prothese bei Ent­
lastung zurückkehrt (Abb. 2). Dies
gestattet z. B. keine Anpassung an
einen geneigten Untergrund, ohne
dass dazu Ausgleichsbewegungen
wie z. B. eine Beugung des Knies er­
forderlich sind. Bei dieser Bewegung
wird die Position des Körperschwer­
punkts des Anwenders in Relation
zur Kniegelenkmitte verändert. In­
folgedessen hat sich die Ausrichtung
verändert, was eine erhöhte Muskel­
beanspruchung und ein verringer­
tes Gleichgewicht zur Folge hat. Hy­       Abb. 2a u. b Unterschiedliche Gelenkprinzipien; a) mechanisches Modell eines her-
draulikknöchelgelenke ermöglichen          kömmlichen energiespeichernden Fußes, der nach der Bewegung wieder in die Aus-
bis zu 12 Grad an viskoelastisch ge­       gangsposition zurückkehrt, b) mechanisches Modell eines Hydraulikknöchelgelenkes.

3
                                                                                   Sonderdruck: ORTHOPÄDIE TECHNIK 11/19, Seite 43
Passteile

Abb. 3 Hydraulikknöchelgelenke bieten im     Abb. 4 Das Avalon-Hydraulikknöchelgelenk.
Vergleich zu starr gelagerten Füßen mehr
Bodenfreiheit in der Schwungphase [12].

thesenfuß den Boden berührt, übt der       geringerer Mobilität zu entsprechen         ­ valon-Fußes ließ sich die Asymme­
                                                                                       A
Boden eine gleich große Gegenkraft         (Abb. 4). Beim Gehen ermöglicht die­        trie in der Standphasendauer zwischen
(Bodenreaktionskraft) auf die Prothe­      se Kombination dem Anwender eine            Prothese und gesunder Gliedmaße
se aus. Diese Kraft wird über die Pro­     einfache Verlagerung seines Körper­         um durchschnittlich 34 % reduzieren
these auf den Stumpf übertragen. Die       schwerpunkts über die Stützbasis hin­       (Abb. 5). Die Prothese wurde länger
Kontrolle der an der Schnittstelle zum     aus nach vorn, um so die gewünschte         belastet, wodurch die Belastungszeit
Boden wirkenden Kraft kann dazu            Schrittlänge zu erzielen. Des Weiteren      der gesunden Gliedmaße verringert
beitragen, die auf den Stumpf wir­         ermöglicht der Dorsalflexionsbereich,       wurde. Dieses Resultat verdeutlicht
kende Belastung zu verringern und          den Fuß einfacher nach hinten zu ver­       das Potenzial des getesteten Fußes hin­
auf diese Weise eine Schädigung des        lagern, um das Aufstehen von einem          sichtlich der Verringerung einer schä­
Stumpfes zu vermeiden. Die Plantar­        Stuhl zu erleichtern [13]. Gehen und        digenden Belastung der gesunden
flexion eines Hydraulikknöchelgelen­       Aufstehen von einer Sitzgelegenheit         Gliedmaße.­Im Rahmen einer weiteren
kes zu Beginn der Standphase hilft da­     mögen trivial erscheinen – für einen        Studie wurde ein einfacher Gehtest mit
bei, die Stoßkraft zu absorbieren und      älteren Amputierten können sie die          Zeiterfassung durchgeführt, um die
den Zeitraum zu verlängern, über den       Aufrechterhaltung seiner sozialen           verbesserte Mobilität von Amputierten
die Kraft ausgeübt wird. Das bedeutet,     Unabhängigkeit bedeuten.                    der Mobilitätsklasse 2 mit dem Avalon-
dass der auf den Stumpf einwirken­             In einer Studie aus dem Jahr 2016       Fuß im Vergleich zu herkömmlichen
de Druckhöchstwert im Vergleich zu         wurde der Avalon-Fuß bei einseitig          Prothesenfüßen zu verdeutlichen [8].
starren, herkömmlichen Füßen um            amputierten Anwendern der Mobi­             Das Resultat: Bei allen Probanden war
bis zu 81 % geringer ist [12]. Des Wei­    litätsklasse 2 mit einem herkömm­           die Gehgeschwindigkeit um durch­
teren wird der Belastungswert um bis       lichen, nichthydraulischen Fußde­           schnittlich 6,5 % höher. Diese Verbes­
zu 87 % reduziert [12]. Diese Verände­     sign verglichen [7]. Bei Nutzung des        serungen erklären womöglich auch
rungen können dazu beitragen, das
empfindliche Stumpfgewebe vaskulä­
rer Amputierter zu schützen.

Der hydraulische
Fuß „Avalon“
Der Avalon-Fuß (Blatchford, Basing­
stoke, Vereinigtes Königreich) besteht
aus einem Hydraulikknöchelgelenk
und einem Kunststoffinnenteil. Das
hydraulische Knöchelgelenk bietet
einen einstellbaren, viskoelastischen
Bewegungsumfang von insgesamt
12° (6° PF und 6° DF); der speziell ge­
formte „Kunststoffkiel“ wurde entwi­
ckelt, um ein leichteres Abrollen zu
ermöglichen und den Anforderun­                    Abb. 5 Die Dorsalflexion des Knöchelgelenkes ermöglicht es, den
gen an Gangbild und Mobilität älterer              Fuß weiter nach hinten zu verlagern, und verringert so die Muskel­
Anwender oder von Anwendern mit                    anstrengung, die zum Aufstehen von einem Stuhl erforderlich ist [13].

4
                                                                                    Sonderdruck: ORTHOPÄDIE TECHNIK 11/19, Seite 44
Passteile

                                                                                     tion aus fortschrittlichem Liner, ei­
                                                                                     ner Vakuumanbindung und der oben
                                                                                     beschriebenen Knöchelgelenktech­
                                                                                     nologie auf einen transtibial vasku­
                                                                                     lär Amputierten der Mobilitätsklas­
                                                                                     se 2 aufgezeigt [21] (Abb. 6). Der Be­
                                                                                     troffene litt seit ca. acht Jahren unter
                                                                                     ständigen Hautproblemen, darunter
                                                                                     Mazeration­und Infektion der Haut,
                                                                                     und hatte bereits einen Revisions­
                                                                                     eingriff in Erwägung gezogen, um
                                                                                     diese Probleme zu beheben. Alter­
                                                                                     nativ begann er mit der Anwendung
                                                                                     eines perforierten Silcare-Breathe-
                                                                                     Liners (Blatchford), um seine Haut
Abb. 6 Zustand des Stumpfs des Anwenders vor und nach Anwendung                      trocken zu halten, und kombinier­
eines perforierten Silcare-Breathe-Liners, eines Vakuumschaftsystems                 te diesen dann mit einem Avalon-­
und eines Avalon-Hydraulikknöchelgelenks [21].                                       Hydraulikknöchelgelenkfuß           und
                                                                                     einem Vakuumschaftsystem. Nach
                                                                                     kontinuierlicher Anwendung die­
das Ergebnis einer weiteren Studie, bei    mit verbundene reibungsbedingte           ser Kombination konnte durch das
der mit dem Avalon-Fuß eine Verbesse­      Gewebeschädigung). Die sichere Ver­       trockenere      Stumpfklima – kombi­
rung des Gangs um 17,3 % und ein An­       bindung verbessert die Prothesenkon­      niert mit verringertem Druck an der
stieg der Anwenderzufriedenheit mit        trolle und die Eigenwahrnehmung           Stumpf-Schaft-Schnittstelle und ei­
dem Gangbild um 21,9 % verzeichnet         (Propriozeption); die verbesserte         nem Vakuum im Schaft – eine maß­
werden konnte, was mit Hilfe des Fra­      Durchblutung fördert die Wundhei­         gebliche Verbesserung seines Hautzu­
gebogens zur Prothesenevaluierung          lung am Stumpf [19].                      stands erzielt werden.
(Prosthesis Evaluation Questionnaire,         Weitere wichtige Aspekte sind Tem­
PEQ) zur Ergebnismessung festgestellt      peratur und Feuchtigkeit an der Ver­
wurde [9].                                 bindung zwischen Stumpf und Schaft:
                                                                                     Schlussfolgerung
                                           Schweißablagerungen auf der Haut          Ein fortgeschrittenes Alter sollte kein
Verbindung zwischen                        können eine Reihe von Hautproble­         Hindernis für eine erfolgreiche pro­
                                           men nach sich ziehen [20], insbeson­      thetische Versorgung sein. Obwohl
Stumpf und Schaft                          dere dann, wenn ein Prothesenliner        Stürze und Schädigungen des Weich­
Neben dem Prothesenfuß hat die Ver­        verwendet wird. Perforierte Liner wur­    gewebes eine besondere Herausforde­
bindung zwischen Stumpf und Schaft         den entwickelt, um eine Ableitung des     rung darstellen, verfügt die Prothe­
den unmittelbarsten Einfluss auf den       Schweißes von der Haut zu ermögli­        sentechnologie über wissenschaft­
Zustand des vaskulären Stumpfgewe­         chen und ein trockenes Stumpfklima        lich als geeignet erwiesene Methoden
bes. Durch Befestigung der Prothese        zu schaffen [21]. Durch die Ableitung     wie z. B. eine Vakuumanbindung und
am Stumpf entsteht so ein zusätzli­        des Schweißes von der Hautoberfläche      eine Hydraulikknöchelgelenktech­
ches „Gelenk“ an der unteren Glied­        wird das Risiko einer Hauterweichung      nologie, um diese Risiken zu senken.
maße. Dieses Gelenk kann Kraft in          und -mazeration gesenkt. Ein trocke­      Der Einsatz dieser Methoden kann
drei Achsrichtungen übertragen und         nerer Verbindungsbereich verbessert­      die genannten Probleme zum einen
in diese Richtungen rotieren; daher        das Mikroklima und reduziert so           kurzfristig beheben und zum anderen
ist eine bestmögliche Verbindung so­       Faktoren, die das Wachstum und die        langfristig durch Verhinderung von
wohl zur Kontrolle als auch für einen      Ausbreitung von Bakterien im Schaft       Stürzen, Gewebeverletzungen und
komfortablen Sitz der Prothese unbe­       anregen. Dies kann sich aktiv auf die     häufigen Facharztbesuchen zu einer
dingt erforderlich [14, 15].               Förderung der Heilung und die Ver­        Senkung der Kosten für die Gesund­
    Ein Vakuumsystem erzeugt durch         besserung des Gewebezustands aus­         heitsversorgung beitragen.
eine luftundurchlässige Abdichtung,        wirken [21]. Die Kombination aus er­
ein Einwegeventil am distalen Ende         höhtem Vakuum und perforiertem
des Schaftes und eine mechanische          Liner­hat noch weitere Vorteile, da der   Für die Autoren:
Pumpe einen Unterdruck am gesam­           Unterdruck direkt auf die Haut ein­       Dr. Mike McGrath
ten Stumpf, der den Schaft sicher dar­     wirken kann [21] und auf diese Weise­     Research Scientist Clinical Evidence
an fixiert. Das Vakuum unterstützt zu­     Schweiß und Feuchtigkeit von der          Blatchford Limited
dem die Durchblutung des Stumpfes          Hautoberfläche ableitet.                  Unit D Antura, Bond Close
sowie die Stabilisierung des Stumpf­                                                 Basingstoke, RG24 8PZ
volumens [16] und verbessert die Sau­                                                United Kingdom
erstoff- und Feuchtigkeitsversorgung
                                           Fallstudie                                Mike.mcgrath@blatchford.co.uk
des Gewebes [17]. Somit wird die Re­       In einer kürzlich erschienenen wis­
lativbewegung zwischen Stumpf und          senschaftlichen Publikation wurden
Schaft reduziert [18] (ebenso eine da­     die Auswirkungen einer Kombina­           Begutachteter Beitrag/reviewed paper

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                                                                                 Sonderdruck: ORTHOPÄDIE TECHNIK 11/19, Seite 45
Passteile

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                                                                                   Sonderdruck: ORTHOPÄDIE TECHNIK 11/19, Seite 46
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