Studie zu Funktion und Wirkungsweise der BORT DynamicFX ...

Die BORT DynamicFX Rumpforthese – eine neue dynamisch aktive WirbelsäulenortheseEntwicklung, Wirkungsweise, erste ErgebnisseR. Bertagnoli S. Nickl H. HabbichtProSpine, First European Center for Spine Arthroplasty and Associated Nonfusion TechnologiesMussinanstrasse 6, Bogen, Deutschlande-mail: info@pro-spine.com1. ZusammenfassungIn einer prospektiven Studie mit 60 Patientenwerden die Handhabbarkeit und therapeutischeWirksamkeit der dynamischen BORTDynamicFX Rumpforthese untersucht. Ein Zielder Studie war die Erfassung von Parameternin der Anwendung mit 60 Patienten, um dasTestmodell zu optimieren. Im Anschluss andiese Erprobungsphase wurden weitere 30 Patientenmit der neuen Orthese in diese Studieeingeschlossen. Diese neue Rumpfortheseder Firma Bort bietet ein anpassbares dynamischesSystem mit einem Zugfedersystem in 5verschiedenen Stärken, einer Basisplatte in 4unterschiedlichen Längen sowie einem suprasternalenKlettverschluss. Dies erhöht nicht nurdie Effizienz der Orthese sondern auch derenTragekomfort.Im Vergleich zu herkömmlichen Orthesen bietetdie BORT DynamicFX mit ihrem breiten variablenRegulierungssystem die Möglichkeit einerindividuellen Feinanpassung an die Anatomiedes Patienten.Schlussfolgernd kann festgehalten werden,dass durch eine Therapie mit der BORTDynamicFX Rückenorthese, eine Kräftigungder Rückenmuskulatur unterstützt werdenkann. Dies führt zu einer Verbesserung derKörperhaltung, eine physiologische Aufrichtungder Wirbelsäule wird unterstützt. Im Laufe derHilfsmitteltherapie mit der BORT DynamicFXRückenorthese reduziert sich daher durch aktivenaufrichtenden Kräfteeinfluss derKyphosewinkel der Brustwirbelsäule, es kommtdadurch auch zu einer absoluten Körpergrößenzunahme.Als weiterer positiver Effekt dieserRebalancierungsprozesse ist eine Minderungdes Sturzrisikos zu sehen, da die Wirbelsäuleihre Funktion als Achs-Organ besser erfüllenkann. Dies insbesondere bei Patienten,die einer Kräftigungstherapie ohne Orthese aktuellnicht zugänglich wären: z. B. postoperativoder wegen statisch muskulärer Schmerzen.Die Mobilisationsfähigkeit wird durch die aktiveDynamisierungseigenschaften der neuenOrthese verbessert. Die Korrektur des Körperschwerpunktesverhilft den Trägern der BORTDynamicFX Rückenorthese nicht nur zu einerSchmerzreduzierung sondern auch funktionellzu mehr Sicherheit im Alltag. Aktivitäten, welchedas allgemeine Wohlbefinden und dieLeistungsfähigkeit verbessern, können ausgeübt,Lebensqualität kann ohne große Einschränkungenzurück gewonnen werden.KeywordsDynamisch aktive Orthese Borthese DynamicFX Rumpforthese Rückenorthese Haltungskorrektur1

3. Material und Methoden3.1. Biomechanische TestsIn der initialen Entwicklungsphase der BORTDynamicFX Rückenorthese wurden in einerbiomechanischen Studie die maximal auftretendenaufrichtenden Kräfte ermittelt, die dieMuskulatur unterstützen sollen [9].Die Orthese besteht aus zwei einstellbarenSchultergurten, die mit einer Basisplatte amRücken mit Zugfedern (Abb. 2) unterschiedlicherSteifigkeit verbunden sind. Die Kraftmessungerfolgt über eine Druckmessfolie zwischenKörper und Orthese, die individuell anden Patienten angepasst wurde.Abbildung 2 Prototyp BORT DynamicFX Orthese. Diebeiden Schultergurte sowie der zentral über der Wirbelsäuleliegende Gurt werden über Federn vorgespannt.6 Probanden im Alter zwischen 42 und 78 Jahren(4 weibliche und 2 männliche) gingen hierbeiin eine normale Rumpfbeuge und eineschräge Rumpfbeuge.Jeder Patient führte zwei Übungen durch(Abb. 3)Abbildung 3 Biomechanischer Versuchsaufbau:2 Testpositionen Übungen a) gerade Rumpfbeuge b)schräge Rumpfbeuge, bei der ein Gegenstand 20 cm vorund links seitlich der linken Fußspitze anvisiert wurde. Kniewurden bei beiden Übungen gestreckt gehalten [9].3.2. Klinische StudieZwischen November 2008 und September2010 wurden im Rahmen einer nichtrandomisierten,prospektiven Studie in zwei zeitlichvoneinander abgegrenzten Phasen Daten von60 Patienten erhoben. Die Patienten befandensich entweder zu einer konservativen oderoperativen Therapie in Behandlung. In die Studiewurden Patienten mit degenerativen Bandscheibenerkrankungender Grade 2-5 nachThompson et al. [3], Patienten mitSpondylolisthesen, Wirbelkanalstenosen,stabilen osteoporotischen Frakturen und Kyphosenbei M. Scheuermann eingeschlossen,die über behandlungsresistente Thorakolumbalgienoder Lumboischialgien von >3 Monatenklagten.Die Schmerzintensitäten waren dabei sehr variabel(VAS global 6-10).3.2.1. Phase 1(Pilotphase mit limitierter Prototypenzahl)Die initial durchgeführte Pilotstudie diente vorallem dazu, die Orthese für den praktischenEinsatz zu evaluieren und deren Erkenntnissein die Verbesserung der Orthese einfließen zulassen, um die Voraussetzung für eine Serienproduktionzu schaffen.4

anatomisch korrekte Haltung der Lendenwirbelsäule.Die Anpassung des kalt verformbarenRückenteils kann sogar ohne Werkzeug erfolgen.Die Intensität der Dynamik wird durchfünf austauschbare Zugfederelemente in unterschiedlicherStärke (30 N, 40 N, 50 N, 60 N,80 N) reguliert, sie korrigieren die Fehlstatikund erlauben eine individuelle Anpassung andie jeweiligen Erfordernisse, wie die Indikation,das Körpergewicht, oder die Größe sowie einedurch die individuelle Feinabstimmung derKrafteinstellungen auf die unterschiedlichenErfordernisse postoperativer Nachbehandlungenbei Verwendung unterschiedlicher Operationstechniken.Durch die individuell einstellbareKompression des Bauchraumes kann zusätzlicheine die Lendenwirbelsäule entlastendeentlordosierende Wirkung erzielt werden.6. DiskussionDie Indikation zur Therapie von Wirbelsäulenpatientenmit der dynamischen aktiven OrtheseBORT DynamicFX Rückenorthese umfasst imwesentlichen die gesamten Ausbildungsgradeder degenerativen Wirbelsäulenerkrankungensowie die postoperative Versorgung von lumbalen,nicht instrumentierten und instrumentiertenWirbelsäulenoperationen. Der beste Effektkann dabei bei Patienten erreicht werden, diemit bewegungserhaltenden Implantaten operativversorgt wurden, da bei diesen Eingriffendas aktive stabilisierende Subsystem dieRumpfmuskulatur erhalten bleibt [10]. Die verwendeteOrthese übt bereits im aufrechtenStand reklinierende Kräfte auf den Schultergürtelaus. Diese steigen bei Rumpfbeugen aufWerte an, die unterhalb der maximalen Muskelkräfte,beispielsweise der Rumpfflexorenliegen und damit die Muskelfunktion wie gewünschtnicht ersetzen, diese aber effektiv unterstützenkönnen. Die maximale isometrischeKraft der Rumpfflexoren wird für gesunde Probandenmit 250 - 370 N angeben [11]. Diedurch die BORT DynamicFX Orthese verursachtenKraftwerte lagen mit bis zu 60N deutlichunter diesen Maximalwerten, womit circa20% der durch Muskelkraft erzeugten Kräftedurch die Orthese übernommen werden können.Die Bewegungsmessung ergab, dasstrotz individueller Unterschiede in der Art undWeise der Bewegungsausführung eine zunehmendeBeugung des Rumpfes nach vorneoder schräg vorne mit einer zunehmenden aufrichtenKraft verbunden ist und damit universellseine gewünschte Wirkung entfaltet. Dadurchwird in optimaler Weise eine Stimulation derMuskulatur im Sinne eines Bio-Feedback erreichtund so ein Trainingseffekt trotzOrthesenbehandlung ermöglicht.Insgesamt werden durch die dynamische Aufrichtungder Lendenwirbelsäule eine Schmerzlinderung,ein Muskelerhalt sowie eine Haltungsverbesserungerzielt, ohne auf den durchAktivierung der Rumpfmuskulatur bewirktenTrainingseffekt zu verzichten.Schlussfolgernd kann festgehalten werden,dass durch eine Therapie mit der BORTDynamicFX Rückenorthese, eine Kräftigungder Rückenmuskulatur unterstützt werdenkann. Dies führt nicht nur zu einer Verbesserungder Körperhaltung im Sinne einer physiologischenAufrichtung der Wirbelsäule, sondernsogar zu einem aktiv aufrichtenden Kräfteeinfluss,der den globalen Kyphosewinkel derBrustwirbelsäule reduziert. Als Nebeneffektkommt esdadurch auch zu einer absoluten Körpergrößenzunahme.Durch diesenRebalanzierungsprozess kann eine Minderungdes Sturzrisikos erreicht werden, da die Wirbelsäuleihre Funktion als Achs-Organ bessererfüllen kann. Dies insbesondere bei Patien-8

ten, die einer Kräftigungstherapie ohne Ortheseaktuell nicht zugänglich wären: z. B. postoperativoder wegen statisch muskulärerSchmerzen. Die Mobilisationsfähigkeit wirddurch die aktiven Dynamisierungseigenschaftender neuen Orthese verbessert.Die aktive Korrektur des Körperschwerpunktesverhilft den Trägern der BORT DynamicFXRückenorthese nicht nur zu einer Schmerzreduzierung,sondern auch funktionell zu mehrSicherheit im Alltag. Aktivitäten, welche dasallgemeine Wohlbefinden und die Leistungsfähigkeitverbessern, können ausgeübt, Lebensqualitätkann ohne große Einschränkungen zurückgewonnen werden.Literatur[1] Wenig C., Schmidt C, Kohlmann T., SchweikertThe costs of back pain in GermanyEuropean Journal of Pain Vol 13 (3) (2009): 280 – 286[2] Hofmann F., Bolm-Audorff U., Dupuis H., Rehder U.:Berufsbedingte Wirbelsäulenerkrankungen – Biomechanik,Epidemiologie, Exposition, Klinik und Begutachtung.Zbl. Arbeitsmed. 52 (2002) 78-103[3] Thompson JP., Pearce RH., Schechter MT., et al.Preliminary evaluation of a scheme for grading the grossmorphology of the human intervertebral disc.Spine 1990;15:411-5.[4] Atsushi Fujiwara et al.The Relationship between facet joint osteoarthritis and discdegeneration of the lumbar spine: an MRI studyEuropeanSpine Journal, Volume 8, Number 5, 396-401.[5] Bertagnoli R., HrsgBewegungserhaltende Wirbelsäulenchirurgie1.Auflage Urban&Fischer München 2010[6] Bertagnoli R.Motion preservation- disc replacement for lumbar degenerativedisorders with the ProDisc L prosthesis In: SzpalskiM. et al (Hrsg) Non fusion technologies in spine surgeryLippincott Williams & Wilkins Philadelphia 2007 pp. 181-6[7] Grage-Roßmann B.Rumpforthesen und ihre FunktionsprinzipienOrthopädietechnik 8/10: 573 - 579[8] Franke J.Elastische Rumpforthesen in der Behandlung der OsteoporoseOrthopädietechnik 9/02 :720 – 729[9] Kienle A., Vogel R., Wilke H.-J.,Aufrichtende Kraft der Bort DynamicFX WirbelsäulenortheseStraightening forces of the Bort DynamicFX thoracolumbarorthosisSpineServ GmbH & Co.KgSöflinger Strasse 100 89077 Ulm / Germany[10] Manohar M. PanjabiThe Stabilizing System of the Spine. Part I. Function, Dysfunction,Adaptation, and EnhancementJ. of Spinal Dis. & Techniques 1992 Vol.5 No.4; 383-389[11] Schmid T., Mederer A., Weishaupt P., Möckel F.,Prochnow T.Die wirbelsäulenstabilisierende Muskulatur bei LäufernSportver Sportschad 2002; 16:59 – 639