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die gleiche Bewegung durch exzentrische Muskelaktivitäten realisiert wird. Mit diesen biomechanischen Überlegungen wird die Leistungsfähigkeit exoprothetischer Kniegelenke bewertbar (Abb.1). Der derzeitige Stand der Technik erlaubt, Bewegungen technisch gut nachzuvollziehen, die natürlicherweise muskulär exzentrisch ausgeführt werden. Als Konstruktionselemente eignen sich auf fluidmechanischer Basis arbeitende Prinzipien wie Hydraulikdämpfer. Für die Nachbildung konzentrischer Muskelkontraktionen werden Aktuatoren benötigt, deren Dimensionierung gegenwärtig ein autonom arbeitendes Kniegelenk nicht realisieren lässt. Somit fehlen selbst bei den modernsten Prothesenkniegelenken noch wesentliche Funktionsei-genschaften für eine annähernd vollständige Wiederherstellung der mechanischen Leistungscharakteristik einer natürlichen Extremität. Die technischen Voraussetzung für prothetische Versorgungen geben keinen Anlass, von einer Überversorgung sprechen zu können. Abb.1: Bewertung der Leistungsfähigkeit von Prothesen-kniegelenken auf der Basis der Muskelaktivitäten zur Kniebewegung unter Belastung für Alltagsbewegungen Systematisierung von Kniegelenken Eine Alternative zu konstruktiv basierten Ordnungsschemen der Kniegelenke stellt eine biomechanisch orientierte Bewertung der Leistungsfähigkeit von prothetischen Kniegelenken, gemessen am Ersatzgrad der natürlichen Kniebewegung, dar. Für die häufigste Art menschlicher Fortbewegung, dem Gehen, sind die folgenden Kriterien denkbar: • Sicherheit bei Lastübernahme • Kniebeugung unter Belastung • Schaltung zwischen Standphasen- und Schwungphasenmodus • Effektivität der Schwungphasensteuerung • funktionelle Prothesenlänge in der mittleren Schwungphase. Im Rahmen dieses Beitrages wird auf die Kniebeugung unter Last und der Schaltung zwischen Stansphasen- und Schwungphasenmodus näher eingegangen. 10 à-dire qu'ils se rallongent sous le développement de la force. On remarque aussi que pour des mouvements qui semblent identiques vus de l'extérieur, par exemple la flexion du genou sous charge, il y a des situations qui sont réalisées par activité musculaire concentrique et d'autre part, il y a des situations dans lesquelles le même mouvement est réalisé par activité musculaire excentrique. Avec ces considérations biomécaniques, la performance des articulations de genou exoprothétiques devient évaluable (fig. 1). L'état de la technique actuel permet de bien comprendre techniquement les mouvements qui sont réalisés naturellement par activité musculaire excentrique. Comme éléments de construction, les principes travaillant sur la base fluide-mécanique, par exemple les amortisseurs hydrauliques, sont appropriés. Pour reproduire les contractions musculaires concentriques on a besoin de composants activateurs, dont les dimensions ne peuvent pas être réalisées actuellement dans une articulation de genou fonctionnant de manière autonome. Ainsi, même les plus modernes articulations de genou prothétiques manquent toujours de propriétés fonctionnelles essentielles pour une restauration pratiquement complète des caractéristiques mécaniques de performance d'un membre naturel. Les conditions techniques pour les appareillages prothétiques ne donnent pas lieu à pouvoir parler d'un sur-appareillage. Fig. 1: Evaluation de la performance d'articulations de genou prothétiques sur la base de l'activité musculaire nécessaire au mouvement du genou sous charge pour des mouvements quotidiens Systématisation des articulations de genou Une évaluation de la performance des articulations de genou prothétiques orientée vers la biomécanique, par la mesure du degré de restitution du mouvement du genou naturel, représente une alternative à des principes de classification des articulations de genou basés sur la construction. Pour la forme de locomotion humaine la plus fréquente – la marche – les critères suivants sont retenus: • Sécurité lors de la prise de charge • Flexion du genou sous charge • Changement entre le mode de la phase d'appui et le mode de la phase pendulaire • Effectivité de la commande de la phase pendulaire • Longueur fonctionnelle de la prothèse au milieu de la phase pendulaire Dans le cadre de cet article, la flexion du genou sous charge et le changement entre le mode de la phase d'appui et le mode de la phase pendulaire sont décrits de manière plus détaillée.
Kniebeugung unter Last Es ist unstrittig, die Kniebeugung unter Last ist für den möglichen Rehabilitationsgrad des Amputierten außerordentlich bedeutend. Die Kniegelenke lassen sich bezüglich ihrer Eigenschaft, Kniebeugung unter Belastung zu ermöglichen, in drei Gruppen einteilen (Abb. 2): • keine Kniebeugung • Kniebeugung wird limitiert • Kniebeugung wird nicht limitiert. Alle Kniegelenke, deren Standphasensicherungsprinzip die Sperre, eine Bremse, die Vier-Achs-Polyzentrik oder die reine Monozentrik ist, bieten den Amputierten die technische Voraussetzung, ausschließlich für das Gehen auf horizontalem Untergrund gut versorgt zu werden. Selbst so einfache Bewegung wie das Setzen werden von dieser Prothesentechnik nicht unterstützt. Die Kraft muss beim Hinsetzen über die kontralaterale Extremität und die Arme aufgebracht werden. Gelenke mit einem Bouncing-Adapter und Polyzentriken mit mehr als vier Achsen können eine limitierte Kniebeugung bei Belastung zulassen. Diese Konstruktionen reduzieren den Stoß, der bei der Lastübernahme auftritt. Innerhalb dieser Gruppe von Kniegelenken sollte beachtet werden, dass ein Kniebeugewinkel größer als 5 Grad nur möglich wird, wenn eine Standphasenextensionsdämpfung eingebaut ist. Fehlt die Extensionsdämpfung, wird in der mittleren Standphase die Kniebeugung schlagartig in die gestreckte Position des Gelenkes zurückgeführt. Deshalb kann zur Zeit nur mit dem Kniegelenk 3R60 die Standphasenbeugung bis 15 Grad ausgeführt werden. Durch diesen Beugewinkel wird zusätzlich zur Standphasen-beugung das Gehen auf Schrägen mit einer geringen Neigung gut möglich. Dabei ist auch die funktionelle Verkürzung der Prothese in der Schwungphase von Vorteil. Das prothesenseitig gestützte Schrägen- und Stufenab-gehen setzt yieldende Systeme voraus. Erst diese Technik erlaubt den Amputierten Schritt über Schritt die Abwärtsbewegung. Selbst das normale, scheinbar einfache Hinsetzen erfordert genau diese Gelenkkonstruktionen. Bedacht werden sollte, dass sich die yieldenden Kniegelenke bezüglich der Anforderungen an die Stumpfleistungsfähigkeit nicht gleichwertig sind, sie unterscheiden sich erheblich. Abb 2: Technische Voraussetzung der Rehabilitation; Prinzipien der Standphasensicherung von Prothesenknie-gelenken, die Kniebeugung unter Last nicht, limitiert oder nicht limitiert zulassen Flexion du genou sous charge Il est incontestable que la flexion du genou sous charge est extraordinairement importante pour le degré de rééducation possible de l'amputé. Concernant leur propriété de permettre une flexion du genou sous charge, les articulations de genou peuvent être classées en trois groupes (fig. 2): • Pas de flexion du genou • La flexion du genou est limitée. • La flexion du genou n'est pas limitée. Toutes les articulations de genou dont le principe de sécurité de la phase d'appui est assuré par verrou, par un frein, par la construction polycentrique à quatre axes ou par la construction monocentrique, offrent à l'amputé la condition technique pour un bon appareillage mais exclusivement pour la marche sur des terrains plats. Même des mouvements simples comme par exemple s'asseoir, ne sont pas soutenus par cette technologie prothétique. La force dont on a besoin pour s'asseoir doit être fournie à l'aide du membre controlatéral et des bras. Les articulations avec un adaptateur «bouncing» (rebondissement) et une construction polycentrique à plus de quatre axes peuvent permettre une flexion du genou sous charge limitée. Ces constructions réduisent le choc qui se produit lors de la prise de charge. Dans ce groupe d'articulations de genou, on doit prêter attention au fait qu'un angle de flexion du genou de plus de 5 degrés ne devient possible qu'avec un amortisseur d'extension de la phase d'appui intégré. Sans un tel amortissement d'extension, la flexion du genou serait – au milieu de la phase d'appui – soudainement ramenée à la position d'extension de l'articulation. Pour cette raison, actuellement la flexion de la phase d'appui jusqu'à 15 degrés ne peut être effectuée qu'avec l'articulation de genou 3R60. Grâce à cet angle de flexion la marche sur des pentes à inclinaison faible devient possible. Pour cela, le raccourcissement fonctionnel de la prothèse dans la phase pendulaire est également avantageux. La marche descendante sur des pentes et escaliers soutenue par la prothèse nécessite des systèmes avec yielding. C'est seulement cette technologie qui permet aux amputés le mouvement descendant à pas alternés. Et même le mouvement normal de s'asseoir, qui semble être si simple, nécessite exactement ces types de construction d'articulation. Il faut considérer, cependant, que les articulations de genou avec yielding ne sont pas du tout identiques quant aux exigences envers la capacité du moignon, mais qu'elles se distinguent considérablement. Changement entre le mode de la phase d'appui et le mode de la phase pendulaire Les résistances de l'articulation requises dans la phase pendulaire et dans la phase d'appui sont d’un ordre de grandeur tout à fait différent. Si l'articulation de genou garde la résistance de la phase d'appui quand la jambe est dans la phase pendulaire, l'articulation de genou se comportera comme une articulation raide. Si la résistance de la phase pendulaire reste activée dans l'articulation de genou pendant la phase d'appui, l'amputé inévitablement tombera à 11
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