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1 / 13 Bericht Nr. 11010501 R1 Stabilisierende Wirkung der DorsoFX Rückenorthese (BORT GmbH) Prüfbericht Projekt Projektname Vergleichende biomechanische Untersuchungen mit der BORT DorsoFX Rückenorthese Projekt Nr. 11010501 Kunde Name BORT GmbH Adresse Ziegeleistr. 39 - 43 D-71384 Weinstadt-Benzach Testung Autoren Annette Kienle, Sali Saidi, Hans-Joachim Wilke Herausgabeort SpineServ, D-89077 Ulm Datum 11. Oktober 2012 Ulm, 11. Oktober 2012 Ort, Datum Prof. Dr. Hans-Joachim Wilke PD Dr. Annette Kienle - Technischer Leiter - Hinweise: (1) Dieser Prüfbericht ersetzt alle gegebenenfalls bisher herausgegebenen vorläufigen Prüfberichte. Diese werden hiermit als ungültig erklärt. (2) Die Prüfergebnisse beziehen sich ausschließlich auf die geprüften Prüfgegenstände. (3) Ohne schriftliche Genehmigung durch die SpineServ GmbH & Co. KG ist eine auszugsweise Vervielfältigung des Prüfberichtes nicht gestattet.

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Bericht Nr. 11010501 R1

Stabilisierende Wirkung der

DorsoFX Rückenorthese (BORT GmbH)

Prüfbericht

Projekt

Projektname Vergleichende biomechanische Untersuchungen mit der BORT DorsoFX

Rückenorthese

Projekt Nr. 11010501

Kunde

Name BORT GmbH

Adresse Ziegeleistr. 39 - 43

D-71384 Weinstadt-Benzach

Testung

Autoren Annette Kienle, Sali Saidi, Hans-Joachim Wilke

Herausgabeort SpineServ, D-89077 Ulm

Datum 11. Oktober 2012

Ulm, 11. Oktober 2012

Ort, Datum Prof. Dr. Hans-Joachim Wilke

PD Dr. Annette Kienle

- Technischer Leiter - Hinweise:

(1) Dieser Prüfbericht ersetzt alle gegebenenfalls bisher herausgegebenen vorläufigen Prüfberichte. Diese werden hiermit als ungültig erklärt.

(2) Die Prüfergebnisse beziehen sich ausschließlich auf die geprüften Prüfgegenstände. (3) Ohne schriftliche Genehmigung durch die SpineServ GmbH & Co. KG ist eine auszugsweise Vervielfältigung des

Prüfberichtes nicht gestattet.

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Inhaltsverzeichnis

1. Zusammenfassung .................................................................................................................... 2

2. Einleitung ................................................................................................................................... 3

3. Material und Methoden .............................................................................................................. 4

3.1 Orthese ................................................................................................................................. 4

3.2 Probanden ............................................................................................................................ 4

3.3 Übungen ............................................................................................................................... 5

3.4 Erfassung der Wirbelsäulenbewegung .................................................................................. 6

3.5 Erfassung des Berührungsdrucks ......................................................................................... 7

3.6 Datenauswertung und Statistik ............................................................................................. 7

4. Ergebnisse ................................................................................................................................. 8

4.1 Stabilisierende Wirkung ........................................................................................................ 8

4.2 Berührungsdruck .................................................................................................................10

5. Diskussion ............................................................................................................................... 11

5.1 Stabilisierende Wirkung .......................................................................................................11

5.2 Berührungsdruck .................................................................................................................12

6. Schlussfolgerung .................................................................................................................... 12

7. Literatur .................................................................................................................................... 13

1. Zusammenfassung

Diverse Erkrankungen und Verletzungen der Bandscheiben oder der Wirbel erfordern die

Ruhigstellung der betroffenen Wirbelsäulenabschnitte. Hierzu kommen Rückenorthesen zum

Einsatz. Diese sind meist aus mehreren unterschiedlichen Komponenten aufgebaut. Hierdurch soll

sich ihre stabilisierende Wirkung auf die Wirbelsäule gezielt beeinflussen lassen. Nachteilhaft ist

die damit verbundene aufwändige Handhabung. Um diese zu vereinfachen, wurde die neue

DorsoFX Rückenorthese (BORT GmbH) entwickelt. Sie besteht aus nur drei Komponenten, die

trotz ihrer geringen Zahl über Form und Ausrichtung eine optimale Stabilisierung der Wirbelsäule

gewährleisten sollen. Ziel der vorliegenden Studie war es, in vergleichenden biomechanischen

Untersuchungen diese stabilisierende Wirkung zu quantifizieren.

Zehn gesunde Probanden (22-44 Jahre, 5 männlich, 5 weiblich) wurden aufgefordert, fünf

Übungen ohne Orthese, mit der neuen DorsoFX Rückenorthese sowie mit einer vergleichbaren

Referenzorthese durchzuführen. Die Übungen umfassten Flexion/Extension, Seitneigung nach

rechts, axiale Rotation nach rechts und eine kombinierte Bewegung aus Flexion, Seitneigung und

Rotation. Während der jeweils fünf Wiederholungsmessungen wurde der Bewegungsumfang

zwischen dem siebten Halswirbel und dem Becken mittels eines ultraschallbasierten

Bewegungsanalysesystems erfasst (CMS 20, Zebris Medical GmbH). Zudem wurde der

Berührungsdruck zwischen Orthese und Körperoberfläche im Bereich der linken Brust

aufgezeichnet (Pressure Sensor 5051/50, Tekscan Inc.).

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Die Ergebnisse zeigten, dass beide Orthesen in allen getesteten Bewegungsrichtungen einen

statistisch signifikant stabilisierenden Effekt aufwiesen. Dieser war in axialer Rotation mit einer

Reduktion des Bewegungsumfanges um 69% (DorsoFX) bzw. 68% (Referenz) am stärksten

ausgeprägt. Der geringste stabilisierende Effekt war in der Sagittalebene zu verzeichnen, wobei

hier für die DorsoFX Rückenorthese der kleinste Wert (42%) in Extension, für die Referenzorthese

dagegen in Flexion (42%) gemessen wurde. Die Unterschiede zwischen den beiden Orthesen

waren gering und nicht statistisch signifikant. Einzige Ausnahme stellte die Extension dar. Dort

schnitt die DorsoFX Rückenorthese statistisch signifikant schlechter ab. Da die

Bewegungsmessung die gesamte Brustwirbelsäule einschloss, die Rückenplatte der DorsoFX

Rückenorthese jedoch nach cranial kürzer war als die der Referenzorthese, kann dieser

Unterschied durch ein Mehr an Bewegung in den oberen, nicht versorgten thorakalen Segmenten

erklärt werden.

Bereits zu Beginn der Bewegung lag bei beiden Orthesen ein verglichen mit dem Blutdruck hoher

Berührungsdruck von 295 mmHg (DorsoFX) bzw. 284 mmHg (Referenzorthese) vor. Läge dieser

Druck permanent an, müsste mit Haut-/Gewebeschädigungen gerechnet werden. Da aber die

Druckpunkte bei Bewegung wandern, liegen an den einzelnen Hautarealen stark wechselnde

Drücke an. Phasen der Belastung wechseln mit Phasen der Entlastung. Zudem fielen die

Druckanstiege während der Bewegung mit ca. 10 bis 50 mmHg verhältnismäßig klein aus.

Statistisch signifikante Unterschiede zwischen den Orthesen lagen nicht vor.

Schlussfolgernd deutet die vorliegende Studie an, dass beide getesteten Orthesen eine sehr

ähnliche stabilisierende Wirkung entfalten. Eine vollständige Ruhigstellung der Wirbelsäule kann

nicht erreicht werden, ihre Beweglichkeit nimmt jedoch in allen Bewegungsrichtungen signifikant

ab. Eine noch effektivere Ruhigstellung setzt vermutlich den operativen Einsatz stabilisierender

Implantate voraus.

2. Einleitung

Eine vorübergehende Ruhigstellung der Wirbelsäule ist bei zahlreichen Erkrankungen und

Verletzungen der Wirbel oder der Bandscheiben indiziert. Das früher häufig eingesetzte

Gipskorsett bietet den Vorteil, initial individuell an den Körperbau des Patienten angepasst zu sein.

Es kann jedoch nicht nachjustiert werden und ist auf Dauer wenig komfortabel. Als Alternative hat

sich daher die Rückenorthese etabliert, die bei Bedarf jederzeit abgenommen und wieder angelegt

werden kann. Durch eine Kombination aus Elementen unterschiedlicher Steifigkeit, Geometrie und

Ausrichtung soll eine Stützwirkung auf die Wirbelsäule ausgeübt werden. Da zudem eine

Anpassung an den individuellen Körperbau der Patienten möglich sein muss, sind Rückenorthesen

meist aus zahlreichen einzeln justierbaren Komponenten aufgebaut und damit aufwändig

anzulegen. Auf diesem Hintergrund wurde die neue DorsoFX Rückenorthese (BORT GmbH)

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entwickelt. Sie ist aus nur drei Komponenten aufgebaut, die in diversen Größen miteinander

kombiniert werden können. Material, Form und Ausrichtung dieser Komponenten sollen eine

optimale Stabilisierung der Wirbelsäule gewährleisten.

Ziel der vorliegenden Studie war es, die stabilisierende Wirkung der neuen BORT DorsoFX

Rückenorthese zu quantifizieren. Um die Ergebnisse besser einordnen zu können, sollten

identische Versuche mit einer etablierten Referenzorthese durchgeführt werden. Zusätzliche

Messungen des Berührungsdruckes zwischen Orthese und Körperoberfläche sollten Hinweise auf

die lokale Stützwirkung und den Tragekomfort liefern.

3. Material und Methoden

3.1 Orthese

Die neue BORT DorsoFX Rückenorthese (BORT GmbH, 71384 Weinstadt-Benzach) besteht aus

drei Komponenten: einer Rückenplatte, einem Brustteil und einem Beckenteil (Abbildung 1). Die

Rückenplatte wird in drei verschiedenen Größen angeboten (S, M, L), Brust- und Beckenteil in

jeweils sechs Größen (0, 1, 2, 3, 4, 5). Alle Größen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.

Unter der Orthese wird eine Leibbinde getragen.

Die Referenzorthese besteht aus einem karbonverstärkten Rückenteil im Verbund mit elastischen

Komponenten (Abbildung 2). Sie wird abhängig vom Leibumfang in vier Größen angeboten, jeweils

in einer Version „Short“ und einer Version „Long“, die von der Körpergröße abhängt.

Abbildung 1 DorsoFX Rückenorthese (BORT GmbH).

3.2 Probanden

Insgesamt zehn Probanden (fünf männlich, fünf weiblich) wurden in die Studie eingeschlossen

(Tabelle 1). Das Alter der Probanden lag zwischen 22 und 44 Jahren und betrug im Mittel 29,8

Jahre. Alle Probanden waren wirbelsäulengesund, da mit Patienten standardisierte Rumpf-

bewegungen nicht hätten durchgeführt werden können. Außerdem sind mit gesunden Probanden

reproduzierbarere Ergebnisse zu erwarten.

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Die Orthesen wurden individuell an jeden einzelnen Probanden angepasst.

Tabelle 1 Eckdaten der zehn Probanden. Die Größe der Orthesen wurde individuell angepasst.

Ge- Gewicht Größe DorsoFX Referenzorthese

Nr. Alter schlecht in kg in cm Hüftumfang Brustumfang Rückenlänge Größe/Version

1 32 w 63 164 1 2 S 1/Short

2 24 w 52 156 0 1 S 1/Short

3 22 w 52 158 0 0 S 1/Short

4 30 m 72 184 0 2 M 2/Long

5 39 m 76 185 1 3 M 2/Long

6 44 m 85 180 1 3 M 2/Long

7 23 w 62 163 1 2 L 1/Short

8 37 m 83 187 1 3 M 2/Long

9 22 w 48 164 0 0 M 1/Short

10 25 m 72 177 1 3 M 2/Long

3.3 Übungen

Jeder Proband führte jeweils ohne und mit den beiden Orthesen vier Übungen durch (Abbildungen

3 und 4, Tabelle 2). Die Probanden wurden angewiesen, die jeweilige Bewegung stets soweit wie

möglich durchzuführen, ohne und mit Orthese mit gleichem Kraftaufwand und mit konstanter

Geschwindigkeit.

Vertikale und horizontale Linien an den Wänden des Versuchsraumes erleichterten die

reproduzierbare Durchführung der Bewegungen. Außerdem diente eine Standlinie der Einnahme

immer derselben Startposition (Abbildung 4).

Tabelle 2 Jeweils ohne und mit den beiden Orthesen durchgeführte Übungen. Aus den vier Übungen resultierten fünf verschiedene Bewegungen.

Nr. Übung Beschreibung resultierende Bewegung

1 Flexion / Extension

- Stehen, dabei Fußspitzen an Standlinie - aufrechte Haltung - Füße in angenehmem Abstand - Knie durchgestreckt - eben nach vorne und hinten beugen

Flexion, Extension

2 Seitneigung - Stehen, dabei Fußspitzen an Standlinie - aufrechte Haltung - Füße in angenehmem Abstand - Knie durchgestreckt - eben nach rechts beugen

Seitneigung nach rechts

3 Axiale Rotation

- Sitzen, dabei Hocker an Standlinie - aufrechte Haltung - Hände locker auf Schoß legen - nach rechts drehen, dabei horizontaler Linie

folgen

Axiale Rotation nach rechts

Fortsetzung auf Seite 6

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Fortsetzung von Seite 5

4 Kombinierte Bewegung

- Stehen, dabei Fußspitzen an Standlinie - aufrechte Haltung - Füße seitlich in angenehmem Abstand - Knie durchgestreckt - kombinierte Bewegung in Richtung Flasche

(20 cm vor und 35 cm rechts der Mitte zwischen den Fußspitzen)

Kombination aus: Flexion + Seitneigung nach rechts + axiale Rotation nach rechts

Abbildung 3 Vier Übungen wurden durchgeführt: (1) Flexion / Extension (2) Seitneigung nach rechts (3) axiale Rotation nach rechts (4) kombinierte Bewegung, bei der ein Gegenstand 20 cm vor und 35 cm rechts des Mittelpunktes zwischen beiden Fußspitzen anvisiert wurde.

Ziel der kombinierten Bewegung war es, eine alltägliche Bewegung, wie sie beispielsweise beim

Aufheben eines Gegenstandes schräg vor dem Körper zu erwarten ist, zu imitieren. Die übrigen

Bewegungen (Flexion/Extension, Seitneigung, axiale Rotation) dagegen decken die Beweglichkeit

in jeder der drei Raumebenen einzeln ab und lassen sich so mit der Literatur vergleichen.

3.4 Erfassung der Wirbelsäulenbewegung

Die Bewegungsmessung erfolgte mittels eines ultraschallbasierten Messsystems (Zebris, Isny,

Deutschland; CMS20, Auflösung ±0,1°, Messgenauigkeit der Messkette ca. ±2°) zwischen dem

siebten Halswirbel (C7) und dem Beckenkamm (Abbildung 4).

Abbildung 4 Die Erfassung der Bewegungen zwischen dem siebten Halswirbel (C7) und dem Becken erfolgte mittels eines ultraschallbasierten Bewegungsanalysesystems (Zebris CMS20). Sender wurden jeweils über C7 und dem Beckenkamm fixiert, der Empfänger stand rechts des Probanden. Standlinie und Orientierungslinien dienten der Reproduzierbarkeit der Bewegungen.

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Formbare Aluminiumfolien mit Antirutschmaterial wurden auf Höhe des Dornfortsatzes des Wirbels

C7 individuell an jeden einzelnen Probanden angepasst. Auf diesen Folien wurde eine Halterung

zur Befestigung des Ultraschallsenders fixiert. Damit konnte eine optimale Verbindung zwischen

Sender und Hautoberfläche gewährleistet werden. Auf gleiche Weise wurde auch der Sender am

Beckenkamm befestigt. Der Ultraschallempfänger wurde im rechten Winkel rechts neben dem

Probanden positioniert.

3.5 Erfassung des Berührungsdrucks

Während der Übungen wurde der Berührungsdruck zwischen Orthese und Körperoberfläche

mittels einer Druckmessfolie erfasst (Tekscan, Inc., USA; Sensor 5051, Messgenauigkeit der

Messkette ±5 mmHg). Die Folie besitzt einen sensitiven Bereich von 55,9 x 55,9 mm und wurde im

Bereich der linken Brust bzw. Schulter positioniert (Abbildung 5), da dort die höchsten

Berührungsdrücke zu erwarten waren.

Die Elektronik des Messsystems wurde über Klettbänder entweder auf der Schulter (DorsoFX)

oder auf Höhe des Brustbeins (Referenzorthese) befestigt (Abbildung 5).

Abbildung 5 Der Berührungsdruck wurde mittels einer Tekscan Druckmessfolie erfasst. Sie wurde zwischen Brust und Brustteil (DorsoFX) bzw. Schulter und Schultergurt (Referenzorthese) positioniert.

3.6 Datenauswertung und Statistik

Jede Übung wurde von den Probanden jeweils fünfmal wiederholt. Der erste Zyklus diente der

Gewöhnung an die Bewegung und wurde daher verworfen. Ebenfalls verworfen wurde der fünfte

Zyklus, dessen Durchführung teilweise inkomplett war. In die Auswertung aufgenommen wurden

also die Zyklen zwei bis vier. Hier wurden die Maxima bzw. die Minima zu jeweils einem Mittelwert

zusammengefasst. Ziel dieser Mittelung war es, Unregelmäßigkeiten in der Durchführung der

Bewegungen auszugleichen.

Die statistische Auswertung wurde mit dem Wilcoxon Signed Rank Test durchgeführt und

konzentrierte sich auf den Vergleich zwischen den beiden Orthesen einerseits und auf den

Vergleich zwischen den Messungen ohne und mit Orthese andererseits. Als Signifikanzniveau

wurde 0,05 definiert.

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Abbildung 6 Beispielhafte zeitliche Darstellung der Oberkörperbewegung (lila) und des Berührungsdrucks (grün) während der axialen Rotation. Die Übung wurde fünfmal wiederholt. Ausgewertet wurden die Maxima der Zyklen 2, 3 und 4, die zu einem Mittelwert zusammengefasst wurden. Der erste Zyklus diente der Gewöhnung an die Bewegung und wurde daher verworfen. Ebenfalls verworfen wurde der fünfte Zyklus, dessen Durchführung teilweise inkomplett war.

4. Ergebnisse

4.1 Stabilisierende Wirkung

Beide Orthesen hatten in allen getesteten Bewegungsrichtungen einen statistisch signifikant

stabilisierenden Effekt (Abbildungen 7-8). Dieser war in axialer Rotation mit einer Reduktion des

Bewegungsumfanges um 69% (DorsoFX) bzw. 68% (Referenzorthese) am stärksten ausgeprägt

(Tabelle 3). Auch in Seitneigung wurden mit einer Reduktion des Bewegungsumfanges um 62%

(DorsoFX) bzw. 58% (Referenzorthese) hohe stabilisierende Werte gemessen. Dagegen wurden

Bewegungen, die die Sagittalebene einschlossen, also Flexion/Extension und die kombinierte

Bewegung, von den Orthesen am wenigsten beeinflusst.

Die Unterschiede zwischen den beiden Orthesen waren im Allgemeinen gering und nicht

statistisch signifikant. Einzige Ausnahme stellte die Extension dar. Dort schnitt die DorsoFX

Rückenorthese statistisch signifikant schlechter ab als die Referenzorthese. Da die DorsoFX

Orthese eine nach cranial kürzere Rückenplatte besitzt, kann dieser Unterschied über die cranial

der Rückenplatte liegenden, nicht stabilisierten Segmente erklärt werden.

Tabelle 3 Prozentuale Abnahme des Bewegungsumfangs mit der DorsoFX Rückenorthese und der Referenzorthese. Medianwert mit Minimum und Maximum der 10 Probanden.

DorsoFX (BORT) Referenzorthese Median Min Max Median Min Max

Flexion 44% 82% 14% 42% 69% 21%

Extension 42% 105% -4% 66% 92% 10%

Seitneigung rechts 62% 82% 21% 58% 84% 41%

Axiale Rotation rechts 69% 79% 36% 68% 86% 36%

Kombinierte Bewegung 48% 72% 22% 42% 77% 26%

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Abbildung 7 Bewegungsumfang der thoracolumbalen Wirbelsäule (C7 - Becken) in Flexion und Extension jeweils ohne Orthese, mit DorsoFX Orthese (BORT) und mit Referenzorthese. Einzelwerte der 10 Probanden mit Medianwert (schwarze Linie). Statistisch signifikante Unterschiede sind mit # gekennzeichnet (p<0,05).

Abbildung 8 Bewegungsumfang der thoracolumbalen Wirbelsäule (C7 - Becken) in Seitneigung nach rechts, in axialer Rotation nach rechts und in der kombinierten Bewegung jeweils ohne Orthese, mit DorsoFX Orthese (BORT) und mit Referenzorthese. Einzelwerte der 10 Probanden mit Medianwert (schwarze Linie). Statistisch signifikante Unterschiede sind mit # gekennzeichnet (p<0,05).

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4.2 Berührungsdruck

Die Auswertung des Berührungsdruckes zeigte, dass dieser nicht in allen Fällen mit der Bewegung

anstieg und abfiel. Vielmehr blieb er während einiger Messungen nahezu konstant (Abbildung 9).

Diese Messungen wurden aus der Auswertung ausgeschlossen.

Abbildung 9 Beispiele des Berührungsdrucks auf Höhe der linken Brust bzw. Schulter. In den meisten Fällen war ein zeitsynchroner Anstieg bzw. Abfall des Druckes mit der Bewegung zu erkennen (linkes Diagramm), in anderen Fällen dagegen verhielt sich der Druck bewegungsunabhängig (rechtes Diagramm). Bereits zu Beginn der Bewegung ("Start") lag bei beiden Orthesen mit im Median 295 mmHg

(DorsoFX) bzw. 284 mmHg (Referenzorthese) ein verglichen mit dem Blutdruck hoher

Berührungsdruck vor (Abbildung 10).

Abbildung 10 Berührungsdruck auf Höhe der linken Brust jeweils mit DorsoFX Rückenorthese (BORT) und mit Referenzorthese. Einzelwerte der 10 Probanden mit Medianwert (schwarze Linie). Statistisch signifikante Unterschiede gegenüber dem Startwert sind mit # gekennzeichnet (p<0,05). Dargestellt sind nur diejenigen Messungen, bei denen der Berührungsdruck zyklisch mit der Bewegung anstieg und wieder abfiel. Ihre Anzahl n ist jeweils angegeben.

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Die Drücke nahmen verglichen zur Startposition in allen Bewegungsrichtungen außer in Extension

statistisch signifikant zu. Quantitativ betrachtet lag diese Zunahme je nach Bewegungsrichtung und

Orthese zwischen ca. 10 und 50 mmHg. Statistisch signifikante Unterschiede zwischen den

Orthesen lagen nicht vor.

Die höchsten Drücke wurden bei der kombinierten Bewegung gemessen mit im Median 316 mmHg

mit der DorsoFx bzw. 338 mmHg mit der Vergleichsorthese.

5. Diskussion

In der vorliegenden Studie wurde die stabilisierende Wirkung der BORT DorsoFX Rückenorthese

quantifiziert und mit einer etablierten Referenzorthese verglichen. Während der

Bewegungsmessungen wurde außerdem der Berührungsdruck zwischen Orthese und

Körperoberfläche quantifiziert. Derartige Untersuchungen wurden bisher kaum durchgeführt,

stellen aber eine sehr wichtige Grundlage für die Therapieentscheidung dar.

5.1 Stabilisierende Wirkung

In allen Bewegungsrichtungen war eine Stabilisierung der Wirbelsäule um ca. 40 bis 70% zu

verzeichnen. Verglichen mit Daten aus der Literatur stellt dies eine überdurchschnittlich starke

Stabilisierung dar. Beispielsweise ergab sich in einer von Cholewicki et al. verfassten Studie in der

Sagittalebene eine Reduktion der Rumpfbewegung um nicht mehr als 14% [Cholewicki et al.

2010]. Werte bis 40% wurden von Vander Kooi et al. beschrieben [Vander Kooi et al. 2004]. Keine

direkten Vergleichswerte liegen für die kombinierte Bewegung (Flexion plus Seitneigung plus

axiale Rotation) vor. Diese wurde in der Literatur bisher nicht beschrieben, stellt aber eine wichtige

Ergänzung zu den klassischen Bewegungsrichtungen dar, da sie den Bewegungen in vivo deutlich

näher kommt. Die Ergebnisse zeigten, dass sie sich ähnlich der Flexion verhielt.

Im Vergleich der Bewegungsrichtungen zeigte sich, dass die stabilisierende Wirkung in der

Sagittalebene am schwächsten ausgeprägt war. Die DorsoFX Rückenorthese entfaltete dabei in

Extension ihren geringsten Effekt, die Referenzorthese dagegen in Flexion. Ähnlich der DorsoFX

Orthese beschrieben auch Utter et al., dass die Beweglichkeit der Lendenwirbelsäule mit Orthese

zu einer signifikanten Bewegungsreduktion in Flexion aber nicht in Extension führen [Utter et al.

2012]. Als Ursache für diese Unterschiede spielen Orthese und Messmethodik eine wichtige Rolle.

So kann als Ursache für den Unterschied zwischen der DorsoFX Orthese und der Referenzorthese

in Extension eine Kombination aus dem Design der Rückenplatten - bei der Referenzorthese

reichte diese weiter nach cranial - und der unabhängig davon stets bis zum siebten Halswirbel

reichenden Bewegungsmessung vermutet werden.

Da gerade die Referenzorthese bis in den oberen throacalen Bereich hineinragte, wurde als oberer

Messpunkt für die Bewegungsmessung der siebte Halswirbel (C7) gewählt. Als unterer Messpunkt

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diente das Becken. Über beiden Messpunkten wurden die Ultraschallsender auf der Haut fixiert.

Damit sollte die Bewegung der Wirbelsäule zwischen beiden Messpunkten erfasst werden.

Letztere weicht jedoch von den tatsächlichen Messwerten etwas ab, da mit Verschiebungen

zwischen der Haut und dem darunter liegenden Knochen zu rechnen ist. Ideal wären daher

Messungen direkt am Knochen. Methodisch spielt hier insbesondere die Röntgendurchleuchtung

eine wichtige Rolle [Vander Kooi et al. 2004, Utter et al. 2010]. Sie erlaubt es zudem, Hinweise auf

die Bewegungen in jedem einzelnen Segment zu liefern. So konnte gezeigt werden, dass die

segmentale Beweglichkeit von unterschiedlichen Orthesen unterschiedlich stark beeinflusst wird

[Utter et al. 2010]. Problematisch ist jedoch die nicht unerhebliche Strahlenbelastung der

Probanden. Außerdem können Bewegungen nur zweidimensional erfasst werden und die

quantitative Auswertung der Röntgenfilme ist mit erheblichen Ungenauigkeiten verbunden. Diese

Nachteile liegen bei der Messung an der Körperoberfläche nicht vor.

5.2 Berührungsdruck

Der Berührungsdruck betrug direkt nach Anlegen der Orthese im aufrechten Stand bereits ca.

290 mmHg und stieg während der Übungen auf bis zu 340 mmHg an. Zum Vergleich liegt der

arterielle Blutdruck im Mittel bei 80 bis 120 mmHg. Läge der gemessene Druck permanent an,

müsste daher mit Haut-/Gewebeschädigungen gerechnet werden. Da die Druckpunkte bei

Bewegung jedoch wandern, liegen an den einzelnen Hautarealen stark wechselnde Drücke an.

Phasen der Belastung wechseln mit Phasen der Entlastung.

Dennoch scheinen auch im Vergleich mit der Literatur hohe Werte vorzuliegen. Beispielsweise

wurden von Cholewicki et al. Orthesen so angelegt, dass ein Druck von 70 mmHg zwischen dem

Beckenkamm und der Orthese herrschte [Cholewicki et al. 2010]. Weitere Vergleichsdaten für

Orthesen sind in der Literatur kaum zu finden. Orientierend stellen jedoch Druckmessungen mit

Korsetts eine Interpretationsgrundlage dar. So konnte für ein zur Aufrichtung einer Skoliose

eingesetztes Derotationskorsett gezeigt werden, dass sich die Berührungsdrücke und -kräfte unter

anderem abhängig davon ändern, wie fest die Gurte angezogen wurden [Lukos et al. 2011]. Dieser

Effekt könnte auch in der vorliegenden Studie die interindividuellen Schwankungen vergrößert

haben. Zwar wurden die Orthesen bei neun der zehn Probanden von derselben Person angepasst,

doch wurde das Anlegen und Festziehen der Orthese nicht objektiv standardisiert. Dieses

Vorgehen spiegelt damit das Vorgehen in der Praxis wider, wo ebenfalls keine objektive

Standardisierung erfolgt.

6. Schlussfolgerung

Die vorliegende Studie deutet an, dass die neue DorsoFX Rückenorthese (BORT GmbH) auf die

thoracolumbale Wirbelsäule eine der etablierten Referenzorthese sehr ähnliche stabilisierende

Wirkung ausübt. Beide Orthesen verringerten den Bewegungsumfang abhängig von der

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Bewegungsrichtung um stark 40 bis knapp 70%. Eine vollständige Ruhigstellung der Wirbelsäule

kann damnach nicht erreicht werden, ihre Beweglichkeit nimmt jedoch in allen

Bewegungsrichtungen signifikant ab. Auch die Berührungsdrücke ähneln sich sehr stark, sodass

aus biomechanischer Sicht eine Äquivalenz zwischen beiden Orthesen vorliegt.

7. Literatur

1. Cholewicki J, Alvi K, Silfies SP, Bartolomei J: Comparison of motion restriction and trunk

stiffness provided by three thoracolumbosacral orthoses (TLSOs). J Spinal Disord Tech 2003;

16(5):461-8

2. Cholewicki J, Lee AS, Reeves PN Morrisette DC: Comparison of trunk stiffness provided by

different design characteristics of lumbosacral orthoses. Clin Biomech 2010; 25(2): 110-4

3. Loukos I, Zachariou C, Nicolopoulos C, Korres D, Efstathopoulos N: Analysis of the corrective

forces exerted by a dynamic derotation brace (DDB). Prosthet Orthot Int. 2011 Dec;35(4):365-

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