Lastverteilung und Druckmanagement

Lastverteilung und Druckmanagement befassen sich damit, wie mechanische Last zwischen einem Hilfsmittel und dem Körper übertragen wird, insbesondere an der Schnittstelle zwischen einem Restglied und einer Prothesenpassung oder zwischen einer Orthese und der Haut. Da Haut und Weichgewebe einige Belastungsbereiche besser tolerieren als andere, werden Hilfsmittel so konstruiert, dass sie den Druck auf drucktolerante Bereiche lenken und von druckempfindlichen Bereichen fernhalten. Schnittstellendruck und Scherkräfte können gemessen werden, um die Passform zu charakterisieren.

Definition

Lastverteilung und Druckmanagement ist die Untersuchung und Entwicklung der Übertragung und Verteilung mechanischer Lasten, einschließlich Normaldruck und Scherspannung, an der Schnittstelle zwischen einer prothetischen oder orthotischen Vorrichtung und dem Körper, mit dem Ziel, Gewebe zu schützen und Komfort sowie Passform zu verbessern.

Scope

Dieses Thema behandelt die Konzepte von Schnittstellendruck und Scherkräften, die Unterscheidung zwischen drucktolerantem und druckempfindlichem Gewebe sowie Methoden zur Messung der Belastung an der Körper-Hilfsmittel-Schnittstelle. Es handelt sich um Referenzmaterial zur Mechanik und Messung der Schnittstellenbelastung und nicht um klinische Anleitungen zur Anpassung oder Einstellung eines Hilfsmittels für eine bestimmte Person.

Core questions

• Wie wird mechanische Last zwischen einem Hilfsmittel und dem Körper übertragen?
• Was ist der Unterschied zwischen Schnittstellendruck und Scherkraft?
• Welche Gewebe sind drucktolerant und welche druckempfindlich?
• Wie werden Schnittstellendruck und Scherkraft gemessen?

Key concepts

• Schnittstellendruck
• Scherbeanspruchung
• Drucktolerante und druckempfindliche Bereiche
• Gesamtflächenbelastung vs. spezifische Bereichsbelastung
• Passform der Prothesenpassung
• Druckmesssensoren
• Gewebetoleranz

Mechanisms

Wenn eine Person Gewicht durch ein Hilfsmittel trägt, wird die Last an der Schnittstelle als Kombination aus Normaldruck (senkrecht zur Oberfläche) und Scherkraft (parallel dazu) übertragen. Weichgeweberegionen unterscheiden sich in ihrer Belastungstoleranz, daher zielen Prothesen- und Orthesendesigns darauf ab, drucktolerante Bereiche bevorzugt zu belasten und druckempfindliche zu entlasten, entweder durch die Formgebung einer Prothese an spezifische anatomische Regionen oder durch die Verteilung der Last über die gesamte Oberfläche. Die Verteilung ändert sich dynamisch während des Gangzyklus, wenn das Glied belastet und entlastet wird. Instrumentierte Sensoren, die an der Schnittstelle platziert sind, messen den Druck und in einigen Studien die Scherkraft in mehreren Richtungen, was eine quantitative Charakterisierung von Passform und Design ermöglicht.

Clinical relevance

Ein Verständnis der Schnittstellenbelastung erklärt, warum die Passform von Prothesen und Orthesen den Komfort und die Gewebegesundheit beeinflusst und wie Hilfsmittel konstruiert und bewertet werden. Dieser Eintrag beschreibt die Mechanik und Messung der Lastverteilung als Referenzmaterial; er ist keine Grundlage für die Anpassung, Einstellung oder Verschreibung eines Hilfsmittels für eine Einzelperson, und er behandelt nicht das Management von Hautschäden bei einem bestimmten Patienten.

Evidence & guidelines

Evidenz stammt größtenteils aus biomechanischen Primärstudien, die die Gliedmaßen-Prothesen-Schnittstelle instrumentieren. Grundlegende Arbeiten von Sanders und Kollegen (1993) maßen Spannungen in drei Richtungen an der Schnittstelle, und spätere Studien, wie die von Wolf und Kollegen (2009) und Convery und Buis (1998), charakterisierten Druckverteilungen während der Standphase des Gangs, was sowohl die dynamische Natur der Schnittstellenbelastung als auch die damit verbundenen Messherausforderungen verdeutlichte.

History

Das Interesse daran, wie Prothesenpassungen das Restglied belasten, wuchs parallel zur Entwicklung von Patellasehnen-tragenden Prothesenpassungen, die die Last gezielt auf drucktolerante Regionen lenken. Ab dem späten 20. Jahrhundert ermöglichten instrumentierte Druck- und Schersensoren eine direkte Messung an der Schnittstelle, und dynamische Aufzeichnungen während des Gangs verdeutlichten, wie die Belastung über den Zyklus variiert, was sowohl die Designphilosophien der Prothesenpassungen als auch die Bewertungsmethoden prägte.

Seminal works

• sanders-1993
• convery-1998

Frequently asked questions

Was ist der Unterschied zwischen Druck und Scherkraft an der Hilfsmittel-Schnittstelle?

Druck ist die Last, die senkrecht zur Hautoberfläche wirkt, während Scherkraft die Last ist, die parallel dazu wirkt; beides tritt an der Gliedmaßen-Hilfsmittel-Schnittstelle auf und beides kann Komfort und Gewebegesundheit beeinflussen.

Warum belasten Prothesenpassungen einige Bereiche mehr als andere?

Weichgewebe unterscheiden sich in ihrer Belastungstoleranz, daher zielen Prothesenpassungen darauf ab, die Last auf drucktolerante Bereiche zu lenken und druckempfindliche zu entlasten, um den Komfort zu verbessern und das Gewebe zu schützen.