ie Orthesen-Therapie von heranwachsenden Patienten mit adoleszenter idiopathischer Skoliose (in Folge als AIS bezeichnet) darf inzwischen als wissenschaftlich gesicherte und wirksame Maßnahme im therapeutischen Sinne bezeichnet werden [1]. Sowohl national als auch international sind unterschiedlichste Therapieansätze zur optimalen Versorgung mit korrigierenden TLSO / LSO Orthesen zu beobachten. Auf die verschiedenen theoretischen Korrekturmechanismen folgen entsprechende Konstruktionsdetails an den einzelnen Korsetten. Bereits in groben Zügen können hier wesentliche Unterschiede im Design der einzelnen Orthesen schnell erkannt und zugeordnet werden. In ihren Erscheinungsformen sind korrigierende TLSO / LSO Orthesen zu unterscheiden:

– Krümmungsmuster spezifische Designs mit mehr als 3 Varianten
– Krümmungsmuster spezifische Designs mit weniger als 3 Varianten
– Korsette zur Unterstützung eines physiologischen sagittalen Profils
– Korsette zur Verringerung des sagittalen Profils
– Ventrale / dorsale Öffnung
– Klinische Überkorrektur einzelner Körpersegmente zueinander

5 Grundlagen zum sinnvollen Korsettdesigns:

Das zweckmäßige Design einer modernen Skoliose-Orthese ist krümmungsspezifisch und muss den pathologischen Sachverhalten Rechnung tragen. So haben sich unter Berücksichtigung wissenschaftlicher Erkenntnisse und dem täglichen Umgang mit den betroffenen Patienten folgende Korrekturmechanismen als „must have“ erwiesen:
1. Korrektur in der Frontalebene üblicherweise mit einem Kontrollröntgenbild im voll geschlossenen Korsett mit entsprechenden Markierungen der Druckzonen.
2. Verbesserung oder Unterstützung eines physiologischen Sagittalprofils im Sinne einer harmonischen BWS Kyphose und LWS Lordose. (Abb.1)
3. Rebalancierung des frontalen Körperlotes (C7- Rima Ani); idealerweise sollte eine lotrechte Ausrichtung der beiden anatomischen Kennpunkte in der Orthese erreicht werden.
4. Derotation des „Rippenberges“ bzw. „Lendenberges“ hin zur regelrechten Oberfläche.
5. Remodellierung der skoliotischen Körperoberfläche hin zur harmonischen und unauffälligen Gesamterscheinung des Patienten.
Unter Berücksichtigung der oben genannten Maßgaben kann nun individuell und patientenspezifisch ein Korsettdesign erstellt werden. Entscheidende Parameter zur Planung der Korsettversorgung sind neben einer Wirbelsäulen-Ganzaufnahme (konventionell/ 3 – dimensional) auch die klinische Erscheinung des Patienten. Die Maßabnahme als erster Arbeitsschritt kann wie folgt differenziert werden:
– Klassischer zirkulärer Gipsabdruck in korrigierter/ unkorrigierter Situation des skoliotischen Rumpfes
– Körperscan in nicht korrigierter Position stehend/ liegend mit einem stationären oder mobilen Oberflächenscanner
– Körperscan in Korrekturposition (manuell/ apparativ)
– Abnahme von Körpermaßen in anterior-posteriorer, lateral-lateraler und zirkulärer Maße,
gegebenenfalls mit speziellen dynamischen Maßen
In allen Fällen gehören eine Fotodokumentation in allen 4 Ebenen und der Vorneigetest nach Adams zum Standard.

Abb.1: Patientin mit A1 Krümmungsmuster nach Rigo. Links die CAD Korsett Planung. Das angepasste Korsett mit physiologischen Profil. Röntgenbild mit suiffizienter Aufrichtung in AP Betrachtung.

Die Rolle der CAD/ CAM-Technik in der Korsetttherapie

Bereits seit Mitte der 80er Jahre hält die CAD/ CAM-Technologie in die Orthopädie- und Rehabilitationstechnik Einzug. Im Laufe der Zeit sind die Lösungen im Bereich der Soft- und Hardware wesentlich einfacher in der Anwendung geworden. Geeignete Scans können inzwischen mit aufgerüsteten Tablet-PCs erreicht werden und sind somit einer breiten Masse an Technikern zugänglich. Die Digitalisierung von Körpersegmenten im Sinne eines Oberflächenscans und die Modifizierung mittels CAD-Software, sowie die Produktion über eine CAM-gesteuerte Fräse sind die wesentlichen Stationen im Prozess zur Erstellung des Polyurethan-Schaummodells. Der Produktionsprozess zur CAD-basierten Anfertigung von korrigierenden LSO/ TLSO-Orthesen beinhaltet verschiedene Möglichkeiten. Die individuelle Modifikation von Patientenscans zum geeigneten Funktionsmodell kann durch spezifische Reduktionen und Erweiterungen Stück für Stück erreicht werden. Druckzonen und Entlastungsbereiche werden digital am virtuellen Modell erarbeitet. Der digitale Arbeitsprozess unterscheidet sich hier in den einzelnen Schritten nicht von der klassischen, manuellen Tätigkeit am Gipsmodell. Positiv bei dieser Vorgehensweise sind die genaue Dokumentation der einzelnen Arbeitsschritte und deren Reversibilität. Ungünstige Modifikationen können während und nach der digitalen Bearbeitung gelöscht oder geändert werden. Die einzelnen Bearbeitungsschritte des digitalen Patientenmodells unterliegen jedoch weiterhin stark den individuellen Kenntnissen und Fähigkeiten des Technikers.

Gleichförmige Pathologien – gleichförmige Hilfsmittel

Im Umgang mit Patienten mit AIS sind regelmäßig gleichartige Erscheinungsformen in deren Morphologie zu erkennen. Gewisse radiologische Krümmungsmuster korrespondieren immer wieder mit den gleichen klinischen Erscheinungen. Rumpfüberhang bzw. Hüftprominenz zur Seite der Primärkrümmung sowie thorakale Krümmungen lassen sich von sagittal häufig als eher thorakale Rotationslordose radiologisch wie auch klinisch diagnostizieren [2]. Dieser dreidimensionalen Deformität sollte die Korsettkonstruktion möglichst in allen Anforderungen Rechnung tragen. Ähnlich der Schafteintrittsebene in der Oberschenkelprothetik lassen sich auch im Bereich der Rumpforthetik klar Winkel und Radien definieren, welche zu einem wirkungsvollen und sicheren Hilfsmittel führen sollen (Abb.2). Auch die Relation der einzelnen Korrekturflächen zueinander und entsprechende Expansionsräume sind somit klar zu lokalisieren und zu proportionieren. Unabdingbar für das Korsettdesign ist ein ausgewogenes Gleichgewicht aller Drehmomente bei anliegender Orthese (Abb.3).

Abb.2: Spezifische Konstruktion in TLSO Orthese                                            Abb.3: Kräftegleichgewicht aller Korrekturflächen

Dieses komplexe Zusammenspiel einzelner Bedingungen und Variablen kann man mittels spezifisch geformter Basismodelle regelmäßig und gleichbleibend reproduzieren. Konstruktionen, welche definierten Krümmungsmustern zugeordnet sind, werden als sogenanntes Bibliotheksmodell (Abb.5) hinterlegt. Das Modell kann in mehreren Dimensionen und Proportionen gespeichert werden. Diese Basismodelle werden dann über die Maßeingabe für den einzelnen Patienten im CAD-Programm modifiziert (Abb.5), jedoch ohne unsachgemäße Modifikation der Urform (Abb.4).

Abb.4: Reduktion des zirkulären Umfanges auf Höhe Sternum um 25%. Die grundlegende Formgebung bleibt erhalten.
Besonderes Augenmerk muss hier neben der exakten Maßeingabe auch auf anatomische Besonderheiten gelegt werden. So unterscheidet sich bekanntermaßen die männliche von der weiblichen Anatomie gerade im Bereich des Beckens besonders. Mit großer Häufigkeit sind bei Patienten mit AIS signifikante Veränderungen im sagittalen Profil zu erkennen. Der Abflachung der BWS Kyphose und der LWS Lordose sollte die Orthese aktiv entgegenwirken. Eine harmonische Schwingung sollte somit im Basismodell eingepflegt sein. Regelmäßig auftretende Probleme in Passform, Korrektur oder Körperstatik können unkompliziert am Basismodell geändert werden und schon bei der nächsten Versorgung behoben sein. Schnittführungen und anatomische Kantenverläufe können schon hier in das Modell eingepflegt werden und fördern somit den reibungslosen Ablauf im Bereich der Kunststofffertigung. Durch die beschriebenen ständigen Verbesserungen können mittelfristig funktionellere und bequemere Korsette mit einer sehr hohen primären Passform erzeugt werden. Die oft fehlerbehaftete und langwierige individuelle Modifikation von Patientenscans (ähnlich dem Gipsmodell) entfällt. Der Aufbau einer entsprechenden Modellbibliothek bedarf allerdings eines größeren Zeitaufwandes und im Verlauf kontinuierlicher Aufmerksamkeit.

Abb.5: Modifikation eines Bibliothekmodells für ein 4 -bogiges Krümmungsmuster per Maßeingabe
Der Erfolg in dieser Methode liegt vor allem in der genauen Zuordnung des richtigen Basismodells zu der entsprechenden Morphologie des individuellen Patienten. In der Praxis der Korsettversorgung bei AIS-Patienten hat sich die Klassifikation von Dr. Manuel Rigo in ihrer Differenzierung als besonders zweckmäßig erwiesen. In seiner Publikation aus dem Jahre 2010 [3] wurde erstmals eine klare Empfehlung zum Korsettdesign unter Berücksichtigung des Röntgenbildes, der klinischen Erscheinung sowie der sagittalen Konfiguration des Patienten gegeben.

Moderne Fertigungstechniken

Als Standardmaterial sind weiterhin die thermoplastischen Kunststoffe Polyethylen/ Polypropylen zu benennen. Wachstumsbedingte Nachpassungen und die leichte Verarbeitung haben sich im Alltag als günstige Eigenschaften dieser Thermoplaste herausgestellt. CFK-Materialien konnten sich bis dato noch nicht durchsetzen. In jüngster Vergangenheit sind vereinzelt auch Versorgungen durch modernen 3D-Druck entstanden (Abb.6). Diesem Verfahren darf in Zukunft sicherlich erheblich mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden. Günstig scheint das Zusammenspiel von digital gestützter Planung und Fertigung. Die konventionelle Fertigung des Vakuum-Auflege-Verfahrens mittels Thermoplaste entfällt. Es bleibt zu erwähnen, dass hier noch keine Auswertungen hinsichtlich der Haltbarkeit vorliegen. Hierfür gilt es, die Alltagstauglichkeit, die Wirtschaftlichkeit des 3D-Drucks und die technische Ausstattung der einzelnen Leistungserbringer in Einklang zu bringen.

Abb.6: Korsett im 3D-Druck Verfahren

Gesamtbetrachtung

Neben der Tragedauer der korrigierenden Rumpforthese ist deren primäre Korrektur als wesentlichstes Merkmal zur erfolgreichen Orthesen-Therapie zu betrachten. Hier kann die CAD/ CAM-Technologie zur Erstellung funktioneller Skoliose-Korsette große Dienste leisten und ist im Vergleich zur konventionellen Gipstechnik mindestens als gleichwertig zu bewerten [4]. Deshalb ist deren Gebrauch schon heute in vielen Schwerpunktzentren nicht mehr wegzudenken. Generell können nur noch schwer Gründe für die auf den Gipsabdruck basierenden Versorgungen von AIS Patienten gefunden werden. Die individuelle Formung von nützlichen Modellen am Bildschirm unterscheidet sich doch deutlich von der konventionellen Technik und verlangt vom Techniker ein starkes Umdenken. Hier sind vor allem die fehlende Haptik und die fehlende „begreifbare“ Dreidimensionalität des Gipsmodells immer noch Kritikpunkt. Der für die überwiegend jungen weiblichen Patienten häufig als unangenehm empfundene Gipsabdruck entfällt. Standardisierte Arbeitsprozesse und klar dokumentierte Modifikationen sind ein weiteres Merkmal moderner und qualitätsbewusster Leistungserbringer. Die digitale Modifikation einzelner Patientenscans kann nur den Einstieg in diese Technik darstellen. Zu vielfältig und wenig standardisiert ist die Einflussnahme auf das Modelldesign. Gerade der Gebrauch von Bibliotheksmodellen scheint noch kontinuierlicher in seinen Ergebnissen zu sein [4]. Durch ständige Verbesserung können Erfahrungswerte und spezifische Formen einer Vielzahl von Patienten, unabhängig vom individuellen Techniker, zugutekommen. Selbstverständlich ist diese Arbeitstechnik nicht als „One-size-fits-all“ zu verstehen, sondern verlangt tiefe Kenntnisse im Krankheitsbild und gute biomechanische Fähigkeiten, um jedem Patienten mit seiner Individualität gerecht zu werden. Der optimal gefertigte Korsettrohling kann hier nur als Arbeitsgrundlage für die Versorgung gelten. Der individuelle Beschnitt sowie die optimale „Anpassung“ des Korsetts über Pelotten, Polster oder thermoplastische Modifikationen verlangen weiterhin die gesamte Aufmerksamkeit des Spezialisten und entscheiden mit über den Erfolg der Orthesen-Therapie bei AIS Patienten.