DE PROTHESEVOORZIENING BIJ VOLWASSENEN MET EEN AMPUTATIE VAN DE BOVENSTE EXTREMITEIT

Transcriptie

1 DE PROTHESEVOORZIENING BIJ VOLWASSENEN MET EEN AMPUTATIE VAN DE BOVENSTE EXTREMITEIT Dr.ir. D.H. Plettenburg, universitair docent, Technische Universiteit, Delft Prof.dr. C.K. van der Sluis, revalidatiearts, Universitair Medisch Centrum Groningen Inleiding De keuze voor een prothese is voor een patiënt met een amputatie van de bovenste extremiteit anders dan voor een patiënt met een amputatie van de onderste extremiteit. Bij een amputatie van de onderste extremiteit heeft de patiënt moeite met het voortbewegen en is de keuze voor een prothese meestal logisch. De meeste amputaties van de bovenste extremiteit zijn unilateraal en men leert zich over het algemeen goed te redden met één arm. De prothese wordt alleen dan geaccepteerd als er duidelijke functionele of cosmetische voordelen zijn. De huidige prothesen voor de bovenste extremiteit blijken in het gebruik slechts een ruwe kopie te zijn van een echte arm. Een groot nadeel van een prothese is het ontbreken van sensibiliteit en proprioceptieve informatie. Ook de cosmetiek kan een probleem zijn. De hand is tijdens het dragen duidelijk zichtbaar en vorm en kleur zijn moeilijk na te bootsen. Siliconen prothesen, die over het algemeen zeer fraai uitgevoerd kunnen worden, zijn wel beschikbaar, maar duur, zwaar en weinig functioneel in de dagelijkse praktijk. De bewegingsmogelijkheden van de arm met een prothese zijn beperkt. De hand kan open en dicht, de pols kan, veelal passief, pro- en supineren, soms flecteren/extenderen en heeft soms een vrije ulnair/radiaal deviatie. De elleboog kan flecteren en extenderen en beperkt roteren. Sinds enkele jaren zijn er ook handen beschikbaar, waarvan de vingers meer dan één gewricht hebben, zoals de i-limb hand (zie hiervoor elders in deze reader). Of, en in welke mate de functionaliteit van deze handen groter is, zal nog duidelijk moeten worden. Het type prothese Wanneer de patiënt in overleg met het revalidatieteam besluit tot een prothesevoorziening, dan is er een aantal keuzemogelijkheden ten aanzien van het type prothese: 1. Een cosmetische prothese. De hand bestaat bij een cosmetische prothese uit een lichtgewicht schuimhand of uit een veel zwaardere siliconenhand. Bij een cosmetische prothese zijn de prothese-onderdelen niet instelbaar. Cosmetische prothesen worden niet bestuurd, maar kunnen wel gebruikt worden bij duwen, trekken, verschuiven, klemmen, etc. 2. Een passieve prothese: een passieve prothese betreft een prothese waarbij de componenten slechts passief instelbaar zijn. Passieve prothesen worden niet bestuurd, maar kunnen wel voor bijvoorbeeld gebruikt worden bij duwen, trekken, verschuiven, klemmen, etc. Ook kunnen er hulpstukken aan de prothese worden bevestigd. 3. Een actieve prothese: bij een actieve prothese moet onderscheid gemaakt worden tussen de besturing en de bekrachtiging. De besturing komt altijd vanuit het lichaam van

2 de prothesegebruiker: òf door gebruik te maken van bewegingen van het lichaam, òf door gebruik te maken van de elektrische signalen die het gevolg zijn van een spiercontractie (EMG-signalen). De energie die nodig is om een prothese te laten bewegen kan òf door het lichaam zelf worden geleverd òf komt uit een externe energiebron, meestal een batterij. Lichaamsbekrachtigde prothesen (interne krachtbron). Bij een lichaamsbekrachtigde prothese (Figuur 1) worden bewegingen van de schoudergordel via een bandagesysteem rond de schouders en kabels overgebracht op de protheseonderdelen (bijvoorbeeld een hand, haak of elleboog). Figuur 1. Schouderbandage voor een transradiale prothese. Schouderbewegingen worden via de kabel overgebracht op de prothesehand of haak Voor het besturen van protheses voor transradiale defecten kunnen in plaats van schouderbewegingen ook elleboogbewegingen worden gebruikt (Figuur 2). Soms worden de lichaamsbewegingen overgebracht op een elektrische microschakelaar of op een variabele weerstand waarmee vervolgens een extern bekrachtigde prothese wordt bediend. Dit laatste wordt servo-besturing genoemd. Voor servo-besturing is minder excursie van de kabels nodig om de hand, haak of de elleboog te openen of te buigen. Vanwege de externe bekrachtiging kost het de patiënt ook minder kracht om de protheseonderdelen aan te sturen. Het draagcomfort van lichaamsbekrachtigde systemen is vaak matig, omdat de krachten die nodig zijn voor de prothesebediening veelal hoog zijn. Daardoor hebben patiënten vaak last van wrijving van de bandages op de rug of in de oksel. Ook is de bandage soms te zien door de kleding en kan kledingslijtage optreden. BEDIENINGS- SCHAAL BOVENARM BEDIENINGSKABEL SLUITVEER DUIM HAND SLUIT HAND OPENT Figuur 2. Voor transradiale defecten kunnen bewegingen van de elleboog worden gebruikt voor het besturen van de hand- of haakprothese. Strekken van de elleboog opent de hand of haak; buigen van de elleboog sluit de hand of haak (Delft Prosthetics bv)

3 Myo-elektrische prothesen (externe krachtbron). Bij een prothesebesturing door middel van EMG-signalen worden spiercontracties omgezet in elektrische signalen. Deze signalen worden vervolgens gebruikt om onderdelen van de prothese aan te sturen, die elektrisch worden bekrachtigd (myo-elektrische prothese, bijvoorbeeld een hand, haak, polsrotator of een elleboog, Figuur 3). Signalen afkomstig uit de extensoren worden gebruikt voor het openen van de hand, van de flexoren voor het sluiten van de hand. Er wordt een accu gebruikt, welke door de patiënt opgeladen kan worden. Myo-elektrische prothesen kunnen voor alle amputatieniveaus proximaal van de pols worden gebruikt, mits de patiënt de musculatuur goed kan aanspannen. Een nadeel van elektrisch aangestuurde systemen is het gewicht. Ook zijn elektrische systemen relatief storingsgevoelig. Een ander belangrijk nadeel van het gebruik van EMG signalen voor prothesebesturing is het ontbreken van proprioceptieve terugmelding. Figuur 3. Voor het besturen van een prothese kunnen myo-elektrische signalen worden gebruikt. Deze sigalen worden door elektrodes op de huid boven een spierbuik opgenomen. Na een signaalbewerking zijn deze signalen geschikt om een elektrische motor in de prothese aan te sturen (figuur: Childress, 1992). Een combinatie van aansturing via lichaamsbewegingen en via EMG-signalen is ook mogelijk. We spreken dan van een hybride systeem. Vooral bij bovenarmamputaties is het gebruik van een complete myo-elektrische prothese niet eenvoudig en wordt er vaak gebruik gemaakt van een hybride prothese met een EMG-gestuurde, extern bekrachtigde hand en een lichaamsbekrachtigde elleboog. De fitting - Polsexarticulatie: wat betreft de fitting wordt meestal gekozen voor een gietharskoker of een siliconen liner. De elleboog hoeft meestal niet te worden bedekt, zodat pro- en supinatie behouden blijven. - Onderarmamputatie of transradiale amputatie: zelfs een heel korte stomp is wat betreft de fitting beter dan een elleboog-exarticulatie. Zeker met de huidige liners en kokers is het vrijwel nooit nodig een ophangsysteem rond het lichaam te maken (zoals een schouderbandage). Voor de fitting wordt meestal gekozen voor een gesloten gietharskoker (Figuur 4), de z.g. Münster-fitting, of een open fitting volgens het WILMERprincipe (Figuur 5). De elleboogcondylen worden in de fitting betrokken. Bij langere stompen kan ook gebruikt gemaakt worden van een full-contact fitting (zonder elleboogomvatting). Siliconenliners worden hierbij vaak gebruikt (Figuur 6). Dergelijke liners kunnen individueel worden vervaardigd, maar er zijn ook confectie liners. De confectie siliconen liners kunnen met een touwtjessysteem of een pen-kliksysteem aan de koker worden bevestigd. - Elleboogexarticulatie: voor het fitten wordt gebruik gemaakt van een siliconenliner met koker zonder ophangbandage of een giethars bovenarmkoker met ophangbandage.

4 - Bovenarmamputatie: bij lange stompen kan de fitting stompomvattend zijn, bij kortere stompen is al snel ook schouderfitting nodig. Het betreft dan een schouderkap of een bovenarmkoker met een schouderbandage. - Schouderexarticulatie of forequarter amputatie: een schouderkap (siliconen) en een lichaamsbandage zijn nodig voor de fitting. Figuur 4. Een uit giethars vervaardigde gesloten onderarmkoker volgens het Münster-principe. Figuur 5. Een onderarmkoker volgens het WILMER open-fitting principe (Delft Prosthetics bv). De condylebeugel is verstelbaar waardoor aan- en uittrekken vergemakkelijkt wordt. De open conctructie laat 75% van de huid onbedekt waardoor transpiratie-problemen grotendeels tot het verleden behoren. Figuur 6. Een siliconenliner kan worden gebruikt voor de bevestiging van een prothese aan het lichaam. Hier een voorbeeld met een pen-kliksysteem voor een transradiaal defect (foto: Ossur).

5 Protheseonderdelen Hand of haak Een hand is cosmetisch fraaier dan een haak. De handschoen is echter kwetsbaar en wordt snel vuil. Er is kracht nodig bij het openen van de hand om de weerstand van de handschoen te overwinnen. Het zicht op het op te pakken voorwerp is beperkt, omdat de hand tamelijk gesloten is. Een haak is mechanisch efficiënter en heeft als voordeel dat het zowel grote als kleine dingen kan pakken. Een haak is licht van gewicht en de drager kan alles goed zien tijdens het grijpen. Een nadeel is de cosmetiek en de kleding slijt sneller doordat de haak scherper is. De lichaamsbekrachtigde hand/haak (Figuur 7) is voorzien van een veer of een elastiek. We onderscheiden handen die door de prothesedrager actief kunnen worden geopend of actief kunnen worden gesloten. Bij een actief-openende hand of haak opent bekrachtiging van de kabel de hand/haak en de veer of het elastiek sluit de hand/haak. Daarmee bepaalt de veer of het elastiek de grootte van de knijpkracht. Bij een actief-sluitende hand of haak sluit de bekrachtiging van de kabel de hand/haak en de veer of het elastiek opent de hand/haak. De gebruiker kan bij een actief-sluitende hand of haak zelf de grootte van de knijpkracht bepalen. De actief-sluitende hand/haak heeft als cosmetisch nadeel dat de hand in de rustpositie wijd open staat. Dit nadeel kan worden opgelost door een goede afstelling van de bedieningskabel of door een schakelaar aan te brengen in de prothese waarmee de hand (tijdelijk) vastgezet kan worden in een bepaalde positie. Een elektrische hand/haak (Figuur 8) heeft veelal een grotere opening en knijpkracht, maar is zwaarder en is niet bestand tegen water of zand. Door specifieke verbindingscomponenten zijn hand en haak meestal gemakkelijk uitwisselbaar. Figuur 7. Een voorbeeld van een lichaamsbekrachtigde hand (links, foto: Otto Bock) en een lichaamsbekrachtigde haak (rechts, Hosmer). Figuur 8. Een voorbeeld van een elektrische handprothese (links en rechtsboven) en een elektrische haakprothese (rechtsonder) (foto s: Otto Bock).

6 Pols-scharnieren (Figuur 9) De meeste polsen kunnen roteren en ook in een bepaalde stand worden vastgezet. Flexie en extensie zijn in sommige polsen mogelijk (vooral bilateraal geamputeerden hebben hier baat bij). Tegenwoordig worden prothesen steeds vaker uitgerust met een flexibele pols. Deze kennen naast pro- en supinatie ook een flexie en extensie mogelijkheid en ulnair/radiaal deviatie. De pols van de Michelangelo hand is hier een voorbeeld van. Een ander voorbeeld is de Multi- Flex pols van Motion Control. Deze pols heeft een volledig vrije stand en vaste standen in rotatie en flexie en extensie (ulnaire en radiale deviatie is altijd vrij). Meestal wordt een passieve polsmechanisme gebruikt, waarbij de contralaterale hand de prothesehand in de gewenste positie plaatst. Bij een elektrisch aangestuurde polsrotator wordt gebruik gemaakt van dezelfde elektroden die de hand besturen. Er kan tussen de hand en de pols worden geschakeld op basis van de hoogte van het spierpotentiaal, door cocontractie van de flexoren en extensoren, of op basis van het tijdsinterval waarbinnen een bepaalde signaalgrootte wordt bereikt. Nadelen van een elektrische polsunit zijn het extra gewicht, de extra lengte en het extra benodigde besturingssignaal. Figuur 9. Enkele voorbeelden van polsprothesen: links met alleen pro- en supinatie (foto Hosmer), midden met flexie en extensie (foto Hosmer), rechts de Multi-Flex pols (foto Motion Control). Elleboog-scharnieren (Figuur 10) De meeste elleboogscharnieren kunnen flecteren en extenderen en in bepaalde posities worden vastgezet. Daarnaast is er soms een rotatiemogelijkheid. Meestal wordt een passief elleboogscharnier gebruikt, waarbij de contralaterale hand de elleboog via een kliksysteem in de gewenste positie plaatst. Het aansturen van de elleboog kan ook geschieden met behulp van een kabel geactiveerd door bewegingen van het lichaam (via een schouderbandage). Het vaststellingsmechanisme van de elleboog kan mechanisch of elektrisch (dit laatste meestal via servo-aansturing) worden aangestuurd. Dergelijke elleboogscharnieren nemen ongeveer 8 cm. ruimte in. Wanneer de inbouw van een dergelijke elleboog niet mogelijk is door de lengte van de stomp, dient een externe elleboog met een extern vaststellingssysteem te worden gebruikt. Deze scharnieren kunnen wel flecteren en extenderen, maar niet roteren. Er zijn ook elektrisch aangedreven elleboogscharnieren. De elektrische elleboogscharnieren zijn zwaar en duur. Er is daarnaast een extra besturingssignaal nodig. Deze scharnieren worden in Nederland beperkt gebruikt.

7 Figuur 10. Een voorbeeld van een mechanische elleboog (links, foto: Otto Bock) en een elektrisch bekrachtigde elleboog (rechts, foto Liberating Technologies Inc.). Schouderscharnieren Schouderscharnieren zijn meestal simpel van uitvoering met enige passieve mobiliteit nodig voor aankleden, etc. Amputatie-niveaus Vingers en hand (partieel) Bij vingeramputaties wordt meestal afgezien van een prothesevoorziening. Sommige patiënten hebben bijvoorbeeld door verwerking- en acceptatieproblematiek toch sterke behoefte aan een prothesevoorziening. In deze gevallen wordt meestal gekozen voor een PVC-prothese of een siliconen sierprothese. Hoewel een vingerprothese enige functiewinst kan geven door het op lengte brengen van de vinger, is een blangrijk nadeel van dergelijke prothesen het ontbreken van sensibiliteit en propriocepsis. Het cosmetisch aspect is met name bij de siliconen prothesen over het algemeen bijzonder fraai. Bij partiële handamputaties kan een prothese met grijpfunctie worden verstrekt, welke door middel van het buigen en strekken van de pols kan worden aangestuurd. Het is altijd raadzaam het intacte handgedeelte vrij te houden van de prothese. Sinds enkele jaren is er ook een myo-elektrische hand beschikbaar voor transmetacarpale amputaties (Otto Bock) en afzonderlijke elektrisch aangedreven vingerprotheses, de ilimb Digits (Touch Bionics TM ). Deze voorzieningen worden op dezelfde wijze aangestuurd als een myo-elektrische prothese. Het voordeel is dat er een actieve grijpfunctie wordt verkregen. De nadelen van deze voorzieningen zijn dezelfde als voor een myo-elektrische prothese. Daarnaast zijn ze erg duur. Pols-exarticulatie Prothesemogelijkheden: 1. cosmetisch: een dergelijke prothese bestaat uit een standaard cosmetische of passieve prothesehand met een handschoen die aan een gietharskoker wordt vastgemaakt. Een siliconenhand is ook mogelijk, maar duur en zwaar. 2. lichaamsbekrachtigd: de besturing geschiedt door middel van een schouderbandage. 3. myo-elektrisch. Het voordeel van dit amputatieniveau is de pro- en supinatiemogelijkheid en de eindbelastbare stomp. Nadeel is dat de lengte van de stomp moeilijkheden kan opleveren bij

8 het aanbrengen van protheseonderdelen. De lengte van een prothesehand is ongeveer 18 cm. Voor polsexarticulaties zijn korte prothesehanden beschikbaar, zoals bijvoorbeeld de transcarpaal hand (Otto Bock ). Een pols-unit kan worden weggelaten, waardoor de hand rechtstreeks op de koker kan worden geplaatst, waarmee een goede lengte kan worden verkregen. Wanneer wel een pols-rotator wordt gebruikt, wordt meestal voor een passieve polsrotator gekozen. Een elektrische polsrotator is zwaar en er ontstaat overlengte van de aangedane arm. Een (elektrische) polsrotator is niet nodig omdat pro- en supinatie meestal mogelijk zijn. Trans-radiale of onderarmamputatie Prothesemogelijkheden: 1. cosmetisch: de hand betreft een cosmetische hand of een passieve hand. 2. lichaamsbekrachtigd: hiervoor is een schouderbandage of elleboogbesturing noodzakelijk. 3. myo-elektrisch. De prothesevoorziening is vergelijkbaar met een polsexarticulatie. Het gebruik van een (passieve) polsrotator is bij dit amputatieniveau mogelijk. Tevens kan een elektrische polsrotator gebruikt worden, omdat de lengte van de stomp dergelijke inbouw mogelijk maakt. Elleboog-exarticulatie Prothesemogelijkheden: 1. cosmetisch: de hand betreft een cosmetische hand of een passieve hand. Het elleboogscharnier is simpel uitgevoerd. 2. lichaamsbekrachtigd: een schouderbandage is noodzakelijk. Het elleboogscharnier kan met of zonder vaststellingsmechanisme worden uitgevoerd. 3. hybride: de hand wordt extern aangestuurd (myo-elektrisch, waarbij de elektroden op de biceps en de triceps worden geplaatst) en de elleboog wordt met een lichaamsbekrachtigd systeem aangestuurd. De mogelijkheden van het plaatsen van een bekrachtigd elleboog systeem zijn beperkt bij deze stomplengte. Transhumerale of bovenarmamputatie Prothesemogelijkheden: 1. cosmetisch: de hand betreft een cosmetische hand of een passieve hand. Het elleboogscharnier is simpel uitgevoerd. Afhankelijk van de lengte van de stomp is een schouderkap en/of een schouderbandage nodig. Bij een dergelijke prothese wordt een schuimhoes vervaardigd. 2. lichaamsbekrachtigd: een schouderbandage is noodzakelijk. Meestal betreft het een 2- weg bandage systeem. Hierbij wordt de ene kabel gebruikt voor bedienen van het elleboogslot, en de tweede kabel voor het flecteren van de elleboog (wanneer de elleboog is ontgrendeld) of voor het openen van de hand/haak (wanneer de elleboog is vergrendeld). 3. hybride: de hand wordt extern aangestuurd (myo-elektrisch, waarbij de elektroden over het algemeen op de biceps en de triceps worden geplaatst) en de elleboog wordt met een lichaamsbekrachtigd systeem aangestuurd.

9 4. myo-elektrisch: de hand en de elleboog kunnen via elektroden (waarbij de elektroden over het algemeen op de biceps en de triceps worden geplaatst) worden aangestuurd. Een dergelijke aansturing is niet eenvoudig te beheersen. Bij dit amputatieniveau dient de amputatie bij voorkeur plaats te vinden door het distale derde deel van de bovenarm. Deze lengte laat goede krachttransmissie toe en de mogelijkheden voor het plaatsen van een elleboogscharnier zijn goed. Met behulp van lichaamskracht kan zowel de hand/haak als de elleboog worden aangestuurd. Wordt de stomp korter, dan is een lichaamsbekrachtigde aansturing moeilijker uitvoerbaar. Vaak verdient een cosmetische prothese of een hybride danwel een elektrisch gestuurde prothese de voorkeur. Bij een hybride systeem kan de elleboog lichaamsbekrachtigd worden bestuurd en de hand elektrisch. De elleboog kan ook elektrisch worden aangestuurd, terwijl de hand via lichaamsbekrachtiging wordt aangestuurd. Het gewicht van de hand/elleboog moet daarbij wel in ogenschouw worden genomen. Overigens wordt vaak gekozen voor een passief elleboogscharnier in plaats van een lichaamsbekrachtigde of een elektrisch aangestuurde elleboog. Schouder-exarticulatie De prothesemogelijkheden zijn bij dit amputatieniveau beperkt: 1. cosmetisch: de hand betreft een cosmetische hand of een passieve hand. Het elleboogscharnier en het schouderscharnier zijn simpel uitgevoerd en zoveel mogelijk licht van gewicht. Bij een dergelijke prothese wordt een schuimhoes vervaardigd. 2. lichaamsbekrachtigd: een uitgebreide lichaamsbandage is noodzakelijk. Aansturing van hand en elleboog is mogelijk, maar moeilijker uitvoerbaar in vergelijking met een bovenarmamputatie. 3. hybride: de hand wordt extern aangestuurd (myo-elektrisch, waarbij de elektroden over het algemeen op de m. pectoralis en m. rhomboïdeus worden geplaatst) en de elleboog wordt met een lichaamsbekrachtigd systeem aangestuurd. Voor de meeste patiënten wordt de arm al snel te zwaar. Forequarter amputatie Bij deze amputatie wordt naast de arm ook de scapula en de clavicula verwijderd. Meestal is een (siliconen) schouderkap die de schouderlijn herstelt voldoende. Een cosmetische prothese is voor dit niveau ook mogelijk. Verder zijn er weinig prothesemogelijkheden. Het functionele niveau blijft laag en de prothese wordt gauw te zwaar. Conclusie Voor iemand met een armdefect is een veelheid aan prothesen en prothesecomponenten beschikbaar. Afhankelijk van het amputatieniveau en de wensen van de patiënt moeten diverse keuzes worden gemaakt om de definitieve prothesevoorziening te kunnen bepalen. Het is verstandig om hierbij niet over één nacht ijs te gaan, hoewel het wel in het belang van de patiënt is om de prothesevoorziening snel te realiseren. Het PPP-Arm protocol dient hierbij als leidraad. Voor de prothesevoorziening van een volwassene met een amputatie van de bovenste extremiteit is een multidisciplinair team nodig om tot een goede afweging te komen. Daarbij staan uiteraard de keuzes en de motivatie van de patiënt centraal.

10 LITERATUUR Atlas of amputations and limb deficiencies. American Academy of Orthopaedic Surgeons. Eds. D.G. Smith, J.W. Michael, and J.H. Bower. Third edition, 2004, ISBN Amputation und Prothesenversorgung. R. Baumgartner und P. Botta. Thieme Verlag, ISBN Amputation, surgical practice and patient management. Ed. by G Murdoch en A. Bennett Wilson Jr. Reed Educational & Professional Publishing Ltd., ISBN Otto Bock Prothesen-Kompendium. Prothesen für die obere Extremität. Hrsg. von M. Näder, bearb. von F. Blohmke. Berlin: Schiele und Schön, ISBN Functional Restoration of Adults and Children With Upper Extremity Amputation. Eds. R.H. Meier and D.J. Atkins, Demos Medical Publishing, ISBN Upper extremity prosthetics. D.H. Plettenburg, VSSD, Delft, ISBN Upper limb prosthetics: Control of limb prostheses. Childress DS. In: Atlas of Limb Prosthetics: Surgical, Prosthetic and Rehabilitation Principles. Eds. J.H.Bowker & J.W. Michael. Second edition, 1992, ISBN