Das medi OFM2 ist ein einachsiges, mechanisches Kniegelenk mit Bremse - was das bedeutet, erklärt Stolperstein.

Das Knie ist das größte Gelenk des menschlichen Körpers. Mit Hilfe der umliegenden Bänder, Sehnen und Muskeln sorgt dieses Gelenk dafür, dass der Mensch gehen kann: Das Kniegelenk knickt dabei nicht einfach ab wie ein Scharnier, sondern es streckt sich in einer rollenden und gleitenden Bewegung nach vorne, kann sich bis zu 150° nach hinten beugen und lässt auch leichte seitliche Ausgleichsbewegungen zu.

Nach einer Amputation ab Kniehöhe muss die Prothese diese schwierigen Aufgaben übernehmen und die Funktion des Kniegelenkes ausgleichen. Prothesenkniegelenke nutzen verschiedene Techniken, damit das Bein gebeugt und der Unterschenkel nach der Beugung wieder nach vorne geschwungen werden kann.

Anatomie von Kniegelenken
Zunächst kann man künstliche Kniegelenke in monozentrische (einachsige) und polyzentrische (mehrachsige) Gelenke einteilen.
Ein einachsiges Kniegelenk knickt starr über eine Achse ab. Eine Monozentrik ist der natürlichen Knieanatomie unähnlich, jedoch bieten diese Kniegelenke durch ihre eingebaute Bremse dem Anwender große Sicherheit. Das ist vor allem für unsichere Prothesenträger wichtig: Sobald der Anwender mit dem Prothesenbein auftritt – also Gewicht das Kniegelenk belastet – greift die Bremse und das Kniegelenk ist gesperrt.
Ein mehrachsiges Kniegelenk bildet den Ablauf des natürlichen Kniebeugens besser nach und winkelt das Bein über mehrere Achsen in einer schiebenden Bewegung ab. Eine lastabhängige Bremse hat ein mehrachsiges Kniegelenk allerdings nicht, was viele Anwender verunsichert. Das Bremsen funktioniert bei einem polyzentrischen Kniegelenk so: Die Mehrachsigkeit sperrt das Gelenk, solange das Körpergewicht des Anwenders hinter dem Körperschwerpunkt steht. Bringt der Prothesenträger in der Gehbewegung sein Gewicht über das Prothesengelenk nach vorne, löst die Achsgeometrie das Gelenk und es beugt ein. Wo genau der Auslösepunkt für das Kniegelenk liegt – also ob weiter hinten oder weiter vorne, was mehr oder weniger Dynamik bedeutet – kann zusätzlich nach den Gehfähigkeiten des Anwenders eingestellt werden.

Steuerung von Kniegelenken
Die Beugung und Streckung von künstlichen Kniegelenken wird von einer so genannten „Schwungphasensteuerung“ kontrolliert. Diese kann über eine Mechanik, aber auch über eine Pneumatik oder eine Hydraulik geregelt sein.

In mechanischen Kniegelenken wird bei der Beugung des Knies nach hinten eine Feder zusammen gepresst. Wenn sich diese wieder entspannt, unterstützt sie die Bewegung des Unterschenkels nach vorne. Eine Dämpfung der Bewegung – also eine Kontrolle der Geschwindigkeit des Beugens und Streckens – erfolgt ausschließlich durch Reibung und Anschlagpuffer. Mechanisch gesteuerte Kniegelenke werden für Menschen mit niedriger Mobilität eingesetzt, da diese nur geringere Gehgeschwindigkeiten erreichen und somit keine Dämpfung, sondern eine Unterstützung der Bewegung benötigen.

Pneumatische Kniegelenke komprimieren beim Abwinkeln und Strecken des Knies Luft in einem Zylinder. Der Orthopädietechniker kann für Streckung und Beugung getrennt einstellen, wie viel von dieser Luft zur Unterstützung der Bewegung als eine Art „energierückgebendes Polster“, oder aber zum Dämpfen der Kniebewegung eingesetzt wird. Pneumatische Kniegelenke eignen sich besonders für Menschen mit mittleren Mobilitäten, die bereits Gehgeschwindigkeiten erreichen, bei denen eine sanfte Dämpfung notwendig wird.

Bei hydraulischen Gelenken übernimmt Flüssigkeit (Öl) in einem Zylinder die Dämpfung der Bewegung des Kniegelenks. Diese Gelenke werden meist für sehr aktive Anwender eingesetzt, da das nicht komprimierbare Öl über noch größere Dämpfungseigenschaften als Luft verfügt. Bei sehr aktiven Anwendern müssen keine Gehbewegungen mehr unterstützt werden.

Elektronisch gesteuerte Kniegelenke werden von Mikroprozessoren kontrolliert. Sensoren ermitteln permanent die Schrittphase, in der sich der Prothesenträger befindet, um das Bein optimal auf den Bewegungsablauf einzustellen: Dämpfung, unterstützte Bewegungen, Geschwindigkeitsanpassungen oder sogar eine Feststellung des Knies erfolgen automatisch. Elektronisch gesteuerte Kniegelenke bieten eine sehr hohe Sicherheit für den Anwender.