Gesundheitsnachrichten

Die intelligente Kniebandage „Anthrokinemat“ soll Arthrose-Patientinnen und -Patienten künftig bei der richtigen Dosierung ihrer alltäglichen Bewegungen unterstützen. Dabei werden sämtliche relevanten Daten zur Belastung der Gelenke gesammelt und aufs Handy der Betroffenen übertragen. Die Grundlagen für die Entwicklung der Bandage haben Sportwissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi), geschaffen. Partner sind die Universität Bremen sowie der Bandagen-Hersteller Bauerfeind und das Sensortechnikunternehmen ITP. Nun soll ein Prototyp entwickelt werden.

„Bei der Prävention und der Behandlung einer Arthrose-Erkrankung spielt außer Gewicht und Ernährung vor allem das richtige Maß an Bewegung eine wichtige Rolle", sagt Sportorthopäde Professor Stefan Sell vom Institut für Sport und Sportwissenschaft (IfSS) des KIT. Dieses richtige Maß zu finden, sei allerdings keine einfache Aufgabe und nur wenige Menschen und gut austrainierte Sportlerinnen und Sportler könnten die Signale ihres Körpers ohne fachliche Unterstützung richtig deuten. Der mit zahlreichen Sensoren ausgestattete Anthrokinemat soll Arthrose-Patientinnen und -Patienten deshalb vor dem Überschreiten der Belastungsgrenze per Warnsignal aufs Handy für mögliche Folgeschäden sensibilisieren. „Wer an Arthrose leidet, sollte sich am besten jeden Tag eine gewisse Zeit lang intensiv bewegen", rät Sell. Eine übermäßige Belastung wie etwa eine mehrstündige Wanderung könne dagegen für Stress in den geschädigten Gelenken sorgen. Die Folge solcher Überbelastung seien oft wochenlange Schmerzen.

Maschinelles Lernen: Algorithmen trainieren mit Bewegungsdaten

Als größte Herausforderung bei der bisherigen Entwicklung der Bandage bezeichnet Professor Thorsten Stein, Leiter des BioMotion Centers am IfSS, die Suche nach einem passenden Algorithmus zum Quantifizieren der Kniebelastung. „Die Sensoren können lediglich Bewegung messen, nicht die Belastung an sich. Bei der Arthrose dürfen die Gelenke aber nicht allzu stark belastet werden – und deshalb müssen wir die Kräfte im Innern des Knies möglichst genau einschätzen können", betont Stein. Zur Lösung dieses Problems sind Algorithmen des Maschinellen Lernens – künstliche neuronale Netze – im Einsatz. Dabei wird ein Algorithmus mit Bewegungsdaten trainiert: Der Algorithmus lernt im Laufe des Trainingsprozesses automatisch die mit einer Bewegung einhergehenden Kräfte im Knie zu schätzen. Teile dieser Forschungsergebnisse haben die Arbeitsgruppen von Sell und Stein bereits in der Fachzeitschrift Sensors publiziert.

„Die Arthrose ist eine echte Volkserkrankung“, sagt Stefan Sell. Laut den offiziellen Statistiken haben in Deutschland rund 35 Millionen Menschen radiologische Zeichen einer Arthrose und rund zehn Millionen davon sind manifest erkrankt. Weil der Gelenkverschleiß mit steigendem Alter zunimmt, leidet jeder vierte Bundesbürger über 50 Jahre und etwa 80 Prozent der über 75-Jährigen an einer Arthrose. Am häufigsten betroffen ist die Wirbelsäule, ebenfalls weit verbreitet sind Arthrosen an Knie- und Hüftgelenk.

Wissenschaftliche Publikation zum Thema:

Bernd J. Stetter, Steffen Ringhof, Frieder C. Krafft, Stefan Sell, Thorsten Stein: Estimation of Knee Joint Forces in Sport Movements Using Wearable Sensors and Machine Learning. Sensors, 2019. DOI: 10.3390/s19173690.

Manchmal reicht eine schnelle ruckartige Bewegung und schon ist es passiert, ein Bänderriss im Knie. Meist sind aber Sportunfälle, insbesondere beim Fußball oder Skifahren, dafür verantwortlich. Betroffene verspüren unmittelbar einen starken, stechenden Schmerz. Kreuzbänder, das Innenband oder das Außenband im Knie können dabei teilweise oder vollständig reißen. Verschiedene Behandlungsmethoden und eine passende Therapie helfen, einen Bänderriss vollständig zu heilen. Die AOK Hessen informiert über die Erkrankung und Behandlungsmethoden.

Das Kniegelenk ist das größte Gelenk im menschlichen Körper und für die menschliche Fortbewegung unerlässlich. Es hat wie fast alle großen Gelenke kräftige Bandstrukturen, die das Knie stabilisieren. Diese Bänder bestehen aus wenig dehnbarem, faserartigem Bindegewebe und können ein Gelenk auch in Bewegung sichern. Im Knie geben vier Bänder dem Kniegelenk Halt, das Außenband, das Innenband sowie das vordere und hintere Kreuzband. Diese Bänder sind nur eingeschränkt dehnbar. Wird ein Band über die Elastizitätsgrenze hinaus strapaziert, kann es teilweise oder ganz reißen. Das passiert häufig bei Sportunfällen, wenn das Knie gewaltsam verdreht wird oder es bei einem Sturz einen kräftigen Schlag bekommt. In manchen Fällen können dabei sogar mehrere Bänder gleichzeitig reißen. Zusätzlich können auch Knorpel, Menisken, Gelenkkapsel oder Knochen verletzt werden.

Symptome für einen Bänderriss können ein plötzlicher, heftiger, stechender Schmerz, eine starke Schwellung, ein Bluterguss, ein ausgeprägter Druck- und Bewegungsschmerz sowie ein Instabilitätsgefühl, ein Gefühl des Wegknickens des Gelenks, entweder nach vorne (Kreuzband) oder seitlich (Außen- und Innenband) sein.

Bei starken Schmerzen und einer deutlichen Schwellung sollte immer ein Arzt aufgesucht werden. Dieser kann feststellen, was genau mit dem Band oder Gelenk passiert ist. Der Schmerz allein sagt noch nichts darüber aus, ob etwas im Knie gerissen ist. Eine Bänderdehnung ist manchmal sogar schmerzhafter als ein Riss. Wird der Riss sofort versorgt, verläuft die Heilung normalerweise zeitnah und unkompliziert. Unbehandelte Bänderrisse können jedoch zu Langzeitschäden wie dauerhafter Instabilität und vorzeitigem Verschleiß führen.

Ein Bänderriss kann mit oder ohne chirurgischen Eingriff versorgt werden. Das ist abhängig davon, ob ein Band teilweise oder ganz gerissen ist und ob noch weitere Verletzungen im Kniegelenk vorhanden sind.

Ist eine Operation jedoch notwendig, werden die gerissenen Bänder meist minimalinvasiv im Rahmen einer Gelenkspiegelung (Arthroskopie) versorgt. Mit dieser Operationsmethode ist es möglich, Schäden im Knie zu beheben, ohne das Knie zu eröffnen. Dieses Verfahren nennt sich Schlüsselloch-Chirurgie. Bei dieser Methode werden sehr kleine Schnitte gesetzt, durch welche eine dünne Spezialkamera und Operationsinstrumente in das Gelenk eingeführt werden. Dabei wird das gerissene, aber noch vorhandene Bandgewebe genäht. Ist das Band zu stark geschädigt, wird es durch andere Bindegewebsstrukturen, zum Beispiel Sehnen, seltener auch durch künstliche Implantate, ersetzt. Der Eingriff kann stationär oder ambulant erfolgen.

In vielen Fällen muss jedoch nicht unbedingt operiert werden. Zum Beispiel wenn ein Band nur angerissen ist. Das betroffene Kniegelenk wird erst einmal ruhiggestellt durch eine flexible Schiene, eine sogenannte Orthese oder Unterarm-Gehstützen. Schmerzlindernde, entzündungshemmende und abschwellende Medikamente können die Symptome lindern. Meist dauert die Behandlung mehrere Wochen.

Unabhängig davon, ob ein Bänderriss operativ versorgt wurde, ist im Anschluss immer eine Physiotherapie zu empfehlen. Gezielte Übungen zum Muskelaufbau und Koordinationstraining unterstützen den Heilungsprozess positiv.

Fast zwei Millionen Menschen pro Jahr unterziehen sich einer Reha-Maßnahme. Dafür stehen in Deutschland über 1000 Reha-Einrichtungen bereit. Der größte Teil wird von privaten Firmen betrieben, ein Teil gehört zum öffentlichen Dienst, andere werden von Kirchen oder Wohlfahrtsverbänden getragen. Die Branche hat knapp 123 000 Beschäftigte, von denen viele in Teilzeit arbeiten. Die größte Teilgruppe sind Angehörige therapeutischer Berufe. Auf Vollzeitstellen umgerechnet wären es 92 000 Beschäftigte. Wie es um die Arbeitsbedingungen und -zufriedenheit in diesem Bereich steht, haben die Ökonomin Sabine Baldauf und die Politologin Dr. Katrin Vitols von der Unternehmensberatung wmp Consult mit Förderung der Hans-Böckler-Stiftung untersucht. Ihr Fazit: Steigende Arbeitsverdichtung und knappe Entlohnung sind weit verbreitet. „Die Beschäftigungs- und Arbeitsbedingungen in Rehabilitationseinrichtungen müssen attraktiver werden.“

– Personalmangel, unzureichende Entlohnung –

Die Forscherinnen haben für ihre Studie ausführliche Interviews mit Branchenexpertinnen und -experten der Beschäftigten- und Arbeitgeberseite geführt sowie mehr als 230 Arbeitnehmervertreterinnen und Arbeitnehmervertreter befragt. Dabei berichten 88 Prozent von Arbeitsverdichtung im Pflegedienst. 81 Prozent geben zu Protokoll, dass ihre Einrichtung unter einem Mangel an Pflege-Fachkräften leidet – Ähnliches gilt für den ärztlichen Dienst. 68 Prozent sagen, dass Pflegekräfte abwandern – in Krankenhäuser mit besserer Finanzausstattung, entsprechend höherer Bezahlung und mehr Aufstiegsmöglichkeiten. Lediglich 13 Prozent der Befragten finden, dass es in ihrem Betrieb ausreichend Pflegepersonal gibt. Nur sechs bis neun Prozent der Befragten aus Pflegedienst, Physio- und Ergotherapie sowie dem Servicebereich empfinden ihre Entlohnung als angemessen. Die Tarifbindung in der Branche ist bislang niedrig.

Die Zahl der Patienten ist zwar in den vergangenen Jahren nicht merklich gestiegen, doch ein entscheidender Faktor hat sich deutlich verändert, so Baldauf und Vitols: Reha-Einrichtungen haben es heute oft mit kränkeren und häufig auch älteren Patienten zu tun als in früheren Zeiten. „Eine verkürzte Verweildauer in Akutkrankenhäusern und Multimorbidität“ – Patienten haben mehrere Krankheiten gleichzeitig – führten zu „stark gestiegenen Schweregraden der Erkrankungen unter den Rehabilitanden“, so die Forscherinnen. So nimmt der Pflege- und Betreuungsbedarf zu. Da gleichzeitig das Beschäftigungsvolumen in der Branche – umgerechnet auf Vollzeitstellen – stagniert, hat sich die Arbeitsbelastung der Beschäftigten erhöht. Die Alterung der Bevölkerung und die wachsende Zahl von Patienten mit psychischen Krankheiten dürften diese Entwicklung in Zukunft noch beschleunigen. Hinzu kämen neue Anforderungen durch die Digitalisierung, die zunächst einmal Mehrarbeit und Schulungsbedarf bedeuten.

– Finanzinvestoren kaufen Kliniken –

Bezogen auf die Profitabilität der Einrichtungen zeigt sich ein heterogenes Bild. Während große private Ketten häufig gute Gewinne machen, stehen manche kleinere Kliniken finanziell unter Druck. Etliche wurden bereits von Konkurrenten übernommen. Seit einigen Jahren sind zudem internationale Finanzinvestoren in der Rehabilitationsbranche tätig. Mehrfach von einem Finanzinvestor zum anderen weiterverkauft wurden beispielsweise die Immobilien der Berliner Median Kliniken. Den Einstieg von Firmenhändlern bringen Befragte zum Teil mit erhöhtem Druck auf Löhne und Qualitätsstandards in Verbindung.

Die Wachstums- und Gewinnorientierung der Reha-Einrichtungen – aber auch die schwierige Ertragslage einiger Häuser – führen laut der Studie dazu, dass Kostendruck, Einspar- und Rationalisierungsprogramme in vielen Rehabilitationskliniken zum Alltag gehören. Finanziert werden Reha-Leistungen zum größten Teil von der Kranken- und Rentenversicherung. Bei Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmern ist es meist die Rentenversicherung, die für die Kosten aufkommt. Die Idee dahinter: Für die Rentenversicherung wird auf diese Weise ein Anreiz geschaffen, Arbeitnehmer bei der Wiederherstellung ihrer Gesundheit zu unterstützen – denn Reha ist in der Regel billiger als die dauerhafte Zahlung einer Erwerbsminderungsrente. Solche Anreizstrukturen sollten nach Baldauf und Vitols ausgebaut werden. Heute hätten beispielsweise die Krankenkassen, die für Reha-Maßnahmen von Nicht-Erwerbstätigen aufkommen, keine finanziellen Vorteile davon, wenn sie Reha-Programme bewilligen, die letztlich Pflegebedürftigkeit verhindern. Die Ausgaben für medizinische Rehabilitation sind in den vergangenen zehn Jahren zwar im gleichen Umfang gewachsen, wie die Gesundheitsausgaben insgesamt. Doch unter dem Strich ist die Vergütung von Reha-Leistungen nicht immer ausreichend: „Die Höhe der Vergütungssätze orientiert sich dabei nicht durchgängig an den tatsächlichen Kosten der Einrichtung oder der Qualität der Leistung“, schreiben die Forscherinnen.

Die Forscherinnen weisen auf einen Bereich hin, den es auszubauen gelte: die Gesundheitsprävention. Viele Studien belegten, dass sich Vorsorgeprogramme volkswirtschaftlich auszahlen. Auch bei den Arbeitgebern steige die Bereitschaft, in die Gesundheit ihrer Beschäftigten zu investieren. Schließlich hätten viele Firmen angesichts der aktuellen Arbeitsmarktsituation ein großes Interesse daran, keine Fachkräfte zu verlieren.