TU Berlin

Prüfvorrichtung zur mikroklimatischen Prüfung von Orthesen und Bandagen

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Entwicklung einer standardisierten Prüfvorrichtung zur mikroklimatischen Prüfung von Orthesen und Bandagen

David Hochmann

Lucas Thieme

Aufgabenstellung Ausgehend von der Problemstellung, dass Probandenversuche nur sehr eingeschränkt zur mikroklimatischen Bewertung von Hilfsmitteln geeignet sind wurden Prüfverfahren, welche auf der Anwendung eines Prüfstands basieren, untersucht.
Methode Es wurde eine umfassende Recherche nach vorhandenen Systemen durchgeführt, welche gezeigt hat, dass noch keine geeignete Lösung existiert. Auf den Rechercheergebnissen aufbauend wurden Wege zur Untersuchung von Knieorthesen sowie ähnlicher Hilfsmitteln entwickelt und erprobt. Das Ziel, ein Prüfverfahren zu entwerfen welches in seiner Wiederholbarkeit sowie Aussagekraft wesentlich besser als Probandenversuche ist, wurde erreicht. Es wurde ein voll funktionsfähiger Prototyp eines Prüfstands entwickelt und gefertigt. Dieser wurde zur Durchführung verschiedener Messungen an verschiedenen Orthesen erfolgreich eingesetzt. Untersuchungen wurden durchgeführt an Orthesen der Fa. Donjoy, Fa. Fusion sowie Fa. Otto-Bock.
Zusammenfassung Es konnte gezeigt werden, dass die untersuchten Orthesen sich signifikant in ihrer Fähigkeit Feuchte abzuführen unterscheiden. Daraus lässt sich schließen, dass sich die untersuchten Orthesen auch in ihren Tragekomforteigenschaften hinsichtlich Mikroklima deutlich unterscheiden. Zur Bewertung der Fähigkeit der Orthesen Feuchte abzuführen wurden Versuche mit konstanter Transpirationsrate, mit wechselnder Transpirationsrate sowie Versuche mit einer Regelung auf einen gewünschten Wert der relativen Feuchte durchgeführt. Zusätzlich zu Möglichkeit der Bewertung der relativen Feuchten welche sich im Kontaktbereich von Orthese und Patient einstellen, wurde eine Möglichkeit aufgezeigt, die Wärmeleiteigenschaften von Orthesen zu untersuchen. Die erprobten Messungen wurden zu einem Vorschlag für eine Prüfung, welcher Teil eines Prüfverfahrens sein könnte zusammengefasst. Die entwickelte Prüfung wurde exemplarisch auf eine Orthese angewendet.

Design of a standardized testing bench for Microclimate testing of knee braces

Purpose The common way of testing knee braces concerning their microclimate characteristics today, is to perform tests with probands. This way of testing is characterised by a very bad repeatability. Therefore, the results gained this way are difficult to verify. The aim of this paper is to design a testing procedure for testing microclimate characteristics, by using a test bench. A literature research showed that there is no adequate solution for testing orthesis concerning their microclimate characteristics available yet.
Methods Using the results of the literature research as a background, a test bench was developed. The aim of designing a testing procedure that shows much better results concerning repeatability than tests with probands, was achieved. A working prototype of a testing bench was designed and manufactured.
Conclusion The testing bench was used to accomplish different measurements on knee braces produced by “Otto-Bock”, “Donjoy” and “Fusion”. The results indicate that the reviewed orthesis show significant differences concerning their ability to dissipate humidity. This suggests, that the reviewed orthesis also show differences in wearing comfort, concerning microclimate. To analyze the ability of the orthesis to dissipate humidity, tests with a constant transpiration rate and with a shifting transpiration rate  where conducted. Also an experiment, trying to control the transpiration rate to adjust the relative humidity to a desired value, was carried out. Additionally to the tests concerning relative humidity, a method to measure heat conductivity was developed. The tested measurement procedures have been combined to a suggestion for a testing procedure. This testing procedure has been approved exemplarily, using one orthesis.

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