Orthobioniker – Fachleute für künstliche Arme und Beine

Von Hans-Martin Barthold | 15. Mai 2015

Anpassung einer Hightech-Beinprothese (Foto: PFH Private Hochschule Göttingen)

Anpassung einer Hightech-Beinprothese (Foto: PFH Private Hochschule Göttingen)

Leon Schäfer träumte den Traum vieler sportlich begabter Jungen. Er wollte Profifußballer werden. Und er war der Verwirklichung seines Traumes schon sehr nahe gekommen. Mit 12 Jahren kickte er bereits im DFB-Stützpunkt Bremen. Dann aber, an einem Tag wie jedem anderen, fiel für ihn plötzlich der Himmel auf die Erde. Knochenkrebs lautete die niederschmetternde Diagnose. Sein Leben konnten die Ärzte zwar retten, sein rechtes Bein aber nicht. Die Krankheit machte eine Amputation bis über das Knie erforderlich. Fußball würde es für Leon Schäfer nie mehr geben, das wusste er. Doch dann gab es eine Begegnung mit Markus Rehm, neun Jahre älter als Leon, ebenfalls beinamputiert und dennoch erfolgreicher Sportler. Seine Paradedisziplin: Weitspringen. Seine wichtigsten Siege: Junioren-Europameister der International Wheelchair & Amputee Sports Federation (IWAS), Weltmeister des International Paralympc Committee (IPC), später sogar Goldmedaillengewinner der Paralympics in London. Da wusste Leon, es gab auch für ihn eine Zukunft mit Sport.

Heute trainiert Leon in Leverkusen beim Sportclub TSV Bayer 04 – mit einer Hightech-Prothese und großem Erfolg: 2012, 2013 und 2014 jeweils Juniorenweltmeister im Hochsprung, mit 1,65 m gar Weltrekordhalter, im Weitsprung Silbermedaillengewinner, über 100 m und 200 m jeweils dritte Plätze. Und so ganz nebenbei wird er in diesem Jahr auch noch sein Abitur machen. Das nächste Ziel sind die Paralympics 2016 in Rio de Janeiro. Möglich machte das eine Hochleistungsprothese. Die ist eine technische Meisterleistung und ermöglicht Bewegungsabläufe, die denen eines unversehrten Menschen sehr nahe kommen. Sie besteht aus einem künstlichen Gelenkersatz (Endoprothese) und dem Beinersatz (Exoprothese) . An der Entwicklung, der Anfertigung, dem Anpassen und der permanenten individuellen optimalen Einstellung waren und sind auch bei Leon Schäfer Orthobioniker beteiligt. Ihre Verantwortung ist groß. Immerhin kostet eine solche Hochleistungsprothese mit 45.000 Euro genauso viel wie ein PKW der gehobenen Mittelklasse.

Ingenieur, Arzt, Kaufmann und Seelsorger in einem

Prof. Siegmar Blumentritt (l.) in der Ausbildungswerkstatt (Foto: Siegmar Blumentritt)

Prof. Siegmar Blumentritt (l.) in der Ausbildungswerkstatt (Foto: Siegmar Blumentritt)

Seit 2011 gibt es den Studiengang „Orthobionik“ mit zwanzig Studienplätzen pro Jahr an der PFH Privaten Fachhochschule Göttingen. Dessen Ziel ist es, wissenschaftliche Kenntnisse und handwerklich manuelle Fähigkeiten so zu vermitteln, dass die Absolventen Patienten indikationsgerecht mit orthopädischen Hilfsmitteln versorgen können. Ähnliche, aber stärker ingenieurtechnisch ausgerichtete Studienangebote existieren daneben lediglich an der Fachhochschule Münster („Technische Orthopädie“; auch als duales ausbildungsintegriertes Studium). Für Bewerber mit einer abgeschlossenen Ausbildung zum Orthopädietechnik-Mechaniker bietet darüber hinaus die Bundesfachschule für Orthopädietechnik in Kooperation mit der Fachhochschule Dortmund ein berufsbegleitendes Studium zum „Orthopädie-Ingenieur“ an. Was die Orthobionik in Göttingen auszeichnet, ist ihre durchgängige interdisziplinäre Struktur. „In unserem Curriculum“, erklärt Professor Siegmar Blumentritt, „verbinden wir technische mit medizinischen, sozialpsychologischen und wirtschaftswissenschaftlichen Inhalten.“ Blumentritt, der an dessen Entwicklung maßgeblich beteiligt war, schätzt den Bedarf an solcherart qualifizierten Hochschulabsolventen deutlich höher als 20 pro Jahr. Die Bedarfslücke ist offenkundig.

Michael Hasenpusch bestätigt den Bedarf an Orthobionikern. Sein Unternehmen, die Otto Bock HealthCare GmbH aus Duderstadt mit weltweit über 6.000 Mitarbeitern, ist Marktführer für Prothesen und Orthesen. Sie sucht Orthobioniker vor allem für die Produktentwicklung, für Patiententests, das Produktmanagement, die Anwenderschulung aber auch die Forschung. „Als Hersteller müssen wir den Nachweis des medizinischen Nutzens unserer orthopädietechnischen Produkte führen“, erklärt der promovierte Maschinenbauer und Leiter der Business Unit MedicalCare. „Dafür brauchen wir Fachleute, die multidisziplinär denken und die Dinge aus einer rehabilitativen Perspektive betrachten können.“  Deshalb geht es im Göttinger Studium um sehr viel Anatomie, Physiologie und mit Blick auf den menschlichen Bewegungsapparat immer wieder die Biomechanik. Um Kompetenzen für Haut, Muskeln und die Lage der Nervenstränge zu erwerben, steht im ersten Semester auch ein anatomischer Präparationskurs auf dem Stundenplan. „Leichen zu sezieren, ist nicht jedermanns Sache“, weiß Mario Koppe, Student im letzten Semester, „aber die dabei gewonnenen Erkenntnisse sind eine für den Beruf unverzichtbare Grundlage.“

Kombination von Theorie und Praxis

Johanna-Talile Franke beim Armieren am Gießharzarbeitsplatz (Foto: Johanna-Talile Franke)

Johanna-Talile Franke beim Armieren am Gießharzarbeitsplatz (Foto: Johanna-Talile Franke)

Wer Orthobionik studieren will, sollte freilich nicht nur breit gestreute wissenschaftliche Interessen besitzen, sondern auch über handwerkliche Talente verfügen. Die Göttinger Hochschule bildet schließlich keine Grundlagenforscher, sondern Macher für die Arbeit ganz dicht und unmittelbar am Patienten aus. An zwei Tagen in der Woche sind deshalb zahlreiche praktische Lehrveranstaltungen in den Werkstätten angesagt. Das bedarf schon einiger Anstrengungen, denn nicht von ungefähr wird der Studienabschluss der Meisterprüfung im Handwerk gleich gestellt. „Doch das kann man alles schaffen“, blickt Johanna-Talile Franke zurück. Auch sie steht kurz vor dem Abschluss. Da werden Stahl, Aluminium, Titan, Holz oder Carbon gefeilt und gebohrt, Gipsabdrücke genommen, Harze gegossen sowie Kunst- und Faserverbundstoffe geformt. Viel Feinhandgeschick verlangt vor allem das Schleifen. „Am Ende jedes Semesters müssen wir zwei selbst hergestellte Anfertigungsstücke präsentieren und gegenüber der Prüfungskommission verteidigen“, berichtet Mario Koppe. Man spürt den Stolz auf das für alle sichtbar Geleistete. Auch das ist eine Besonderheit des Studiums.

Warum handwerkliches Können, gepaart mit betriebswirtschaftlichen Kenntnissen, so wichtig ist? Weil Orthobioniker nicht allein in der orthopädietechnischen Industrie, sondern auch den Unternehmen der direkten Patientenversorgung, insbesondere den Sanitätshäusern vor Ort arbeiten. Die Hälfte dieser etwa 1.800 Betriebe müsste wegen des altersbedingten Ausscheidens ihrer Inhaber in den nächsten Jahren irgendwie ihre Nachfolge regeln, sieht Siegmar Blumentritt auch hier deutschlandweit gute Beschäftigungsmöglichkeiten. Johanna-Talile Franke lenkt den Blick noch auf einen anderen Punkt. „Patienten unterstützend begleiten zu können, ihre Bewegungseinschränkungen mit Hilfe einer Prothese oder einer Orthese zu überwinden, gibt eine kaum zu beschreibende Befriedigung“, empfindet die gelernte Orthopädietechnikerin aus eigener Erfahrung. „Die strahlenden Augen vergisst man nicht so schnell.“ Überhaupt, so ganzheitlich wie Orthobioniker arbeiten nur noch wenige Berufe. Und jedes ihrer Produkte ist eine Einzelanfertigung. Wo gibt es das sonst schon noch?

Viele Teile zu einem harmonischen Ganzen fügen

Michael Hasenpusch, Otto Bock Health Care in Duderstadt (Foto: Michael Hasenpusch)

Michael Hasenpusch, Otto Bock Health Care in Duderstadt (Foto: Michael Hasenpusch)

Die unumgängliche Amputation von Beinen oder Armen ist die Sache des Arztes. Doch schon in der postoperativen Phase, wenn also die Fäden gezogen und die Wundheilung abgeschlossen sind, beginnt die Arbeit des Orthobionikers. Als erstes muss er den Stumpf  als künstliche motorische Schnittstelle zwischen Muskel und Prothese formen helfen. Dafür nutzt er unter anderem einen sogenannten Post-OP-Liner oder Stumpfkompressionsstrümpfe. Mit diesen Hilfsmitteln soll verhindert werden, dass sich Gewebeflüssigkeit im Stumpf ansammelt und Druckstellen entstehen. Sobald als möglich wird anschließend ein Probeschaft gefertigt. Der Stumpf soll schrittweise auf die mechanischen Kräfte vorbereitet werden, die beim Tragen einer Prothese auf ihn wirken. Das ist ein überaus komplizierter Prozess. Was die Haut unserer Füße wie selbstverständlich leistet, nämlich die optimale Verteilung hoher Drücke, gelingt dem Stumpf nur stark eingeschränkt. Deshalb kommt es hier auf jeden Millimeter und entsprechend bioverträgliche Materialien an. Etwa ein halbes Jahr später kann dann der Orthobioniker den endgültigen Prothesenschaft anpassen.

Zwar fertigt der Orthobioniker beim Bau der eigentlichen Prothese die einzelnen Teile schon lange nicht mehr alle selbst, sondern kauft sie von Herstellern wie Bauerfeind, Streigeneder, Össur, Otto Bock oder Medi zu. Hierfür muss er zuvor mit Arzt und Patient entscheiden, welche Passteile zum Einsatz kommen. Die sind nach fünf Mobilitätsgraden kategorisiert, je nachdem ob der Patient sie nur für das Gehen in der Wohnung benötigt oder sie wie Leon Schäfer im Leistungssport einsetzt. „Die neuralgischen Punkte einer Oberschenkelprothese“, deutet Johanna-Talile Franke auf die Herausforderungen für einen Orthobioniker, „sind der Schaft, das Kniegelenk und natürlich das Fußteil.“ Bei Prothesen für sogenannte Außengeher oder gar Sportler werden statt mechanischer elektronisch steuerbare Gelenke verwendet. Da versteckt sich dann im Inneren der Prothese viel Software und andere Hochtechnologie. „Die Einzelteile einer Prothese harmonisch auf die Physiognomie des Prothesenträgers abzustimmen“, beschreibt Siegmar Blumentritt als wichtige Aufgabe eines Orthobionikers, „ist ein schwieriger Vorgang.“ Nicht immer gelingt es schon im ersten Anlauf, alle Muskelsignale optimal in elektrische Aktionen umzusetzen.

Erfolg durch ganzheitliches Arbeiten

Mario Koppe erläutert die Funktionsweise einer Hightech-Beinprothese (Foto: Mario Koppe)

Mario Koppe erläutert die Funktionsweise einer Hightech-Beinprothese (Foto: Mario Koppe)

Nicht geringer die Anforderungen, wenn es um Unter- oder Oberarmprothesen geht. Die Michelangelo-Hand der Firma Otto Bock, die die Hand drehen, die Finger bewegen und fest zugreifen kann, besteht immerhin aus nicht weniger als 700 Teilen. Auch bei ihr ist die Abnahme der Muskelsignale mithilfe von Oberflächenelektroden sowie deren Übertragung ein kompliziertes Problem. Es wird aber auch deutlich, dass ein Orthobioniker mit Fachgebieten wie Elektronik und Informatik auf du und du stehen muss. Manche Prothesenfunktionen sind heute bereits über Apps anzusteuern. Armprothesen sind darüber hinaus ein gutes Beispiel, wie im Beruf eines Orthobionikers alles mit allem zusammenhängt. Zwar gilt für eine Prothese, je leichter desto besser. „Eine Armprothese“, schränkt Mario Koppe allerdings ein, „darf nicht zu leicht sein. Die asymetrischen Gewichte der Arme könnten unerwünschte negative Auswirkungen auf die Wirbelsäule haben.“ Ganzheitliches Arbeiten heißt so auch immer, alles im Blick zu behalten. Im Lauflabor beispielsweise vermessen Orthobioniker die mechanische Ganggenauigkeit auf den Zehntelmillimeter genau wie sie den Sauerstoffverbrauch bis aufs Gramm überprüfen. Denn ein zu hoher Kraftaufwand führt zu viel Sauerstoffverbrauch und ergibt eine geringere Laufleistung.

Bei jährlich rund 60.000 Amputationen allein an den unteren Extremitäten vor allem wegen artieller Verschlüsse, Raucherbeinen, diabetesbedingter Durchblutungsstörungen und nach Unfällen nimmt die Anfertigung von Prothesen einen großen Raum in der Arbeit von Orthobionikern ein. Auf den Umgang mit Menschen in solchen Extremsituationen bereiten Lehrveranstaltungen wie Kundenempathie und Patientenkommunikation vor. Neben der Anfertigung von Prothesen nehmen aber auch die Herstellung von Miedern für die Rumpfversorgung (Wirbelsäulen- oder Beckenfehlstellungen) sowie die Bereitstellung von Orthesen breiten Raum ein. Orthesen werden zur Fixierung, Entlastung, Ruhigstellung, Führung oder Korrektur von Gliedmaßen eingesetzt, dann etwa wenn ein Schlaganfallpatient eine Fußheber- oder Handlagerorthese, der Leistungssportler nach einem Kreuzbandriss eine entsprechende Orthese zur Gelenkstabilisierung oder der Autofahrer nach einem Unfall mit Schleudertrauma eine Stütze seiner Halswirbelsäule benötigt.

Im Mittelpunkt steht immer der Patient

Biomechanik des Gehens auf verschiedenen Untergründen im Messlabor der PFH Private Hochschule Göttingen (Foto: PFH Private Hochschule Göttingen)

Biomechanik des Gehens auf verschiedenen Untergründen im Messlabor der PFH Private Hochschule Göttingen (Foto: PFH Private Hochschule Göttingen)

Die Anforderungen an Orthobioniker sind in allen drei Arbeitsfeldern hoch. Ist es bei den Prothesen deren komplexe Technik, muss die Orthese dem noch vorhandenen Körperglied und zur optimalen Unterstützung dessen Funktion mit höchster Präzision angepasst werden, dürfen Mieder kein innen liegendes Organ beeinträchtigen. Dafür benötigen die Orthobioniker ein breites medizinisches wie ingenieurtechnisches Wissen und haben statt der sonst üblichen sechs Semester bis zum Bachelorabschluss eine achtsemestrige Regelstudienzeit. Die Orthopädietechnik in den Sanitätshäusern hat schon lange nichts mehr mit der simplen „Schachtelorthopädie“ vergangener Jahre zu tun, bei der lediglich industriell gefertigte Massenware in verschiedenen Konfektionsgrößen verkauft wurde. Insbesondere forschungsinteressierte Studenten können im Anschluss daran in zwei Semestern mit dem Master einen weiteren Abschluss erwerben. In Münster und Dortmund sind die Masterprogramme viersemestrig. Bis zum siebten Semester sind zahlreiche Werkstattlabors sowie Praktika in Krankenhäusern, Rehabilitationskliniken, bei niedergelassenen Ärzten und in Sanitätshäusern ins Studium integriert. Johanna-Talile Franke war zusammen mit einer Kommilitonin sogar vier Wochen im Rehabilitation Center von Cheshire Services in Menagesha in Äthiopien, um Orthopädietechnik im Ausland kennenlernen, erleben, und unterstützen zu können.

Praktika vor Studienbeginn hält sie zur Vergewisserung des Berufswunsches Orthobionik für unverzichtbar. „Jeder sollte genau wissen, worauf er sich einlässt“, ist sie überzeugt, „denn Orthobionik ist kein Beruf wie jeder andere, schon gar kein bloßer Job, viel eher eine Berufung.“ Das sieht auch Mario Koppe so. Ihn reizt genauso wie seine Kommilitonin die Kombination von medizinischem Wissen mit technisch-handwerklichem Arbeiten, betriebswirtschaftlichen Fragestellungen und die mit allem verbundene Ausrichtung auf Menschen in Notsituationen. Das Ziel ist ein doppeltes. Ganz oben steht der Wunsch, den Patienten über die Wiederherstellung seiner Bewegungsautonomie ein Stück Lebensqualität zurückzugeben. „Und natürlich“, formuliert Michael Hasenpusch das zweite Ziel, „sollen Prothesen und Orthesen als unterstützende Systeme helfen, die Kosten der Patientenversorgung sozialverträglich zu halten. Auch darauf ist die Ausbildung ausgerichtet.“

 


Daten, Fakten & Links
(Stand: 01.04.2015)

Berufstätige: es liegen keine Zahlen vor.
Studienmöglichkeiten:
Orthobionik/Orthopädietechnik: http://biv-ot.org/beruf/content/beruf/studium/index_ger.html
und
Medizintechnik: https://yellowmed.com/de/studium-medzintechnik
Weiterführende Informationen:
http://biv-ot.org/beruf/content/beruf/ausbildung__beruf/index_ger.html
und
www.bvmed.de
und
http://www.vereinigung-to.de/
und
www.technischeorthopaedie.de/

 

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