Wie entstand die CPM-Therapie? – Die Geschichte der passiven Gelenkbewegung

Heute können moderne CPM-Motorschienen ein Gelenk über einen festgelegten Bewegungsbereich gleichmäßig und passiv führen. Was technisch selbstverständlich wirkt, geht auf eine grundlegende medizinische Frage zurück, die vor mehr als fünf Jahrzehnten intensiv untersucht wurde: Ist vollständige Ruhe für ein verletztes oder operiertes Gelenk tatsächlich immer die beste Lösung?

Aus dieser Frage entwickelte sich das Prinzip der Continuous Passive Motion, kurz CPM. Interessant ist dabei: Die Geschichte begann nicht mit der Konstruktion einer Maschine, sondern mit Forschungen über die Folgen längerer Gelenkruhigstellung und der Idee, Bewegung und Entlastung miteinander zu verbinden. ^[1]

Vom Prinzip der Ruhigstellung zu einer neuen Idee

Die Ruhigstellung eines verletzten oder operierten Gelenks gehörte lange zu den klassischen Grundprinzipien der Orthopädie. Das ist zunächst nachvollziehbar: Geschädigtes Gewebe soll geschützt werden und Zeit zur Heilung erhalten.

Der kanadische Orthopäde Robert B. Salter beschäftigte sich jedoch mit den Auswirkungen längerer Immobilisierung auf Gelenke und insbesondere auf den Gelenkknorpel. Seine klinischen Beobachtungen und experimentellen Arbeiten führten ihn zu der Frage, ob vollständige Ruhe für ein Gelenk auch Nachteile haben kann.

In einer späteren Übersicht datierte Salter die Entstehung seines biologischen Konzepts der kontinuierlichen passiven Bewegung auf das Jahr 1970. Ausgangspunkt waren unter anderem die begrenzte Regenerationsfähigkeit des Gelenkknorpels und die beobachteten negativen Folgen längerer Ruhigstellung. ^[1]

Bewegung, ohne das Gelenk aktiv zu belasten

Der Ansatz hinter CPM war ungewöhnlich: Ein Gelenk sollte regelmäßig bewegt werden, ohne dass die Bewegung aktiv durch die Muskulatur des Patienten erzeugt werden musste. Bei einer kontinuierlichen passiven Bewegung wird das Gelenk von außen innerhalb eines vorgegebenen Bewegungsbereichs geführt.

Damit entstand ein Konzept zwischen vollständiger Ruhigstellung und aktiver Bewegung. Die Bewegung selbst findet statt, die betroffene Person muss dafür jedoch keine eigene Muskelkraft aufbringen. Erst später entstanden die motorisierten Geräte, die diese Bewegung kontrolliert und wiederholbar übernehmen konnten.

Die ersten Untersuchungen fanden im Tiermodell statt

Bevor CPM breiter bei Menschen eingesetzt werden konnte, wurde das Prinzip über mehrere Jahre experimentell untersucht. Eine bekannte Arbeit von Salter und seinen Kollegen erschien 1980 im Journal of Bone and Joint Surgery. Dabei wurden künstlich erzeugte Knorpeldefekte in Kniegelenken von Kaninchen untersucht. ^[2]

Die Forscher verglichen unterschiedliche Formen der Nachbehandlung, darunter Immobilisierung und kontinuierliche passive Bewegung. In diesem experimentellen Modell zeigten sich unter CPM günstigere Ergebnisse bei der Bildung von knorpelähnlichem Reparaturgewebe.

Wichtig ist die Einordnung:
Diese Ergebnisse stammen aus Tierexperimenten. Sie sind ein historisch wichtiger Teil der Entwicklung von CPM, beweisen aber nicht automatisch eine gleiche Wirkung bei jeder Behandlung des Menschen.

Ab Mitte der 1970er-Jahre begann die klinische Anwendung

Aus der Forschung entwickelte sich relativ schnell eine praktische Anwendung. Eine Veröffentlichung von Salter und mehreren Kollegen beschreibt, dass erste klinische Anwendungen bereits 1975 begannen. Ab 1978 wurde das Konzept auch von weiteren beteiligten Ärzten in anderen kanadischen Städten eingesetzt.
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Für die Behandlung von Menschen wurden spezielle CPM-Geräte entwickelt. Laut der Veröffentlichung entstanden diese Geräte in Zusammenarbeit mit Ingenieuren der University of Toronto. Beschrieben wurden damals unter anderem Systeme für Bein beziehungsweise Hüfte-Knie-Sprunggelenk, Ellenbogen und Finger.
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Damit wurde aus einem biologischen Forschungskonzept zunehmend ein technisches Hilfsmittel für die orthopädische Rehabilitation.

1978: Kinetec® entwickelt eine CPM-Schiene für das Knie

Fast zeitgleich entwickelte sich in Frankreich eine Marke, die bis heute eng mit motorisierten Bewegungsschienen verbunden ist. Nach der eigenen Unternehmenshistorie von Kinetec® wurde das Unternehmen ursprünglich von dem französischen Physiotherapeuten Jean-Claude Pecheux aufgebaut.

Kinetec® gibt an, dass Pecheux – angeregt durch die damalige CPM-Forschung – im Jahr 1978 eine CPM-Bewegungsschiene für das Knie entwickelte und zunächst auf dem französischen Markt anbot. In den folgenden Jahren wurden die Geräte auch international vertrieben.
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Diese zeitliche Entwicklung ist bemerkenswert: Während Mediziner die biologischen Grundlagen der kontinuierlichen passiven Bewegung untersuchten, entstanden nahezu parallel Geräte, mit denen sich das neue Prinzip im klinischen Alltag praktisch umsetzen ließ.

Aus frühen Apparaturen wurde moderne Rehatechnik

Das Grundprinzip einer CPM-Schiene hat sich bis heute nicht grundlegend verändert: Ein Gelenk wird wiederholt und kontrolliert innerhalb eines festgelegten Bewegungsbereichs passiv geführt.
Die technische Umsetzung hat sich dagegen deutlich weiterentwickelt.

Moderne Bewegungsschienen lassen sich an Körpermaße und unterschiedliche Bewegungsbereiche anpassen. Je nach Gerät und Anwendungsgebiet stehen Modelle für verschiedene Gelenke zur Verfügung. Die Technik ist dabei längst nicht mehr ausschließlich auf Klinik oder Rehabilitationseinrichtung beschränkt. Wird eine entsprechende Anwendung ärztlich verordnet, kann sie je nach Versorgungssituation auch im häuslichen Umfeld stattfinden. Wie eine solche Versorgung heute praktisch organisiert werden kann, zeigt auch die CPM-Versorgung von Sanita.

Wie CPM heute wissenschaftlich eingeordnet wird

Zur Geschichte von CPM gehört auch, dass die frühen Erwartungen heute nicht pauschal auf jede Operation und jede Rehabilitationssituation übertragen werden können. Die Forschung bewertet den Nutzen inzwischen differenzierter und abhängig von der jeweiligen Indikation.

Ein Beispiel ist die Rehabilitation nach einem vollständigen Kniegelenkersatz. Eine 2024 veröffentlichte systematische Übersichtsarbeit mit Metaanalyse untersuchte den routinemäßigen zusätzlichen Einsatz
von CPM neben der Physiotherapie. Für diesen konkreten Einsatzbereich zeigte sich beim Bewegungsumfang des Knies kein klarer zusätzlicher Vorteil gegenüber Physiotherapie allein. ^[5]

Diese Aussage bezieht sich ausdrücklich auf diesen untersuchten Anwendungsfall und lässt sich nicht pauschal auf andere Operationen, Gelenke oder individuell ärztlich verordnete Einsatzsituationen übertragen. Die Bewertung von CPM hängt unter anderem von Gelenk, Eingriff, Behandlungsziel, Zeitpunkt und individueller Indikation ab. Eine CPM-Motorschiene ist daher als mögliches Hilfsmittel innerhalb eines ärztlich festgelegten Rehabilitationskonzepts zu verstehen und nicht als Ersatz für Physiotherapie oder aktive Übungen.

Mehr als 50 Jahre zwischen einer Idee und der heutigen Bewegungsschiene

Die Geschichte der CPM-Therapie zeigt anschaulich, wie medizinische Innovation entstehen kann. Am Anfang stand keine fertige Maschine, sondern eine einfache, aber grundlegende Frage:
Muss ein Gelenk zur Heilung möglichst vollständig ruhiggestellt werden – oder kann kontrollierte Bewegung unter bestimmten Voraussetzungen sinnvoll sein?

Aus dieser Fragestellung entwickelte Robert B. Salter Anfang der 1970er-Jahre ein Forschungsgebiet. Es folgten experimentelle Untersuchungen, erste klinische Anwendungen, die Zusammenarbeit mit Ingenieuren und schließlich die Entwicklung spezieller motorisierter Bewegungsschienen.

Mehr als fünf Jahrzehnte später sind sowohl die Geräte als auch das medizinische Wissen erheblich weiterentwickelt. Das Grundprinzip ist jedoch geblieben: Ein Gelenk kontrolliert zu bewegen, ohne dass diese Bewegung aktiv durch Muskelkraft erzeugt werden muss.

Genau darin liegt der vielleicht interessanteste Teil dieser Geschichte: Die moderne CPM-Motorschiene ist nicht einfach nur ein technisches Gerät, sondern das Ergebnis einer jahrzehntelangen  auseinandersetzung mit der Frage, welche Rolle Bewegung während der Rehabilitation eines Gelenks spielen kann.