DE102010019844A1 - Modular orthosis system has lower leg cuff and ankle cuff, where each cuff has retainer for support spring, and supporting springs are graded according to different weight and size classes of patients - Google Patents

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Abstract

The modular orthosis system (1) has a lower leg cuff (4) and an ankle cuff (8), where each cuff has a retainer (21) for a support spring (12). The supporting springs are graded according to different weight and size classes of patients. Each of two end portions (14,16) of the support springs at the lower leg side and ankle side has similar dimensions. The supporting springs are made of carbon fiber or carbon fiber containing materials.

Description

Die Erfindung betrifft ein modulares Orthesensystem mit einer Unterschenkelmanschette, einer Fußmanschette und mehreren Stützfedern.The invention relates to a modular orthosis system with a lower leg cuff, a foot cuff and a plurality of support springs.

Derartige Orthesen sind beispielsweise aus der DE 10 2007 051 652 A1 der Anmelderin bekannt und werden für Patienten mit tiefen Lähmungen, bei Muskelerkrankungen, infantilen Zelebralparesen, pathologischen Erkrankungen, neurologischen Veränderungen oder auch bei gesunden Menschen eingesetzt, um die Funktion der Plantarflektoren zu unterstützen. Durch eine derartige Unterschenkelorthese wird der Fuß mit in Bezug zum Unterschenkel gestützt, wobei durch die Stützfeder während der Auftritt- und Standphase Energie aufgenommen und diese bei der Abstoßphase wieder zurückgegeben wird.Such orthoses are for example from the DE 10 2007 051 652 A1 the applicant and are used for patients with deep paralysis, in muscle diseases, infantile Zelebralparesen, pathological diseases, neurological changes or even in healthy people to support the function of Plantarflektoren. By such a lower leg orthosis of the foot is supported with respect to the lower leg, which is absorbed by the support spring during the onset and stance phase and this is returned in the repulsion phase again.

In Abhängigkeit vom Gewicht und der Größe des Patienten werden unterschiedliche Stützfederklassen bereitgestellt, so dass eine Anpassung sowohl an die Patientengröße (Hebelkräfte) als auch an das Patientengewicht erfolgt. In Abhängigkeit von diesen Parametern wird eine geeignete Stützfeder ausgewählt und dann mit der Fußmanschette und der Unterschenkelmanschette verbunden. Die Federsteifigkeit der Stützfeder ist im Wesentlichen durch deren Querschnitt bestimmt, so dass dieser in Abhängigkeit von den Größenklassen variiert.Depending on the weight and the size of the patient different support spring classes are provided, so that an adjustment takes place both on the patient size (leverage) and on the patient's weight. Depending on these parameters, a suitable support spring is selected and then connected to the foot cuff and the lower leg cuff. The spring stiffness of the support spring is essentially determined by its cross section, so that this varies depending on the size classes.

Dementsprechend werden auch die Aufnahmen an den Manschetten entsprechend des jeweiligen Profils ausgebildet, so dass eine individuelle Anpassung der Manschetten an die jeweilige Stützfeder erforderlich ist.Accordingly, the receptacles on the sleeves are formed according to the respective profile, so that an individual adaptation of the cuffs to the respective support spring is required.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein modulares Orthesensystem zu schaffen, das auf einfache Weise an den Patienten anpassbar ist.In contrast, the invention has for its object to provide a modular orthosis system that is easily adaptable to the patient.

Diese Aufgabe wird durch ein modulares Orthesensystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved by a modular orthosis system with the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß hat das modulare Orthesensystem zumindest eine Unterschenkelmanschette und zumindest eine Fußmanschette, die jeweils mit einer Aufnahme für einen Endabschnitt einer Stützfeder ausgeführt sind. Das Orthesensystem hat des Weiteren mehrere Stützfedern, die im Hinblick auf die Gewichts- und Größenklassen der Patienten abgestuft sind. Erfindungsgemäß sind die in die Aufnahmen der Manschetten eingesetzten Endabschnitte der Stützfedern größen- und gewichtsklassenunabhängig gleich ausgeführt, so dass normierte Aufnahmen an den Manschetten verwendet werden können. Auf diese Weise ist es möglich, an vorhandene Manschetten unterschiedliche Stützfedern anzusetzen, so dass eine exakte Anpassung an Gewichts- oder Größenänderungen eines Patienten möglich ist. Durch diese erfindungsgemäße Vereinfachung können die Lagerhaltung und der fertigungstechnische Aufwand für das Orthesensystem gegenüber dem herkömmlichen Stand der Technik ganz erheblich verringert werden, da keine Anpassung der Manschetten an unterschiedliche Stützfederklassen mehr erforderlich ist.According to the invention, the modular orthosis system has at least one lower leg cuff and at least one foot cuff, which are each designed with a receptacle for an end portion of a support spring. The orthosis system also has a plurality of support springs graduated with respect to the weight and size classes of the patients. According to the invention, the end sections of the support springs used in the receptacles of the cuffs are identical in size and weight class, so that normalized recordings can be used on the cuffs. In this way it is possible to apply different support springs to existing cuffs, so that an exact adaptation to weight or size changes of a patient is possible. By this simplification of the invention, the storage and the manufacturing cost of the orthotic system over the conventional prior art can be significantly reduced because no adaptation of the cuffs to different support spring classes longer required.

Bei einem Ausführungsbeispiel unterscheiden sich die Stützfedern einer Gewichtsklasse um zumindest 15 kg.In one embodiment, the support springs of a weight class differ by at least 15 kg.

Insbesondere bei geringen Gewichtsklassen oder vergleichsweise langen Stützfedern sind die Endabschnitte mit einem stärkeren Profil ausgeführt als die dazwischen liegenden Bereiche, die die eigentliche Federsteifigkeit der Stützfeder bestimmen.Especially with low weight classes or relatively long support springs, the end portions are designed with a stronger profile than the intermediate areas that determine the actual spring stiffness of the support spring.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Axiallänge der Endabschnitte für alle Stützfedern jeweils identisch ausgeführt, so dass auch die Länge der Aufnahmen an den Manschetten klassenunabhängig konstant bleibt.In one embodiment, the axial length of the end portions for each support springs is carried out identically, so that the length of the recordings on the sleeves remains constant class independent.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Stützfeder aus Karbon oder karbonfaserhaltigem Material ausgeführt.In a preferred embodiment of the invention, the support spring is made of carbon or carbon fiber-containing material.

Die erfindungsgemäße Stützfeder kann beispielsweise auch mit einem Fersenschlitz ausgeführt sein, wie er in der DE 10 2007 051 652 A1 der Anmelderin beschrieben ist.The support spring according to the invention may for example also be designed with a heel slot, as in the DE 10 2007 051 652 A1 the applicant is described.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:A preferred embodiment of the invention will be explained in more detail below with reference to schematic drawings. Show it:

1 eine schematische Seitenansicht einer Orthese, die aus dem erfindungsgemäßen modularen Orthesensystem zusammengestellt ist; 1 a schematic side view of an orthosis, which is composed of the modular orthosis system according to the invention;

2 zeigte eine Prinzipdarstellung einer Aufnahme einer Manschette der Orthese aus 1 und 2 showed a schematic representation of a recording of a cuff of the orthosis 1 and

3 zeigt schematische Darstellungen zweier Stützfedern des erfindungsgemäßen Orthesensystems. 3 shows schematic representations of two support springs of the orthosis system according to the invention.

1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Unterschenkelorthese 1, wie sie im Prinzip in der DE 10 2007 051 652 A1 beschreiben ist oder von der Anmelderin unter der Marke „Spring” vertrieben wird. Die Unterschenkelorthese 1 hat eine Unterschenkelmanschette 4 zum Umgreifen eines Unterschenkels 6 und eine Fußmanschette 8 für einen Fuß 10. Beide Manschetten 4, 6 sind mittels einer Stützfeder 12 miteinander verbunden, wobei der fußseitige Endabschnitt 16 in einer Aufnahme 21 in einen Sohlenteil 18 der Fußmanschette 8 und der unterschenkelseitige Endabschnitt 14 der Manschette in einer Aufnahme 23 der Unterschenkelmanschette 4 aufgenommen ist. 1 shows a schematic side view of a lower leg orthosis 1 as they are in principle in the DE 10 2007 051 652 A1 described or marketed by the assignee under the trademark "Spring". The lower leg orthosis 1 has a lower leg cuff 4 to encompass a lower leg 6 and a foot cuff 8th for a foot 10 , Both cuffs 4 . 6 are by means of a support spring 12 connected to each other, wherein the foot-side end portion 16 in a recording 21 in a sole part 18 the foot cuff 8th and the lower leg end portion 14 the cuff in a receptacle 23 the lower leg cuff 4 is included.

Wie 1 entnehmbar ist, verläuft das sich and die Fußmanschette 8 anschließende Fersenteil 20 und ein sich daran anschließender Stützfederabschnitt außerhalb der beiden Manschetten in einem gewissen Abstand zur Rückseite des Unterschenkels. Beim Nachvornebeugen läuft dabei die Stützfeder 20 auf einen Anschlag auf, so dass die Vorwärtsbewegung begrenzt ist.As 1 is removable, this runs to the foot cuff 8th subsequent heel part 20 and an adjoining support spring portion outside the two sleeves at a certain distance to the back of the lower leg. Nachvornebeugen while running the support spring 20 to a stop, so that the forward movement is limited.

2 zeigt einen stark vereinfachten Schnitt entlang der Linie A-A durch die Unterschenkelorthese 1 im Bereich der Unterschenkelmanschette 4. Man sieht, dass die Aufnahme 23 beispielsweise durch einen rückseitig an der Unterschenkelmanschette 4 ausgebildetes Aufnahmeprofil 24 gebildet ist, das in der Darstellung gemäß 2 einen etwa rechteckförmigen Aufnahmeraum 26 umschließt, in das der entsprechende Endabschnitt 14 der Stützfeder 12 bündig eingesetzt wird. Das Aufnahmeprofil 24 und die Unterschenkelmanschette 4 können einstückig hergestellt sein. Als besonders bewährt hat sich eine Herstellung nach den Rapid-Prototyping-Verfahren herausgestellt, das eine sehr einfache individuelle Anpassung der Manschetten an die Anatomie des jeweiligen Unterschenkels ermöglicht, wobei der Datensatz für die Aufnahmen 21, 23 stets gleich bleibt. 2 shows a greatly simplified section along the line AA through the lower leg orthosis 1 in the area of the lower leg cuff 4 , You can see that the recording 23 for example, by a back of the lower leg cuff 4 trained recording profile 24 is formed in the representation according to 2 an approximately rectangular receiving space 26 encloses, in which the corresponding end section 14 the support spring 12 is used flush. The recording profile 24 and the lower leg cuff 4 can be made in one piece. Particularly proven is a production according to the rapid prototyping method has been found that allows a very simple customization of the cuffs to the anatomy of the respective lower leg, the record for the recordings 21 . 23 always the same.

Die in 1 dargestellte Unterschenkelorthese 1 wird aus dem modularen Orthesensystem zusammengesetzt, das eine Vielzahl, in unterschiedliche Gewichts- und Größenklassen unterteilte Stützfedern hat, die an individuell gefertigte oder vorgefertigte Manschetten 4, 8 angesetzt werden. Eine Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass die manschettenseitigen Endabschnitte der Stützfedern 12 für alle Klassen identisch ausgebildet sind, so dass die Aufnahmen 14, 16 an den Manschetten 4, 8 für alle Stützfedern 12 geeignet sind. Dementsprechend können beispielsweise an vorhandene Manschetten 4, 8 zur Anpassung an ein sich veränderndes Gewicht (von beispielsweise 15–90 kg) oder die sich verändernde Größe des Patienten, beispielsweise bei einem Kind, unterschiedliche Stützfedern 12 angesetzt werden, ohne dass es einer Anpassung der jeweiligen Manschette 4, 8 bedarf. Es ist auch möglich, mehrere Abstufungen der Haltequerschnitte vorzusehen, so dass jeweils bestimmte Stützfederklassen mit gleichen Endabschnitten ausgeführt sind und für kleinere Stützfedern ein kleinerer Querschnitt und für größere Stützfedern ein größerer Querschnitt vorgesehen wird.In the 1 illustrated lower leg orthosis 1 is made up of the modular orthosis system, which has a variety of support springs divided into different weight and size categories and individually tailored or prefabricated cuffs 4 . 8th be set. A special feature of the invention is that the cuff-side end portions of the support springs 12 are designed identically for all classes, so the shots 14 . 16 on the cuffs 4 . 8th for all support springs 12 are suitable. Accordingly, for example, existing cuffs 4 . 8th for adapting to a changing weight (for example 15-90 kg) or the changing size of the patient, for example in a child, different support springs 12 Be prepared without any adjustment of the respective cuff 4 . 8th requirement. It is also possible to provide several gradations of the holding cross sections, so that in each case certain support spring classes are designed with the same end sections and for smaller support springs, a smaller cross-section and larger support springs a larger cross-section is provided.

3 zeigt Einzeldarstellungen zweier Stützfedern 12 des modularen Orthesensystems, denen – wie gesagt – unterschiedliche Manschettensätze 4, 8 zugeordnet sein können und die in eine Aufnahme mit entsprechender Geometrie einsetzbar sind. 3 shows individual representations of two support springs 12 the modular orthosis system, which - as I said - different sets of cuffs 4 . 8th can be assigned and can be used in a recording with appropriate geometry.

Gemäß 3a hat jede Stützfeder 12 einen fußseitigen Schenkel 28 und einen unterschenkelseitigen Schenkel 30, die jeweils in den Endabschnitten 14 bzw. 16 auslaufen. Im Bereich des gegenläufig zu den beiden Schenkeln 28, 30 gekrümmten Fersenteils 20 ist beispielsweise in an sich bekannter Weise ein Schlitz 32 ausgebildet, so dass die Stützfeder 12 in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung (Plantar-/Dorsalflexion) unterschiedliche Federraten hat. D. h. durch diesen Schlitz kann bei einer Plantarflexion ein weiches Auftreten mit geringer Federrate erfolgen, während bei einer Dorsalflexion beim Abstoßen des Fußes eine größere Federrate wirksam ist.According to 3a has every support spring 12 a foot-side thigh 28 and a thigh-side leg 30 , respectively in the end sections 14 respectively. 16 leak. In the area of the opposite to the two thighs 28 . 30 curved heel part 20 For example, in a conventional manner, a slot 32 designed so that the support spring 12 depending on the direction of movement (plantar / Dorsalflexion) has different spring rates. Ie. through this slot a soft, low spring rate incidence can occur in plantarflexion, while a larger spring rate is effective in dorsiflexion when the foot is repelled.

Wie aus 3a und 3b (letztere zeigt eine Ansicht von rechts auf die Stützfeder 12 in 3a) entnehmbar, sind die beiden Endabschnitte 14, 16 jeweils mit einem Rechteckprofil (senkrecht zur Zeichenebene in 3a) ausgeführt, wobei diese Rechteckprofil demjenigen des Aufnahmeraums 26 angepasst ist, so dass dieser Endabschnitt passgenau eingesetzt werden kann. D. h. die Dicke d und die Breite b des Endabschnittes 14 entspricht den entsprechenden Abmessungen der Aufnahme 26. Die Axiallänge L des Endabschnittes 14 entspricht der Länge der Aufnahme 23, so dass der Endabschnitt 14 vollständig in die entsprechende Aufnahme 23 eingesetzt werden kann.How out 3a and 3b (The latter shows a view from the right on the support spring 12 in 3a ) are removable, the two end sections 14 . 16 each with a rectangular profile (perpendicular to the plane in 3a ) executed, this rectangular profile of that of the receiving space 26 is adapted so that this end can be used accurately. Ie. the thickness d and the width b of the end portion 14 corresponds to the corresponding dimensions of the recording 26 , The axial length L of the end portion 14 corresponds to the length of the recording 23 so that the end section 14 completely in the appropriate recording 23 can be used.

Prinzipiell kann es auch ausreichen, lediglich das Maß c oder a der Stützfedern 12 zu variieren, um die Federsteifigkeit zu variieren.In principle, it may also be sufficient only the dimension c or a of the support springs 12 to vary to vary the spring stiffness.

Das Profil des fußmanschettenseitigen Endabschnittes 16 ist entsprechend als Rechteckprofil ausgelegt, wobei die Länge l und auch die Abmessungen des Profils b, d unterschiedlich zu den entsprechenden Abmessungen des Endabschnittes 14 gewählt werden können. Dementsprechend kann auch der Endabschnitt 16 bündig in die Aufnahme 21 des Sohlenbereiches der Fußmanschette 8 eingesetzt werden. Die in den 3a, 3b gezeichnete Stützfeder 12 soll für einen vergleichsweise großen, schweren Patienten ausgelegt sein. Die für die Dorsalflexion erforderliche Energie wird im Wesentlichen von dem sich zwischen den beiden Endabschnitten 14 und 16 erstreckenden Teil bereit gestellt, dessen Querschnitt ebenfalls rechteckförmig ausgebildet ist, wobei dieses Rechteck die Kantenlängen a, c aufweist, die – je nach Federrate – größer, gleich oder kleiner als die entsprechenden Abmessungen b, d der Endabschnitte 14, 16 sein können. Beim Ausführungsbeispiel gemäß 3a, 3b sind die Abmessungen b, d der Endabschnitte 14, 16 etwas größer als die entsprechenden Seitenkanten (c, b) in dem die Federrate bestimmenden Bereich der Stützfeder 12 ausgebildet sind.The profile of Fußmanschettenseitigen end portion 16 is designed accordingly as a rectangular profile, wherein the length l and also the dimensions of the profile b, d different from the corresponding dimensions of the end portion 14 can be chosen. Accordingly, also the end portion 16 flush in the receptacle 21 the sole area of the foot cuff 8th be used. The in the 3a . 3b drawn support spring 12 should be designed for a comparatively large, heavy patient. The energy required for dorsiflexion will essentially be that between the two end portions 14 and 16 provided extending portion whose cross-section is also rectangular, this rectangle having the edge lengths a, c, which - depending on the spring rate - greater than, equal to or smaller than the corresponding dimensions b, d of the end portions 14 . 16 could be. According to the embodiment 3a . 3b are the dimensions b, d of the end sections 14 . 16 something larger than the corresponding side edges (c, b) in the spring rate determining portion of the support spring 12 are formed.

Die 3c, 3d zeigen eine entsprechende Stützfeder 12 für einen kleineren, leichteren Patienten, wobei die Stützfeder 12 dann mit kürzeren Schenkeln und einer geringeren Federrate ausgeführt ist, d. h. bei dieser Variante sind die Abmessungen a, c kleiner als bei dem Ausführungsbeispiel 3a, 3b ausgeführt. Die Ausgestaltung der beiden Endabschnitte 14, 16 erfolgt jedoch entsprechend der Endabschnitte 14, 16 beim Ausführungsbeispiel gemäß 3a, 3b, so dass auch diese kleinere und mit geringerer Federsteifigkeit ausgeführte Stützfeder 12 in die normierte Aufnahme 21, 23 der Manschetten 4, 8 des modularen Orthesensystems eingesetzt werden kann.The 3c . 3d show a corresponding support spring 12 for a smaller, lighter patient, with the support spring 12 is then designed with shorter legs and a lower spring rate, ie in this variant, the dimensions a, c are smaller than in the embodiment 3a . 3b executed. The design of the two end sections 14 . 16 However, according to the end sections 14 . 16 in the embodiment according to 3a . 3b , so that too this smaller and with less spring stiffness running support spring 12 in the normalized recording 21 . 23 of the cuffs 4 . 8th of the modular orthosis system can be used.

Offenbart ist ein modulares Orthesensystem mit Unterschenkel- und Fußmanschetten, denen jeweils Stützfedern zugeordnet sind. Erfindungsgemäß sind in Aufnahmen der Manschetten einsetzbare Endabschnitte der Stützfedern unabhängig von der Größen- und Gewichtsklasse der Stützfeder identisch aufgebaut.Disclosed is a modular orthotic system with lower leg and foot cuffs, which each support springs are assigned. According to the invention usable in recordings of the sleeves end portions of the support springs, regardless of the size and weight class of the support spring.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Unterschenkelortheseorthosis
44
UnterschenkelmanschetteLower leg sleeve
66
Unterschenkellower leg
88th
FußmanschetteFoot cuff
1010
Fußfoot
1212
Stützfedersupport spring
1414
unterschenkelseitiger Endabschnittlower leg end section
1616
fußseitiger Endabschnittfoot-side end portion
1818
Sohlesole
2020
Fersenteilheel
2121
Aufnahmeadmission
2323
Aufnahmeadmission
2424
AufnahmeprofilUp profile
2626
Aufnahmeraumaccommodation space
2828
fußseitiger Schenkelfoot-side thigh
3030
unterschenkelseitiger Schenkelleg on the thigh
3232
Schlitzslot

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102007051652 A1 [0002, 0013, 0018] DE 102007051652 A1 [0002, 0013, 0018]

Claims (6)

Modulares Orthesensystem mit zumindest einer Unterschenkelmanschette (4) und zumindest einer Fußmanschette (8), die jeweils eine Aufnahme (21, 23) für eine Stützfeder (12) aufweisen, und mit mehreren Stützfeder (12), die jeweils im Hinblick auf unterschiedliche Gewichts- und Größenklassen des Patienten abgestuft sind, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschenkel- und fußseitigen Endabschnitte (14, 16) der Stützfedern (12) jeweils mit im wesentlichen gleichen Abmessungen ausgeführt sind.Modular orthosis system with at least one lower leg cuff ( 4 ) and at least one foot cuff ( 8th ), each one recording ( 21 . 23 ) for a support spring ( 12 ), and with a plurality of support spring ( 12 ), each graded with respect to different weight and size classes of the patient, characterized in that the lower leg and foot end portions ( 14 . 16 ) of the support springs ( 12 ) are each designed with substantially the same dimensions. Orthesensystem nach Patentanspruch 1, wobei die Stützfedern (12) in Gewichtsklassen mit Gewichtsunterschieden von jeweils etwa 15 kg unterteilt sind.Orthosis system according to claim 1, wherein the support springs ( 12 ) are divided into weight classes with weight differences of about 15 kg each. Orthesensystem nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Profil der jeweiligen Endabschnitte einen größeren Querschnitt als der dazwischen liegende Bereich der Stützfedern (12) hat.Orthosis system according to one of the preceding claims, wherein the profile of the respective end portions of a larger cross-section than the intermediate region of the support springs ( 12 ) Has. Orthesensystem nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Axiallänge (L, l) der unterschenkel- bzw. fußseitigen Endabschnitte (14, 16) jeweils gleich ist.Orthosis system according to one of the preceding claims, wherein the axial length (L, l) of the lower leg or foot end sections ( 14 . 16 ) is the same. Orthesensystem nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Stützfedern (12) aus Karbonfaser oder karbonfaserhaltigem Material hergestellt sind.Orthosis system according to one of the preceding claims, wherein the support springs ( 12 ) are made of carbon fiber or carbon fiber containing material. Orthesensystem nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei zumindest eine Stützfeder (12) mit einem Fersenschlitz (30) ausgeführt ist.Orthosis system according to one of the preceding claims, wherein at least one support spring ( 12 ) with a heel slot ( 30 ) is executed.
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