DE2200561A1 - Kuenstliches Bein - Google Patents

Description

Aktiebolaget K. A. Priberg
Södra Järnvägsgatan 11, S-352 ^4 VÄXJÖ 1, Schweden

Künstliches Bein

Erfinder: Disponent Karl Axel Friberg

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein künstliches Bein, insbesondere auf eine Oberschenkel-Beinprothese, bestehend aus einem Obersoherikelteil, einem mit diesem durch eine Kniegelenkachse gelenkbar verbundenen Unterschenkelteil, versehen mit einem Pussgelenk und einem durch dieses mit dem Unterschenkelteil gelenkbar verbundenen künstlichen Puss sowie einem Mechanismus zur Kontrolle der Kniegelenkfunktionen, mit welchem Meohanismus die s.g. Schwing- und/oder Standphase gesteuert werden kann. Das Unterschenkelteil ist mit einem schalenförmig ausgebildeten Wadenteil versehen, das diesen Mechanismus umhüllt.

Um endgültig beurteilen zu können, welche Eigenschaften und Funktionen einer Beinprothese gegeben werden müssen, ist es für den Arzt oder den Orthopädie-Meister von grösster Bedeutung, sioh persönlich davon überzeugen zu können, inwieweit der Bein·= amputierte die Fähigkeiten besitzt, diese Eigenschaften und Funktionen wahrzunehmen. Mehrere dieser Observationen müssen Im Zusammenhang mit dem Studium während der Gehübungen und auoh

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BAD ORIGINAL

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übriger kinetischer Therapie des Beinamputierten vorgenommen werden. Dies gilt für sowohl amputierte Personen, die ihre ältere durch eine mehr moderne., und multifunktioneile Bein prothese auszutauschen wünschen, als auch für neuamputierte Personen.

Bei neuamputierten Personen ist ein so früher Beginn mit der kinetischen Therapie wie nur möglich besonders wünschenswert, da ja diese für die physische und bestmöglichste psychische Kondition des Konvalescenten wie auch für die Heilung des Beinstumpfes sehr entscheidend ist, was allerdings voraussetzt, dass eine temporäre Beinprothese unverzüglich zu erhalten ist, die multifunktioneil sein sollte, d.h, dass ihr sämtliche Punktionen gegeben werden können, die erforderlich sind, damit der Patient in so frühem Stadium des Gehtrainings wie nur möglich, eine gute Haltung sowie bestmögliche Gehweise und Bewegungsfähigkeit erhält.

Sollte jedoch die Beinprothesenkonstruktion diesen Forderungen nicht nachkommen, wird sie sehr nachteilig, auf die Dauer möglicherweise auch schädlich für den .betreffenden Patienten sein, und die Rehabilitationsgruppe (u„a. der Arzt und der Orthopädie-Meister) erhält keine vollständigen Nachweise zu.· ihrer Beurteilung und Verordnung einer permanenten Beinprothese. Das Verordnen einer Beinprothese ist auch ohne unzureichender Beurteilungsunterlagen bereits schwierig genug.

Gegenwärtig verfügbare und teilweise zusammengesetzte Passteile aus Holz - e.g. "set ups" - eignen sich nicht zur Anwendung für temporäre Prothesen, einerseits aufgrund ihres Eigengewichtes und andererseife, da sie eine einfache und schnelle Montage und noch weniger einen Austausch mehrerer zugängiger Mechanismen zur Kontrolle u.a» der Kniegelenkbewegungen nicht zulassen, von denen sich ein Mechanismus in dem einzelnen Fall als besonders geeignet erweisen kann . Diesem folgt auch die Unfähigkeit, mehrere Funktionen zu duplizieren, die notwendigerweise genau studiert und in Betracht gezogen werden müssen, bevor dem betreffenden Patienten die für permanenten Gebrauch am besten geeignete Prothese verordnet werden kann.

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In diesem Zusammenhang soll erwähnt werden, dass der Rehabüitation von Beinamputierten in letzterer Zeit weitaus bessere Möglichkeiten gegeben wurden, wobei von einer neuen Technik Gebrauch gemacht wird. Diese neue Technik betont die Forderung auf eine unmittelbar zur Verfügung stehende temporäre Beinprothese, und unterstreicht den Bedarf eines Systems vorgefertiger und mit Präzision hergestellter Prothesenteile, die sich schnell und ohne jegliche Schwierigkeit zu einer multifunktionellen temporären Prothese zusammensetzen lassen, die zu einer permanenten Prothese mit sämtlichen für den Einzelfall erforderlichen Punktionen zur Sicherstellung der hohen Forderungen auf Komfort, ästhetische Ausformung und Bewegungsfähigkeit ausbaubar ist· Pur die temporäre Beinprothese provisorische, sogar aufs Geratewohl gewählte Komponenten zu verwenden, ist verwerflich. Bei der Verwendung solcher Komponenten ist es nicht möglich, einen richtigen Aufbau oder eine einwandfreie biomechanische Punktion» . zu erhalten» Die Verwendung solcher Surrogate geschah bisher in allzu grossem Ausmass, um einen ansich erwünschten schnellen Beginn der Bewegungstherapie füiJNeuamputierte zu erzielen. Das Ergebnis war fast ausnahmsweise eine künstliche Gangart, die nicht dem optimal Möglichen des Patienten entsprach. Ausser den zusammengesetzten, aus Holz gefertigten Passteilen, die für s_og. konventionelle Prothesen bestimmt sind und sich nicht für die Herstellung einer temporären Prothese eignen, sind auf dem Markt auch mehrere andere Arten und Fabrikate vorhanden, die sowohl Form wie Ausführung betreffend für eine besondere Vorrichtung oder einen Mechanismus zur Kontrolle der Bewegungen des Kniegelenkes während der Schwing- oder Standphase, konstruiert sind. Diese sind voll und ganz den Funktionen des betreffenden Mechanismuses entsprechend angepasst. Ausserdem sind die Mechanismen oft sehr platzfordernd, was seinerseits mitsichführt, dass die kleinsten Abmessungen der fertigen Prothese nicht zulassen, dass die Konfiguration der Prothese mit den Massen des natürlichen Beines übereinstimmen. Die eben erwähnten Ursachen machen es unmöglich, die Bedingungen auf Funktion und "Kosmetik", d.h. auf gute Formgebung und einwandfreie Ausführung zu wahren. Weitere Nachteile sind einerseits in allzu hohem Gewicht und andererseits darin zu ersehen, dass

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für das Zusammensetzen der Prothese viel zu viel Zeit benötigt wird.

Die zuletzt erwähnten Konstruktionen sind somit als temporäre Prothese völlig ungeeignet. Da sie an die Punktionen eines gewissen Mechanismuses gebunder|sind, erhält man keine vollständigen Unterlagen, die für die Beurteilung der Reha.bil.it at ionsgruppe sehr wichtig sind. Deren Unzweckmässigkeit alsjtemporäre Prothesen macht · sie gleichzeitig auch für die Verwendung als permanente Prothese weniger geeignet. Der Patient würde gezwungen werden, seine Gehweise umzustellen, an die er sich während des Trainings mit der temporären Prothese gewöhnt hat, die ja den doppelten Zweck erfüllt, teils Neuamputierten eine zufriedenstellende Kondition des Beinstumpfes gibt und teils sowohl Neuamputierten als auch früher amputierten Patienten ein Optimum an Gehvermögen und Gehtechnik verleiht. Eine permanente Prothese, die diese Punktionen, die bei der kinetischen !Therapie für einen bestimmten Patienten als wichtig und geeignet befunden worden sind, nicht erfüllt, kann selbstverständlich aus Gründen moderner Rehabilitationstechnik weder verordnet noch akzeptiert werden·

Als temporäre Beinprothesen wurden auch andere Beinprothesenarten verwendet, von denen die grösste Anzahl aber mit mehreren Mängeln behaftet war, die die Dienlichkeit als Prothesen für temporären oder permanenten Gebrauch reduzieren.

Bs ist also wichtig, dass die temporäre Prothese eine Mehrzahl verschiedener Punktionen, wie beispielsweise Kniegelenkkontr.olle, Pussgelenkfunktionen,Koordination zwischen Knie- und Pussbewegungen u.a. duplizieren soll. Offenbare Gründe sprechen dafür, dass die temporäre Prothese so konstruiert und beschaffen sein soll, dass die einfach komplettiert und leicht zu einer multifunktioneilen, permanenten Prothese ausgebaut werden kann. Gegenwärtig zugängige Prothesenarten kommen diesen fundamentalen Bedingungen nicht ;nach. Sie sind mehr oder weniger mit einem oder mehreren der nachfolgenden Mangel behaftet.

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1) Sie reduzieren die Observationen der orthopädischen Gruppen über dsn Beinamputierten auf den einzigen Reibungsmechanismus für die Steuerung der Schwing» und/oder Standphase, die gewöhnlich auf die aus biomechanischen Gründen weniger akzeptierbare mechanische Reibung baut₉

2) sie sind auf die Verwendung eines einzigen Mechanismuses zur Zontrolle der Kniegelenkfunktionen beschränkt ₉

3) sie setzen die Verwendung von vielleicht einem einzigen Kunstfusstyp voraus, und man geht damit indirekt aber völlig unberechtigt davon aus, dass dieser Fuss, und der besondere Aufbau, den dieser fordert, eine gute Wahl für sämtliche Beinamputierte sei,

4) sie erlauben keine akzeptierbare "Kosmetik" und auch keinen einwandfreien Schutz für den eingebauten Knie«= gelenktmechanismus (dieses gilt für die wenigen Arten, welche für solche Montage konstruiert sind) und

5) sie haben ausnahmslos die sehr grosse Begrenzung, dass ihnen Mittel und Vorrichtung zur Koordination der Kniegelenkfunktionen mit den Pussgelenk- und Fussfunjct ionen fehlen. Eine solche Koordination ist eine unnachgiebige Bedingung, wenn eine sehr gute Nachahmung der Funktionen des natürlichen Beines in dieser Hinsicht erzielt werden soll, die wenigstens ein heutzutage zugängiger Mechanismus zur Kniegelenkkontrolle ausführen kann«,

Durch die vorliegende Erfindung werden die obenerwähnten Mangel beseitigt und ist die Möglichkeit gegeben, eine temporäre Prothese auf einfachste Weise zu einer permanenten Prothese umzuändern· Das die Erfindung Kennzeichnende ist, dass, das Knöchelteil mindestens an seinem oberen Ende zylindrisch rohrförmig ausgebildet und das Wadenteil an seinem unteren Ende mit einem Klemmorgan zur Ermöglichung eines senkrechten Einstellen^ des Knöchelteiles im Verhältnis zu dem Wadenteil und Festklemmen desselben and das Wadentsil versehen ist, und dass das Wadenteil an seinem unteren Ende ein aus= Befestigung für ein Organ dienendes Baflsntsil aufweist₉ an welch©® to der Mechanismus zur SStnuei^ng ä®r S!nieg®l8nkfunkti©n<i>n mit seinem unteren End® gelenkbapr befestigt isto

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Unter den Vorteilen, die durch die vorliegende Erfindung erhalten werden, können erwähnt Werdens

Einfaphe und schnelle Änderung der Länge der Beinprothese, was für Kinder und Jugendliche während des Wachstums von grösster Bedeutung ist.;, einfachere Lagerhaltung der Prothesenteile in der orthopädischen Werkstatt, das das Wadenteil, der Kniegelenk-jnechanismus, das Khöchelteil und der Prothesenfuss standardisiert wenden können und nur dem Knöchelteil vor der Montage die richtige Länge gegeben wird. In dem Wadenteil können Kniegelenkmechanismen verschiedener Art angeordnet, und dem Bein kann durch Kunststoff mit Leichtigkeit eine Form gegeben werden, die der Form des gesunden Beines entspricht.

Im Folgenden wird die Erfindung mit Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher verdeutlicht„ Es zeigen: Fig_o 1 einen lotrechten Längsschnitt durch eine Beinprothese der vorliegenden Erfindung und Fig. 2 einen ähnlichen Schnitt, jedoch im Winkel von 90°_o Fig. 3 in grösserem Masstab einen waagerechten Schnitt nach der Linie IH-III in Fig. 2. Figo eine teilweise im Längsschnitt veranschaulichte Seitenansicht eines dem Fussgelenk zugehörigen Halters und Fig. eine Draufsicht desselben. Fig. 6 zeigt eine zu dem Unterschenkelteil gehörende Gabel und Fig. 7 eine Seitenansicht derselben.

Das Knieteil 1 der Prothese ist gemäss Fig. 1 durch eine Kniegelenkachse 2 gelenkig verbunden mit dem Unterschenkelteil 3, welches ein schalenförmig ausgebildetes Wadenteil 3* aufweist, an dessen unterem Ende ein Knochelteil angebracht ist, was durch ein Gelenk mit dem Prothesenfuss 5 verbunden ist. Von dem Knieteil 1. reicht ein Arm 6 nach vorn, der durch einen FUhrungsstift 7 mit dem oberen Ende eines hydraulischen Kniegelenksperrmechanismuses 8 verbunden ist, der eine Schwenkbewegung des Unterschenkelteiles 3 im Verhältnis zum Oberschenkelteil 1 innerhalb eines Winkelbereiches von etwa 110° ermöglicht. Gemäss der auf den Zeichnungen

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dargestelltaiAusführungsform besteht der hydraulische Sperrmechanismus 8 aus zwei koachsial übereinander gelegenen und mit Flüssigkeit gefüllten Zylindern 9> 10 in denen je ein Kolben (nicht veranschaulicht) verschiebbar angeordnet ist₀ Diese Kolben sind an eine gemeinsame Kolbenstange 11 befestigt. Mit der Bezugsziffer 12 ist die Befestigungsöse des unteren Zylinders 10 bezeichnete Die Kolbenstange 11 erstreckt sich durch eine Buchse in einem zwischen den Zylindern 9» 10 .gelegenen Ventilgehäuse 13". In dem Ventilgehäuse 13 ist ein mit einem Yentilärm 14 versehenes Ventil (nicht gezeigt) angeordnet, durch das ein Verbindungskanal zwischen dem Inneren der beiden Zylinder 9» 10 gesperrt werden kann, um das Kniegelenk· in einer gewissen Lage zu halten. Das Ventil wird von einer Zugfeder 15 auf Absperrlage gedreht.

Der Mechanismus 8 zur Kontrolle der Kniegelenkfunktionen ist an seinem unteren Ende durch einen Bolzen 16 gelenkig mit einer Gabel 17 verbunden, die durch einen Drehverschluss 18 lösbar mit einem Bodenstück 19 am unteren Ende des Wadenteiles 3* verbunden ist. Das Bodenstück 19 kann vorzugsweise mit dem Wadenteil 3* einstückig ausgeformt sein. In der Gabel 17 ist ein mit seinem einen Ende um einen Stift 20 (oder einen Bolzen) schwenkbar gelagerter Hebel 21 angeordnet, der an seinem entgegengesetzten Ende 22 mittels eines drahtförmigen Gliedes 23 mit dem unteren Teil 24 des Ventilarmes 14 verbunden ist. An den Hebel 21 ist mit seinem oberen Ende 25 ein Kupplungsdraht 26 befestigt, der einen in der Gabel 17 senkrecht angeordneten Kanal 27 durchzieht„Das untere Ende des Kupplungsdrahtes 26 ist durch eine Einspannvorrichtung 28 an ein senkrecht im Knöchelteil 4 verschiebbares Manövrierteil 29 befestigt, das von den senkrechten Bewegungen des künstlichen Pusses abhängig ist.

Das Knächelteil 4 besteht aus einer durch eine waagerechte Achse 30 mit dem künstlichen Fuss 5 gelenkig verbundenen Fussgelenk_j?latte 31, an die ein mit einem Flansch 32 versehener rohrförmiger Halter 33 befestigt ist.· Das obere Ende 34 des·Halters 33 ist in eine Klemmhülse 35 einführbar, die sich von dem Bodenstück 19 aus nach unten erstreckt. Die

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Klemmhülse 35 weist einen senkrechten Schlitz 36 auf, und die Klemmhülsenteile 37 und 38 zu beiden Seiten des Schlitzes 36 sind mittels einer Klemmschraube 39 um das obere Halterende 34 festziehbar.

Es ist offenbar, dass das Wadenteil 3¹ mit dem Mechanismus 8 und den dazugehörigen Teilen, fertig montiert, beispielsweise im Lager einer Klinikwerkstatt bereit liegen kann zur Applizierung an eine für den Oberschenkelstumpf eines Beinamputierten vorgesehene Hülse 40. Dasselbe Wadenteil 3¹ kann nämlich praktisch genommen bei allen Beinamputierten Verwendung finden. Auch der Prothesenfuss 5 kann in verschiedenen Grossen zusammengesetzt und zur Verwendung bereit liegen, wobei das 'Knöchelteil 4 einschliesslich der FussgelenlCplatta 31 an den) Prothesenfuss montiert sein können. Nachdem man die Länge des gesunden Beines eines Patienten gemessen hat, wird die Länge des künstlichen Beines festgelegt, und der Halter 33 am Knöchelteil 4 in passender Länge abgeschnittene Der Kupplungsdraht 26 wird mit einem unteren Ende in die Einspannvorrichtung 28 befestigt, und das Kälteende wird mithilfe der Klemmschraube 39 festgeklemmt, nachdem man durch Drehen des Halters 33 in der Klemmhülse 35 den richtigen Fusswinkel eingestellt hat. Die Beinprothese ist nun fertig für eventuelle Einstellung und gebrauch.

Die Beinprothese kann auf einfache Weise durch Kunststoffverkleidungshälften umhüllt oder mit Kunststoff umgössen werden, um der Beinprothese , eine dem gesunden Bein weitgehendst gleichende Form zu geben.

Die gezeigte und beschriebene Ausführungsform ist nur als ein Beispiel zu betrachten, und die verschiedenen in die Beinprothese eingehenden Einzelteile können baulich auf verschiedene Art im Rahmen der nachfolgenden Ansprüche verändert werden. Anstatt eines hydraulischen Mechanismuses 8 kann ein völlig mechanischer infragekommen. Es ist offenbar, dass in dem Unterschenkelteil jeder beliebige, geeignete Mechanismus untergebracht werden kann. Auch ist die vorliegende Erfindung

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nicht auf die auf den Zeichnungen gezeigte Konstruktion des Prothesenfusses 5 "beschränkt. Die Gabel 17 kann auf andere Weise als mithilfe des Drehverschlusses ₉ wie beispielsweise durch einen Gewindezapfen an· das Bodenstück 19 befestigt werden.

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Claims (3)

1. Patentansprüche

   (iJKünstliches Bein für oberhalb des Kniegelenkes amputierte Personen, bestehend aus einem Oberschenkelteil (1), einem mit diesem durch eine Kniegelenkachse (2) gelenkig verbundenen Unterschenkelteil (3)» versehen mit einem Knöchelteil (4) und einem durch dieses mit dem Unterschenkelteil vorzugsweise gelenkbar verbundenen künstlichen Fuss sowie mit einem Mechanismus (8) zur Steuerung der Kniegelenkfunktionen, wobei das Unterschenkelteil ein schalenförmig ausgebildetes Wadenteil (3^f) aufweist, das den Mechanismus (8) zur Steuerung der Kniegelenkfunktionen umhüllt, dadurch gekennzecih.net, dass das Knöchelteil (4) mindestens an seinem oberen Ende zylindriech rohrförmige ausgebildet und das Wadenteil (3^f) an sjinem unteren Ende mit einem Klemmorgan zur Ermöglichung eines senkrechten Einsteilens des Knöchelteiles (4) im Verhältnis zu dem Wadenteil (3¹) und Festklemmens desselben an das Wadenteil versehen ist, und dass das Wadenteil (3¹) an seinem unteren Ende ein zur Befestigung für ein Organ (17) dienendes Bodenteil (19) aufweist, an welches Organ (17) der Mechanismus (8) zur Steuerung der Kniegelenk^funktionen mit seinem unteren Ende gelenlCbar befestigt ist.
2. 2.Künstliche s Bein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmorgan eine vorzugsweise mit dem Wadenteil (3^f) aus einem Stüc^eformte Klemmhülse (35) ist, in der das Kiiöchelteil (4) zwecks Einstellung des erwünschten Fusswinkels (Aussenstellung) drehbar ist.
3. 3. Künstliches Bein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsorgan (17) einen zur Durchführung eines Drahtes (26), Stabes o.dgl» zur Regulierung des erwähnten Mechanismus es (8) mithilfe des künstlichen Fusses (5)» vorge sehenen Durchgang (27) aufwei st·

   4β Künstliches Bein nach Anspruch 1-3» dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsorgan für den Mechanismus (8) zur Kontrolle der Kniegelenkfunktionen eine Gabel (Π) ist.

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