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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Knöchel-Fuß-Orthesen.
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Orthesen
sind mechanische Vorrichtungen, die Kräfte auf eine Gliedmaße eines
Patienten ausüben
und für
eine Vielzahl verschiedener Zwecke benutzt werden können. Zum
Beispiel können
Orthesen für
Stütz-,
Funktions-, Korrektur- oder Schutzzwecke oder für eine Kombination dieser Zwecke
vorgesehen werden. Knöchel-Fuß-Orthesen
werden typischerweise vorgesehen, um den Knöchel und Fuß eines Patienten zu schützen und
um gleichzeitig eine Stützwirkung
gegen übermäßige Plantarflexion
oder Senkung des Fußes
zu bieten. Zusätzlich
zu dieser Widerstandsfunktion können
sie auch benutzt werden, um die Dorsalflexion des Fußes des
Patienten in der Abstoßphase
des Schrittes zu unterstützen.
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Die
Plantarflexion des Fußes
ist ein medizinischer Zustand, der verschiedene Ursachen haben kann,
zum Beispiel eine Erkrankung oder angeborene Abnormität. Von diesem
Zustand betroffene Patienten haben typischerweise Schwierigkeiten
beim Gehen, weil sie ihren Fuß übermäßig vom
Boden anheben müssen,
um ein Stolpern zu vermeiden.
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Eine
Vielzahl unterschiedlicher Knöchel-Fuß-Orthesen
ist bereits früher
vorgeschlagen worden, um der Plantarflexion entgegenzuwirken, und
in einigen Fällen
auch, um die Dorsalflexion zu unterstützen. 1a, 1b, 2a und 2b zeigen
zwei dieser früher
vorgeschlagenen Vorrichtungen.
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1a zeigt
eine früher
vorgeschlagene Knöchel-Fuß-Orthese
vor dem Anlegen durch einen Patienten. Die Orthese 10 muss
in Verbindung mit einem Schuh 12 benutzt werden, der einen
engen Kontakt zwischen dem Schuh und dem Fuß im Bereich des Rists ermöglicht.
Die Orthese 10 weist ein Paar stützender Metallstangen 14 auf,
die jeweils auf einer Seite des Schuhs 12 im Bereich der
Ferse 16 befestigt sind. Die Verbindungen umfassen jeweils
einen Plantarflexionsanschlag 18, der einen Widerstand gegen
das Senken des Fußes
bietet und auch Federn (nicht gezeigt) umfassen kann, um die Dorsalflexion
zu unterstützen.
Die oberen Enden der Stützstangen
sind mit einem Haltegurt 20 verbunden, der um die Wade
des Patienten befestigt wird. 1b zeigt,
dass der Haltegurt 20 als Stütze um die Wade des Patienten
dient und dass die Plantarflexionsanschläge 18 und der Schuh 12 als
Stütze
unter dem Fuß des
Patienten dienen, um der Plantarflexion entgegenzuwirken.
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2a und 2b zeigen
eine andere früher
vorgeschlagene Orthese, die ebenfalls in Verbindung mit einem Schuh
benutzt werden muss, der einen engen Kontakt zwischen dem Schuh
und dem Fuß im
Bereich des Rists ermöglicht.
Bei diesem Beispiel weist die Orthese 22 ein einteiliges
Kunststoff-Formteil 24 mit einem Wadenstützteil 26 und
einem Sohlenstützteil 28 auf.
Oben an dem Wadenstützteil 26 ist
eine Schließeinrichtung 27 vorgesehen,
mit der die Vorrichtung an der Wade eines Patienten befestigt werden
kann. Das Sohlenstützteil 28 wirkt
mit dem Schuh 30 zusammen, um den Fuß des Patienten zu stützen. Die
Steifigkeit des Kunststoff-Formteils und dessen Form im Bereich
des Knöchels
bestimmen die Stärke
des Widerstands gegen die Plantarflexion. Ist ein größerer Widerstand
erforderlich, kann der Abstand über
die Vorderseite des Knöchels
verringert oder die Steifigkeit des Kunststoffs erhöht werden.
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Beide
vorstehend beschriebene bekannte Vorrichtungen können den Fuß eines Patienten angemessen
stützen,
um der Plantarflexion entgegenzuwirken. Beide weisen jedoch erhebliche
Mängel auf,
die sie bei Patienten sehr unbeliebt machen.
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Ein
erster Nachteil ist der, dass beide früher vorgeschlagene Orthesen
große
sperrige Vorrichtungen sind, die beim Tragen deutlich sichtbar sind.
Daher ist die Krankheit oder Abnormität des Patienten für andere
sofort erkennbar, was sich nachteilig auf die Einstellung des Patienten
auswirken kann. Dieses Problem kann besonders bei Kindern auftreten, da
die Orthese ein sofort erkennbarer Unterschied ist, über den
andere Kinder sich möglicherweise
lustig machen. Auch für
erwachsene Patienten kann es ein ernstes Problem sein, da eine sichtbare
Vorrichtung sie sofort als behindert oder abnorm kennzeichnet, mit
entsprechenden Auswirkungen auf ihr Privat- und Berufsleben.
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Ein
weiterer Nachteil ist der, dass beide früher vorgeschlagene Vorrichtungen
mit Schuhen getragen werden müssen.
Wenn ein Patient ohne Schuhe gehen oder zum Beispiel schwimmen gehen möchte, müsste er
dies ohne eine Einrichtung gegen die Plantarflexion tun.
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Ein
weiterer Nachteil ist der, dass diese früher vorgeschlagenen Vorrichtungen
beim Tragen sehr unbequem sein können.
Dieses Problem tritt besonders bei der Orthese in 2a und 2b auf, da
die Vorrichtung unter den Fuß des
Patienten reicht und daher beim Gehen das gesamte Gewicht des Patienten
auf die Vorrichtung drückt.
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Noch
ein weiterer Nachteil besteht darin, dass beide früher vorgeschlagene
Vorrichtungen nur mit Mühe
und hohem Zeitaufwand anzulegen bzw. auszuziehen sind. Darüber hinaus
erfordert die zweite Vorrichtung oft die Anfertigung von Spezialschu hen,
da es oft nicht möglich
ist, die Vorrichtung in normalen handelsüblichen Schuhen unterzubringen. Schließlich sind
beide Vorrichtungen teuer in der Herstellung und Anpassung, da sie
eng an den Füßen und
Beinen des Patienten anliegen müssen
und aus relativ teuren Materialien hergestellt werden.
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Das
US-Patent Nr. 4559934 beschreibt eine Vorrichtung zum Anheben des
Vorderfußes,
die aus vier Hauptelementen besteht. Das erste Element ist eine
elastische Socke, die ihre Elastizität in gleicher Weise wie eine
Sportbandage mit Hilfe von quer und längs verlaufenden Gummibändern erreicht.
Das zweite Element umfasst eine Stahl- oder Kunststoffplatte, die so in an
die Socke angenähten
Taschen angeordnet ist, dass sie im Gebrauch gegen den Fußrücken drückt. Das
dritte Element umfasst eine elastische Verbindung, die am Vorderfußende der Platte
angebracht ist und durch einen Schlitz in der obersten Tasche geführt werden
kann, ehe sie vorn an dem vierten Element – einer abnehmbar auf beiden
Seiten des Knöchels
des Patienten an der Socke befestigten Haltevorrichtung – befestigt
wird. Die in diesem US-Patent beschriebene elastische Socke dient
lediglich als eine Einrichtung zum Befestigen der Platte am Fuß des Patienten
und hat keine orthetische Funktion als Einrichtung, die der Plantarflexion entgegenwirkt.
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Das
US-Patent Nr. 5676641 beschreibt eine Knöchelbandage, die seitliche
und mediale Steifigkeit bietet, um den Knöchel eines Patienten daran
zu hindern, nach innen oder außen
zu rollen. Die Bandage besteht aus einer elastischen Spandex-Socke, über die
verschiedene Riemen oder Bänder
gewickelt werden. Die Spandex-Socke – und in der Tat die Vorrichtung
als Ganzes – hat
keine orthetische Funktion als Einrichtung, die der Plantarflexion
entgegenwirkt.
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Das
US-Patent Nr. 4651723 beschreibt eine Lederhalterung, die am Unterschenkel
eines Patienten befestigt werden kann. Die Halterung ist mit einer Federplatte
verbunden, die im Schuh eines Trägers angeordnet
werden kann, wobei die Federplatte der Plantarflexion des Fußes des
Patienten entgegenwirkt.
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Ein
Ziel der Aspekte der vorliegenden Erfindung besteht darin, einige
oder alle der vorstehend genannten Nachteile zu mildern.
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Bei
der Verfolgung dieses Ziels stellt eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung eine Knöchel-Fuß-Orthese
nach Anspruch 1 bereit.
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Dieser
Aspekt der Erfindung hat den Vorteil, dass er eine diskrete Anordnung
bereitstellt, die der Plantarflexion angemessen entgegenwirkt, ohne dass
der Patient einen Schuh tragen muss.
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Vorzugsweise
weist die Orthese eine Verstärkungseinrichtung
auf, um sich der Plantarflexion des Fußes weiter zu widersetzen.
Die Verstärkungseinrichtung
kann ein Bandstück
aufweisen, dessen Enden in Form einer Acht miteinander verbunden sind,
die unter dem Rist hindurch hinter dem Knöchel und kreuzend an der dorsalen
Seite des Fußes
verläuft.
Alternativ kann die Verstärkungseinrichtung eine
Rippe aufweisen, die längs
wenigstens eines Abschnitts der dorsalen Seite des Fußes und
im Wesentlichen in der Mitte zwischen dem medialen und dem seitlichen
Hämmerchen
verläuft.
Vorzugsweise weist die Verstärkungseinrichtung
eine größere Elastizität als der
sockenähnliche
Aufbau auf.
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Die
Erfindung stellt eine Orthese mit einem Einschubschlitz bereit,
der im Wesentlichen in der Mitte zwischen dem medialen und dem seitlichen Hämmerchen
zum Fersenbein verläuft,
wobei eine Einrichtung zum sicheren Schließen des Schlitzes vorgesehen
ist, nachdem der Fuß des
Patienten in die Orthese gesteckt worden ist.
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Die
Schließeinrichtung
kann einen mechanischen Klettverschluss aufweisen, wobei ein Satz Ösen oder
Haken auf einer Seite des Schlitzes vorgesehen ist und ein entsprechender
Satz Ösen
oder Haken auf der anderen Seite an einem Schließelement vorgesehen ist, das
auf der anderen Seite des Schlitzes befestigt ist, wobei entsprechende
Haken und Ösen
verbindbar sind, um den Schlitz sicher zu schließen. Als eine weitere Alternative
kann die Schließeinrichtung
einen Satz Ösenlöcher aufweisen,
die durch eine Schnur schließbar
sind.
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Vorzugsweise
umhüllt
die Orthese die dorsale und die plantare Seite des Fußes, ohne
die Zehen zu umhüllen.
Vorzugsweise umhüllt
die Orthese die plantare Seite des Fußes, ohne das Fersenbein zu umhüllen. Die
Orthese könnte
das Fersenbein umhüllen,
wenn zum Beispiel eine mechanische Korrektur des Fersenbeins erforderlich
ist. Die Vorrichtung kann auch auf der Oberfläche konturiert sein, die in Gebrauch
gegen die plantare Seite des Fußes
stößt, um die
Mittelfußknochen
zu unterstützen
und den Fuß richtig
zu positionieren.
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Der
sockenähnliche
Aufbau besteht vorzugsweise aus Silikon, zum Beispiel einem Silikonelastomer
mit Shore-Härte 35.
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Die
Orthese ist vorzugsweise hautfarben und/oder wird durch Spritzgießen hergestellt.
Die Orthese könnte
alternativ auch hell eingefärbt
werden, um sie für
Kinder attraktiver zu machen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
besteht die Verstärkungseinrichtung
aus Silikon. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Rippe aus Kunststoff
wie zum Beispiel Polypropylen oder Ortholen bestehen.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden beispielhaft anhand
der anliegenden Zeichnungen beschrieben.
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1a und 1b zeigen
schematische Darstellungen einer früher vorgeschlagenen Orthese.
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2a und 2b zeigen
schematische Darstellungen einer anderen früher vorgeschlagenen Orthese.
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3 zeigt
eine schematische Darstellung einer Orthese nach einem ersten Aspekt
der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt
eine schematische Darstellung einer Orthese nach einem zweiten Aspekt
der vorliegenden Erfindung.
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Unter
Bezugnahme auf 3 weist die Orthese 32 einen
elastisch flexiblen sockenähnliche Aufbau 34 und
eine Verstärkungseinrichtung 36 (gestrichelt
gezeigt) auf, bei der es sich bei dieser Ausführungsform um ein Band 38 handelt,
dessen Enden in Form einer Acht miteinander verbunden sind, die unter
dem Rist hindurch hinter dem Knöchel
und kreuzend an der dorsalen Seite des Fußes verläuft. Die Verstärkungseinrichtung
kann einstückig
mit dem sockenähnlichen
Aufbau gebildet sein oder alternativ kann die Verstärkungseinrichtung
getrennt ausgebildet sein und später
in den sockenähnlichen
Aufbau eingesteckt werden.
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Die
Elastizität
des sockenähnlichen
Aufbaus und der Verstärkungseinrichtung
wird in Abhängigkeit
von dem Grad, in dem der Patient an Plantarflexion leidet, gewählt und
kann entsprechend variiert werden. In der Tat kann auf die Verstärkungseinrichtung 36 verzichtet
werden, wenn der sockenähnliche Aufbau 34 ausreichend
Widerstand gegen Plantarflexion bietet. Die Elastizität der Verstärkungseinrichtung 36,
sofern vorgesehen, sollte vorzugsweise größer als die des sockenähnlichen
Aufbaus 34 sein.
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Bei
dieser Ausführungsform
umhüllt
die Orthese 32 einen Abschnitt des Unterschenkels des Patienten,
der vorzugsweise das mediale Hämmerchen 40 (die
Innenseite des Knöchels)
und das seitliche Hämmerchen 42 (die
Außenseite
des Knöchels),
das Fersenbein 44 (die Ferse), einen Abschnitt der plantaren
Seite 46 des Fußes
(die Fußsohle)
und einen Abschnitt der dorsalen Seite 48 des Fußes (den
Fußrücken) umfasst.
Bei dieser Ausführungsform
sind die Zehen 49 des Fußes nicht von der Orthese umhüllt, obwohl
sie bei Bedarf umhüllt
sein könnten.
Die Orthese erstreckt sich vorzugsweise über das mediale und das seitliche
Hämmerchen.
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Der
sockenähnliche
Aufbau 34 ist mit einem Schlitz (nicht gezeigt) versehen,
der zwischen dem medialen und dem seitlichen Hämmerchen in einer Richtung
zum Fersenbein verläuft.
Bei dieser Ausführungsform
ist der Schlitz mit einem mechanischen Klettverschluss 50,
beispielsweise Velcro®, schließbar. Ein
Teil des Verschlusses (das heißt
entweder ein Haken- oder ein Ösenteil)
ist auf einer Seite des Schlitzes befestigt. Das andere Teil des
Verschlusses 50 ist an einem Riemen 52 befestigt,
der auf der anderen Seite des Schlitzes befestigt ist.
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4 zeigt
eine zweite Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Orthese 32 mit einem Reißverschluss 54 versehen
ist, dessen jeweilige Teile auf beiden Seiten des Schlitzes befestigt
sind. Bei dieser Ausführungsform
umhüllt
der sockenähnliche
Aufbau 34 das Fersenbein 44 des Fußes nicht.
Es ist festgestellt worden, dass die Orthese 32 erheblich
bequemer ausgeführt
werden kann, wenn sowohl das Fersenbein 44 als auch die
Zehen 49 nicht von dem sockenähnlichen Aufbau 34 umhüllt sind.
Bei dieser Ausführungsform
weist die Verstärkungseinrichtung eine
Rippe 56 auf, die zum Teil längs der dorsalen Seite des
Fußes
verläuft.
Die Rippe kann einstückig mit
der Orthese ausgebildet sind. Alternativ kann die Rippe herausnehmbar
in eine Tasche auf der dorsalen Seite des Fußes einsteckbar sein, um bei
Bedarf eine Änderung
der Steifigkeit der Rippe und/oder des Stützwinkels (durch Einsetzen
anders geformter Rippen) zu ermöglichen.
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Die
Orthese nach beiden Ausführungsformen
kann eingefärbt
werden, um sie der Hautfarbe des Patienten anzupassen, und kann
in verschiedenen Größen und
Formen hergestellt werden. Die Orthese wird vorzugsweise durch Spritzgießen hergestellt.
Alternativ kann die Orthese durch Fräsen (wie nachstehend beschrieben)
und anschließendes
Auftragen von Schichten der Vorrichtung auf einen geeigneten Abdruck
hergestellt werden.
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Die
Orthese kann aus vielen unterschiedlichen Materialien mit einer
geeigneten Elastizität
hergestellt werden. Die Orthese könnte zum Beispiel aus Gummi,
Silikon, Kunststoff oder einem anderen Material hergestellt werden,
das dem Fachmann bekannt ist. Vorzugsweise besteht die Orthese aus
einem Silikonelastomer mit Shore-Härte 35.
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Die
Orthese kann je nach den besonderen Bedürfnissen des Patienten, für den sie
angepasst wird, einen höheren
oder niedrigeren Shore-Härtewert
haben. Die Verstärkungseinrichtung
kann aus Silikon mit einem bestimmten Shore-Härtewert oder einem anderen
Material bestehen, das dem Fachmann bekannt ist. Die Verstärkungseinrichtung
könnte
aus dem gleichen Material wie der sockenähnliche Aufbau oder aus einem
anderen Material bestehen. Bei der Ausführungsform in 4 kann
die Rippe zum Beispiel aus Metall bestehen.
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Zwei
geeignete Elastomere werden unter den Handelsbezeichnungen HCR9960
und MED4035 von Nusil Technology aus 1050 Cindy Lane, Carpinteria,
Kalifornien, USA, angeboten. HCR9960 hat eine Verarbeitungszeit
von ca. 12 Stunden, während
MED4035 eine kürzere
Verarbeitungszeit von ca. 3 bis 4 Stunden aufweist, nach der das
Elastomer aushärtet.
Die Elastomere sind wärmehärtbar und
werden durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 200 Mesh gegeben,
um Verunreinigungspartikel zu entfernen.
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Die
Elastomere werden als A- und B-Komponenten geliefert, die vor Gebrauch
vorzugsweise in gleichen Teilen in einer Zweiwalzenmühle oder
einer anderen geeigneten Vorrichtung gemischt werden. Eine empfohlene
Reihenfolge zum Mischen der beiden Komponenten besteht darin, zuerst
Komponente B in der Mühle
und danach Komponente A zu erweichen, ehe eine gleiche Menge Komponente
B zu Komponente A zugegeben und gründlich gemischt wird. In dieser
Phase wird empfohlen, die Temperatur des Materials möglichst
niedrig zu halten, um die Topfzeit des Elastomers zu optimieren.
Die Mischung kann danach von Hand auf einen Gipsabdruck des Fußes eines
Patienten aufgetragen oder vorzugsweise in eine Spritzgießmaschine
gegeben werden, um eine entsprechend geformte Orthese herzustellen. Das
Aushärten
des gemischten Elastomers kann durch Erwärmen beschleunigt werden und
3 bis 4 Stunden dauern. Das Aushärten
kann durch Spuren von organischem Kautschuk und anderen Stoffen
in der Umgebung gehemmt oder verzögert werden, weshalb die Herstellung
der Orthese vorzugsweise in einem gründlich gereinigten Arbeitsbereich
erfolgen sollte.
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Natürlich gilt
als vereinbart, dass die Erfindung hier lediglich beispielhaft beschrieben
worden ist und Änderungen
innerhalb des Umfangs der Erfindung vorgenommen werden können.