DE102005004794A1

DE102005004794A1 - Mehrachsige prothetische Fußgelenkverbindung

Info

Publication number: DE102005004794A1
Application number: DE200510004794
Authority: DE
Inventors: Jeffrey L. Washington Doddroe; Robert E. Mount Sterling Arbogast; James M. Hilliard Colvin; Chi L. Wooster Lee
Original assignee: Ohio Willow Wood Co
Current assignee: Ohio Willow Wood Co
Priority date: 2004-02-03
Filing date: 2005-02-02
Publication date: 2005-09-15
Also published as: GB2410692A; US20050015157A1; US7112227B2; GB0502251D0

Abstract

Offenbart ist ein mehrachsiges prothetisches Fußgelenk zur Verbindung eines prothetischen Unterschenkels mit einem prothetischen Fuß. Bei einer Ausführungsform ist eine prothetische Fußverbindungskomponente mit einer prothetischen Unterschenkelverbindungskomponente nur durch ein elastomeres Material verbunden, wobei eine mehrachsige Bewegung des Fußgelenks ohne eine erforderliche direkte Verbindung dieser beiden Komponenten zugelassen ist. Bei anderen Ausführungsformen des Fußgelenks kann eine prothetische Fußverbindungskomponente mechanisch mit einer prothetischen Unterschenkelverbindungskomponente verbunden sein. Jedoch erlaubt das Design der mechanischen Verbindung und die Verwendung eines elastomeren Materialgehäuses die Bewegung des Fußgelenks ohne einen Fläche-zu-Fläche-Schiebekontakt zwischen den beiden Komponenten. Zur Kontrolle bzw. Steuerung und Begrenzung der Bewegung des Fußgelenks kann bzw. können eine Kompression des elastomeren Materials ebenso wie mehrere mechanische Stopps verwendet werden.

Description

Diese Anmeldung ist eine Teilanmeldung des US-Patents mit der laufenden Anmeldenummer 09/893,887, die am 29. Juni 2001 angemeldet worden ist.
Hintergrund und Zuammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf prothetische Geräte bzw. Einrichtungen, und insbesondere auf mehrachsige prothetische Fußgelenkverbindungen.

Ein prothetisches Fußgelenk ist eine Komponente, die einen prothetischen Fuß mit einem prothetischen Unterschenkel verbindet. Zum weichen Gehen, insbesondere über unebenen Grund, ist es für das Fußgelenk wichtig, für einen vollen Bereich einer Fußbewegung bezüglich der Unterschenkelprothese entwickelt zu sein. Eine Ausführungsform eines derartigen Fußgelenks ist in dem US-Patent mit der laufenden Anmeldenummer 09/893,887 beschrieben, die hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Die meisten zur Zeit auf dem Markt befindlichen prothetischen Fußgelenke sehen jedoch keine optimal gesteuerte mehrachsige Bewegung vor. Meistens hat das prothetische Fußgelenk eine derartig geringe Steifigkeit, dass es effektiv jegliche funktionellen Eigenschaften des angefügten prothetischen Fußes reduziert, was in einem abgehackten, unnatürlichen und unkomfortablen Gang resultiert. Einige Fußgelenke benötigen Einstellungen bei der Anordnung, um die gewünschte Funktion zu erreichen.

Ein voller Bereich einer Bewegung kann durch die Verwendung von mehreren Drehachsen in der Fußgelenkverbin dung erreicht werden. Jedoch neigen gewöhnliche prothetische Fußgelenkverbindungen, die eine mehrachsige Bewegung vorsehen, dazu, extensive Wartung zu benötigen, was den Austausch von Teilen nötig macht, um angemessen zu funktionieren. Dies kommt daher, da die gewöhnlichen Designs von Fußgelenkverbindungen elastische Elemente benötigen, die entweder mit einer festen Fläche, die typischerweise metallisch ist, oder einer anderen elastischen Fläche in Anlage gleiten. Die Fläche-zu-Fläche-Gleitbewegung ist der vorrangige Grund der Materialermüdung.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mehrachsige prothetische Fußgelenkverbindung zu schaffen, die nicht an den Schwächen des Standes der Technik leidet.

Eine Ausführungsform einer mehrachsigen prothetischen Fußgelenkverbindung der vorliegenden Erfindung umfasst eine Bodenkomponente, die angepasst ist, um mit einem prothetischen Fuß verbunden zu sein, eine Unterschenkelverbindungskomponente, die angepasst ist, um mit einem prothetischen Unterschenkel verbunden zu sein, ein elastomeren Material, das sicher die Bodenkomponente mit der Unterschenkelverbindungskomponente verbindet und eine in dem elastomeren Material aufgehängte mechanische Einrichtung. Bei dieser Ausführungsform hat die mechanische Einrichtung ein erstes starres Element, das mit der Bodenkomponente aber nicht mit der Unterschenkelverbindungskomponente verbunden ist und ein zweites starres Element, das mit der Unterschenkelverbindungskomponente aber nicht mit der Bodenkomponente verbunden ist. Das erste und zweite Element schwimmen ineinandergreifend in dem elastomeren Material und sind nicht im direkten Kontakt miteinander, um eine relative Bewegung der Bodenkomponente und der Unterschenkelverbindungskomponente durch Verformung des elastomeren Materials zuzulassen.

In dieser besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat die mechanische Einrichtung im Allgemeinen einen ersten U-förmigen Abschnitt, der mit der Bodenkomponente verbunden ist, um eine erste Öffnung zu definieren, und einen im Wesentlichen U-förmigen zweiten Abschnitt, der mit der Unterschenkelverbindungskomponente verbunden ist, um eine zweite Öffnung zu definieren. Der erste Abschnitt erstreckt sich schwimmend durch die zweite Öffnung und der zweite Abschnitt erstreckt sich schwimmend durch die erste Öffnung.

Eine alternative Ausführungsform eines mehrachsigen prothetischen Fußgelenks der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls einen Boden, eine prothetische Fußverbindungskomponente, die angepasst ist zum Verbinden mit einem prothetischen Fuß, eine Unterschenkelverbindungskomponente, die angepasst ist zur Verbindung mit dem prothetischen Unterschenkel, ein elastomeres Material, das sicher die prothetische Fußverbindungskomponente mit der Unterschenkelverbindungskomponente verbindet, und eine mechanische Einrichtung haben, die in dem elastomeren Material aufgehängt ist. Bei dieser Ausführungsform umfasst die mechanische Einrichtung ein erstes starres Element in der prothetische Fußverbindungskomponente, die nicht mit der Unterschenkelverbindungskomponente verbunden ist, und ein zweites starres Element, das mit der Unterschenkelverbindungskomponente aber nicht mit der prothetischen Fußverbindungskomponente verbunden ist. Die Position des ersten und zweiten Elements wird durch das elastomere Material erhalten. Das erste Element kann als ein Stopp zur Begrenzung des Bewegungsbereichs der Unterschenkelverbindungskomponente dienen, jedoch sind andererseits das erste und zweite Element nicht im direkten Kontakt miteinander. Somit tritt eine relative Bewegung der prothetischen Fußverbindungskomponente und der Unterschenkel verbindungskomponente durch eine Deformation des elastomeren Materials auf.

In dieser besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat die mechanische Einrichtung einen Hohlraum in der prothetischen Fußverbindungskomponente, der im Wesentlichen durch eine Vielzahl von sich vertikal erstreckenden Wänden definiert ist, und einen im Allgemeinen hakenartigen Vorsprung, der sich von der Unterschenkelverbindungskomponente erstreckt. Der hakenartige Vorsprung der Unterschenkelverbindungskomponente befindet sich schwimmend in dem Hohlraum in der prothetischen Fußverbindungskomponente. Ein Kontakt zwischen einem Bereich des hakenartigen Vorsprungs und einer festen Wand der prothetischen Fußverbindungskomponente kann verwendet werden, um den Bewegungsbereich der Unterschenkelverbindungskomponente zu begrenzen. Andere Kontaktpunkte zwischen der Unterschenkelverbindungskomponente und der prothetischen Fußverbindungskomponente können ähnlich verwendet werden.

Durch Begriffe wie "ineinandergreifend schwimmen" und "sich schwimmend befinden" ist gemeint, dass das erste und zweite Element in dem elastomeren Material in naher Verwandtschaft zueinander aufgehängt sind, sie jedoch durch das zwischen ihnen liegende elastomere Material in Position gehalten werden und nicht durch den Kontakt miteinander. Da die Verformung des elastischen Materials eine mehrachsige relative Bewegung der Bodenkomponente und der Unterschenkelverbindungskomponente einschließlich einer translatorischen Bewegung erlaubt, kann die erfindungsgemäße Fußgelenkverbindung eine natürliche Fußgelenkbewegung durch Vorsehung einer Plantar-Flexion, Dorsal-Flexion, Inversion, Eversion, Translation und einer Innen-/Außendrehbewegung simulieren. Eine derartige Bewegung ist optimal durch die mehrachsige Verformung des elastischen Materials gesteuert bzw. kontrolliert, wobei auf die Energierückführung des prothetischen Fußes nicht verzichtet wird. Weiter noch, da die Komponenten der mechanischen Einrichtung mit dem elastomeren Material verklebt bzw. verbunden und von diesem umhüllt sind, hat das Fußgelenk die Fähigkeit, sowohl drehartige als auch lineare Einschläge zu absorbieren und zu dämpfen.

Sobald eins dieser Fußgelenke mit einer Kraft beaufschlagt wird, bewegt sich das Fußgelenk 5 in Drehung und Translation mit einer Fluidbewegung durch Verformung des elastomeren Mediums. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann zumindest ein mechanischer Stopp ebenfalls auf/in einem dieser mehrachsigen Fußgelenkausführungsformen positioniert sein, um die relativ winklige Bewegung der Fußgelenke daran zu hindern, das elastomere Material über seine Streckgrenze hinaus zu deformieren. Da die Verformung des elastomeren Materials in beiden Ausführungsformen des mehrachsigen Fußgelenks somit immer innerhalb der Streckgrenze gehalten wird, wird jegliche Tendenz in Richtung eines Versagens des elastomeren Materials weiter reduziert.

Bei einer anderen Ausführungsform eines mehrachsigen prothetischen Fußgelenks der vorliegenden Erfindung kann das Fußgelenk einen Boden, eine prothetische Fußverbindungskomponente, die angepasst ist zum Verbinden mit einem prothetischen Fuß, eine Unterschenkelverbindungskomponente, die angepasst ist zum Verbinden mit einem prothetischen Unterschenkel, ein elastomeres Material, das sich zwischen der prothetischen Fußverbindungskomponente und der Unterschenkelverbindungskomponente befindet, und eine mechanische Verbindung haben, die in dem elastomeren Material aufgehängt ist. Bei dieser Ausführungsform sind die prothetische Fußverbindungskomponente und die Unterschenkelverbindungskomponente mechanisch miteinander gekoppelt und vorzugsweise im Wesentlichen in dem elastomeren Material eingeschlossen. Ein Bereich der prothetischen Fußverbindungskomponente kann als Stopp zur Begrenzung des Bewegungsbereichs der Unterschenkelverbindungskomponente dienen. Im Gegensatz zu den vorherig beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beruht diese mehrachsige Fußgelenkausführungsform nicht nur auf dem elastomeren Material, um die positionale Beziehung zwischen der prothetischen Fußverbindungskomponente und der Unterschenkelverbindungskomponente zu erhalten. Folglich tritt bei dieser beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine relative Bewegung der prothetischen Fußverbindungskomponente und der Unterschenkelverbindungskomponente durch die Deformation des elastomeren Materials sowie durch die mechanische Verbindung auf.

In dieser besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die mechanische Verbindung einen Stift haben, der sich in einer Öffnung befindet, wobei er sowohl durch einen sich nach oben erstreckenden Bereich der prothetischen Fußverbindungskomponente als auch durch einen sich nach unten erstreckenden Vorsprung der Unterschenkelverbindungskomponente reicht. Ein Lager, wie zum Beispiel ein Kugellager bzw. ein Pendelkugellager, kann in dem sich nach unten erstreckenden Vorsprung der Unterschenkelverbindungskomponente angeordnet sein, um den Stift aufzunehmen und eine Bewegung der Unterschenkelverbindungskomponente zu verbessern. Der sich nach oben erstreckende Bereich der prothetischen Fußverbindungskomponente kann zwei Beine haben, derart, dass sich der sich nach oben erstreckende Vorsprung der Unterschenkelverbindungskomponente zwischen diesen befinden kann. Ein Dorsal-Flexions-Stopp kann in der prothetischen Fußverbindungskomponente angeordnet sein, um so einen Bereich des sich nach unten erstreckenden Vorsprungs der Unterschen kelverbindungskomponente zu berühren und den Bewegungsbereich entsprechend zu beschränken. Alternativ kann ein Dorsal-Flexions-Stopp in einem Vorsprung der Unterschenkelverbindungskomponente angeordnet sein und angepasst sein, um einen Bereich der prothetischen Fußverbindungskomponente zu berühren, um eine Fußgelenkbewegung zu begrenzen.

Wenn diese Ausführungsform des mehrachsigen Fußgelenks mit einer Kraft beaufschlagt wird, bewegt sich das Fußgelenk in Drehung mit einer Fluidbewegung durch die Verschwenkung um den Stift und gleichzeitig durch die Deformation des elastomeren Materials. Das Fußgelenk ist ebenso fähig, sich in Translation via der innewohnenden Kippeigenschaften bzw. Neigungseigenschaften bzw. Dreheigenschaften des Pendelkugellagers zu bewegen. Da die Verformung des elastomeren Materials bei dieser Ausführungsform immer innerhalb der Streckgrenze durch den Dorsal-Flexions-Stopp und die begrenzte translatorische Bewegung des sich nach unten erstreckenden Vorsprungs der Unterschenkelverbindungskomponente gehalten wird, ist ein Versagen des elastomeren Materials minimiert.

Da es keine Fläche-zu-Fläche-Gleitbewegung innerhalb einer der vorgenannten Fußgelenkverbindungen gibt, ist das Materialversagen, das ansonsten aufgrund der Reibung zwischen diesen auftreten würde, reduziert oder beseitigt.

Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein mehrachsiges prothetisches Fußgelenk einfach eine Bodenkomponente, die angepasst ist zur Verbindung mit einem prothetischen Fuß, eine Unterschenkelverbindungskomponente, die angepasst zur Verbindung mit einem prothetischen Unterschenkel, ein elastomeres Material, das sicher die Bodenkomponente mit der Unterschenkelverbindungskomponente verbindet, und eine mechanische Einrichtung zur Begrenzung einer Verformung des elastischen Materials haben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Zusätzlich zu den oben genannten Merkmalen werden andere Aspekte der vorliegenden Erfindung einfach von den folgenden Beschreibungen der Zeichnungen und beispielhaften Ausführungsformen nahegelegt, in denen sich die Bezugszeichen über die verschiedenen Ansichten auf identische oder ähnliche Merkmale beziehen, und worin:
1 eine Draufsicht auf eine beispielhafte Ausführungsform eines mehrachsigen prothetischen Fußgelenks der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Vorderansicht des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks aus 1 ist, wobei ein elastomeres einschließendes Material in gestrichelten Linien zum Zwecke der Klarheit gezeigt ist;
3 eine Seitenansicht des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks aus 1 ist, wobei das elastomere einschließende Material wieder in gestrichelten Linien zum Zwecke der Klarheit gezeigt ist;
4 eine Draufsicht auf eine Unterschenkelverbindungskomponente des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks aus 1 ist;
5 eine Vorderansicht der Unterschenkelverbindungskomponente aus 4 ist;
6 eine Vorderansicht auf eine Klammer zur Befestigung der Unterschenkelverbindungskomponente der 4 bis 5 ist;
7 eine Draufsicht auf eine Bodenkomponente des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks aus 1;
8 eine vordere Schnittansicht des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks aus 1 ist, genommen entlang der Linien A-A aus 7;
9 eine isometrische Schnittdarstellung des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks aus 1 ist, genommen entlang der Linien B-B aus 1;
10 eine Draufsicht auf eine alternative beispielhafte Ausführungsform eines mehrachsigen prothetischen Fußgelenks der vorliegenden Erfindung, wobei ein elastomeres einschließendes Material zum Zwecke der Klarheit in gestrichelten Linien gezeigt ist;
11 eine Vorderansicht des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks aus 10 ist, wobei das elastomere einschließende Material wiederum in gestrichelten Linien zum Zwecke der Klarheit gezeigt ist;
12 eine Seitenansicht des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks aus 10 ist, wobei das elastomere einschließende Material wieder in gestrichelten Linien zum Zwecke der Klarheit gezeigt ist;
13 eine Draufsicht auf eine prothetische Fußverbindungskomponente des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks aus 10 ist;
14 eine Vorderansicht der prothetischen Fußverbindungskomponente aus 13 ist;
15 eine Seitenansicht der prothetischen Fußverbindungskomponente aus 13 ist;
16 eine Draufsicht auf eine Unterschenkelverbindungskomponente des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks aus 10 ist;
17 eine Vorderansicht der Unterschenkelverbindungskomponente aus 16 ist;
18 eine Seitenansicht der Unterschenkelverbindungskomponente aus 16 ist;
19 eine geschnittene Seitenansicht des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks aus 10 ist, genommen entlang der Linien C-C;
20 eine alternative Ausführungsform der geschnittenen Seitenansicht aus 19 beschreibt, wobei eine verstärkte Sektion und ein Haltestift zu der prothetischen Fußverbindungskomponente hinzugefügt worden sind;
21 eine Draufsicht auf eine andere beispielhafte Ausführungsform eines mehrachsigen prothetischen Fußgelenks der vorliegenden Erfindung ist;
22 eine Vorderansicht des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks der 21 ist, wobei ein elastomeres umhüllendes Material in gestrichelten Linien zum Zwecke der Klarheit gezeigt ist;
23 eine Seitenansicht des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks aus 21 ist, wobei das elastomere umhüllende Material wieder in gestrichelten Linien zum Zwecke der Klarheit gezeigt ist;
24 eine Draufsicht auf eine prothetische Fußverbindungskomponente des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks aus 21 ist;
25 eine Vorderansicht der prothetischen Fußverbindungskomponente aus 24 ist;
26 eine Seitenansicht der prothetischen Fußverbindungskomponente aus 24 ist;
27 eine Draufsicht auf eine Unterschenkelverbindungskomponente des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks aus 21 ist;
28 eine Vorderansicht der Unterschenkelverbindungskomponente aus 27 ist;
29 eine Seitenansicht der Unterschenkelverbindungskomponente aus 27 ist;
30 eine geschnittene Seitenansicht des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks aus 21 ist, genommen entlang der Linien D-D;
31 eine Draufsicht auf eine noch andere exemplarische Ausführungsform eines mehrachsigen prothetischen Fußgelenks der vorliegenden Erfindung ist;
32 eine Vorderansicht des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks aus 31 ist, wobei ein elastomeres umhüllendes Material in gestrichelten Linien zum Zwecke der Klarheit gezeigt ist;
33 eine Seitendarstellung des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks aus 31 ist, wobei das elastomere umhüllende Material wieder in gestrichelten Linien zum Zwecke der Klarheit gezeigt ist;
34 eine Draufsicht auf eine prothetische Fußverbindungskomponente des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks aus 31 ist;
35 eine Vorderansicht auf die prothetische Fußverbindungskomponente aus 34 ist;
36 eine Seitenansicht der prothetischen Fußverbindungskomponente aus 34 ist;
37 eine Draufsicht auf eine Unterschenkelverbindungskomponente des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks aus 31 ist;
38 eine Vorderansicht der Unterschenkelverbindungskomponente aus 37 ist;
39 eine Seitenansicht der Unterschenkelverbindungskomponente aus 37 ist;
40 eine geschnittene Seitenansicht des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks aus 31 ist, genommen entlang der Linien E-E;
41a das mehrachsige prothetische Fußgelenk aus 32 in einer neutralen (Mittel-) Stellung zeigt;
41b das mehrachsige prothetische Fußgelenk aus 32 in einer Fersenaufsetzstellung zeigt und
41c das mehrachsige prothetische Fußgelenk aus 32 in einer Zehenanhebstellung zeigt.
Detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
Eine erste beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen mehrachsigen prothetischen Fußgelenks kann mit Bezug zu den 1 bis 9 betrachtet werden. Wie gesehen werden kann, insbesondere mit Bezug zu den 2 bis 3, ist das elastomere Gehäuse zur Klarheit der Illustration in gestrichelten Linien gezeigt, wobei die umhüllten bzw. eingeschlossenen Komponenten der mechanischen Einrichtung (starre mechanische Einrichtung) enthüllt sind. In dieser besonderen Ausführungsform sind die Hauptkomponenten des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks 5 die Bodenkomponente 10, die Unterschenkelverbindungskomponente 20, die mechanische Einrichtung 30 (starre mechanische Einrichtung) und das elastomere Gehäuse 40, das mit der Bodenkomponente und der Unterschenkelverbindungskomponente verklebt bzw. verbunden ist und diese Elemente der mechanischen Einrichtung schwimmend umhüllt bzw. umschließt.
Mit mehr Bezug insbesondere zu den 7 und 8 hat die Bodenkomponente 10 im Allgemeinen eine kreisförmige scheibenartige Basis 12 und eine erste U-förmige Klammer 14 (erstes starres Element), die sich im Wesentlichen senkrecht aufwärts von der Basis erstreckt. Die erste Klammer 14 erstreckt sich im Allgemeinen diametral auf der Basis und definiert eine spaltartige erste Öffnung 16, die eine zugehörige Decken- und Bodenfläche 16a und 16b hat. Die Basis 12 und die erste Klammer 14 sind bevorzugterweise aus einem starren bzw. festen Werkstoff wie rostfreiem Stahl einstückig gebildet, jedoch können sie aus jedem anderen starren Werkstoff bzw. Materials so wie Titan, Aluminium oder starrem bzw. festen Kunststoff gebildet sein. Die Basis 12 hat bevorzugterweise eine Gewindezentrierbohrung 18 zur Aufnahme einer Schraube oder eines ähnlichen Befestigungselements zur Sicherung der Bodenkomponente 10 an einem prothetischen Fuß.
Die Unterschenkelverbindungskomponente hat auch eine im Allgemeinen kreisförmige scheibenartige Basis 22 und einen pyramidenartigen Abschnitt 24, der im Wesentlichen nach oben von einem zentralen Bereich der Oberfläche der Basis 22 zur Verbindung der Fußgelenkverbindung mit einer Unterschenkelprothese vorspringt. Der pyramidenartige Abschnitt 24 kann von allgemein gewöhnlicher Gestaltung sein. Die Unterschenkelverbindungskomponente 20 ist bevorzugterweise einstückig aus rostfreiem Stahl gebildet, jedoch kann sie auch aus anderen Werkstoffen einschließlich Titan, Aluminium oder festem Kunststoff gebildet sein. Ein unterer Bereich 26 des pyramidenartigen Bereichs 24 kann kreisförmig sein, um eine getrennte aufsteckbare Kuppe 28 aus Aluminium aufzunehmen.
Eine zweite Klammer 31 (zweites starres Element) ist an der unteren Fläche der Basis 22 befestigt, zum Beispiel durch Schrauben 32, die durch Schraubenlöcher 34 in der Basis 22 und in Beinen der zweiten Klammer reichen. Die zweite Klammer 31 ist auch U-förmig, um eine spaltartige zweite Öffnung 36 mit einer zugehörigen Decken- und Bodenfläche 36a und 36b zu definieren, wenn sie an der Basis 22 befestigt ist. Darüber hinaus kann, wie unten erklärt, eine Distanzscheibe 38 zwischen einem Bein der Klammer 31 und dem Boden der Basis 22 angeordnet sein. Zu diesem Zweck kann eines der Beine 31a der zweiten Klammer 31 kürzer als das andere sein. Die zweite Klammer 31 ist bevorzugterweise aus einer Aluminiumlegierung gebildet, jedoch kann sie aus anderen festen Werkstoffen wie zum Beispiel rostfreiem Stahl, Titan oder starrem Kunststoff gebildet sein.
Bei der Montage des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks ist zur Bildung der mechanischen Einrichtung 30 die zweite Klammer 31 in einer ineinandergreifenden Position bzw. Stellung mit der spaltartigen Öffnung 16 der ersten Klammer 14 angeordnet, wonach die zweite Klammer 31 an die untere Fläche der Basis 22 der Unterschenkelverbindungskomponente 20 mittels der Schrauben 32 und der optionalen Distanzscheibe 38 geschraubt ist. Zu dieser Zeit ist eine Distanzhülse 38 mit einer geeigneten Dicke auf Basis des unten beschriebenen ausgewählt und zwischen dem Ende des kürzeren der Beine der zweiten Klammer 31 und der unteren Fläche der Basis 22 angeordnet. Wie schnell vom Durchschnittsfachmann verstanden wird, hat die Distanzscheibe 38 ein Durchgangsloch für die Schraube 32 und die Beine 31a und 31b der zweiten Klammer 31 haben zugehörige Gewindedurchgangsbohrungen 31c und 31d. Die resultierende Anordnung ist im Allgemeinen in den 1 bis 3 gezeigt.
Anschließend wird die Anordnung der Bodenkomponente 10, der Unterschenkelverbindungskomponente 20 und der zweiten Klammer 31 in eine Gießform (nicht dargestellt) gesetzt. Zu dieser Zeit wird die Anordnung der Unterschenkelverbindungskomponente 20 und der zweiten Klammer 31 in leicht erhöhter Position gehalten, so dass die Flächen 36a und 36b der zweiten Öffnung 36 keine der Flächen 36a oder 36b der ersten Klammer 14 berühren. Während die Fußgelenkkomponenten in dieser Position gehalten werden, wird ein elastomeres Material in einem fließfähigen Zustand eingespritzt oder sonstwie in die Gießform gefüllt und erstarren gelassen. Das elastomere Material ist bevorzugterweise ein Kautschuk, und insbesondere ein wärmehärtender Kautschuk-Polymer mit einem hohen Widerstand und einem Gedächtnis unter zyklischer Last. Nicht begrenzte Beispiele sind Butyl-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk, Neopren-Kautschuk, Nitril-Kautschuk, Polybutadien-Kautschuk, Polyisopren-Kautschuk, Stereo-Kautschuk, Styren-Butadien-Kautschuk, natürlicher Kautschuk oder eine Kombination aus zwei oder mehreren dieser Kautschuks.
Das elastomere Material umhüllt dabei und verbindet die Bodenkomponente 10, die Unterschenkelverbindungskomponente 20 und die mechanische Einrichtung 30, die von den ineinandergreifenden Klammern 14 und 31 gebildet wird. Somit werden die starren Komponenten mit dem elastomeren Material zusammen verschmolzen, um eine flexible Anordnung zu bilden. Dies schafft die Voraussetzung für einen weichen Übergang über den gesamten Gangzyklus, vom Fersenaufsetzen über die Mittelstellung bis zum Zehenanheben. wie in 9 gesehen werden kann, berühren sich die ineinandergreifenden Klammern 14 und 31 nicht, sondern sind statt dessen schwimmend durch das Zwischenstück des dazwischenliegenden Kautschuk-Materials 42 des elastomeren Materialgehäuses 40 verbunden. Die Umfangsflächen der Basis 12, 22 der Bodenkomponente 10 und der Unterschenkelverbindungskomponente 20 können jeweils ringförmige konkave Ausnehmungen 12a, 22a an ihren umfangsseitigen Enden haben. Diese ringförmigen Ausnehmungen verbessern den Halt des mit den Komponenten 10 und 20 verbundenen Kautschuk-Materials.
Wenn die oben beschriebene Montage und das Formverfahren abgeschlossen ist, kann die Kuppel 28 optional an dem pyramidenartigen Abschnitt 24 befestigt werden. Die vervollständigte mehrachsige Fußgelenkanordnung 5 kann dann in eine Unterschenkelprothese auf gewöhnliche Weise eingebettet werden.
Das elastomere Gehäuse 40 kann optional eine auskragende Erweiterung 60 am posterioren Abschnitt des Fußgelenks 5 aufweisen. Die auskragende Erweiterung wirkt als ein Spannglied und dient zur Verstärkung des Fußgelenks 5, wenn die Fußspitze eines befestigten prothetischen Fußes belastet wird.
Indem eine Distanzscheibe 38 mit einer geeigneten Dicke gewählt wird, kann die Dicke des elastomeren Materials 42 in den Räumen, die die erste und die zweite Klammer 14, 31 trennen, gesteuert werden. Dabei kann die Nachgiebigkeit der Verbindung in Abhängigkeit von erwarteten Lasten, die durch das Gewicht und ein allgemeines physisches Betätigungsniveau des beabsichtigten Anwenders vorhergesagt werden können, gesteuert werden. Dies erfolgt durch Auswahl einer Distanzscheibe 38 (oder Distanzscheiben) mit einer Dicke zur Schaffung einer gewünschten Höhe "H" für die Öffnung 36, die einen vorbestimmten Abstand zwischen den Klammern 14, 31 erlaubt, und durch die Auswahl der Härte des elastomeren Gehäusematerials 40. Gewöhnlich wird eine Shore-Härte A zwischen 70 und 99 für Erwachsene gewählt, wohingegen für Kinder gewöhnlich eine Shore-Härte A zwischen 50 und 70 gewählt wird. Als einfacher Hinweis kann die aufsteckbare Kuppel 28 hinsichtlich der Kautschukhärte farblich gekennzeichnet werden.
Der Winkel bei einer Drehbewegung zwischen der Bodenkomponente 10 und der Unterschenkelverbindungskomponente 20 ist bevorzugterweise durch Stopps begrenzt. In einer Ausführungsform bilden die Stopps aufgrund der Drehung der ineinandergreifenden Klammern 14, 31 eine Kompressionsbegrenzung des elastomeren Materials 40. Das heißt, dass durch die Auswahl einer geeigneten Distanzscheibe 38 zur Schaffung einer gewünschten Höhe "H" für die Öffnung 36 ebenfalls die resultierende Dicke des elastomeren Materials gewählt wird, das gegenwärtig zwischen den Klammern (zum Beispiel dem dazwischenliegenden elastomeren Material 42) vorliegt. Wenn sich das Fußgelenk 5 beim Gehen dreht, nähern sich die festen Flächen der Klammern 14, 31 einander an, während das dazwischenliegende elastomere Gehäusematerial zusammengedrückt wird. Der widerstand des elastomeren Materials steigt bei weiterem Zusammendrücken gemäß dem Drehen des Fußgelenks an. Wenn dieser Widerstand gleich der Drehlast auf dem Fußgelenk ist, wirkt das elastomere Material als ein fester Stopp gegen eine weitere Drehung. Da die erwartete Last auf dem Fußgelenk und der Druckwiderstand des elastomeren Materials bekannt sind, kann ein Durchschnittsfachmann zur Zulassung eines vorbeschriebenen Drehstopps des Fußgelenks eine Distanzscheibe für eine gewünschte Höhe "H" wählen. Natürlich können andere Ausbildungen der starren Stopps statt dessen verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Fußgelenk 5 hat im Vergleich zu bekannten Fußgelenken, die über geringere Lastbereiche verflachen, einen größeren Lastbereich eines wachsenden Widerstandsmoments. Bevorzugte Grenzen einer Bewegung, die durch die Stopps dieser besonderen Ausführungsform des Fußgelenks 5 zugelassen ist, sind wie folgt:
Innen-/Außendrehung: 15°/15° (30° gesamt),
Plantar-Flexion: 15°,
Dorsal-Flexion: 15°,
Inversion/Eversion: 10°/10° (20° gesamt),
Anterior/Posterior-Translation: ± 0,10 bis 0,375 Zoll,
Medial/Lateral-Translation: ± 0,05 bis 0,250 Zoll,
Senkrechte Versetzung: 0,030 bis 0,0375 Zoll.
Es sollte verstanden werden, dass die oben genannten Bewegungsgrenzen lediglich zum Zwecke der Illustration vorgesehen sind, und dass das Fußgelenk 5, auf das sich die Grenzen beziehen, gestaltet werden kann, um andere Bewegungsgrenzen ebenso zu haben.
Eine alternative Ausführungsform eines mehrachsigen prothetischen Fußgelenks 100 der vorliegenden Erfindung ist in den 10 bis 20 beschrieben. Diese besondere Ausführungsform des mehrachsigen prothetischen Fußgelenks 100 ist besonders geeignet, um mit einem prothetischen Fuß mit wenig Profil (low-profile) verwendet zu werden, wie zum Beispiel ein prothetischer Fuß, der durch einen Amputierten mit einem langen restlichen Glied verwendet werden kann.
Bei einer Betrachtung hat das mehrachsige prothetische Fußgelenk 100 einen Boden, eine prothetische Fußverbindungskomponente 110, die angepasst ist zur Befestigung an einem prothetischen Fuß und eine Unterschenkelverbindungskomponente 130, die angepasst ist, das Fußgelenk an einer prothetischen Anschlußkomponente zu befestigen.
Die prothetische Fußverbindungskomponente 110 hat im Wesentlichen eine boxartige Struktur mit starren vertikalen Wänden 112, die einen aufnehmenden Hohlraum 114 abgrenzen. Obwohl es in den zeichenhaften Figuren nicht dargestellt ist, kann die prothetische Fußverbindungskomponente 110 ebenfalls eine Bodenwand haben. Gewinde- oder Nicht-Gewindebohrungen 116 können ebenso in der prothetischen Fußverbindungskomponente 110 vorgesehen sein, um ihre Befestigung an einen prothetischen Fuß zu erleichtern. Eine Bodenfläche 118 der prothetischen Fußverbindungskomponente 110 kann angewinkelt sein, um die Verbindung der prothetischen Fußverbindungskomponente mit einem winkelartigen Bereich eines prothetischen Fußes zu ermöglichen, während sich gleichzeitig eine obere Fläche 120 der prothetischen Fußverbindungskomponente in einer im Wesentlichen flachen bzw. nicht angestellter Position befindet. Die prothetische Fußverbindungskomponente 110 kann einstückig aus Titan gebildet sein, jedoch kann sie ebenfalls aus anderen starren bzw. festen Materialien wie zum Beispiel rostfreiem Stahl, Aluminium oder festem bzw. starren Kunststoff geformt oder hergestellt sein.
Der aufnehmende Hohlraum 114 der prothetischen Fußverbindungskomponente 110 ist gestaltet, um den Verbindungsvorsprung 140 der Unterschenkelverbindungskomponente 130 aufzunehmen. Spezieller ist der aufnehmende Hohlraum 114 der prothetischen Fußverbindungskomponente 110 gestaltet, um einem Verbindungsvorsprung 140 der Unterschenkelverbindungskomponente 130 zu ermöglichen, sich darin schwimmend zu befinden, wenn die zwei Komponenten geeignet montiert bzw. angeordnet sind. Wie ausführlicher unten beschrieben wird, ermöglicht dieses Design der positionalen Beziehung zwischen der prothetischen Fußverbindungskomponente 110 und der Unterschenkelverbindungskomponente 130 durch ein elastomeres Material erhalten zu bleiben, im Gegensatz zu einer direkten mechanischen Verbindung zwischen den beiden Komponente. Während des Gangs eines Anwenders ist der Verbindungsvorsprung 140 befähigt, sich in dem aufnehmenden Hohlraum 114 zu bewegen, was eine Flexion des Fußgelenks 100 erlaubt.
Diese besondere Ausführungsform einer Unterschenkelverbindungskomponente 130 hat, wie gezeigt, eine im Allgemeinen kreisförmige scheibenartige Basis 132, obwohl ebenfalls andere Formen möglich sind. Ein pyramidenartiger Abschnitt 134 kann an der Basis befestigt oder einstückig mit dieser ausgebildet sein, und er kann sich aufwärts von einem zentralen kuppelartigen Bereich von dieser erstrecken. Der pyramidenartige Abschnitt 134 kann verwendet werden, um das Fußgelenk 100 an der prothetischen Anschlusskomponente zu befestigen. Der pyramidenar tige Abschnitt 134 kann von allgemein gewöhnlicher Gestalt sein.
Von der Basis 132 der Unterschenkelverbindungskomponente 130 erstreckt sich ein Verbindungsvorsprung 140 nach unten. Der Verbindungsvorsprung 140 ist vorgesehen, um die Unterschenkelverbindungskomponente 130 in einem elastomeren Material zu sichern. Der Verbindungsvorsprung 140 ist ebenfalls eine starre Komponente und fest mit der Basis 132 verbunden. Bevorzugterweise ist der Verbindungsvorsprung 140 einstückig mit der Basis 132 gebildet, wie zum Beispiel durch Gießen bzw. Formgebung oder mechanische Bearbeitung. In dieser besonderen Ausführungsform des Fußgelenks 100 hat der Verbindungsvorsprung 140 wie gezeigt einen Körper, der im Allgemeinen eine rechtwinklige Form hat, außer ein Vorsprung 142, der sich von diesem erstreckt. Obwohl der Vorsprung 142 wie gezeigt im Wesentlichen eine hakenförmige Gestalt hat, wenn er mit dem Rest des Verbindungsvorsprungskörpers 140 kombiniert ist, sind andere Formen ebenso möglich. Der Verbindungsvorsprung 140 hat ebenso wie gezeigt eine Dicke, die deutlich geringer als der Durchmesser der Basis 132 ist. Natürlich sind andere Formen und Dicken ebenso möglich. Der Vorsprung 142 erstreckt sich seitlich nach außen von einer Seite des Verbindungsvorsprungs 140, derart, dass ein Absatz bzw. eine Leiste 144 gebildet ist. Bei Montage ist der Vorsprung 142 nach außen des Fußgelenks 100 gerichtet. Der Verbindungsvorsprung 140 kann ebenso eine Öffnung 146 haben, die sich dazu oder teilweise dazu erstreckt. Die Öffnung 146 schafft eine steigende Retention des Verbindungsvorsprungs 140 durch das elastomere Material, das letztendlich viel der Fußgelenkkomponenten umgeben wird.
Der Unterschenkelverbindungskomponente 130 ist ebenso bevorzugterweise einstückig aus Titan gebildet, jedoch kann er auch aus anderen festen Materialien wie zum Beispiel rostfreiem Stahl, Aluminium oder festem Kunststoff ausgebildet oder hergestellt sein.
Das Fußgelenk 100 wird durch Installation der Unterschenkelverbindungskomponente 130 an der prothetischen Fußverbindungskomponente 110 montiert. Während beschrieben ist, dass die Unterschenkelverbindungskomponente 130 an der prothetischen Fußverbindungskomponente 110'' installiert" wird, sollte realisiert werden, dass es keine direkte Verbindung dieser Komponenten gibt. Eigentlich bezieht sich "installiert" eher auf die Positionierung der Unterschenkelverbindungskomponente 130, derart, dass sich der Verbindungsvorsprungs 140 geeignet in den aufnehmendem Hohlraum 114 befindet. Diese Beziehung kann am besten durch Bezugnahme zur Schnittansicht der 30 festgestellt werden. Wie gesehen werden kann, wenn die Komponenten 110, 130 geeignet angeordnet sind, befindet sich der Absatz 144 auf dem Vorsprung 142 des Verbindungsvorsprungs 140 bevorzugterweise in naher Nähe zu einem Stopp 126, der durch eine Ausnehmung 122 in einer äußeren vertikalen Wand 112 der Körperkomponente gebildet ist, wobei nur einer kleinen Menge des elastomeren Material ermöglicht ist, zwischen dem Absatz und dem Stopp gegenwärtig zu sein. Gleichzeitig ist die Basis 132 der Unterschenkelverbindungskomponente 130 im Wesentlichen parallel zur oberen Fläche 120 der prothetischen Fußverbindungskomponente 110. Daher kann verstanden werden, dass die prothetische Fußverbindungskomponente 110 und die Unterschenkelverbindungskomponente 130 nicht im direkten Kontakt miteinander sind. In einer alternativen Ausführungsform können die prothetische Fußverbindungskomponente 110 und die Unterschenkelverbindungskomponente 130 derart angeordnet sein, dass das endgültige Fußgelenk 100 eine größere Menge des elastomeren Materials hat, das sich zwischen dem Absatz 144 und dem Stopp 126 befindet.
Entsprechend wird es im Allgemeinen bei den oben beschriebenen Anordnungen der prothetischen Fußverbindungskomponente 110 und der Unterschenkelverbindungskomponente 130 einen Spalt zwischen einer Bodenfläche 134 der Unterschenkelverbindungskomponentenbasis 132 und der Oberfläche 120 der prothetischen Fußverbindungskomponente 110 geben. Ein Flexionsstopp 136 ist bevorzugterweise in dem Spalt angeordnet. Der Flexionsstopp 136 kann eine getrennte Komponente sein oder er kann einstückig mit oder sonstwie an der prothetischen Fußverbindungskomponente 110 befestigt sein. Der Flexionsstopp 136 kann einen kreisförmigen Querschnitt haben, um einen Bereich der scheibenartigen Basis 132 der Unterschenkelverbindungskomponente 130 aufzunehmen. Der Flexionsstopp 136 wirkt als eine Flexionsgrenze des Fußgelenks.
Anschließend wird zur Installation der Unterschenkelverbindungskomponente 130 und des Flexionsstopps 136 an der prothetischen Fußverbindungskomponente 110 die Anordnung dieser in einer Gießform (nicht dargestellt) plaziert. Die Gießform ist angepasst, um die Unterschenkelverbindungskomponente 130 und die prothetische Fußverbindungskomponente 110 im Wesentlichen in der in 30 gezeigten und oben beschriebenen Stellung zu halten. Mit den in dieser Position gehaltenen Komponenten 110, 130 wird ein elastomeres Material, bevorzugterweise in einem fließfähigen Zustand, eingespritzt oder anderweitig in die Gießform gegeben und erstarren gelassen. Das elastomere Material ist bevorzugterweise ein Kautschuk und insbesondere ein wärmehärtender Kautschuk-Polymer mit einem hohen Widerstand und einem Gedächtnis unter zyklischer Last. Nicht begrenzende Beispiele sind Butyl-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk, Neopren-Kautschuk, Nitril-Kautschuk, Polybutadien-Kautschuk, Polyisopren-Kautschuk, Stereo-Kautschuk, Styren-Butadien-Kautschuk, natürlicher Kautschuk oder eine Kombination aus zwei oder mehreren dieser Kautschuks.
Das elastomere Material umhüllt dabei und/oder verbindet sich bzw. verklebt mit der prothetischen Fußverbindungskomponente 110 und der Unterschenkelverbindungskomponente 130. Das elastomere Material kann ebenfalls den Flexionsstopp 136 umhüllen und/oder mit ihm verbunden sein. Das Einführen des elastomeren Material zur Komponentenanordnung auf diese Art und Weise ermöglicht dem elastomeren Material, ein Gehäuse 46 um die Komponenten (oder Teilen von denen) zu bilden und Hohlräume zwischen diesen Komponenten auszufüllen. Z. B. wird jeglicher Raum innerhalb des Hohlraums 114, der nicht durch den Verbindungsvorsprung 140 eingenommen ist, mit dem elastomeren Material befüllt. Folglich wird eine flexible Fußgelenkanordnung durch die Retention der Fußgelenkkomponenten durch das elastomere Material hergestellt. Die Flexibilität der Anordnung ermöglicht einen weichen Übergang über den gesamten Gangzyklus eines Anwenders dieses Fußgelenks, vom Fersenaufsetzen über die Mittelstellung bis zum Zehenanheben. Wie besser mit Bezug zu 30 verstanden wird, sind die prothetische Fußverbindungskomponente 110 und die Unterschenkelverbindungskomponente 130 nicht direkt miteinander verbunden, sondern statt dessen schwimmend durch das dazwischenliegende elastomere Materialgehäuse 146 verbunden. Zum Zwecke der Adhäsion kann die Umfangsfläche wenigstens einer prothetischen Fußverbindungskomponente 110 eine oder mehrere Ausnehmungen 110a haben. Diese Ausnehmungen verbessern den Halt des elastomeren Materials, das mit dem Äußeren der prothetischen Fußverbindungskomponente 110 verbunden bzw. verklebt ist.
Wenn die oben beschriebene Montage und das Formgebungsverfahren abgeschlossen ist, kann die vervollstän digte Mehrachsenfußgelenkanordnung 100 an einem prothetischen Anschluss und einen prothetischen Fuß befestigt werden.
Der Winkelgrad der Drehbewegung zwischen der prothetischen Fußverbindungskomponente 110 und der Unterschenkelverbindungskomponente 130 ist bevorzugterweise durch feste bzw. starre (mechanische) Stopps begrenzt. Bei einer Ausführungsform sind die festen Stopps durch eine Kombination der Angrenzung bzw. des Widerlagers des von dem elastomeren Material abgedeckten Absatz 144 mit dem von dem elastomeren Material abgedeckten Stopp 126 und eine Kombination zwischen der Basis 132 der Unterschenkelverbindungskomponente mit dem Flexionsstopp 136 oder der oberen Fläche 120 der prothetischen Fußverbindungskomponente 110 gebildet. Der feste Stopp, der durch das Widerlager des Absatzes 144 mit der Aufhängung 122 in der Wand 112 der prothetischen Fußverbindungskomponente 110 geschaffen wird, wird verwendet, um den Betrag der Fußspitzenanhebung eines prothetischen Fußes zu steuern, den ein an dem Fußgelenk 110 befestigter erfahren kann.
Während des Gangs widersetzt sich die Kompression des elastomeren Materials einer Bewegung (Schwenkung) des Fußgelenks 100. Der Druckwiderstand des elastomeren Materials steigt wie der Schwenkwinkel des Fußgelenks 100 steigt. wenn dieser Widerstand gleich der Dreh- (Schwenk-) Last auf dem Fußgelenk 100 ist, kann das elastomere Material ebenfalls als ein fester Stopp gegen eine weitere Drehung wirken. Der Durchschnittsfachmann kann Daten bzgl. der erwarteten Last auf dem Fußgelenk 100 und dem Druckwiderstand des elastomeren Materials verwenden, um die Gestalt des Fußgelenks zu optimieren.
Wie anhand der Schnittdarstellung in 20 gesehen werden kann, kann ein Verstärkungsmaterial 124 an der Oberfläche 120 der prothetischen Fußverbindungskomponente 110 installiert sein. Alternativ kann das Verstärkungsmaterial 124 an der Oberfläche des Dorsal-Flexions-Stopps 136 installiert sein. Das Verstärkungsmaterial 124 wirkt dazu, das elastomere Material vor Erosion aufgrund eines Kontakt mit der sich bewegenden Basis 132 der Unterschenkelverbindungskomponente 130 zu schützen. Das Verstärkungsmaterial 124 kann z. B. einen Bereich aus einer Kevlar-Matte haben oder es kann aus einem anderem ähnlich abnutzungsresistenten Material oder aus einer Kombination dieser Materialien bestehen.
Wie ebenso an der Schnittdarstellung in 20 gesehen werden kann, kann ein Verriegelungsstift 128 oder ein ähnliches Element optional in die prothetische Fußverbindungskomponente 110 eingeführt werden, nachdem der Vebindungsvorsprung 140 der Unterschenkelverbindungskomponente 130 in deren Hohlraum 114 eingefügt ist. Der Verriegelungsstift 128 garantiert, dass der Verbindungsvorsprung 140 nicht aus dem Hohlraum 114 gezogen werden kann. Folglich garantiert der Verriegelungsstift 128 ebenso, dass die prothetische Fußverbindungskomponente 110 und die Unterschenkelverbindungskomponente 130 danach nicht getrennt werden können.
Das Fußgelenk 100 gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat im Vergleich zu bekannten Fußgelenken, die über geringe Lastbereiche verflachen, eine größeren Lastbereich eines steigenden Widerstandsmoments. Beispielhafte Grenzen einer Bewegung, die durch diese Stopps dieses besondere Fußgelenk 100 ermöglicht ist, sind wie folgt:
Innen-/Außendrehung: 18°/18° (36° insgesamt),
Plantar-Flexion: 15°,
Dorsal-Flexion: 5°,
Inversion/Eversion: 5°/5° (10° insgesamt),
Anterior/Posterior-Translation: 0,0 bis 0,05 Zoll,
Medial/Lateral-Translation: 0,00 bis 0,05 Zoll,
Senkrechte Versetzung: 0,07 Zoll.
Es sollte verstanden werden, dass die oben genannten Bewegungsgrenzen lediglich zum Zwecke der Illustration vorgesehen sind, und dass das Fußgelenk 100, auf das sich die Grenzen beziehen, gestaltet sein kann, ebenso andere Bewegungsgrenzen zu haben.
Wie anhand des Lesens der oben genannten Beschreibung und mit Bezug zu den zeichenhaften Figuren, die sich auf die Fußgelenke 5, 100 beziehen, verstanden wird, ist eine relative Bewegung (Translation und mehrachsige Rotation) zwischen den Komponenten 10, 110, die an dem prothetischen Fuß befestigt sind, und den Komponenten 20, 130, die an dem prothetischen Anschluss befestigt sind, durch die elastische Verformung des elastomeren Materials zugelassen. Die Bewegung ist somit ohne ein festes Drehzentrum oder Translationszentrum zu haben polyzentrisch und mehrachsig. Weiter noch ist eine Fläche-zu-Fläche-Berührung, die zu einem Versagen des Materials führen könnte, das zur Herstellung der festen Komponenten jedes Fußgelenks 5, 100 verwendet wird, beseitigt worden. Z. B. ist sogar der schmale Spalt zwischen dem Absatz 144 und dem Stopp 126 vorzugsweise mit dem elastomeren Material aufgefüllt. Zusätzlich zur Ermöglichung einer relativen Bewegung (Translation und mehrachsige Rotation) zwischen der Komponente 10, 110, die an dem prothetischen Fuß befestigt ist, und der Komponente 20, 130, die an dem prothetischen Anschluss befestigt ist, absorbiert das elastomere Material ebenfalls Einschlagenergien und es daher des Weiteren als eine schwingungsdämpfende Einrichtung wirkt.
Variationen einer noch anderen Ausführungsform eines mehrachsigen prothetischen Fußgelenks 150, 200 der vorliegenden Erfindung sind jeweils in den 21 bis 30 und 31 bis 41 illustriert. Im Unterschied zu den vorherigen beschriebenen prothetischen Fußgelenken 5, 100 sehen diese Ausführungsformen eines mehrachsigen prothetischen Fußgelenks 150, 200 eine direkte mechanische Verbindung zwischen ihren Komponenten vor.
Bei einer Betrachtung umfasst das mehrachsige prothetische Fußgelenk 150 der 21 bis 30 einen Boden, eine prothetische Fußverbindungskomponente 160, die angepasst ist zur Befestigung an einem prothetischen Fuß, und eine Unterschenkelverbindungskomponente 180, die angepasst ist zur Befestigung des Fußgelenks 150 an einer prothetischen Anschlusskomponente.
Die prothetische Fußverbindungskomponente 160 ist im Wesentlichen durch ein Paar von voneinander beabstandeten und sich nach oben erstreckenden Stützarmen 164 gebildet, die ein erstes Ende haben, das an einer Basis 162 befestigt ist. Die Basis 162 und das Paar der Stützarme 164 sind kombiniert, um eine Befestigungsklammer zur Befestigung des Fußgelenks 150 an einem prothetischen Fuß zu bilden und zur schwenkbaren Zurückhaltung bzw. Halterung der Unterschenkelverbindungskomponente 180. Eine haltestiftaufnehmende Öffnung 166 ist in jedem der sich nach oben erstreckenden Stützarme 164 angeordnet. Wie am besten in den 23 und 26 gesehen werden kann, ist ebenfalls eine dorsal-flexionsbegrenzende Nut 168 in jedem der sich nach oben erstreckenden Stützarme 164 angeordnet. Eine Gewinde- oder eine Nicht-Gewindebohrung (-bohrungen) 174 kann in der Basis 162 angeordnet sein, um die Befestigung des Fußgelenks 150 an einem prothetischen Fuß zu erleichtern. Die prothetische Fußverbindungskomponente 160 kann einstückig aus Aluminium geformt sein, jedoch kann sie auch aus anderen festen bzw. starren Materialien wie beispielsweise Titan, rostfreiem Stahl oder festem Kunststoff gebildet bzw. hergestellt sein.
Ein Raum 170 zwischen dem Paar der Stützarme 164 ist vorgesehen, um einen sich nach unten erstreckenden Verbindungsvorsprung 190 der Unterschenkelverbindungskomponente 180 aufzunehmen. Spezieller ist der Raum 170 zwischen dem Paar der Stützarme 164 gestaltet, um den Verbindungsvorsprung 190 der Unterschenkelverbindungskomponente 180 zu ermöglichen, sich in diesem zu befinden, während ein vorbestimmter Raum zwischen jedem Stützarm erhalten bleibt. Wie ausführlicher unten erklärt wird, ist der Verbindungsvorsprung 190 mechanisch mit den Stützarmen 164 der prothetischen Fußverbindungskomponente 160 in dieser Ausführungsform des Fußgelenks 150 gekoppelt. Während des Gangs des Anwenders ist es dem Verbindungsvorsprung 190 ermöglicht, sich innerhalb des Raums 170 zu bewegen, was eine Flexion des Fußgelenks 150 ermöglicht.
Wie in den 27 bis 29 erkannt werden kann, kann die Ausführungsform der Unterschenkelverbindungskomponente 180 im Allgemeinen eine kreisförmige, scheibenartige Basis 182 haben, obwohl auch andere Formen möglich sind. Ein pyramidenartiger Abschnitt 184 kann sich von einem zentralen kuppelartigen Bereich der Basis nach oben erstrecken. Der pyramidenartige Abschnitt 184 kann von allgemein gewöhnlichem Design sein.
Der Verbindungsvorsprung 190 erstreckt sich von der Basis 182 der Unterschenkelverbindungskomponente 180 nach unten. Der Verbindungsvorsprung 190 ist vorgesehen, um die Unterschenkelverbindungskomponente 180 mit der prothetischen Fußverbindungskomponente 160 schwenkbar zu verbinden. Der Verbindungsvorsprung 190 ist eine feste bzw. starre Komponente und ist fest mit der Basis 182 verbunden. Bevorzugterweise ist der Verbindungsvorsprung 190 einstückig mit der Basis 182, wie beispielsweise durch Formgebung oder maschinelle Bearbeitung, gebildet. Bei dieser besonderen Ausführungsform hat der Verbindungsvorsprung 190 wie gezeigt einen Körper, der im Allgemeinen eine rechteckförmige Gestalt hat, außer einen Vorsprung 192, der sich von einem unteren Bereich von diesem erstreckt. Der Verbindungsvorsprung 190 hat, wie ebenfalls gezeigt ist, eine Dicke, die geringer ist als der Raum 170 zwischen den Stützarmen 164. Es sollte verstanden werden, dass jedoch der Verbindungsvorsprung 190 von nahezu jeder Größe und Form sein, die es ihm erlaubt, sich angemessen in dem Raum 170 zwischen den Stützarmen 164 zu bewegen. Eine Öffnung, bevorzugterweise eine lageraufnehmende Öffnung 194, ist in dem Verbindungsvorsprung 190 derart angeordnet, dass ihr Zentrum mit den Mittellinien der den haltestiftaufnehmenden Öffnungen 166 in den Stützarmen 164 der prothetischen Fußverbindungskomponente ausgerichtet ist.
Bei dieser Ausführungsform des Fußgelenks 150 erstreckt sich der Vorsprung 192 ausreichend von dem Hauptkörper des Verbindungsvorsprung 190, derart, dass nach der Fußgelenkmontage der Vorsprung wenigstens über einen Bereich der dorsal-flexionbegrenzenden Nuten 128 reicht, wenn das Fußgelenk gegen seinen Haltestift verschwenkt wird. Die dorsal-flexionsbegrenzenden Nuten 168 sind angepasst, um beweglich einen dorsal-flexionsbegrenzenden Stift 172 zu halten. Die dorsal-flexionbegrenzenden Nuten 168 und der dorsal-flexionsbegrenzende Stift 172 arbeiten in Verbindung mit einem elastomeren Material, um zu helfen, eine Dorsal-Flexion des Fußgelenks zu begrenzen (wie detaillierter unten beschrieben).
Die Unterschenkelverbindungskomponente 180 ist ebenso vorzugsweise einstückig aus Titan gebildet, kann jedoch auch aus anderen festen Materialien wie beispielsweise rostfreiem Stahl, Aluminium oder festem Kunststoff gebildet oder hergestellt sein.
Das Fußgelenk 150 wird zuerst durch Installation eines Lagers 196 in der lageraufnehmenden Öffnung 194 (wenn ein Lager verwendet wird) des Verbindungsvorsprungs 190 montiert. Bevorzugterweise ist das Lager 196 ein Kugellager bzw. ein Pendelkugellager, um einen größeren Bewegungsbereich der Unterschenkelverbindungskomponente 180 zu ermöglichen. Bevorzugterweise ist das Lager 196 durch Klemmsitz oder Presssitz in der lageraufnehmenden Öffnung 194 der vorspringenden Verbindung 190 aufgenommen. Wenn das Lager 194 positioniert ist, wird die vorspringende Verbindung 190 in den Raum 170 zwischen den Stützarmen 164 der prothetischen Fußverbindungskomponente 160 derart eingefügt, dass die haltestiftaufnehmenden Öffnungen 166 in den Stützarmen zur Bohrung in dem Lager ausgerichtet sind. wenn die Komponenten so ausgerichtet sind, wird ein Halte bzw. Zurückhaltestift 198 durch die aufnehmenden Öffnungen 166 und das Lager 196 eingeführt. Bevorzugterweise haben die aufnehmenden Öffnungen 166 eine Größe, um die Enden des Haltestifts 198 sicher zu halten, wenn dieser einmal installiert ist. Alternativ können Clips oder andere Halteelemente auf den Enden des Stifts 198 installiert werden, um die Position davon beizubehalten. Wie am besten an 22 gesehen werden kann, sollten, wenn angemessen installiert, der Verbindungsvorsprung 190 und das Lager 196 im Wesentlichen zentriert entlang der Länge des Haltestifts 198 und in dem Raum 170 zwischen dem Stützarm 164 der prothetischen Fußverbindungskomponente 160 sein.
Der dorsal-flexionsbegrenzende Stift 172 kann als nächstes in der dorsal-flexionsbegrenzenden Nut 168 installiert werden, obwohl solches ebenso vor der Montage der Komponenten 160, 180 vollendet werden kann. In einer neutralen Stellung des montierten Fußgelenks 150 ist der Vorsprung 192 in Kontakt mit dem dorsal-flexionsbegrenzenden Stift 172 während sich der dorsal-flexionsbegrenzende Stift an einem posterioren Ende der dorsal-flexionsbegrenzenden Nut 168 befindet, und während die Basis 182 der Unterschenkelverbindungskomponente 180 im Wesentlichen flach bzw. eben bzw. nicht angestellt ist. Die neutrale Stellung des montierten Fußgelenks 150 kann am besten durch Bezugnahme auf die 23 und 30 betrachtet werden. Es wird im Allgemeinen bevorzugt, dass eine kleine Menge des elastomeren Materials zwischen dem Vorsprung 192 und dem dorsal-flexionbegrenzenden Stift 172 und zwischen dem flexionsbegrenzenden Stift und den Wänden der flexionsbegrenzenden Nuten 168 existiert.
Nach der Kopplung der prothetischen Fußverbindungskomponente 160 zur Unterschenkelverbindungskomponente 180 und Installation des dorsal-flexionsbegrenzenden Stifts 198 wird die Anordnung der Komponenten in einer Gießform (nicht gezeigt) plaziert. Die Gießform ist angepasst, die Komponenten in der neutralen Stellung, die in den 23 und 30 gezeigt ist und oben beschrieben ist, zu halten. Wenn die Komponenten in dieser Position gehalten werden, wird ein elastomeres Material in einem fließfähigen Zustand eingespritzt oder sonstwie in die Gießform gegeben und erstarren gelassen. Das elastomere Material ist bevorzugterweise ein Kautschuk, und insbesondere ein wärmehärtender Kautschuk-Polymer mit einem hohen Widerstand und Gedächtnis unter zyklischer Last. Nicht begrenzte Beispiele umfassen Butyl-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk, Neopren-Kautschuk, Nitril-Kautschuk, Polybutadien-Kautschuk, Polyisopren-Kautschuk, Stereo- Kautschuk, Styren-Butadien-Kautschuk, natürlicher Kautschuk oder eine Kombination aus zwei oder mehreren dieser Kautschuks.
Das elastomere Material formt dabei ein Gehäuse 188 und/oder wird mit der prothetischen Fußverbindungskomponente 160 und der Unterschenkelverbindungskomponente 180 verbunden bzw. verklebt. Das elastomere Material umhüllt bzw. umschließt ebenfalls und wird mit dem dorsal-flexionsbegrenzenden Stift 170, dem Pendelkugellager 196 (wenn vorgesehen) und dem Zurückhalte- bzw. Haltestift 198 verbunden bzw. verklebt und in den Raum 170 zwischen den Stützarmen 164 und dem nicht eingenommenen Bereich der dorsal-flexionsbegrenzenden Nuten 168 gefüllt.
Wenn die oben beschriebene Montage und das Formgebungsverfahren abgeschlossen ist, kann die vervollständigte mehrachsige Fußgelenkanordnung 150 an einem prothetischen Anschluss und einem prothetischen Fuß auf herkömmliche Art und Weise befestigt werden.
Die Einfügung des elastomeren Materials zur Komponentenanordnung bzw. -Montage auf die oben beschriebene Art und Weise ermöglicht dem elastomeren Material einen kontrollierten bzw. gesteuerten Widerstand für eine Plantar-Flexion, Dorsal-Flexion, Inversion, Eversion, Translation und eine Innen-/Außendrehbewegung eines prothetischen Fußes, an dem das Fußgelenk 150 befestigt ist, vorzusehen. Der Widerstand einer derartigen Bewegung wird durch eine entsprechende Kompression des elastomeren Materials geschaffen. Der Druckwiderstand des elastomeren Materials steigt wie der Schwenkwinkel des Fußgelenks 150 steigt. wenn dieser Widerstand gleich der Dreh-(Schwenk-) Last auf dem Fußgelenk 150 ist, kann das elastomere Material als ein fester Stopp gegen eine weitere Drehung wirken. Ein Durchschnittsfachmann kann Daten bzgl. der erwarteten Last auf dem Fußgelenk 150 und dem Druckwiderstand des elastomeren Materials verwenden, um das Design des Fußgelenks zu optimieren. Eine Dorsal-Flexion ist weiterhin durch den Widerstand zur Bewegung des Vorsprungs 192 durch den elastomer gehaltenen dorsal-flexionsbegrenzenden Stift 172 kontrolliert bzw. gesteuert. Der dorsal-flexionsbegrenzende Stift 172 wirkt ebenso als ein fester Stopp für eine Dorsal-Flexion, wenn das elastomere Material, das sich in der flexionsbegrenzenden Nut 168 befindet, seine Druckgrenze erreicht. Harte bzw. feste (mechanische) Stopps bezüglich der Bewegung des Fußgelenks 150 können ebenso durch die von dem elastomeren Material abgedeckten nach innen gerichteten sich gegenüberliegenden Wände der Stützarme 164 und/oder durch Übergreifen bzw. Überspannen des Raums zwischen den Stützarmen mit einem Netz aus festem Material geschaffen werden.
Es sollte weiterhin verstanden werden, dass der gesamte Betrag der Dorsal-Flexion durch eine Einstellung der Länge der dorsal-flexionsbegrenzenden Nut 168 gesteuert werden kann. Z. B. wird eine Verkürzung der dorsalflexionsbegrenzenden Nut 168 in einer Reduktion des gesamten Betrags einer Dorsal-Flexion resultieren, die durch das Fußgelenk 150 geschaffen ist. Umgekehrt resultiert eine Verlängerung der dorsal-flexionsbegrenzenden Nut 168 in einem Steigen des Gesamtbetrags einer Dorsal-Flexion, die durch das Fußgelenk 150 geschaffen ist.
Das Design des Fußgelenks 150 in Verbindung mit der Verwendung des elastomeren Materials ermöglicht einen weichen Übergang über den gesamten Gangzyklus eines Anwenders des Fußgelenks; vom Fersenaufsetzen über die Mittelstellung bis zum Zehenanheben. Zusätzlich absorbiert das elastomere Material Einschlagenergien und daher wirkt es ebenfalls als Vibrationsdämpfungseinrichtung.
Wie anhand der vorstehenden Beschreibung verstanden wird, sind die prothetische Fußverbindungskomponente 160 und die Unterschenkelverbindungskomponente 180 des Fußgelenks 150 mechanisch miteinander über den Haltestift 198 verbunden. Wenn kein Pendelkugellager verwendet wird, können Bewegungen wie eine Innen-/Außendrehung, Inversion/Eversion und eine Medial/Lateral-Translation durch Schaffung einer Öffnung in dem Verbindungsvorsprung 180 ermöglicht sein, der dimensioniert ist, um eine relative Bewegung des Verbindungsvorsprungs um den Haltestift 198 zu ermöglichen. Wenn ein Pendelkugellager 196 verwendet wird, erleichtert dieses eine derartige Winkelbewegung unter anderem auf eine mehr gesteuerte Art und Weise. Die Verwendung des Pendelkugellagers 196 und des elastomeren Materials und die Schaffung des Raums 170 zwischen den Verbindungsvorsprung 190 und den Stützarmen 164 minimiert oder beseitigt zusätzlich den Fläche-zu-Fläche-Kontakt zwischen den Komponenten. Daher reduziert oder beseitigt das Design des Fußgelenks 150 ebenso den Typ des Fläche-zu-Fläche-Kontakts, der zu einem Versagen des Materials führen könnte, das verwendet wird zur Herstellung der festen Komponenten des Fußgelenks.
Das Fußgelenk 150 gemäß der vorliegenden Erfindung hat im Vergleich zu bekannten Fußgelenken, die über geringere Lastbereiche verflachen, eine größeren Lastbereich eines wachsenden Widerstandsmoment. Beispielhafte Grenzen einer Bewegung, die durch die Stopps dieser besonderen Ausführungsform des Fußgelenks 150 ermöglicht ist, sind wie folgt:
Innen-/Außendrehung: 5°/5° (10° insgesamt),
Plantar-Flexion: 13°,
Dorsal-Flexion: 4°,
Inversion/Eversion: 8°,
Anterior/Posterior-Translation: keine,
Medial/Lateral-Translation: 0,00 bis 0,05 Zoll,
Senkrechte Versetzung: keine.
Es sollte verstanden werden, dass die obigen Bewegungsgrenzen lediglich zum Zwecke der Illustration vorgesehen sind, und dass das Fußgelenk 150, auf das sich die Grenzen beziehen, gestaltet sein kann, ebenso andere Bewegungsgrenzen zu haben.
Wie das mehrachsige prothetische Fußgelenk 150 der 21 bis 30 kann bei einer Betrachtung das mehrachsige prothetische Fußgelenk 200 der 31 bis 41 einen Boden, eine prothetische Fußverbindungskomponente 210, die angepasst ist zur Befestigung an einem prothetischen Fuß, und eine Unterschenkelverbindungskomponente 230, die angepasst ist, das Fußgelenk 200 an einer prothetischen Anschlusskomponente zu befestigen, umfassen.
Die prothetische Fußverbindungskomponente 210 ist im Wesentlichen auf die gleiche Art und Weise wie die prothetische Fußverbindungskomponente 160 des Fußgelenks 150 der 21 bis 30 gebildet: Mit einem Paar von voneinander beabstandeten sich aufwärts erstreckenden Stützarmen 214, deren eines Ende mit einer Basis 212 verbunden ist. Die Basis 212 und das Paar der Stützarme 216 sind wiederum kombiniert, eine Befestigungsklammer zur Befestigung des Fußgelenks 200 an einem prothetischen Fuß zu bilden und um die Unterschenkelverbindungskomponente 230 schwenkbar zu halten. Ein Raum 220 ist zwischen den Stützarmen 214 zur Aufnahme eines Verbindungsvorsprung 240 der Unterschenkelverbindungskomponente 230 gebildet. Eine haltestiftaufnehmende Öffnung 216 ist in jedem der sich aufwärts erstreckenden Stützarme angeordnet. Wie am besten anhand der 33 und 36 gesehen werden kann ist ebenso eine flexionsbegrenzende Öffnung 218 in jedem der sich aufwärts erstreckenden Stützarme 214 angeordnet. Eine Gewinde- oder eine Nicht-Gewindebohrung (-bohrungen) 222 kann in der Basis 212 angeordnet sein, um die Befestigung des Fußgelenks an einem prothetischen Fuß zu erleichtern.
Diese Ausführung der Unterschenkelverbindungskomponente 230 kann ebenso eine allgemein kreisförmige scheibenartige Basis 232 haben, obwohl auch andere Formen möglich sind. Die Basis 232 kann einen pyramidenartigen Abschnitt 234 haben, der sich von einem kuppelartigen Zentrumsbereich aufwärts von dieser erstreckt. Der pyramidenartige Abschnitt 234 kann verwendet werden, um das Fußgelenk 200 an einer prothetischen Anschlusskomponente zu befestigen. Der pyramidenartige Abschnitt 234 kann von allgemein herkömmlichen Design sein.
Von der Basis 232 der Unterschenkelverbindungskomponente 230 erstreckt sich nach unten ein Verbindungsvorsprung 240, der wieder vorgesehen ist, um die Unterschenkelverbindungskomponente 230 mit der prothetischen Fußverbindungskomponente 210 schwenkend zu verbinden. Der Verbindungsvorsprung 240 ist wieder eine feste bzw. starre Komponente, die fest an oder einstückig mit der Basis 232 befestigt bzw. gebildet ist. In dieser besonderen Ausführungsform hat der Verbindungsvorsprung 240 wie gezeigt einen Körper, der sich nach innen verjüngt, wenn er sich von seinem Verbindungspunkt mit der Basis 232 in Richtung seines distalen Endes 242 nach unten erstreckt. Eine Öffnung, bevorzugter Weise eine lageraufnehmende Öffnung 248, ist in dem Verbindungsvorsprung 242 angeordnet, derart, dass ihre Mitte mit den ausgerichteten Mittellinien der haltestiftaufnehmenden Öffnung 216 in den Stützarmen 214 der prothetischen Fußverbindungskomponente ausgerichtet ist. Eine haltestiftaufnehmende Öffnung 244 ist nahe des distalen Endes 242 des Verbindungsvorsprungs angeordnet, um einen flexionsbegrenzenden Stift 246 aufzunehmen. Der Verbindungsvorsprung 240 hat wieder wie gezeigt, eine Dicke, die geringer ist als der Raum 220 zwischen den Stützarmen 214. Es sollte verstanden werden, dass der Verbindungsvorsprung 240 praktisch jede Größe und Form haben kann, die es ihm erlaubt, sich angemessen in dem Raum 220 zwischen den Stützarmen 214 zu bewegen.
Die prothetische Fußverbindungskomponente 210 ist bevorzugterweise aus Aluminium geformt, wohingegen die Unterschenkelverbindungskomponente 230 bevorzugter Weise aus Titan gebildet ist. Jedoch kann jede Komponente 210, 230 aus anderen festen bzw. starren Materialien wie z. B. Titan, rostfreier Stahl, Aluminium oder fester Kunststoff gebildet oder hergestellt sein.
Das in den 31 bis 41 gezeigte Fußgelenk 200 ist im Wesentlichen auf die gleiche Art und Weise wie das in den 21 bis 30 gezeigte Fußgelenk 150 montiert. Der vorrangige Unterschied zwischen den beiden Fußgelenken besteht darin, dass das ein flexionsbegrenzender Stift 246 an dem Verbindungsvorsprung 240 bei dieser Ausführungsform des Fußgelenks 200 installiert ist, im Gegensatz zur Installation eines flexionsbegrenzenden Stifts 172 zur Nut 168 in den Stützarmen 164 des vorhergehend beschriebenen Fußgelenks 150. Sobald die prothetische Fußverbindungskomponente 210 und die Unterschenkelverbindungskomponente 230 des Fußgelenks 200 durch Verwendung des Haltestifts 198 verbunden worden sind, reicht der flexionsbegrenzende Stift 246 durch die flexionsbegrenzende Öffnung 218 in einen der Stützarme 214 und ist zu der stiftaufnehmenden Öffnung 244 in den Verbindungsvorsprung 240 installiert. Vorzugsweise ist der flexionsbegrenzende Stift 246 in dem Verbindungsvorsprung 240 in einer Stellung gehalten bzw. zurückgehalten, derart, dass sich jedes Ende des Stifts zumindest abschnittsweise in einer Entsprechung der flexionsbegrenzenden Öffnungen 218 befindet. Vorzugsweise ist der flexionsbegrenzende Stift 246 via Klemmsitz oder Presssitz in der stiftaufnehmenden Öffnung 244 angeordnet, so dass er nicht einfach entfernt werden kann.
In einer neutralen (Mittel-) Stellung dieser Ausführungsform des montierten Fußgelenks 200 ist die Basis 232 mit der Unterschenkelverbindungskomponente 230 im Wesentlichen flach bzw. eben bzw. nicht angestellt und die Enden des flexionsbegrenzenden Stifts 246 befinden sich in den flexionsbegrenzenden Öffnungen 218 in den entsprechenden Stützarmen 214. Die neutrale Stellung des montierten Fußgelenks 200 kann am besten mit Bezug zu den 33, 40 und 41a betrachtet werden.
Nach Kopplung der prothetischen Fußverbindungskomponente 210 mit der Unterschenkelverbindungskomponente 230 und der Installation des flexionsbegrenzenden Stifts 246 wird die Anordnung der Komponenten in einer Gießform (nicht gezeigt) angeordnet. Die Gießform ist vorzugsweise angepasst, die Komponenten in der in den 33, 40 und 41a gezeigten und oben beschriebenen neutralen Stellung zu halten. Während die Komponenten in dieser Stellung gehalten werden, wird ein elastomeres Material in einem fließfähigen Zustand eingespritzt oder sonstwie in die Gießform gegeben und erstarren gelassen. Das elastomere Material ist vorzugsweise ein Kautschuk und bevorzugterweise ein wärmehärtender Kautschuk-Polymer mit einem hohen Widerstand und einem Gedächtnis unter zyklischer Last. Nicht begrenzende Beispiele sind Butyl-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk, Neopren-Kautschuk, Nitril-Kautschuk, Polybutadien-Kautschuk, Polyisopren-Kautschuk, Stereo-Kautschuk, Styren-Butadien-Kautschuk, natürlicher Kautschuk oder eine Kombination aus zwei oder mehreren dieser Kautschuks. Es ist ebenfalls möglich, diese Komponenten zu formen bzw. zu gießen, während sie in einem gebogenen bzw. gebeugten bzw. verschwenken Zustand sind. Spezieller können die Komponenten in einer Stellung geformt bzw. gegossen werden, derart, dass das resultierende Fußgelenk eine angehobenen Hacken bzw. Ferse haben wird, wenn es sich in seiner neutralen Stellung befindet. Ein solches Fußgelenk kann insbesondere für die Verwendung bei Boots, Schuhen mit hohen Absätzen und anderer Schuhbekleidung mit einer ähnlich nach vorne gerichteten Neigung geeignet sein.
Das elastomere Material formt dabei ein umgebendes Gehäuse 250 und/oder verbindet sich mit bzw. verklebt mit der prothetischen Fußverbindungskomponente 210 und der Unterschenkelverbindungskomponente 230. Das elastomere Material umhüllt ebenfalls und verbindet sich mit dem flexionsbegrenzenden Stift 246, dem Pendelkugellager 196 (wenn verwendet) und dem Haltestift 198 und füllt den Raum 220 zwischen dem Stift 214 und dem nicht eingenommenen Bereich der flexionsbegrenzenden Öffnungen 218 aus.
Wenn die oben beschriebene Montage und das Formgebungsverfahren beendet ist, kann die vervollständigte mehrachsige Fußgelenkanordnung 200 an einem prothetischen Anschluss und einem prothetischen Fuß auf gewöhnliche Art und weise befestigt werden.
Die Einfügung des elastomeren Materials zu der Komponentenanordnung auf diese Art und Weise ermöglicht dem elastomere Material einen kontrollierten bzw. gesteuerten Widerstand für eine Plantar-Flexion, Dorsal-Flexion, Inversion, Eversion, Translation und einer Innen-/Außendrehbewegung eines prothetischen Fußes, an dem das Fußgelenk 200 befestigt ist, zu schaffen. Der Widerstand einer derartigen Bewegung wird durch die jeweilige Kompression des elastomeren Materials geschaffen. Der Druck widerstand des elastomeren Materials steigt mit steigendem Schwenkwinkel des Fußgelenks 200. Wenn dieser Widerstand gleich der Dreh-(Schwenk-) Last auf dem Fußgelenk 200 ist, kann das elastomere Material als ein fester Stopp gegen eine weitere Drehung wirken. Der Durchschnittsfachmann kann Daten mit Bezug zur erwarteten Last auf dem Fußgelenk 200 und dem Druckwiderstand des elastomeren Materials verwenden, um das Design des Fußgelenks zu optimieren.
Bei dieser Ausführungsform des Fußgelenks 200 wird die Grenze sowohl der Dorsal-Flexion als auch die der Plantar-Flexion weiter durch die Größe und die Lage der flexionsbegrenzenden Öffnung 218 in den Stützarmen 214 gesteuert bzw. kontrolliert. Wie am besten mit Bezug zu den 33, 40 und 41a bis 41c verstanden werden kann, würde eine flexionsbegrenzende Öffnung 218 mit einem kleineren Durchmesser eine geringere gesamte Dorsal/Plantar-Flexion zulassen, wohingegen eine flexionsbegrenzende Öffnung 218 mit einem größeren Durchmesser eine größere gesamte Dorsal/Plantar-Flexion zulassen würde. Zusätzlich kann jede Dorsal-Flexion und Plantar-Flexion ein verschiedener Prozentanteil der gesamten möglichen Bewegung in einer solchen Richtung zugeordnet werden. Z. B. ist der Betrag der Dorsal-Flexion und Plantar-Flexion im Wesentlichen gleich, wenn das Zentrum jeder flexionsbegrenzenden Öffnung 218 auf der Mittellinie der Stützarme 214 (d.h. im Wesentlichen in Linie mit dem Zentrum des Haltestifts 198) angeordnet ist. Durch Verschiebung des Zentrums der flexionsbegrenzenden Öffnung 218 in anteriore oder posteriore Richtung des Fußgelenks 200 kann der Betrag der Dorsal-Flexion und Plantar-Flexion jedoch so gemacht werden, dass er ungleich ist. Z. B. resultiert, wie in den 41a bis 41c gezeigt, eine leichte anteriore Verschiebung der flexionsbegrenzenden Öffnungen 218 zur Mittellinie des Fußgelenks 200 in einem gesamten Betrag einer möglichen Plantar-Flexion, der größer ist als der gesamte mögliche Betrag einer Dorsal-Flexion. Wie in den 41a bis 41c gezeigt, sieht der Durchmesser und die Lage der flexionsbegrenzenden Öffnung 218 dieser besonderen Ausführungsform des Fußgelenks 200 ungefähr 12° bei einer maximalen Flexion beim Fersenaufsetzen und ungefähr 3° einer möglichen Flexion beim Zehenanheben vor, was insgesamt 15° einer Gesamtbewegung in der Dorsal/Plantarflexionsebene entspricht. Daher sind, wie verstanden werden kann, größere oder kleinere Beträge einer Dorsal-Flexion und/oder Plantar-Flexion durch Änderung der Durchmesser und/oder Lage der flexionsbegrenzenden Öffnungen 218 möglich. Es sollte ebenfalls verstanden werden, dass ähnliche Einstellungen bezüglich der Dorsal-Flexion und/oder Plantar-Flexion durch Manipulation der Größe und/oder Lage des flexionsbegrenzenden Stifts 246 anstatt der flexionsbegrenzenden Öffnungen 218 erreicht werden kann. Alternativ kann eine Einstellung der Größe und/oder Lage sowohl der flexionsbegrenzenden Öffnungen 218 als auch des flexionsbegrenzenden Stifts 246 zu diesem Zwecke gemacht werden.
Es sollte ebenfalls realisiert werden, dass der Widerstand der Dorsal- und Plantar-Flexion sowohl als ein Ergebnis der Kompression des elastomeren Materials durch den Verbindungsvorsprung 240 als auch als eine Kompression des elastomeren Materials durch den flexionsbegrenzenden Stift 246 auftritt. Somit wirkt der flexionsbegrenzende Stift 246 nicht nur als ein fester Stopp, wenn er das elastomere Material in den flexionsbegrenzenden Öffnungen 218 veranlasst, seine Druckgrenze zu erreichen, sondern wirkt ebenfalls als ein Mittel eines gesteuerten Widerstandes bzw. als ein Mittel zur Steuerung des Widerstandes bzgl. der Dorsal/Plantar-Flexion.
Die Gestalt des Fußgelenks 200 in Verbindung mit der Verwendung des elastomeren Materials ermöglicht einen weichen Übergang über den gesamten Gangzyklus für einen Anwender des Fußgelenks; vom Fersenaufsetzen über die Mittelstellung bis zum Zehenanheben. Zusätzlich absorbiert das elastomere Material Einschlagenergien und daher agiert es ebenfalls als eine schwingungsdämpfende Einrichtung.
Wie anhand der vorhergehenden Beschreibung verstanden wird, sind die prothetische Fußverbindungskomponente 210 und die Unterschenkelverbindungskomponente 230 des Fußgelenks 200 mechanisch miteinander über den Haltestift 198 verbunden. wenn kein Pendelkugellager verwendet wird, kann eine Bewegung, wie z. B. Innen-/Außendrehung, Inversion/Eversion und eine Medial/Lateral-Translation, durch Schaffung einer Öffnung in den Verbindungsvorsprung 240 erlaubt sein, deren Größe eine relative Bewegung des Verbindungsvorsprungs über den Haltestift 198 zuläßt. Bei Verwendung des Pendelkugellagers 196 erleichtert dieses eine derartige Winkelbewegung unter anderem auf kontrollierte Art und Weise. Die Verwendung des Pendelkugellagers 196 und die Schaffung des Raums 220 zwischen dem Verbindungsvorsprung 240 und den Stützarmen 214 minimiert zusätzlich einen Fläche-zu-Fläche-Kontakt zwischen den Komponenten. Zusätzlich kann die Kompression des elastomeren Materials in den flexionsbegrenzenden Öffnungen 218 durch den flexionsbegrenzenden Stift 246 als ein harter Stopp anstelle der Kompression des elastomeren Materials in den Raum 220 durch den Verbindungsvorsprung 240 wirken. Daher reduziert oder eliminiert das Design des Fußgelenks 200 ebenso den Typ der Fläche-zu-Fläche-Berührung, der zu einem Versagen des Materials führen könnte, das zur Herstellung der festen Komponenten des Fußgelenks verwendet wird.
Das Flußgelenk 200 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat im Vergleich zu bekannten Fußgelenken, die über geringere Lastbereiche verflachen, einen größeren Lastbereich eines wachsenden Widerstandsmoment. Beispielhafte Grenzen einer Bewegung, die durch die Stopps dieser besonderen Ausführungsform des Fußgelenks 200 erlaubt ist, sind wie folgt:
Innen-/Außendrehung: 5°/5° (10° insgesamt),
Plantar-Flexion: 13°,
Dorsal-Flexion: 4°,
Inversion/Eversion: 8°,
Anterior/Posterior-Translation: keine,
Medial/Lateral-Translation: 0,0 bis 0,05 Zoll,
Senkrechte Versetzung: keine.
Es sollte verstanden werden, dass die obigen Bewegungsgrenzen nur zum Zwecke der Illustration vorgesehen sind, und dass das Fußgelenk, auf den sich die Grenzen beziehen, anders gestaltet sein kann, um andere Bewegungsgrenzen ebenso aufzuweisen.
Während bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben im Detail beschrieben sind, ist der Umfang der Erfindung nicht so zu betrachten, als ob er durch diese Offenbarung begrenzt wäre, und Modifikationen sind möglich ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, wie durch die folgenden Ansprüche bewiesen.
Offenbart ist ein mehrachsiges prothetisches Fußgelenk zur Verbindung eines prothetischen Unterschenkels mit einem prothetischen Fuß. Bei einer Ausführungsform ist eine prothetische Fußverbindungskomponente mit einer prothetischen Unterschenkelverbindungskomponente nur durch ein elastomeres Material verbunden, wobei eine mehrachsige Bewegung des Fußgelenks ohne eine erforderliche direkte Verbindung dieser beiden Komponenten zugelas sen ist. Bei anderen Ausführungsformen des Fußgelenk kann eine prothetische Fußverbindungskomponente mechanisch mit einer prothetischen Unterschenkelverbindungskomponente verbunden sein. Jedoch erlaubt das Design der mechanischen Verbindung und die Verwendung eines elastomeren Materialgehäuses die Bewegung des Fußgelenks ohne einen Fläche-zu-Fläche-Schiebekontakt zwischen den beiden Komponenten. Zur Kontrolle bzw. Steuerung und Begrenzung der Bewegung des Fußgelenks kann bzw. können eine Kompression des elastomeren Materials ebenso wie mehrere mechanische Stopps verwendet werden.

Claims

Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk mit: einer prothetischen Fußverbindungskomponente, einer Unterschenkelverbindungskomponente mit einem sich abwärts erstreckenden Verbindungsvorsprung, einem Hohlraum in der prothetischen Fußverbindungskomponente zur Aufnahme wenigstens eines Bereiches dieses Verbindungsvorsprungs, und einem elastomeren Material, das sicher diese prothetische Fußverbindungskomponente und diese Unterschenkelverbindungskomponente verbindet, derart, dass der sich abwärts erstreckende Verbindungsvorsprung ineinandergreifend in diesem Hohlraum schwimmt, wobei die prothetische Fußverbindungskomponente und diese Unterschenkelverbindungskomponente nicht direkt miteinander verbunden sind, und wobei eine relative Bewegung dieser prothetischen Fußverbindungskomponente und dieser Unterschenkelverbindungskomponente als ein Ergebnis der Deformation dieses elastomeren Materials auftritt.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 1, wobei das elastomere Material mit wenigstens dem Hohlraum dieser prothetischen Fußverbindungskomponente und diesem Verbindungsvorsprung dieser Unterschenkelverbindungskomponente verbunden ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 1, des Weiteren mit einer oder mehreren Ausnehmungen oder Löchern in diesem Verbindungsvorsprung zur Verbesserung der Haltung dieser Unterschenkelverbindungskomponente durch das elastomere Material.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 1 weiterhin mit einem mechanischen Stopp auf diesem Verbindungsvorsprung, wobei der mechanische Stopp eine Flexion dieses Fußgelenks durch Anstoßen eines Bereichs dieser prothetischen Fußverbindungskomponente begrenzt.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 4, wobei dieser mechanische Stopp durch einen Vorsprung gebildet ist, der sich von diesem Verbindungsvorsprung erstreckt.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 5, wobei dieser Vorsprung in eine Ausnehmung in einer vertikalen Wand dieses Hohlraums passt.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 1, wobei die Unterschenkelverbindungskomponente des weiteren hat einen sich aufwärts erstreckenden kuppelartigen Bereich und eine pyramidenartigen Verbinder, wobei dieser pyramidenartige Verbinder dieses Fußgelenk mit einem prothetischen Bein verbindet.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 1, des Weiteren mit einer oder mehreren Gewinde- oder Nicht-Gewindebohrungen in dieser prothetischen Fußverbindungskomponente zur Erleichterung ihrer Verbindung mit einem prothetischen Fuß.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 1, wobei diese prothetische Fußverbindungskomponente im Wesentlichen eine hohle Struktur mit starren vertikalen Wänden hat.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 1, wobei dieser Hohlraum in dieser prothetischen Fußverbindungskomponente im Wesentlichen von zylindrischer Gestalt ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 1, wobei ein Flexionsstopp zwischen einer Basis dieser Unterschenkelverbindungskomponente und einer oberen Fläche dieser prothetischen Fußverbindungskomponente angeordnet ist, wobei eine Berührung zwischen dieser Basis und diesem Flexionsstopp dazu dient, die Flexion dieses Fußgelenks zu begrenzen.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 11, wobei ein Bereich dieser Basis in diesen Flexionsstopp passt.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 1, des Weiteren mit einem Verstärkungsmaterial, das mit diesem elastomeren Material entlang einer Oberfläche dieser prothetischen Fußverbindungskomponente verbunden ist, wobei dieses Verstärkungsmaterial eine Erosion dieses elastomeren Materials durch einen Basisbereich dieser Unterschenkelverbindungskomponente verhindert.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 13, wobei dieses Verstärkungsmaterial mit einem Flexionsstopp verbunden ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 13, wobei dieses Verstärkungsmaterial ein Kevlar-Netz ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 1, des Weiteren mit einem Stift, der in diese prothetische Fußverbindungskomponente eingefügt ist, nachdem dieser Verbindungsvorsprung in diesen Hohlraum eingefügt ist, wobei dieser Stift verhindert, dass dieser Verbindungsvorsprung aus diesen Hohlraum gezogen wird.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 1, wobei das elastomere Material ein Polymer-Kautschuk ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 1, wobei dieser Polymer-Kautschuk eine Shore-Härte von 50 bis 99 hat.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 1, wobei die mechanischen Stopps das elastomere Material daran hindern, seine Streckgrenze zu erreichen.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 1, des Weiteren mit einer angewinkelten Bodenfläche auf dieser prothetischen Fußverbindungskomponente, wobei die angewinkelte Bodenfläche vorgesehen ist, um an einen ähnlich angewinkelten Bereich eines prothetischen Fußes angepasst zu sein.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 20, wobei diese angewinkelte Bodenfläche ermöglicht, dass die Basis dieser Unterschenkelverbindungskomponente und eine obere Fläche dieser prothetischen Fußverbindungskomponente im Wesentlichen flach gehalten werden, wenn das Fußgelenk an diesem prothetischen Fuß befestigt ist und in einer neutralen (Mittel-) Stellung ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 1, wobei Umfangskanten dieser prothetischen Fußverbin dungskomponente mit Ausnehmungen oder anderen Merkmalen, die die Adhäsion dieses elastomeren Materials steigern, versehen sind.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk mit: einer prothetischen Fußverbindungskomponente mit starren vertikalen Wänden, einer Unterschenkelverbindungskomponente mit einer Basis, einem sich aufwärts erstreckenden Bereich und einem starren, sich abwärts erstreckenden Verbindungsvorsprung, wobei der Verbindungsvorsprung einen Vorsprung hat, der von diesem hervorspringt, einem Hohlraum in dieser prothetischen Fußverbindungskomponente zur Aufnahme wenigstens eines Bereiches dieses Verbindungsvorsprungs dieser Unterschenkelverbindungskomponente, während ein sich hiervon aufwärts erstreckender Bereich vorgesehen ist zur Verbindung mit einem prothetischen Anschluss und einem elastomeren Material, das sicher diese prothetische Fußverbindungskomponente und diese Unterschenkelverbindungskomponente verbindet, derart, dass der sich abwärts erstreckende Verbindungsvorsprung ineinandergreifend in diesem Hohlraum schwimmt, wobei eine Kompression des elastomeren Materials, das sich zwischen diesem Vorsprung dieses Verbindungsvorsprungs und einem Bereich einer vertikalen wand dieser prothetischen Fußverbindungskomponente befindet, dazu dient, eine Winkelbewegung mechanisch zu begrenzen, wobei diese prothetische Fußverbindungskomponente und diese Unterschenkelverbindungskomponente nicht im direkten Kontakt sind, und wobei eine Relativbewegung dieser prothetischen Fußverbindungskomponente und dieser Unterschenkelverbindungskomponente als ein Ergebnis einer Deformation dieses elastomeren Material auftritt.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 23, wobei dieses elastomere Material mit wenigstens dem Hohlraum dieser prothetischen Fußverbindungskomponente und diesem Verbindungsvorsprung dieser Unterschenkelverbindungskomponente verbunden ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 23, des weiteren mit einer oder mehreren Ausnehmungen oder Löchern in diesem Verbindungsvorsprung zur Verbesserung der Haltung dieser Unterschenkelverbindungskomponente durch dieses elastomere Material.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 23, wobei der sich aufwärts erstreckende Bereich dieser Unterschenkelverbindungskomponente eine kuppelartige Gestalt hat und einen pyramidenartigen Verbinder umfasst, wobei dieser pyramidenartige Verbinder zur Verbindung dieses Fußgelenks mit einem prothetischen Bein vorgesehen ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 23, des Weiteren mit einer oder mehreren Gewinde- oder Nicht-Gewindebohrungen in dieser prothetischen Fußverbindungskomponente zur Erleichterung ihrer Verbindung mit einem prothetischen Fuß.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 23, wobei dieser Hohlraum in dieser prothetischen Fußverbindungskomponente im Wesentlichen eine zylindrische Gestalt hat.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 23, wobei ein Flexionsstopp zwischen dieser Basis dieser Unterschenkelverbindungskomponente und einer oberen Fläche dieser prothetischen Fußverbindungskomponente angeordnet ist, wobei eine Berührung dieser Basis und dieses Flexionsstopps dazu dient, eine Flexion dieses Fußgelenks zu begrenzen.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 29, wobei ein Bereich dieser Basis in diesen Flexionsstopp passt.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 23, des weiteren mit einem Verstärkungsmaterial, das mit diesem elastomeren Material entlang einer oberen Fläche dieser prothetischen Fußverbindungskomponente verbunden ist, wobei dieses Verstärkungsmaterial zur Verhinderung einer Erosion dieses elastomeren Materials durch eine Bewegung dieser Basis dieser Unterschenkelverbindungskomponente vorgesehen ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 31, wobei das Verstärkungsmaterial mit einem Flexionsstopp verbunden ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 31, wobei dieses Verstärkungsmaterial eine Kevlar-Netz ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 23, des Weiteren mit einem Stift, der in die prothetische Fußverbindungskomponente nach Einfügung dieses Verbindungsvorsprungs in diesen Hohlraum eingefügt ist, wobei dieser Stift verhindert, dass der Verbindungsvorsprung aus diesem Hohlraum gezogen wird.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 23, wobei dieses elastomere Material ein Polymer-Kautschuk ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 23, wobei dieser Polymer-Kautschuk eine Shore-Härte von 50 bis 99 hat.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 23, wobei ein mechanischer Stopp verhindert, dass das elastomere Material seine Streckgrenze erreicht.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 23, des Weiteren mit einer angewinkelten Bodenfläche auf dieser prothetischen Fußverbindungskomponente, wobei diese angewinkelte Bohrungsfläche vorgesehen ist, mit einem ähnlich angewinkelten Bereich eines prothetischen Fußes zusammen zu passen.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 38, wobei diese angewinkelte Bohrungsfläche ermöglicht, dass diese Basis dieser Unterschenkelverbindungskomponente und eine obere Fläche dieser prothetischen Fußverbindungskomponente im Wesentlichen flach bleiben, wenn das Fußgelenk mit diesem prothetischen Fuß verbunden ist und sich in einer neutralen (Mittel-) Stellung befindet.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 23, wobei Umfangskanten dieser prothetischen Fußverbindungskomponente mit Ausnehmungen oder anderen Merkmalen, die die Adhäsion dieses elastomeren Materials verbessern, versehen sind.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk mit: einer prothetischen Fußverbindungskomponente mit einem Paar von voneinander beabstandeten und sich aufwärts erstreckenden Stützarmen, die mit einer Basis verbunden sind, einer Unterschenkelverbindungskomponente mit einer Basis, einen sich aufwärts erstreckenden prothetischen Fußverbindungsbereich und einen sich abwärts erstreckenden Verbindungsvorsprung, der sich im Wesentlichen in den Raum zwischen diesen Stützarmen befindet, einem Haltestift, einem dorsal-flexionsbegrenzenden Mittel, und einem elastomeren Material, wobei diese prothetische Fußverbindungskomponente und diese Unterschenkelverbindungskomponente durch Reichung dieses Haltestifts durch Öffnungen in diesen Stützarmen und diesem Verbindungsvorsprung schwenkbar verbunden sind, und wobei nach schwenkbarer Verbindung dieser prothetischen Fußverbindungskomponente und dieser Unterschenkelverbindungskomponente dieses elastomere Material gemacht ist, um im Wesentlichen alle Komponenten, die sich zwischen dieser Basis dieser prothetischen Fußverbindungskomponente und dieser Basis dieser Unterschenkelverbindungskomponente befinden, zu umhüllen.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 41, wobei dieses dorsal-flexionsbegrenzende Mittel einen dorsal-flexionsbegrenzenden Stift, dessen eines Ende sich in einer entsprechenden dorsal-flexionsbegrenzenden Nut befindet, die in jedem dieser Stützarme ausgebildet ist, und einen Vorsprung hat, der sich von dem Verbindungsvorsprung dieser Unterschenkelverbindungskomponente erstreckt, wobei der Vorsprung angepasst ist, diesen Dorsal-Flexionsstift während einer Dorsal-Flexion des Fußgelenks zu berühren.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 42, wobei die Kombination dieses dorsal-flexionsbegrenzenden Stifts und dieser dorsal-flexionsbegrenzenden Nut eine mechanische Begrenzung der Dorsal-Flexion dieses Fußgelenks schafft.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 42, wobei eine Kompression dieses elastomeren Materials durch den dorsal-flexionsbegrenzenden Stift als ein Dämpfer der Dorsal-Flexion dieses Fußgelenks wirkt.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 41, wobei dieser Haltestift sich durch eine Bohrung eines Kugellagers erstreckt, das in dem Verbindungsvorsprung installiert ist, wobei das Kugellager eine Bewegung dieses Fußgelenks in einer anderen als der Dorsal-Flexion/Plantar-Flexionsebene erleichtert.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 45, wobei dieses Kugellager ermöglicht, dass das Fußgelenk eine Innen-/Außendrehung, Inversion/Eversion und eine Medial/Lateral-Translation durchführt.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 41, wobei dieser Verbindungsvorsprung im Wesentlichen zentriert in diesem Raum angeordnet ist, der diese Stützarme trennt, sobald diese Stützarme und dieser Verbindungsvorsprung durch diesen Haltestift verbunden sind.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 41, wobei dieser sich aufwärts erstreckende prothetische Anschlussverbindungsbereich dieser Unterschenkelverbindungskomponente eine kuppelartige Gestalt hat und einen pyramidenartigen Verbindung umfasst, wobei dieser pyramidenartige Verbinder zur Verbindung dieses Fußgelenks mit einem prothetischen Bein vorgesehen ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 41, wobei dieses elastomere Material mit wenigstens dieser prothetischen Fußverbindungskomponente und diesem Verbindungsvorsprung dieser Unterschenkelverbindungskomponente verbunden ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 41, des Weiteren mit einer oder mehreren Gewinde- oder Nicht-Gewindebohrungen in dieser prothetischen Fußverbindungskomponente zur Erleichterung ihrer Verbindung mit einem prothetischen Fuß.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 41, wobei dieses elastomere Material ein Kautschuk-Polymer ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 41, wobei dieser Kautschuk-Polymer eine Shore-Härte von 50 bis 99 hat.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 41, wobei mechanische Stopps das elastomere Material daran hindern, seine Streckgrenze zu erreichen.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 41, wobei eine Druckgrenze dieses elastomere Material als ein harter Stopp für eine Winkelbewegung dient.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 41, wobei Umfangskanten dieser prothetischen Fußverbindungskomponente mit Ausnehmungen oder anderen Merkmalen, die die Adhäsion dieses elastomeren Materials steigern, versehen sind.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk mit: einer prothetischen Fußverbindungskomponente mit einem Paar von voneinander beabstandeten und sich aufwärts erstreckenden Stützarmen, die mit einer Basis verbunden sind, einer Unterschenkelverbindungskomponente mit einer Basis, einem prothetischen Beinverbindungsbereichs, der sich aufwärts von dieser Basis erstreckt, und einem Verbindungsvorsprung, der sich abwärts von dieser Basis erstreckt, um sich im Wesentlichen in dem Raum zwischen diesen Stützarmen zu befinden, einer haltestiftaufnehmenden Öffnung in jedem dieser Stützarme und in diesem Verbindungsvorsprung einem Haltestift, einer dorsal-flexionsbegrenzenden Nut in jedem dieser Stützarme, einem dorsal-flexionsbegrenzenden Stift, wobei sich ein Ende dieses dorsal-flexionsbegrenzenden Stifts in einer Entsprechung dieser dorsal-flexionsbegrenzenden Nuten befindet, einem Vorsprung, der sich von diesem Verbindungsvorsprung erstreckt, wobei dieser Vorsprung vorgesehen ist, zur Begrenzung einer Dorsal-Flexion dieses Fußgelenks durch Berührung des dorsal-flexionsbegrenzenden Stifts während einer Winkeldrehung und einem elastomeren Material, wobei diese prothetische Fußverbindungskomponente und diese Unterschenkelverbindungskomponente schwenkbar durch Reichung dieses Haltestifts durch die haltestiftaufnehmende Öffnung in jedem dieser Stützarme und dem Verbindungsvorsprung schwenkbar verbunden sind, und wobei dieses elastomere Material alle Komponenten umhüllt und mit diesen verbunden ist, die sich zwischen dieser Basis dieser prothetischen Fußverbindungskomponente und dieser Basis dieser Unterschenkelverbindungskomponente befinden, nachdem diese prothetische Fußverbindungskomponente und diese Unterschenkelverbindungskomponente schwenkbar verbunden sind.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 56, wobei eine Innen-/Außendrehung, Inversion/Eversion und eine Medial/Lateral-Translation im Fußgelenk durch einen Raum zwischen dieser haltestiftaufnehmenden Öffnung in diesem Verbindungsvorsprung und diesem Haltestift ermöglicht ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 56, des Weiteren mit einem Kugellager, das in diesem Verbindungsvorsprung installiert ist, wobei der Haltestift sich durch eine Bohrung in diesem Kugellager erstreckt.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 58, wobei dieses Kugellager eine Innen-/Außendrehung, Inversion/Eversion und eine Medial/Lateral-Translationsbewegung dieses Fußgelenks erleichtert.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 56, wobei die Kombination dieses dorsal-flexionsbegrenzenden Stifts und dieser dorsal-flexionsbegrenzenden Nut eine mechanische Grenze für die Dorsal-Flexion des Fußgelenks schafft.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 56, wobei eine Kompression dieses elastomeren Materials durch diesen dorsal-flexionsbegrenzenden Stift als ein Dämpfer der Dorsal-Flexion dieses Fußgelenks wirkt.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 56, wobei dieser Verbindungsvorsprung im Wesentlichen zentriert in dem Raum angeordnet ist, der diese Stützarme trennt, sobald diese Stützarme und dieser Verbindungsvorsprung durch diesen Haltestift verbunden sind.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 56, wobei dieser prothetische Anschlussverbindungsbereich dieser Unterschenkelverbindungskomponente eine kuppelartige Gestalt hat und einen pyramidenartigen Verbinder umfasst, wobei dieser pyramidenartige Verbinder zur Verbindung dieses Fußgelenks mit einem prothetischen Bein vorgesehen ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 56, des Weiteren mit einer oder mehreren Gewinde- oder Nicht-Gewindebohrungen in dieser prothetischen Fußverbindungskomponente zur Erleichterung Ihrer Verbindung mit einem prothetischen Fuß.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 56, wobei das elastomere Material ein Kautschuk-Polymer ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 56, wobei dieser Polymer-Kautschuk eine Shore-Härte von 50 bis 99 hat.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 56, wobei mechanische Stopps verhindern, dass das elastomere Material seine Streckgrenze erreicht.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 56, wobei eine Druckgrenze dieses elastomere Material als ein harter Stopp für eine Winkelbewegung wirkt.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 56, wobei Umfangskanten dieser prothetischen Fußverbindungskomponente mit Ausnehmungen oder anderen Merkmalen, die die Adhäsion dieses elastomeren Materials steigern, versehen sind.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk mit: einer prothetischen Fußverbindungskomponente mit einem Paar von voneinander beabstandeten und sich aufwärts erstreckenden Stützarmen, die mit einer Basis verbunden sind, einer Unterschenkelverbindungskomponente mit einer Basis, einem sich aufwärts erstreckenden prothetischen Beinverbindungsbereich und einem sich abwärts erstreckenden Verbindungsvorsprung, der sich im Wesentlichen in einem Raum zwischen diesen Stützarmen befindet, einem Haltestift, einem flexionsbegrenzenden Mittel, einem elastomeren Material, wobei diese prothetische Fußverbindungskomponente und diese Unterschenkelverbindungskomponente durch Reichung dieses Haltestifts durch Öffnungen in diesen Stützarmen und diesem Verbindungsvorsprung schwenkbar verbunden sind, und wobei nach schwenkbarer Verbindung dieser prothetischen Fußverbindungskomponente und dieser Unterschenkelverbindungskomponente das elastomere Material geschaffen ist, um im Wesentlichen alle Komponenten, die sich zwischen dieser Basis der prothetischen Fußverbindungskomponente und dieser Basis dieser Unterschenkelverbindungskomponente befinden, zu umhüllen.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 70, wobei dieses flexionsbegrenzende Mittel eine flexionsbegrenzende Öffnung, die in jedem dieser Stützarme angeordnet ist, und einen flexionsbegrenzenden Stift hat, der an diesem Verbindungsvorsprung installiert ist, wobei sich wenigstens ein Ende dieses flexionsbegrenzenden Stifts in einer Entsprechung dieser flexionsbegrenzenden Öffnungen befindet, um eine Plantar-Flexion und eine Dorsal-Flexion dieses Fußgelenks zu begrenzen.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 70, wobei die Kombination dieses flexionsbegrenzenden Stifts und dieser flexionsbegrenzenden Öffnung ebenfalls eine mechanische Begrenzung einer Innen-/Außendrehung und einer Inversion/Eversionsbewegung dieses Fußgelenk schafft.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 70, wobei die Kompression dieses elastomeren Materials durch diesen flexionsbegrenzenden Stift als ein Dämpfer für eine Plantar-Flexion und eine Dorsal-Flexion des Fußgelenks wirkt.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 70, wobei dieser Haltestift sich durch eine Bohrung eines Kugellagers erstreckt, das in diesen Verbindungsvorsprung angeordnet ist, wobei das Kugellager eine Bewegung dieses Fußgelenks in einer anderen als einer Dorsal-Flexions/Plantar-Flexionsebene erleichtert.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 74, wobei dieses Kugellager dem Fußgelenk erlaubt, eine Innen-/Außendrehung, Inversion/Eversion und eine Medial/Lateral-Translation durchzuführen.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 70, wobei dieser Verbindungsvorsprung im Wesentlichen mit diesem Raum zentriert ist, der die Stützarme trennt, sobald die Stützarme und der Verbindungsvorsprung durch diesen Haltestift verbunden sind.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 70, wobei dieser sich aufwärts erstreckende prothetische Anschlussverbindungsbereich dieser Unterschenkelverbindungskomponente eine kuppelartige Gestalt hat und eine pyramidenartigen Verbinder umfasst, wobei dieser pyramidenartige Verbindung zur Verbindung dieses Fußgelenks mit einem prothetischen Bein vorgesehen ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 70, wobei dieses elastomere Material mit wenigstens dieser prothetischen Fußverbindungskomponente und diesem Verbindungsvorsprung der Unterschenkelverbindungskomponente verbunden ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 70, des Weiteren mit einer oder mehreren Gewinde- oder Nicht-Gewindebohrungen in dieser prothetischen Fußverbindungskomponente zur Erleichterung ihrer Verbindung mit einem prothetischen Fuß.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 70, wobei das elastomere Material ein Polymer-Kautschuk ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 70, wobei dieser Polymer-Kautschuk eine Shore-Härte von 50 bis 99 hat.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 70, wobei mechanische Stopps verhindern, dass das elastomere Material seine Streckgrenze erreicht.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 70, wobei eine Kompression dieses elastomeren Materials zwischen diesem Verbindungsvorsprung und inneren Wänden dieser Stützarme als ein harter Stopp einer Winkelbewegung wirkt.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 70, wobei eine Kompression des elastomeren Materials zwischen diesem flexionsbegrenzenden Stift und Wänden dieser flexionsbegrenzenden Öffnung als ein harter Stopp einer Winkelbewegung wirkt.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 70, wobei Umfangskanten dieser prothetischen Fußverbindungskomponente mit Ausnehmungen oder anderen Merkmalen, die eine Adhäsion dieses elastomeren Materials steigern, versehen sind.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk mit, einer prothetischen Fußverbindungskomponente mit einem Paar von voneinander beabstandeten und sich aufwärts erstreckenden Stützarmen, die mit einer Basis verbunden sind, einer Unterschenkelverbindungskomponente mit einer Basis, einem prothetischen Beinverbindungsbereich, der sich aufwärts von dieser Basis erstreckt, und einem Verbindungsvorsprung der sich abwärts von dieser Basis erstreckt um sich im Wesentlich in einem Raum zwischen diesen Stützarmen zu befinden, einer haltestiftaufnehmenden Öffnung in jedem dieser Stützarme und in diesem Verbindungsvorsprung, einem Haltestift, einer flexionsbegrenzenden Öffnung in jedem dieser Stützarme einem flexionsbegrenzenden Stift, der nahe einem distalen Ende dieses Verbindungsvorsprungs installiert ist, wobei sich wenigstens ein Bereich dieses flexionsbegrenzenden Stifts in einer Entsprechung dieser flexionsbegrenzenden Öffnungen befindet, um eine Plantar-Flexion und eine Dorsal-Flexion dieses Fußgelenks zu begrenzen, und einem elastomeren Material, wobei dieses elastomere Material sämtliche Komponenten umhüllt und mit diesem verbunden ist, die sich zwischen dieser Basis dieser prothetischen Fußverbindungskomponente und dieser Basis dieser Unterschenkelverbindungskomponente befinden, nachdem diese prothetische Fußverbin dungskomponente und diese Unterschenkelverbindungskomponente schwenkbar verbunden worden sind.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 86, wobei eine Innen-/Außendrehung, Inversion/Eversion und eine Medial/Lateral-Translation dieses Fußgelenks durch einen Raum zwischen dieser haltestiftaufnehmenden Öffnung in diesen Verbindungsvorsprung und diesem Haltestift ermöglicht ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 86, des Weiteren mit einem Kugellager, das in diesem Verbindungsvorsprung installiert ist, wobei der Haltestift durch eine Bohrung in diesem Kugellager gesteckt ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 87, wobei dieses Kugellager eine Innen-/Außendrehung, Inversion/Eversion und eine Medial/Lateral-Translationsbewegung dieses Fußgelenks erleichtert.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 86, wobei eine Kompression dieses elastomeren Materials in diesen flexionsbegrenzenden Öffnungen durch diesen flexionsbegrenzenden Stift als ein Dämpfer für eine Plantar-Flexion und eine Dorsal-Flexion dieses Fußgelenks wirkt.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 86, wobei dieser Verbindungsvorsprung im Wesentlichen in diesem Raum zentriert ist, der diese Stützarme trennt, sobald diese Stützarme und dieser Verbindungsvorsprung durch diesen Haltestift verbunden sind.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 86, wobei dieser prothetische Anschlussverbindungsbereich dieser Unterschenkelverbindungskomponente eine kuppelartige Gestalt hat und eine pyramidenartigen Verbinder umfasst, wobei dieser pyramidenartige Verbinder zur Verbindung dieses Fußgelenkes mit einem prothetischen Bein vorgesehen ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 86, des Weiteren mit einer oder mehreren Gewinde- oder Nicht- Gewindebohrungen in dieser prothetischen Fußverbindungskomponente zur Erleichterung ihrer Verbindung mit einem prothetischen Fuß.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 86, wobei dieses elastomere Material ein Polymer-Kautschuk ist.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 86, wobei dieser Polymer-Kautschuk eine Shore-Härte von 50 bis 99 hat.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 86, wobei mechanische Stopps verhindern, dass das elastomere Material seine Streckgrenze erreicht.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 86, wobei eine Kompression dieses elastomeren Materials zwischen diesem Verbindungsvorsprung und inneren Wänden dieser Stützarme als ein harter Stopp für eine Winkelbewegung wirkt.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 86, wobei eine Kompression dieses elastomeren Materials zwischen diesen flexionsbegrenzenden Stift und Wänden dieser flexionsbegrenzenden Öffnungen als ein harter Stopp für eine Winkelbewegung wirkt.
Mehrachsiges prothetisches Fußgelenk nach Anspruch 86, wobei Umfangskanten dieser prothetischen Fußverbindungskomponente mit Ausnehmungen oder anderen Merkmalen, die eine Adhäsion dieses elastomeren Materials steigern, versehen sind.