DE102005044974A1

DE102005044974A1 - Gerät zum Einstellen von Prothesen

Info

Publication number: DE102005044974A1
Application number: DE200510044974
Authority: DE
Inventors: Dieter Heilmann
Original assignee: Heilmann & Sorge GbR (vertretungsberechtigte Gesellschafter Petra Heilmann und Jens Sorge 21337 Lueneburg); Heilmann & Sorge GbR Vertretun
Current assignee: HEILMANN, PETRA, 21337 LUENEBURG, DE
Priority date: 2005-09-20
Filing date: 2005-09-20
Publication date: 2007-03-22

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Justiergerät für Prothesen zur Einstellung individueller Passteile, insbesondere für oberschenkelamputierte Patienten, mit mindestens zwei Einspannstellen, wobei die Einspannstellen (1, 2) in ihrer räumlichen Lage zueinander beliebig einstellbar ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Justiergerät für Prothesen zur Einstellung individueller Passteile, insbesondere für oberschenkelamputierte Patienten, mit mindestens zwei Einspannstellen.

Justiergeräte für Prothesen sind beispielsweise aus der DE 39 37 379 A1 bekannt. Bei diesem Justiergerät kann jedoch nur die Unterschenkelprothese und die Fußprothese relativ zueinander justiert werden.

Außerdem ist aus der DE 198 22 956 A1 eine Vorrichtung zur Vermessung von Gliedmaßen bekannt, bei der zur Vermessung wenigstens eine Kamera vorgesehen ist. Diese Vorrichtung betrifft jedoch das Vermessen von Füßen.

Jede Prothese wird im sogenannten „dreidimensionalen Raum" aufgebaut und richtet sich nach dreidimensionalen Aufbaukriterien, d. h. die Prothese wird in A – B Richtung, in M – L Richtung und in vertikaler Richtung unter Zuhilfenahme von Bezugslinien und von Hilfsgeräten z. B. Lotgeräten und Justiergeräten aufgebaut. Die Prothesen müssen sowohl nach den Gesetzen der Statik als auch der Dynamik aufgebaut sein, d. h. die Gelenkkette aus Ballenabrollung, Knöchelgelenk, Kniegelenk und eventuell dem Hüftgelenk muss einerseits statisch sicher sein und andererseits die Dynamik des gelenkbeweglichen Gehens zulassen bzw. fördern. Den Kompromiss zwischen statischer Gelenksicherung und dynamischer Gliederbewegung erzielt man durch entsprechende Einordnung der Bauteile, insbesondere von Passteilen, die nach mechanischen Grundregeln und individuellen Patientenbedürfnissen gefertigt sind. Somit berücksichtigt ein optimierter Prothesenaufbau die beiden wesentlichen Anforderungen an einen statischen Grundaufbau und an eine dynamische Aufbaukorrektur. Dabei orientieren sich die Einstellungen an eine Aufbaubezugslinie, die einem Lot entspricht, das im Sitzringbereich in die Prothese eintritt und nach senkrecht – bodenwärts gerichtet verläuft, so dass sie aus der Fußsohle der Prothese wieder austritt. Die Arbeitsgänge untergliedern sich dann in die Einordnung des Fußpassteiles, die Einordnung des Kniepassteils und die Einordnung des Schaftes. Zur Übertragung von vorher gewonnenen Daten dienen sogenannte Übertragungsgeräte, die die Daten als Ergebnisse des statischen Grundaufbaus und der dynamischen Aufbaukorrektur nach Anprobe und Ganganalyse auf die Prothese zur genauen Übertragung behilflich sind.

Zum Beispiel wird ein Schaft inklusive eines Knieanpassteils oder einer Anschlussplatte in den dafür eingesehenen Einspannbereich eines Übertragungsteils fixiert. Anschließend wird ein Rombuskörper in den Schaft eingelassen und die dafür erforderlichen Justierungen beim Aufbaugerät vorgenommen. Die dann gewonnene Einstellung muss zu einer späteren Rekonstruktionsmöglichkeit auch dokumentiert werden. Vorgesehene Arme des Übertragungsgerätes werden auf die vorliegende Prothesenstatik eingestellt. Zum Abschluss wird nach diversen Einstellungen der Schaft, z. B. ein Probeschaft, mit Gipsbrei ausgegossen und der Rombus inklusive einer Rohraufnahme integriert. So entsteht ein Modell was nachher die exakte Stellungsübertragung aus der statischen Grundaufbauanalyse und der dynamischen Aufbaukorrektur aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Übertragungsgerät zur Verfügung zu stellen, das eine bequemere Einstellung der Prothese und ein genaueres Übertragen vorher gewonnener Daten auf die Prothese erlaubt und darüber hinaus auch die Dokumentation der individuellen Daten zur Einstellung späterer Prothesen erleichtert.

Diese Aufgabe wird bei einem Justiergerät für Prothesen zur Einstellung individueller Passteile, insbesondere für oberschenkelamputierte Patienten, mit mindestens zwei Einspannstellen dadurch gelöst, dass die Einspannstellen in ihrer räumlichen Lage zueinander beliebig einstellbar ausgebildet sind. Auf diese Weise können die einzelnen Teile der Prothese an den Einspannstellen fixiert werden und in ihrer räumlichen Lage beliebig zueinander angeordnet werden, um so die erforderlichen Einstellungen vornehmen zu können.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Führungsachse in einer ersten Führungsebene angeordnet ist und die mindestens zwei Einspannstellen in mindestens zwei voneinander verschiedenen Spannebenen vorgesehen sind, wobei die Spannebenen senkrecht zur Führungsachse angeordnet sind. Diese spezielle konstruktive Ausgestaltung der Vorrichtung ermöglicht es, die Lage der Einspannstellen definiert und reproduzierbar in einem karthesischen Koordinatensystem vorzunehmen. Die Änderung einer Koordinate führt nicht zwangsläufig auch zur Änderung anderer Koordinaten. Dadurch wird die Handhabung wesentlich vereinfacht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sie eine Bezugslage aufweist in der die Einspannstellen auf einer gedachten Bezugsachse angeordnet sind, die parallel zur Führungsachse gelegen ist. Diese Bezugslage kann als Ausgangslage der Einspannstellen genommen werden, um darauf alle vorgenommenen Einstellungen beziehen zu können. Diese Bezugslage lässt sich am Anfang bequem einstellen, wenn beispielsweise von beiden Einspannstellen ein gemeinsames festes Rohr gespannt wird.

Das Anfahren dieser Ausgangslage bzw. der Bezugslage wird wesentlich erleichtert, wenn die Spannstelle einer Spannebene entlang einer Tiefenachse senkrecht zur Führungsebene und die Spannstelle der anderen Spannebene entlang einer Seitenachse parallel zur Führungsebene verstellbar ausgebildet sind. Die Freiheitsgerade der einzelnen Achsen ist dadurch auf die notwendigen Bewegungsrichtungen beschränkt, so dass die Bezugslage besonders schnell einstellbar ist. Dabei hilft, dass an den Spannstellen prismatische Spannbacken vorgesehen sind, deren Spannflächen beim Einspannen eines Rohres dieses zwangsweise parallel zur Führungsachse ausrichten.

Die Maßnahme, dass der Abstand der Spannebenen entlang der Führungsachse verstellbar ausgebildet ist, ermöglicht unterschiedliche Prothesengrößen auf demselben Justiergerät einstellen zu können, unabhängig, welche Körpergröße der Patient aufweist.

Dadurch, dass mindestens ein Maßstab zum Ablesen eines Spannstellenortes an mindestens einer Achse, vorzugsweise an allen vorhandenen Achsen vorgesehen ist, können die Einstelldaten leicht abgelesen und dokumentiert werden.

Weiter vereinfacht werden kann die Dokumentation dadurch, dass die Maßstäbe digital auslesbar ausgebildet sind.

Besonders feinfühlig können die einzelnen Passteile in ihrer Lage zueinander verstellt werden, wenn mindestens eine Spannstelle mittels mindestens eines Spindeltriebs entlang ihrer Achse verstellbar ausgebildet ist.

Dadurch, dass die Achsen motorisch, bzw. mittels Linearantrieben, verstellbar ausgebildet sind, wird die Handhabung des Justiergerätes weiter erleichtert.

Besonders präzise und reproduzierbar lassen sich die Einstelldaten dann gewinnen, wenn die Spannstellen eine bewegliche und eine feste Spannbacke aufweisen, wobei die feste Spannbacke geführt ausgebildet ist und vorzugsweise prismatische Spannflächen aufweist, deren Kanten parallel zur Führungsachse ausgerichtet sind. Dadurch sind die lagegebenden Elemente des Justiergerätes unabhängig von dem jeweiligen Spanndruck, so dass auch elastische Verformungen infolge der Spannkräfte keine Änderung der eingestellten Daten des Justiergerätes bewirken.

Die sichere Einstellung wird auch dadurch erreicht, dass mindestens eine Spannstelle eine Arretierung zur Fixierung ihrer Lage aufweist, weil nach einem Arretieren der Spannstellen, die Lage nicht unbeabsichtigt verändert werden kann.

Weitere Freiheitsgerade für die Justage lassen sich gewinnen, wenn mindestens eine Spannbacke um mindestens eine Achse winkelverstellbar ausgebildet ist.

Einmal aufgefundene individuelle Einstellungen für eine optimale Prothese lassen sich bequem für eine zukünftige Wiederverwendung speichern, wenn eine Steuerung vorgesehen ist, die mindestens einen Speicher zur dauerhaften Sicherung und/oder Dokumentation von patientenspezifischen Prothesen-Einstelldaten aufweist.

Die Maßnahme, dass eine Steuerung vorgesehen ist, die selbsttätig eingegebene oder gespeicherte Spannstellenlagedaten liest und selbstständig die Spannstellen in diese Zielpositionen fährt, ermöglicht eine weitere Automatisierung des Einstellprozesses. Bei späteren Kontrollen einer Prothese oder einem Neuaufbau können zuvor gewonnene Einstelldaten dadurch leicht reproduziert werden. Die Genauigkeit lässt sich steigern, wenn die Führungsachse vertikal angeordnet ist, da dann die Eigengewichte der Prothesenteile kaum Verformungen bewirken.

Die Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnung zu entnehmen sind.

Funktionsmäßig gleiche Teile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
1: schematisch die Freiheitsgerade des erfindungsgemäßen Justiergerätes und
2: die konstruktive Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Justiergerätes.
An einer Führungsachse 3 sind in zwei parallelen Spannebenen 5 und 6 die Einspannstellen 1 und 2 angeordnet. Diese Einspannstellen sind sowohl senkrecht als auch parallel zu einer gedachten Führungsebene 4 in den Spannebenen verstellbar, in der auch die Führungsachse 3 liegt. Die Einspannstellen 1 und 2 weisen feste Spannbacken 14 auf, mit prismatischen Spannflächen, deren Kanten parallel zur Führungsachse 3 gerichtet ist. Spannt man in beiden Spannstellen gleichzeitig ein festes gerades Rohr, so ist dies nur in einer Lage möglich, die die Bezugsachse 7 bestimmt. Diese Bezugsachse 7 stelle die Ausgangslage für die Einstellung von Prothesen dar. Auf diese Bezugsachse werden alle Maßangaben der Protheseneinstellung bezogen mit Ausnahme ggf. vorzunehmender Winkeleinstellungen und dem einstellbaren Abstand 10 der beiden gedachten Spannebenen 5 und 6 zueinander.
Für zusätzlich einzustellende Winkel können die Einspannstellen beispielsweise noch um die Achsen 17 gekippt werden.
Relativ zu der Bezugsachse 7 kann die Einspannstelle 1 der Spannebene 5 senkrecht in Richtung der Tiefenachse 8 verstellt werden.
Die Einspannstelle 2 der Einspannebene 6 kann in Richtung einer Seitenachse 9 parallel zur Führungsebene 4 verstellt werden.
2 zeigt die konstruktive Ausgestaltung des schematisch in 1 dargestellten Justiergerätes. Selbstverständlich können auch weitere Spannebenen mit weiteren Einspannstellen vorgesehen werden, falls dies für kompliziertere Prothesen erforderlich ist. Auf einem dreibeinigen Gestell, dessen Beine von einem T-förmigen Teil zusammengehalten werden, ist zunächst einer aus zwei parallelen Führungsstangen 21 bestehende Führung für die feste Spannbacke 14 angeordnet. Zwischen der festen Spannbacke 14 und der beweglichen 15, die mittels des Spannhebels 22 relativ zueinander verstellt werden können, kann ein Prothesenschaft gespannt werden. Die horizontale Lage der Spannbacke kann durch den Hebel der Arretierung 16 festgestellt werden. Auf diese Weise ist zunächst die Seitenachse 9 der Spannebene 6 definiert. In vertikaler Richtung dazu ist senkrecht angeordnet der Führungsbalken 12, der die Führungsachse 3 definiert. Zu dieser wiederum senkrecht ist ein ausragender Arm 23 in einer zweiten Spannebene 5 vertikal verschieblich montiert, der die Tiefenachse 8 konstruktiv verwirklicht. Die feste Backe 14 der Einspannstelle 1 kann entlang einer Führung im Abstand zu dem Führungsbalken 12 verstellt werden und mittels des Rads der Arretierung 16 in jeder Zwischenlage für die Justierung fest arretiert werden.
Der Abstand der beiden Einspannstellen 1 und 2 wird mittels eines Spindeltriebs 13 verstellt. Der Spindeltrieb 13 besteht aus der Spindel 24, die mittels der Kurbel 25 gedreht wird. Das Festlager der Spindel befindet sich am oberen Kopf des Führungsbalkens 12, während die Mutter innerhalb des Arms 23 vorgesehen ist. An den geeigneten Stellen vorgesehene Maßstäbe 11 an den Achsen erlauben es, die genaue Lage der Einspannstelle abzulesen.
Auf diese Weise ist ein Justiergerät geschaffen, mit dessen Hilfe man auch komplizierte Prothesen bequem einstellen kann und die gewonnnen Daten auslesen und für spätere Überprüfungen oder wiederholter Einstellmaßnahmen dokumentieren kann.

1: Einspannstelle
2: Einspannstelle
3: Führungsachse
4: Führungsebene
5: Spannebene
6: Spannebene
7: Bezugsachse
8: Tiefenachse
9: Seitenachse
10: Abstand
11: Maßstab
12: Führungsbalken
13: Spindelantrieb
14: feste Spannbacke
15: bewegliche Spannbacke
16: Arretierung
17: Achse
18: Spannflächen
19: Kante
20: Gestell
21: Führungsstange
22: Spannhebel
23: Arm
24: Spindel
25: Kurbel

Claims

Justiergerät für Prothesen zur Einstellung individueller Passteile, insbesondere für oberschenkelamputierte Patienten, mit mindestens zwei Einspannstellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspannstellen (1, 2) in ihrer räumlichen Lage zueinander beliebig einstellbar ausgebildet sind.
Justiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führungsachse (3) in einer ersten Führungsebene (4) angeordnet ist und die mindestens zwei Einspannstellen (1, 2) in mindestens zwei voneinander verschiedenen Spannebenen (5, 6) vorgesehen sind, wobei die Spannebenen senkrecht zur Führungsachse (3) angeordnet sind.
Justiergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Bezugslage aufweist in der die Einspannstellen (1, 2) auf einer gedachten Bezugsachse (7) angeordnet sind, die parallel zur Führungsachse (3) gelegen ist.
Justiergerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannstelle (1, 2) einer Spannebene (5) entlang einer Tiefenachse (8) senkrecht zur Führungsebene (4) und die Spannstelle (2) der anderen Spannebene (6) entlang einer Seitenachse (9) parallel zur Führungsebene (4) verstellbar ausgebildet ist.
Justiergerät nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (10) der Spannebenen (5, 6) entlang der Führungsachse (3) verstellbar ausgebildet ist.
Justiergerät nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Maßstab (11) zum Ablesen eines Spannstellenortes an mindestens einer Achse, vorzugsweise an allen Achsen vorgesehen ist.
Justiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßstäbe (11) digital auslesbar ausgebildet sind.
Justiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Spannstelle (1, 2) mittels mindestens eines Spindeltriebs (13) entlang ihrer Achse verstellbar ausgebildet sind.
Justiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen (3, 8, 9) motorisch, bzw. mittels Linearantrieben, verstellbar ausgebildet sind.
Justiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannstellen eine bewegliche (15) und eine feste Spannbacke (14) aufweisen, wobei die feste Spannbacke geführt ausgebildet ist und vorzugsweise prismatische Spannflächen aufweist, deren Kanten parallel zur Führungsachse ausgerichtet sind.
Justiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Arretierung (16) mindestens eine Spannstelle zur Fixierung ihrer Lage aufweist.
Justiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Spannbacke um mindestens eine Achse (17) winkelverstellbar ausgebildet ist.
Justiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung vorgesehen ist, die mindestens einen Speicher zur dauerhaften Sicherung und/oder Dokumentation von patientenspezifischen Prothesen-Einstelldaten aufweist.
Justiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung vorgesehen ist, die selbsttätig eingegebene oder gespeicherte Spannstellenlagedaten liest und selbstständig die Spannstellen in diese Zielpositionen fährt.
Justiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsachse vertikal angeordnet ist.