DE102009015987A1

DE102009015987A1 - Stützvorrichtung und Gehhilfe als Fixateur bei einer operativen Unterschenkelverlängerung

Info

Publication number: DE102009015987A1
Application number: DE102009015987A
Authority: DE
Inventors: Michael Reiter-Harringer; Sean Dr. Nader
Original assignee: SPOERER AG; SPORER AG
Current assignee: SPOERER AG; SPORER AG
Priority date: 2009-04-02
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2010-10-14
Anticipated expiration: 2029-04-03
Also published as: DE102009015987B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stützvorrichtung und Gehhilfe als Fixateur (1) bei einer operativen Unterschenkelverlängerung mit einem oberen Stützring (2) und einen davon beabstandet verstellbaren unteren Stützring (3), wobei unterhalb der beiden Stützringe (2, 3) eine Laufsohle (11) angeordnet ist. Erfindungsgemäß weist die Laufsohle (11) eine obere stabile Stützplatte (14) auf, die mit dem oberen Stützring (2) verbunden ist, und unterhalb der Stützplatte (14) eine Zwischenplatte (15) mit einer unteren Laufbeschichtung (16) auf. Im Zwischenraum zwischen der Stützplatte (14) und der Zwischenplatte (15) ist wenigstens ein Drucksensor (18a, 18b, 18c) angebracht. Zudem ist eine elektronische Speichereinheit (25) mit einem Energiespeicher als Akku oder Batterie vorgesehen, die am Fixateur (1) fest oder lösbar befestigt und über Kabel (23) mit dem wenigstens einen Drucksensor (18a, 18b, 18c) zur Aufnahme von Sensorsignalen verbunden ist, wobei die Speichereinheit (15) Belastungswerte der Druckbelastungen entsprechend der Sensorsignale sowie die Anzahl der Druckbelastungen auslesbar zwischenspeichert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stützvorrichtung und Gehhilfe als Fixateur bei einer operativen Unterschenkelverlängerung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solcher gattungsgemäßer, allgemein bekannter Fixateur besteht aus einem oberen Stützring und einem davon beabstandeten unteren Stützring, wobei die Stützringe als flache Stützringscheiben ausgebildet sind und der Innendurchmesser so groß ist, dass sie im angelegten Zustand den Unterschenkel umfassen. Für eine Unterschenkelverlängerung oder gegebenenfalls für eine Stellungskorrektur sind das Schienbein und/oder das Wadenbein im Bereich zwischen den Stützringen operativ durchtrennt und der obere Stützring ist mittels durch den Knochen getriebener Fixierstifte (Pins) mit dem oberen Schienbeinteil und/oder den oberen Wadenbeinteil und entsprechend der untere Stützring mit dem unteren Schienbeinteil und/oder dem unteren Wadenbeinteil im angelegten und positionierten Zustand des Fixateurs fest verbunden.
Die beiden Stützringe sind untereinander über wenigstens ein Stellelement für eine sukzessive gezielte Abstandsvergrößerung entsprechend dem an der Trennstelle allmählichen Knochenwachstum verbunden.
Als Stellelement werden regelmäßig gegeneinander versetzte und in der aktiven Länge einstellbare Gewindestangen verwendet. Zudem ist der obere Stützring in einer allgemein bekannten Ausführung mit einem darüberliegenden schenkelangepassten Schaft verbunden, der mittels Klettbänder am Schenkel fixierbar ist.
Unterhalb der beiden Stützringe und beabstandet zu einer Fußsohle eines Patienten ist eine Laufsohle angeordnet, die mit dem oberen Stützring verbunden ist. Dazu ist es bekannt, die Laufsohle mit einer oberen Stützplatte auszubilden unter der eine Laufbeschichtung angebracht ist. Die Verbindung zwischen dem oberen Stützring und der Laufsohle erfolgt in bekannter Weise durch einstellbar an abstehenden Hebelteilen befestigte Gewindestangen, die sich sowohl am oberen Stützring als auch an der Stützplatte der Laufsohle abstützen.
Mit einer solchen Fixateurausbildung wird erreicht, dass eine Beinbelastung ohne Fußbelastung und Unterschenkelbelastung direkt über den oberen mit dem Schaft verbundenen Stützring auf die Laufsohle übertragen wird. Ein Patient ist somit in der Lage mit Hilfe des Fixateurs und der Laufsohle Gehbewegungen auszuführen, ohne dass die Knochentrennstelle belastet und das dortige Knochenwachstum beeinträchtigt wird. Durch eine sukzessive Abstandsvergrößerung zwischen den beiden Stützringen wird in Verbindung mit einem zugeordneten Knochenwachstum eine gezielte, vorbestimmte Verlängerung des Unterschenkels möglich.
Es ist bekannt, dass das hier erforderliche Knochenwachstum durch Gehbelastungen mit dem Fixateur angeregt wird und ohne jegliche Belastung weitgehend zum Erliegen kommt. Patienten erhalten daher die ärztliche Weisung für entsprechende Belastungen und Belastungsabfolgen, wobei dazu im Wesentlichen auf vergleichende Erfahrungswerte zurückgegriffen werden muss. Diese Erfahrungswerte basieren jeweils auf subjektiven Fällen ohne genaue Kenntnis des tatsächlich ausgeführten Belastungsprofils in Verbindung mit den speziellen weiteren Gegebenheiten, wie Altersunterschiede, Fehlstellungsunterschiede, etc., so dass diese Erfahrungswerte ersichtlich große Toleranzen und Streuungen aufweisen.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Stützvorrichtung und Gehhilfe als Fixateur bei einer operativen Unterschenkelverlängerung so weiterzubilden, dass Belastungsabfolgen und Belastungsvorgaben erfassbar und kontrollierbar sind.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß Anspruch 1 weist die Laufsohle eine obere stabile unverformbare Stützplatte auf, die mit dem oberen Stützring verbunden ist. Nach unten beabstandet ist dazu eine stabile unverformbare Zwischenplatte mit einer unteren Laufbeschichtung angeordnet. Im Zwischenraum zwischen der Stützplatte und der Zwischenplatte ist wenigstens ein sich jeweils daran abstützender Drucksensor angebracht und der Zwischenraum ist weiter wenigstens teilweise mit einem bei einer Belastung nachgiebigen Zwischenraum-Füllmaterial ausgefüllt.
Weiter ist eine elektronische Speichereinheit vorgesehen, die am Fixateur fest oder lösbar befestigt ist und damit während des Speicherbetriebs mitgetragen werden kann. Alternativ, jedoch weniger zweckmäßig könnte die Speichereinheit auch dadurch mitgetragen werden, dass sie am Patienten fixiert wird. Die Energieversorgung während des Speicherbetriebs wird durch einen in der Speichereinheit enthaltenen Energiespeicher als Akku oder Batterie sichergestellt. Die Speichereinheit ist über Kabel mit dem wenigstens einen Drucksensor zur Aufnahme von Sensorsignalen verbunden, wobei das oder die Kabel zweckmäßig im Zwischenraum-Füllmaterial eingebettet sind und randseitig herausgeführt werden. Die Speichereinheit soll so ausgelegt sein, dass sie entsprechend der Sensorsignale die Größe der Druckbelastungen und deren Anzahl auslesbar zwischenspeichert. Die ausgelesenen Belastungswerte ergeben ein genaues Belastungsprofil, aus dem der behandelnde Arzt Zusammenhänge und Rückschlüsse für das aktuelle Knochenwachstum herleiten kann. Weiter sind dadurch für den weiteren Behandlungsverlauf gezielte Belastungsvorgaben für eine positive Beeinflussung der Behandlung möglich. Vorteilhaft kann der behandelnde Arzt aus den gespeicherten Daten genau ermitteln und kontrollieren, ob Belastungsvorgaben durch den Patienten eingehalten wurden oder ob der Patient tatsächlich Belastungen vermieden oder schädliche Überlastungen vorgenommen hat. Mit dem erfindungsgemäßen Fixateur sind somit sowohl fundierte Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen Belastungen und Knochenwachstum möglich ebenso wie Kontrollen von Belastungsvorgaben, insbesondere auch bei Personen wie bei Kindern oder Behinderten, die zu solche Kontrollen selbst nur begrenzt in der Lage sind.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sind nach Anspruch 2 vorteilhaft bei einem an sich konkret bekannten Fixateur mit einem schenkelangepassten Schaft sowie mit Stell- und Verbindungselementen in der Art von Gewindestangen einsetzbar.
Vorteilhaft können nach Anspruch 3 die Stützplatte und die Zwischenplatte aus Karbonmaterial hergestellt werden, welches bei geringer Schichtdicke die erforderliche Stabilität aufweist und zudem in gewünschter Weise wenig Gewicht hat. Die weiteren Aufbauschichten, wie das Zwischenraum-Füllmaterial und die Laufbeschichtung können daran einfach und kostengünstig verklebt werden.
Das Zwischenraum-Füllmaterial muss für eine Druckübertragung von der Stützplatte über den oder die Drucksensoren auf die Zwischenplatte etwas nachgiebig sein, damit der Drucksensor funktioniert. Gut ist nach Anspruch 4 hier ebenso als Bestandteil der Laufbeschichtung ein Schaummaterial geeignet. Für einen konkreten zweckmäßigen Aufbau der Laufsohle wird nach Anspruch 5 vorgeschlagen, das die Stützplatte die Zwischenplatte jeweils seitlich und hinten mit Überständen und dortigen Anschlussbohrungen für eine Verbindung mit dem oberen Stützring überragt. An diesen Anschlussbohrungen können entweder direkt oder über abstehende Hebelteile in einfacher Weise Gewindestangen angeschraubt werden.
Ein einziger Drucksensor in der Laufsohle ergibt nur eine globale Belastungsaussage. Daher wird mit Anspruch 6 vorgeschlagen, mehrere gegeneinander versetzt angebrachte Drucksensoren zu verwenden, deren Ausgangssignale in der Speichereinheit verarbeitet werden. Gut verwertbare Aussagen über Druckbelastungen werden gemäß Anspruch 7 mit drei Drucksensoren erreicht, wovon zwei Drucksensoren im vorderen Sohlenbereich jeweils seitlich zu einer Mittellinie und ein Drucksensor im mittleren hinteren Sohlenbereich angeordnet sind.
Für detailliertere Aussagen und Kontrollen von Druckbelastungen ist es nach Anspruch 8 durch eine entsprechende einfache Signalaufbereitung in der Speichereinheit einfach möglich zusätzlich zur Größe und Anzahl der Druckbelastungen, die Druckbelastungsdauer und/oder entsprechende Belastungszeitpunkte nach Uhrzeit, Wochentag und Monat und/oder bei mehreren Drucksensoren Belastungsdruckmittelwerte und/oder zugeordnete Einzelbelastungswerte für eine spätere Auslesung zwischenzuspeichern.
In einer vorteilhaften Ausführungsform nach Anspruch 9 werden die in der Speichereinheit zwischengespeicherten Werte über einen USB-Anschluss in einem PC ausgelesen und in einem dort installierten angepassten Verarbeitungsprogramm patientenspezifisch, insbesondere für Belastungskontrollen und Belastungsvorgaben weiterverarbeitet.
Ergonomisch und für die Gewichtsverteilung günstig wird mit Anspruch 10 vorgeschlagen, die Speichereinheit auf der Stützplatte unterhalb des darüberliegenden Patientenfußes durch eine Klettverbindung lösbar zu fixieren.
In einer Weiterbildung nach Anspruch 11 kann in der Speichereinheit eine einstellbare Schwellwertkontrolle mit einem optischen und/oder akustischen Warnsignalgeber integriert sein, welcher über einer einstellbaren, individuell unzulässigen Maximalbelastung ein Warnsignal für einen Patienten abgibt.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines am Patienten angebrachten Fixateurs;
2 einen Längsschnitt durch eine Laufsohle des Fixateurs entlang der Linie A-A aus 3; und
3 eine Ansicht von unten auf die Laufsohle nach 2.
In 1 ist ein Fixateur 1 als Stützvorrichtung und Gehhilfe bei einer operativen Unterschenkelverlängerung dargestellt, der einen oberen Stützring 2 und einen unteren Stützring 3 aufweist, wobei beide Stützringe 2, 3 den Unterschenkel 4 umfassen. Im Bereich zwischen den Stützringen 2, 3 ist der Knochen durchtrennt und wird dort durch eine Abstandsvergrößerung zwischen den Stützringen 2, 3 für eine Unterschenkelverlängerung sukzessive auseinander bewegt, wobei der Knochen dort an seinen Enden für eine feste Verbindung aufeinander zuwächst. Der obere Stützring 2 ist für eine Fixierung nach oben mit einem Schaft 7 verbunden, der mittels Klettbändern 8 am Schenkel fixierbar ist. Weiter ist der obere Stützring 2 mit durch den Knochen getriebenen Pins 5a, 5b relativ zum Knochen fixiert. Entsprechend ist der untere Stützring 3 mit Pins 6a, 6b unterhalb der Trennstelle am Knochen fixiert.
Die beiden Stützringe 2, 3 sind durch versetzt angebrachte Gewindestangen 9 als Stellelemente verbunden, mit denen eine sukzessive Abstandsvergrößerung durchführbar ist.
Unterhalb der beiden Stützringe 2, 3 ist in einem größeren Abstand und beabstandet zur Fußsohle 10 eines Patienten eine Laufsohle 11 angeordnet, die fest mit dem oberen Stützring 2 verbunden ist. Diese Verbindung ist durch abstehende Hebelteile 12 und am Umfang versetzt angebrachte längere Gewindestangen 13 hergestellt.
Der Aufbau der Laufsohle 11 wird in einzelnen anhand der 2 und 3 erläutert:
Die Laufsohle 11 weist eine obere stabile unverformbare Stützplatte 14 auf, die entsprechend 1 mit dem oberen Stützring 2 verbunden ist. Unter der Stützplatte 14 ist eine stabile unverformbare Zwischenplatte 15 aus Karbonmaterial angeordnet, an die sich nach unten eine Laufbeschichtung 16 anschließt. Zwischen der Stützplatte 14 und der Zwischenplatte 15 ist ein Zwischenraum-Füllmaterial eingebracht, in den drei Drucksensoren 18a, 18b, 18c eingesetzt sind, die sich zu beiden Seiten jeweils an der Stützplatte 14 und der Zwischenplatte 15 abstützen. Die Drucksensoren 18a und 18b liegen im vorderen Sohlenbereich beidseitig zu einer Mittellinie 19 und der Drucksensor 18c ist im hinteren mittleren Sohlenbereich angeordnet.
Die Laufbeschichtung 16 besteht ebenso wie das Zwischenraum-Füllmaterial 17 aus einer Schaummaterialschicht 20 und einer unteren profilierten Gummilaufsohle 21.
Die Stützplatte 14 überragt jeweils mit seitlichen Überständen 21a, 21b und einem hinteren Überstand 21c die Zwischenplatte 15, wobei an den Überständen Anschlussbohrungen 22 angeordnet sind, an denen die Gewindestangen 13 über die Hebelteile 12 angeschraubt sind.
Die Drucksensoren 18a, 18b, 18c sind über Kabel 23 und eine Steckverbindung 24 mit einer flach ausgebildeten Speichereinheit 25 verbunden, die auf der Stützplatte 14 mittels einer Klettverbindung 26 lösbar befestigt ist. Bei einer Gehbelastung auf der Laufsohle 11 werden die Belastungsdetails entsprechend der Signale aus den Drucksensoren 18a, 18b, 18c in der Speichereinheit 25 zwischengespeichert. Diese Werte können nach vorgegebenen Zeitabschnitten, beispielsweise jede Woche über einen in der Steckverbindung 24 integrierten USB-Anschluss in einen PC ausgelesen werden, wo sie in einem dort installierten Verarbeitungsprogramm patientenspezifisch weiter verarbeitet werden können.
In der konkreten Ausführungsform des Fixateurs 1 nach 1 ist zudem ein weiterer Zusatzstützring 27 strichliert eingezeichnet, der mit dem unteren Stützring 3 verbunden ist und für eine Fußstellungskorrektur zusätzlich zur Unterschenkelverlängerung verwendet ist. Dazu ist der Fuß 28 über zwei Kissen 29 auf ein mit dem Zusatzring 27 verbundenes Podest 30 aufgesetzt, wobei unterhalb des Podests 30 die Speichereinheit 25 auf der Stützplatte 14 der Laufsohle 11 angebracht ist.

Claims

Stützvorrichtung und Gehhilfe als Fixateur (1) bei einer operativen Unterschenkelverlängerung mit einem oberen Stützring (2) und einem davon beabstandeten unteren Stützring (3), wobei die Stützringe (2, 3) den Unterschenkel (4) umfassen, das Schienbein und/oder das Wadenbein im Bereich zwischen den Stützringen (2, 3) operativ durchtrennt wurde und der obere Stützring (2) mittels durch den Knochen getriebener Fixierstifte (Pins 5a, 5b) mit dem oberen Schienbeinteil und/oder oberen Wadenbeinteil und entsprechend der untere Stützring (3) mit dem unteren Schienbeinteil und/oder unteren Wadenbeinteil (Pins 6a, 6b) fest verbunden sind, die beiden Stützringe (2, 3) untereinander über wenigstens ein Stellelement (9) verbunden sind für eine sukzessive gezielte Abstandsvergrößerung der beiden Stützringe (2, 3) entsprechend dem allmählichen Knochenwachstum an der Knochentrennstelle, unterhalb der beiden Stützringe (2, 3) und beabstandet zu einer Fußsohle (10) eine Laufsohle (11) angeordnet ist, die mit dem oberen Stützring (2) verbunden ist, so dass eine Beinbelastung ohne eine Fußbelastung direkt über den oberen Stützring (2) auf die Laufsohle (11) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufsohle (11) eine obere stabile unverformbare Stützplatte (14) aufweist, die mit dem oberen Stützring (2) verbunden ist, dass nach unten beabstandet zur oberen Stützplatte (14) eine stabile unverformbare Zwischenplatte (15) mit einer unteren Laufbeschichtung (16) angeordnet ist, dass im Zwischenraum zwischen der Stützplatte (14) und der Zwischenplatte (15) wenigstens ein sich jeweils daran abstützender Drucksensor (18a, 18b, 18c) angebracht ist und der Zwischenraum weiter wenigstens teilweise mit einem bei einer Belastung nachgiebigen Zwischenraum-Füllmaterial (17) ausgefüllt ist, und dass eine elektronische Speichereinheit (25) mit einem Energiespeicher als Akku oder Batterie vorgesehen ist, die am Fixateur (1) fest oder lösbar befestigt und über Kabel (23) mit dem wenigstens einen Drucksensor (18a, 18b, 18c) zur Aufnahme von Sensorsignalen verbunden ist, wobei die Speichereinheit (15) Belastungswerte der Druckbelastungen entsprechend der Sensorsignale sowie die Anzahl der Druckbelastungen auslesbar zwischenspeichert.
Fixateur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Stützring (2) mit einem darüber liegenden schenkelangepassten Schaft (7) verbunden ist, der mittels Klettbändern (8) am Schenkel fixierbar ist, dass als Stellelement zwischen den Stützringen (2, 3) mehrere, versetzt zueinander angebrachte Gewindestangen (9) verwendet sind, und dass die Verbindung zwischen dem oberen Stützring (2) und der Stützplatte (14) durch davon abstehende Hebelteile (12) und daran einstellbar befestigte Gewindestangen (13) hergestellt ist.
Fixateur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützplatte (14) und die Zwischenplatte (15) aus Karbonmaterial hergestellt und mit dem Zwischenraum-Füllmaterial (17) verklebt sind und ebenso die Laufbeschichtung (16) mit der Zwischenplatte (15) verklebt ist.
Fixateur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenraum-Füllmaterial (17) ein Schaummaterial ist, und dass die Laufbeschichtung (16) aus einer Schaummaterialschicht (20) mit unterer Gummilaufsohle (31) und gegebenenfalls einer weiteren Zwischenlage zur Zwischenplatte (15) hin besteht.
Fixateur nach einem der Anspruch 1 bis Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützplatte (14) die Zwischenplatte (15) jeweils seitlich und hinten mit Überständen (21a, 21b, 21c) und dortigen Anschlussbohrungen (22) für eine Verbindung mit dem oberen Stützring (2) überragt.
Fixateur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Stützplatte (14) und der Zwischenplatte (15) mehrere gegeneinander versetzt angebrachte Drucksensoren (18a, 18b, 18c) angebracht sind.
Fixateur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Drucksensoren (18a, 18b) im vorderen Sohlenbereich jeweils seitlich zu einer Mittellinie (19) versetzt und ein Drucksensor (18c) im mittleren hinteren Sohlenbereich angeordnet sind.
Fixateur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Speichereinheit (25) zusätzlich zur Größe und Anzahl der Druckbelastungen die Belastungsdauer und/oder der entsprechende Belastungszeitpunkt nach Uhrzeit, Wochentag und Monat und/oder bei mehreren Drucksensoren ein erstellter Belastungsdruckmittelwert und/oder zugeordnete Einzelbelastungswerte zwischengespeichert werden.
Fixateur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Speichereinheit (25) zwischengespeicherten Werte über einen USB-Anschluss in einen PC auslesbar sind und in einem dort installierten Verarbeitungsprogramm patientenspezifisch, insbesondere für Belastungskontrollen und Belastungsvorgaben weiterverarbeitet werden.
Fixateur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinheit (25) auf der Stützplatte (14) durch eine Klettverbindung (26) lösbar fixierbar ist.
Fixateur nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Speichereinheit (25) eine einstellbare Schwellwertkontrolle mit einem optischen und/oder akustischen Warnsignalgeber integriert ist, der über einer einstellbaren, individuell unzulässigen Maximalbelastung ein Warnsignal abgibt.