DE102022119920A1

DE102022119920A1 - Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung

Info

Publication number: DE102022119920A1
Application number: DE102022119920.7A
Authority: DE
Inventors: Reinold Philipp Durstberger
Original assignee: Otto Bock Healthcare Products GmbH
Current assignee: Otto Bock Healthcare Products GmbH
Priority date: 2022-08-08
Filing date: 2022-08-08
Publication date: 2024-02-08
Also published as: WO2024033189A1

Abstract

Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung mit einem Oberteil und einem Unterteil, zwischen denen ein Gelenk ausgebildet ist, wobei das Gelenk zumindest zwei Schwenkachsen ausbildet, die nicht parallel zueinander orientiert sind und zumindest ein Rückstellelement an dem Oberteil und dem Unterteil befestigt ist, wobei das Rückstellelement ein elastisches Element aufweist, das bei einer Verschwenkung des Oberteils relativ zu dem Unterteil aus einer Ausgangsstellung eine Rückstellkraft in Richtung auf die Ausgangsstellung ausübt.

Description

Die Erfindung betrifft eine orthopädietechnische Gelenkeinrichtung mit einem Oberteil und einem Unterteil, zwischen denen ein Gelenk ausgebildet ist.
Eine orthopädietechnische Gelenkeinrichtung ist insbesondere eine gelenkige Verbindung zwischen einem Oberteil und einem Unterteil bei Prothesen, Orthesen und Exoskeletten. Die Gelenkeinrichtung dient neben Bereitstellung der Möglichkeit, das Oberteil und das Unterteil relativ zueinander zu bewegen und eine Verschwenkung von Oberteil relativ zu dem Unterteil zu ermöglichen, auch dazu, das Oberteil an dem Unterteil zu halten, sodass eine geometrische Zuordnung von Oberteil und Unterteil zueinander erhalten bleibt.
Orthopädietechnische Gelenkeinrichtungen können unterschiedlich aufgebaut sein. Eine vergleichsweise einfache Konstruktion sieht vor, dass das Oberteil über eine starre Achse schwenkbar an dem Unterteil festgelegt ist. Eine solche Ausgestaltung findet sich beispielsweise in einachsigen Prothesenkniegelenken oder Orthesen. Bei sogenannten Mehrlenkergelenken, beispielsweise bei Prothesenkniegelenken mit vier oder mehr Gelenkkomponenten, die über vier oder entsprechend mehr Achsen gelenkig aneinander gelagert sind, wird ebenfalls eine Verschwenkung des Oberteils relativ zu dem Unterteil um eine einzelne Schwenkachse ermöglicht, diese Schwenkachse ist jedoch instationär und wandert auf einer Bahn während der Verschwenkung. Das Oberteil weist relativ zu dem Unterteil nur einen rotatorischen Freiheitsgrad auf und bewegt sich beispielsweise auf einer Kreisbahn, sodass zwei translatorische Freiheitsgrade vorhanden sind. Bei einem einfachen Einachsgelenk ist nur ein rotatorischer Freiheitsgrad, aber kein translatorischer Freiheitsgrad vorhanden.
Aus der EP 1 962 734 B1 ist ein Prothesenkniegelenk mit einem Chassis bekannt, das an einer Montageplatte befestigt ist. Die Montageplatte ist schwenkbar um eine Schwenkachse an einem Kopplungselement gelagert. Das Kopplungselement seinerseits ist an einem Gehäuse befestigt. Zwischen der Montageplatte und dem Kopplungselement ist ein Federelement angeordnet, das bei einer Auslenkung um die Drehachse jeweils eine Rückstellkraft bereitstellt. Das Gehäuse kann zusätzlich um eine zweite Achse drehbar gelagert sein, die senkrecht zu der Längserstreckung eines Unterarmes verläuft. Die Prothesenhand weist somit zwei Gelenkeinrichtungen auf, einmal zwischen der Montageplatte und dem Kopplungselement und einmal zwischen dem Gehäuse und dem Unterarmschaft. Die Drehungen um die beiden Schwenkachsen können durch separate Sperrverrichtungen gesperrt werden. In einem entsperrten Zustand ist eine Flexion und Extension gegen eine Gegenkraft und eine Rotation um die Längsachse des Unterarmschaftes ohne Gegenkraft möglich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine orthopädietechnische Gelenkeinrichtung bereitzustellen, mit der eine verbesserte natürliche Anmutung erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine orthopädietechnische Gelenkeinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren offenbart.
Die orthopädietechnische Gelenkeinrichtung mit einem Oberteil und einem Unterteil, zwischen denen ein Gelenk ausgebildet ist, sieht vor, dass das Gelenk zumindest zwei Schwenkachsen ausbildet, die nicht parallel zueinander orientiert sind und dass zumindest ein Rückstellelement an dem Oberteil und dem Unterteil befestigt ist, wobei das Rückstellelement ein elastisches Element aufweist, das bei einer Verschwenkung des Oberteils relativ zu dem Unterteil aus einer Ausgangsstellung eine Rückstellkraft in Richtung auf die Ausgangsstellung ausübt. Das Gelenk wird zwischen den beiden unmittelbar einander zugeordneten Komponenten, nämlich dem Oberteil und dem Unterteil, und durch die beiden einander zugeordneten Komponenten ausgebildet und weist zwei Schwenkachsen auf, um die das Oberteil relativ zu dem Unterteil verschwenkt werden kann. Diese beiden Schwenkachsen sind nicht parallel zueinander orientiert und können in einer Ausgestaltung so ausgebildet sein, dass sich die beiden Schwenkachsen schneiden. Die Gelenkeinrichtung weist zumindest ein Rückstellelement auf, das bevorzugt elastisch ausgebildet ist oder zumindest eine elastische Komponente oder ein elastisches Element aufweist, wobei das Rückstellelement sowohl an dem Oberteil als auch an dem Unterteil befestigt ist. Durch die Befestigung an einem Oberteil und dem Unterteil wird es möglich, Kräfte über das Rückstellelement zwischen dem Oberteil und dem Unterteil zu übertragen. Bei der Verschwenkung des Oberteils relativ zu dem Unterteil aus einer Ausgangsstellung, in der vorteilhafterweise das Oberteil zu dem Unterteil durch das Rückstellelement gehalten wird, wird bei einer Längung des Rückstellelementes durch das elastische Element eine Rückstellkraft in Richtung auf die Ausgangsstellung ausgeübt, sodass bei Wegfall einer von außen wirkenden Kraft die Ausgangsstellung wieder eingenommen wird. Mit einer solchen Ausgestaltung ist es möglich, dass das Oberteil relativ zu dem Unterteil um zwei Schwenkachsen verschwenken kann, ohne weitere Komponenten bewegen zu müssen und es wieder in die Ausgangsstellung zurückbewegt wird, sodass beispielsweise bei einem Handgelenk nicht nur eine Palmarflexion und Dorsalextension stattfinden kann, sondern auch eine Radialabduktion und eine Ulnarabduktion. Möglich sind beispielsweise Bewegungen sowohl um eine dorsopalmare Achse als auch um eine radioulnare Achse. Bei einem Knöchelgelenk wäre eine gleichzeitige Plantarflexion oder Dorsalextension zusammen mit einer Supination oder Pronation möglich. Grundsätzlich ist es auch möglich, mehr als zwei Schwenkachse dem Gelenk vorzusehen.
Das Gelenk weist in einer Ausgestaltung einen Gelenkkopf und eine Gelenkpfanne auf, die beispielsweise direkt aneinander Anliegen. Zwischen der Gelenkpfanne und dem Gelenkkopf kann in dem Gelenksspalt auch ein Zwischenelement angeordnet sein, beispielsweise um die Reibung zu verringern, um Stöße zu dämpfen und/oder Oberflächenungenauigkeiten auszugleichen. Das Gelenk kann als ein Kugelgelenk oder Ellipsoidgelenk ausgebildet sein. Mit einem Kugelgelenk können drei Schwenkachsen oder drei rotatorische Freiheitsgrade erreicht werden, die eine freie rotatorische Beweglichkeit von dem Oberteil relativ zu dem Unterteil ermöglichen. Die rotatorischen Einschränkungen erfolgen dann über die Rückstellkräfte, die durch das Rückstellelement oder die Rückstellelemente aufgebracht werden, wobei unterschiedlich große Rückstellkräfte bereitstellt gestellt werden können, um unterschiedliche Stabilitäten und Widerstände gegen die jeweilige Verschwenkbewegung um die jeweilige Achse zu erreichen. In einer Ausgestaltung ist das Gelenk als Ellipsoidgelenk oder ein sogenanntes Eigelenk ausgebildet, bei dem ein rotatorischer Freiheitsgrad gesperrt ist oder aufgrund der Ausgestaltung der Gelenkpfanne und des Gelenkkopfes und der Haltekraft des Rückstellelementes, durch die der Gelenkkopf in die Gelenkpfanne gedrückt wird, eine Verschwenkung um einen dritten rotatorischen Freiheitsgrad erschwert wird. Bei einer tonnenartigen Ausgestaltung des Gelenkkopfes und der Gelenkpfanne bei einem Prothesenhandgelenk wäre eine Dorsalextension und eine Palmarflexion ebenso möglich wie eine Radialabduktion und Ulnarabduktion, eine Pronation oder Supination der Hand relativ zu dem Unterarmes wäre nicht möglich. Bei einer sehr flachen Ausgestaltung der Gelenkpfanne oder bei Aufbringung hoher Kräfte wäre eine Supination oder Pronation eines Prothesenhandgelenkes bei entsprechender konstruktiver Ausgestaltung der Rückstellelemente aber grundsätzlich möglich. Gegebenenfalls wird dann der Gelenkkopf von der Gelenkpfanne abgehoben werden, bzw. würde eine ansonsten flächige oder linienförmige Belastung von Gelenkkopf und Gelenkpfanne aufgehoben. Eine Supination oder Pronation in dem Gelenk erfolgt aber unter erschwerten strukturellen Bedingungen.
In einer Ausgestaltung sind die Schwenkachsen des Gelenkes senkrecht zueinander orientiert ausgebildet, sodass auch eine einfache kombinierte Bewegung um die beiden Schwenkachsen erfolgen kann. Die Schwenkachsen müssen einander nicht schneiden, bei dem Ellipsoidgelenk können in die beiden Radien um die Achsen unterschiedlich groß sein. Bei einem Kugelgelenk sind alle drei möglichen Schwenkachsen senkrecht zueinander und schneiden sich im Mittelpunkt der Kugel, die durch Kugelkalotte oder das Kugelsegment des Gelenkkopfes bzw. der Gelenkpfanne definiert wird.
Das Gelenk weist in einer Ausgestaltung einen translatorischen Freiheitsgrad auf, insbesondere genau einen translatorischen Freiheitsgrad auf, sodass sich der Gelenkspalt zwischen dem Gelenkkopf und der Gelenkpfanne vergrößern kann, um eine Verschiebung in die beiden anderen translatorischen Freiheitsgraden jedoch verhindert oder zumindest erschwert wird. Die Gelenkpfanne kann dann von dem Gelenkkopf abgehoben werden, wenn keine Haltekräfte wirken, beispielsweise durch die Rückstellelemente, eine Verschiebung in die beiden anderen Richtungen ist aber nicht möglich. Dadurch wird dem Gelenk eine vergrößerte Stabilität gegeben. Grundsätzlich besteht ebenfalls die Möglichkeit, dass die Gelenkpfanne relativ zu dem Gelenkkopf auch in einer anderen oder mehreren anderen Ebenen translatorisch beweglich gelagert ist bzw. bei einer entsprechend geringen Vorspannung des Rückstellelementes oder des elastischen Anteils des Rückstellelemente des eine kombinierte translatorischen Bewegung in mehreren Ebenen oder Richtungen zulässt.
In einer Ausgestaltung sind mehrere Rückstellelemente mit einem elastischen Element oder mehreren elastischen Elementen, die daran ausgebildet oder angeordnet sind, an dem Oberteil und dem Unterteil befestigt und in unterschiedlichen, insbesondere entgegengesetzten Richtungen wirksam angeordnet. Bei einem Handgelenk sind Rückstellelemente beispielsweise palmar und dorsal angeordnet, um eine Dorsalextension und eine Palmarflexion mit einer Rückstellkraft zu beaufschlagen. Um eine Radialabduktion und Ulnarabduktion zu ermöglichen und gleichzeitig eine Rückstellung in eine Ausgangsstellung zu bewerkstelligen, sind Rückstellelemente beispielsweise medial und lateral zwischen dem Oberteil und dem Unterteil angeordnet. Eine korrespondierende Anordnung erfolgt bei einem Knöchelgelenk mit Rückstellelementen gegen eine Plantarflexion und Dorsalflexion sowie eine Supination und Pronation. Es besteht auch die Möglichkeit, nur jeweils ein Rückstellelement für die unterschiedlichen Schwenkachsen vorzusehen, das oder die sowohl in Zugrichtung als auch ein Druckrichtung belastbar sind und entsprechende Rückstellkräfte bereitstellen, beispielsweise durch Zug-Druck-Federn, Elastomerelemente oder dergleichen.
In einer Ausgestaltung ist das Rückstellelement oder sind die Rückstellelemente als Zugelement, Gurt, Band oder Elastomer ausgebildet oder weist beziehungsweise weisen zumindest eine elastische Komponente auf. Die elastische Komponente kann beispielsweise ein elastischer Gurtabschnitt, ein elastischer Bandabschnitt oder eine Feder sein, die an oder in dem Rückstellelement angeordnet ist. Darüber hinaus weist das Rückstellelement zumindest eine zugstarre, flexible Komponente auf, die vorzugsweise in dem distalen Bereich des Rückstellelementes angeordnet oder ausgebildet ist. Die zugstarre, flexible Komponente kann sich auch über die gesamte Länge des Rückstellelementes erstrecken und parallel dazu angeordnet bzw. wirksam geschaltet sein. Wird die zugstarre Komponente relativ zu dem Oberteil und dem Unterteil fixiert, wird eine Verlagerung des Unterteils relativ zu dem Oberteil, die eine Lenkung der zugstarre Komponente bewirken würde, verhindert. Werden beispielsweise 2 einer Schwenkachse gegenüberliegenden zugstarre Komponenten in einer gestreckten oder gespannten Position fixiert, kann sich das Unterteil nicht relativ zu dem Oberteil um diese Schwenkachse verschenken lassen. Ist nur eine zugstarre Komponente fixiert, ist die Verschwenkung in die Richtung möglich, die eine Verkürzung oder Stauchung der zugstarren Komponente bewirkt. Eine Sperrung der Verschwenkung kann auch durch maximale Vorspannung der elastischen Komponente oder des elastischen Bereiches bzw. des elastischen Rückstellelementes erfolgen, bei der keine elastische Verformung des Rückstellelementes mehr möglich ist, ohne das Rückstellelement zu zerstören.
Das Rückstellelement selbst muss nicht ausschließlich elastisch ausgeführt sein, es kann auch mit einer elastischen Komponente oder einem elastischen Element gekoppelt sein. Durch ein elastisches Rückstellelement ist es möglich, eine Vorspannung einzustellen und darüber hinaus das Oberteil an dem Unterteil festzulegen. Je höher die Vorspannkraft ist, desto größer ist die Rückstellkraft bei einer gleichen Auslenkung um die entsprechende Schwenkachse.
In einer Ausgestaltung ist das Rückstellelement lösbar an dem Oberteil und/oder den Unterteil befestigt, wodurch es beispielsweise einfach möglich ist, das Oberteil von dem Unterteil zu entfernen oder unterschiedliche Rückstellkräfte bzw. Vorspannungen einzustellen oder bei einem Verschleiß ein Rückstellelement auszutauschen.
In einer Ausgestaltung ist dem Rückstellelement oder sind den Rückstellelementen eine Verstelleinrichtung zur Einstellung der Rückstellkraft zugeordnet. Die Einstellung der Rückstellkraft kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Verstelleinrichtung verlagerbar und fixierbar an den Rückstellelement, dem Oberteil und/oder dem Unterteil gelagert ist. Durch die Verstelleinrichtung kann die effektive Länge, beispielsweise eines elastischen Gurtes oder eines elastischen Bandes gekürzt oder verlängert werden. Durch die Verlagerung eines Befestigungspunktes an dem Oberteil und/oder dem Unterteil kann beispielsweise eine elastische Komponente oder eine Feder gedehnt bzw. entspannt werden, um unterschiedliche Rückstellkräfte zu erhalten. Wenn mehrere Stellelemente vorhanden sind, kann jedes einzelnen eingestellt und verstellt werden, um eine Anpassung an unterschiedliche Situationen und/oder unterschiedliche Nutzer der orthopädietechnischen Gelenkeinrichtung zu erreichen.
Die Verstelleinrichtung kann in diskreten Schritten oder kontinuierlich verlagerbar an dem Oberteil und/oder den Unterteil gelagert sein. Die kontinuierliche Verlagerung ermöglicht eine feinere und individuellere Einstellung als eine die Einstellung in diskreten Schritten, kann jedoch einen größeren konstruktiven Aufwand oder erhöhte motorische Fähigkeiten bei dem Nutzer erfordern. Ein elastisches Band oder ein Gurt mit einem elastischen Anteil kann ein Formschlusselement, beispielsweise einen Haken aufweisen, der in ein korrespondierend ausgebildetes Formschlusselement eingreift, beispielsweise einen Vorsprung oder ein Loch in dem Oberteil beziehungsweise Unterteil. Das Rückstellelement oder eine damit verbundene Komponente kann beispielsweise ein Teil eines Klettverschlusses sein, der an einer entsprechenden Stelle des Oberteils und/oder des Unterteils individuell einstellbar und fixierbar festgelegt werden kann. Die Verstelleinrichtung kann beispielsweise auch als ein Schieber ausgebildet sein, der an dem Rückstellelement, dem Oberteil und/oder dem Unterteil gelagert ist.
Die Verstelleinrichtung kann motorisch angetrieben sein, was insbesondere eine automatisierte Verstellung und Anpassung der Rückstellkraft erleichtert, wenn der motorische Antrieb mit einer Sensoreinrichtung oder eine Steuereinrichtung gekoppelt ist, die auf Grundlage von Sensordaten den Antrieb aktiviert und deaktiviert.
In einer Ausgestaltung ist zumindest eine Begrenzungseinrichtung zur Begrenzung der Verschwenkung um zumindest eine der Schwenkachsen verstellbar an dem Rückstellelement, Oberteil und/oder dem Unterteil gelagert. Die Begrenzungseinrichtung kann als ein Schieber oder Formschlusselement ausgebildet sein, das beispielsweise an dem flexiblen, zugstarren Element, das insbesondere als Gurt, Band, Kabel oder dergleichen oder Abschnitt des Rückstellelementes ausgebildet ist, befestigt und fixierbar ist. Das zugstarre Element kann Teil des Rückstellelementes oder daran befestigt sein. Über die Begrenzungseinrichtung ist es möglich, den maximalen Verschwenkwinkel um die jeweilige Schwenkachse einzustellen. Dies kann beispielsweise über eine Kombination elastischer Materialien mit nicht elastischen Materialien geschehen. Das Rückstellelement kann beispielsweise als ein elastischer Gurt ausgebildet sein, der auf einem flexiblen, nicht elastischen oder zugstarren Gurt angeordnet ist, wobei der nicht elastische Gurt eine Schlaufe ausbildet. Wird der das Rückstellelement gedehnt, strafft sich der nicht elastische Gurt und begrenzt bei einer vollständigen Streckung eine weitere Verschwenkung um die entsprechende Schwenkachse. Grundsätzlich ist auch eine Verwendung von ausschließlich elastischen Rückstellelementen vorgesehen und möglich, wobei die maximale Begrenzung durch Erreichen der maximalen Streckung beispielsweise eines elastischen Bandes oder elastischen Gurtes, erreicht werden kann. Die Begrenzungseinrichtung kann einen Abschnitt des Rückstellelementes bilden oder überdecken. Die Begrenzungseinrichtung in der Ausgestaltung als ein Schieber oder Formschlusselement kann beispielsweise entlang der Längserstreckung des Rückstellelementes bzw. des zugstarren Elementes verschieblich angeordnet und in der jeweils gewünschten Position fixierbar angeordnet sein. Alternativ oder ergänzend ist die Begrenzungseinrichtung an dem Oberteil oder dem Unterteil angeordnet und bewirkt eine Kupplung oder formschlüssige Verriegelung von Oberteil bzw. Unterteil mit dem Rückstellelement oder der zugstarren Komponente davon bzw. daran.
Das Rückstellelement in Verbindung mit der gegebenenfalls vorgesehenen Begrenzungseinrichtung befestigt das Oberteil an dem Unterteil verhindert eine translatorische Verlagerung von Oberteil und Unterteil voneinander weg über ein vorgesehenes Maß hinaus. Das Rückstellelement oder die Rückstellelemente stellen eine Rückstellkraft gegen eine Verschwenkung um jede Schwenkachse zur Verfügung, sodass unabhängig von der Verschwenkung um eine beliebige Schwenkachse die Ausgangsstellung wieder eingenommen wird, wenn äußere Kräfte wegfallen.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung einer Gelenkeinrichtung;
2 - Detailansichten eines Rückstellelementes und einer Verstelleinrichtung;
3 - eine Detailansicht eines montierten Rückstellelementes;
4 - Detailansichten eines Rückstellelementes gemäß einer weiteren Ausführungsform;
5 - eine Darstellung eines teilweise zerlegten Prothesenarmes;
6 - eine Explosionsdarstellung eines Prothesenarmes;
7 - eine Detaildarstellung einer teilweise montierten Prothesenarmes;
8 - eine perspektivische Darstellung einer Variante;
9 - eine Seitenansicht gemäß 8 mit einer extendierten Prothesenhand;
10 - Darstellung der Ausführungsform gemäß 8 mit einer um mehrere Achsen verdrehten Prothesenhand;
11 - eine Einzelteildarstellung der Ausführungsform gemäß 8;
12 - eine Detaildarstellung einer Führungsschiene;
13 - zwei Schnittdarstellungen der Führungsschiene;
14 und 15 - Detaildarstellungen des Rückstellelementes und der Verstelleinrichtung;
16 - Einzeldarstellungen des Rückstellelementes; sowie
17 - eine Variante einer Prothese der unteren Extremität.

In der 1 ist in einer perspektivischen Darstellung ein Prothesenarm mit einem Oberteil 10 in Gestalt eines Unterarmschaftes und einem Unterteil 20 in Gestalt einer Prothesenhand dargestellt. Zwischen dem Oberteil 10 und dem Unterteil 20 ist ein Gelenk 30 ausgebildet, sodass das Oberteil 10 und das Unterteil 20 insgesamt eine orthopädietechnische Gelenkeinrichtung ausbilden. Das Oberteil 10 ist mehrteilig aufgebaut und bildet zusammen mit dem Unterteil 20 zumindest zwei Schwenkachsen 31, 32 aus, um die dass Unterteil 20 relativ zu dem Oberteil 10 verschwenkt werden kann. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ermöglicht die erste Schwenkachse 31 eine Verschwenkung des Unterteils 20 oder der Prothesenhand um eine Achse im Wesentlichen senkrecht zu dem Handflächengrundkörper, was einer Verschwenkung in Radialrichtung oder Ulnarrichtung innerhalb der Handflächenebene entspricht. Eine zweite Gelenkachse 32 verläuft im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Schwenkachse 31 und ermöglicht eine Flexion sowie Extension des Unterteils 20 relativ zu dem Oberteil 10, sodass die Prothesenhand in eine Palmarrichtung und Dorsalrichtung aus der dargestellten Ausgangsstellung oder Neutralstellung verschwenkt werden kann.
In der dargestellten Position befindet sich das Unterteil 20 in der Ausgangsstellung und wird in dieser Ausgangsstellung durch insgesamt vier Rückstellelemente 40 gehalten. Die Rückstellelemente 40 sind in der dargestellten Ausführungsform als elastische Gurte oder Bänder ausgebildet, die mit ihrem jeweiligen proximalen Ende an dem Oberteil 10 und ihrem jeweiligen distalen Ende an dem Unterteil 20 befestigt sind. Die Rückstellelemente 40 sind in dem Oberteil 10 in Führungsschienen geführt, die später näher erläutert werden. Den Rückstellelementen 40 sind mehrere Verstelleinrichtungen 50 zugeordnet, über die es möglich ist, die wirksame Länge der Rückstellelemente 40 und/oder die Rückstellkraft bzw. Vorspannkraft der Rückstellelemente 40 einzustellen.
Das Gelenk 30 ist in der dargestellten Ausführungsform in Gestalt eines Ellipsoidgelenkes oder Eigelenkes ausgebildet und weist einen Gelenkkopf 34 auf, der an dem Unterteil 20 an dessen proximalem Ende ausgebildet ist. Eine korrespondierend ausgebildete Gelenkpfanne 35 ist an dem distalen Ende des Oberteils 10 ausgebildet oder angeordnet und ermöglicht eine Verschwenkung um die beiden Schwenkachsen 31, 32. Darüber hinaus verhindert der Aufbau mit der Gelenkpfanne 35 und dem Gelenkkopf 34 eine translatorische Verlagerung des Oberteils 20 relativ zu dem Unterteil 10 in proximaler Richtung, also in Richtung auf das Oberteil 10, sowie in senkrechten Richtungen dazu, also in radial-ulnar-Richtung sowie in dorsal-palmar-Richtung. Lediglich ein translatorischer Freiheitsgrad 33 wird durch das Gelenk 30 freigegeben, nämlich die Verlagerung in Distalrichtung, sodass die Prothesenhand oder das Unterteil 20 von dem Oberteil 10 weg bewegt oder abgehoben werden kann. Da dies in dem normalen Betrieb der Prothesenhand nicht gewünscht ist, sind die Rückstellelemente 40 vorgespannt, sodass die Rückstellelemente 40 die Prothesenhand oder das Oberteil 20 vorgespannt innerhalb des Gelenks 30 halten und einer Verlagerung in Distalrichtung entgegenwirken. Die Rückstellelemente 40 befestigen somit die Prothesenhand 20 verlagerbar innerhalb des Gelenkes 30 an dem Prothesenschaft.
Die beiden Schwenkachsen 31, 32 des Gelenks 30 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel senkrecht zueinander orientiert. Bei der Ausgestaltung des Gelenkes 30 als Ellipsoidgelenk ist es möglich, dass bei einem großen Radius der Gelenkflächen eine Verdrehbarkeit um die Längserstreckung des Oberteils 10 möglich ist, sodass das Unterteil 20 mehrere Rotationsbewegungen bzw. eine kombinierte Drehbewegung ausführen kann. Dabei wird das Urteil 20 in Richtung des translatorischen Freiheitsgrades 33 in Distalrichtung bewegt und damit zumindest teilweise aus der Gelenkpfanne 35 herausgehoben. Aufgrund der Rückstellkraft der Rückstellelemente 40 bleibt der Gelenkkopf 34 an den entsprechenden Auflagepunkten oder Auflagelinien an der Gelenkpfanne 35 angedrückt.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß der 1 sind insgesamt vier Rückstellelemente 40 angeordnet, die paarweise einander gegenüberliegen. Alle Rückstellelemente 40 sind vorgespannt, sodass die dargestellte Ausgangsstellung beibehalten wird, wenn keine äußeren Kräfte oder Momente einwirken. Die Vorspannung des jeweiligen Rückstellelementes 40 ist einstellbar, sodass es möglich ist, beispielsweise eine Flexionsbewegung mit einem höheren Widerstand zu versehen als eine Extensionsbewegung.
Alternativ zu den einander gegenüberliegenden, allein auf Zugkraft wirkenden, elastischen Rückstellelementen 40, die als flexible und elastische Gruppe oder Bänder ausgebildet sind, können auch Zug-Druckelemente an dem Oberteil 10 und dem Unterteil 20 angeordnet und befestigt sein, die eine Verschwenkung um die beiden Schwenkachsen 31, 32, ausgehend von einer Ausgangsstellung mit einer entsprechenden Rückstellkraft beaufschlagen. Die Rückstellkraft kann dann als Druckkraft bzw. Zugkraft ausgeübt werden, je nachdem, in welcher Richtung eine Verlagerung stattfindet. Bei Zug-Druck-Elementen als Rückstellelemente 40 werden dann nur zwei Rückstellelemente benötigt; es besteht auch die Möglichkeit, dass mehrere solche Rückstellelemente 40 an der orthopädietechnischen Gelenkeinrichtung ausgebildet und angeordnet sind. Ebenfalls ist es möglich, dass nur ein Rückstellelement 40 vorhanden und an dem Oberteil 10 und dem Unterteil 20 befestigt ist, das bei einer Verschwenkung sowohl um die erste Schwenkachse 31 als auch um die zweite Schwenkachse 32 eine Rückstellkraft in Richtung auf die Ausgangsstellung ausübt.
In der 2 sind Detaildarstellungen des Rückstellelementes 40 bzw. der Rückstellelemente 40 sowie deren Lagerungsposition und deren Aufbau dargestellt. Das jeweilige Rückstellelement 40 ist als ein Gurt aus einem Elastomermaterial oder mit einem Elastomermaterial ausgebildet, das an den Enden jeweils eine Ausnehmung 42 aufweist, mit denen das jeweilige Rückstellelement 40 formschlüssig an dem Oberteil 10 bzw. Unterteil 20 festlegbar ist. In der 2 ist nur eine Befestigungseinrichtung oder ein Befestigungselement 11 des Oberteils 10 dargestellt, das als Winkel oder Haken ausgebildet und an dem Oberteil 10 ausgebildet oder befestigt ist. Ein korrespondierendes Formschlusselement ist an dem nicht dargestellten Unterteil angeordnet oder ausgebildet und wird mit der gegenüberliegenden Ausnehmung 42 in Eingriff gebracht. Die Ausnehmungen 42 können verschiedene Formen aufweisen, die in der 2 dargestellt sind, beispielsweise quadratische, ovale, runde, rechteckige, dreieckige, ovale, polygonale oder abgerundete Ausnehmungen.
Zwischen den beiden endseitigen Ausnehmungen 42 ist eine Verdickung mit einer Durchgangsöffnung für einen Sicherungsstift 41 ausgebildet. Die Durchgangsöffnung kann im Rahmen eines Urformverfahrens erzeugt worden sein oder durch Befestigung einer zweiten Materiallage ausgebildet werden. Der Sicherungsstift 41 verläuft quer zur Längserstreckung des Rückstellelementes 40 und steht seitlich darüber hinaus. Über den Sicherheitsstift 41 wird das Rückstellelement 40 daran gehindert, sich über einen festgelegten Punkt hinaus zusammenzuziehen. Der Sicherungsstift 41 kann eine Sicherung bei einer vollständigen Entriegelung der Verstelleinrichtung 50 darstellen und eine minimale Vorspannung der Rückstellelemente 40 garantieren. Der Sicherungsstift 41 stellt in einer Ausführungsform das Widerlager für die Verstelleinrichtung 50 dar. Die Verstelleinrichtung 50 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als ein Schieber ausgebildet, der auf dem Rückstellelement 40 verschieblich und festlegbar angeordnet ist. Die Verstelleinrichtung 50 kann entweder stufenlos oder in diskreten Schritten entlang der Längserstreckung des Rückstellelementes 40 verschoben und fixiert werden, um die jeweilige Rückstellkraft der des jeweiligen Rückstellelementes 40 einzustellen. Die Verstelleinrichtung 50 kann sich entweder über den Sicherungsstift 41 oder über andere Formschlusselemente oder Kraftschlusselemente in einer Führungsschiene oder an dem Oberteil 10 abstützen und die effektive Länge der Rückstellelemente 40 verändern.
In der 3 ist in einer Detaildarstellung das Rückstellelement 40 in einem eingebauten Zustand im Bereich der Befestigung an dem Oberteil 10 dargestellt. Das Befestigungselement 11 ist in einer Halterung an dem Oberteil 11 fixiert und kann über eine Klappe abgedeckt und verschlossen werden. Das Rückstellelement 40 wird mit der Ausnehmung 42 in dem Befestigungselement 11 eingehakt und in einer Führungsschiene 45 entlang geführt. Innerhalb der Führungsschiene 45 ist die Verstelleinrichtung 50 in Gestalt des Schiebers angeordnet, der einerseits das Rückstellelement 40 klemmt oder anderweitig daran festgelegt ist und andererseits in der Schiene 45 fixiert wird, beispielsweise, eingeklemmt oder eingehakt wird. Dadurch wird der proximale Teil des Rückstellelementes 40 inaktiviert, sodass die effektive Länge des Rückstellelementes 40 verkürzt wird. Dadurch wird bei der Verlagerung des Oberteils 10 relativ zu dem Unterteil 20 eine größere relative Verformung des Rückstellelementes 40 in dem distalen Abschnitt ausgeführt, sodass eine größere Rückstellkraft bei gleicher Auslenkung bereitgestellt wird.
In der 4 ist eine Variante der Führung und Befestigung des Rückstellelementes dargestellt. Darüber hinaus weist die orthopädietechnische Gelenkeinrichtung eine Begrenzungseinrichtung 60 in Gestalt eines flexiblen und unelastischen Gurtes oder Bandes auf, das ebenfalls mit einer Verstelleinrichtung 50 gekoppelt ist. Das Rückstellelement 40 und die Begrenzungseinrichtung 60 sind im Wesentlichen parallel geführt und sind einerseits an dem Oberteil 10 und andererseits an dem Unterteil 20 befestigt. Über eine entsprechende Verstellung der Verstelleinrichtungen 50 ist es möglich, sowohl die Rückstellkraft bzw. Vorspannung als auch den maximal erreichbaren Verschwenkwinkel einzustellen. Beide Stellgrößen sind unabhängig voneinander einstellbar und können sowohl bei der Flexion und Extension als auch bei der Drehung um die Schwenkachse 31 sprechend eingesetzt werden. In der unteren Darstellung der 4 sind die beiden Schwenkachsen 31, 32 eingezeichnet, die zweite Schwenkachse 32 verläuft senkrecht zu der Blattebene, die erste Schwenkachse 31 senkrecht dazu innerhalb der Blattebene.
Es ist ebenfalls möglich, zwei Rückstellelemente 40 mit zwei Verstelleinrichtungen 50 beispielsweise an der Oberseite des Oberteils 10 anzuordnen, um eine leichte Zugänglichkeit zu gewährleisten. Eines der Rückstellelemente 40 dient zur Bereitstellung einer Rückstellkraft bei einer Flexion des Unterteils 20, das andere bei einer Extension. Korrespondierend können auch entsprechende Begrenzungseinrichtungen 60 an der leicht zugänglichen Oberseite angeordnet werden und mit Verstelleinrichtungen 50 gekoppelt sein. Die Befestigung an dem Unterteil 10 erfolgt dann an Befestigungsstellen an einander gegenüberliegenden Seiten der Schwenkachse 32 bzw. 31.
In der 5 ist die Ausführungsform gemäß der 1 in einem teilweise zerlegten Zustand dargestellt. Die Rückstellelemente 40 in Gestalt von elastischen Bändern mit gegebenenfalls unterschiedlichen Längen oder Elastizitäten sind jeweils mit Ausnehmungen an den Enden versehen, um an den Befestigungselementen an dem Oberteil 10 und dem Unterteil 20 festgelegt werden zu können. Die Festlegung erfolgt reversibel, sodass die Rückstellelemente 40 einfach ausgewechselt und angepasst werden können. Der Sicherungsstift 41 kann in eine entsprechende Aufnahme in dem Rückstellelement 40 eingeführt werden. Ebenfalls zu erkennen sind die Führungsschienen 45 mit den zugeordneten Verstelleinrichtungen 50, die innerhalb der Führungsschienen 45 verschiebbar gelagert sind, um an unterschiedlichen Stellen entlang der Längserstreckung der Führungsschienen 45 formschlüssig oder kraftschlüssig verriegelt zu werden. Die Verstelleinrichtung 50 kann entweder an dem Rückstellelement fixiert oder verlagerbar daran geklemmt gehalten sein. Das Oberteil 10 weist Aufnahmen für die insgesamt vier Führungsschienen 45 auf, an deren proximalen Endpunkten die Befestigungseinrichtungen 11 und die Abdeckklappen 12 angeordnet bzw. eingesetzt sind. An dem distalen Ende des Oberteils 10 ist die Gelenkpfanne 35 des Ellipsoidgelenkes 30 ausgebildet, während an dem proximalen Ende des Unterteils 20 der Gelenkkopf 34 in einer tonnenartigen oder eiförmigen Gestalt ausgebildet ist. Sowohl die Gelenkpfanne 35 als auch der Gelenkkopf 34 können auswechselbar an den jeweiligen Komponenten angeordnet sein. Alternativ zu dem dargestellten Ellipsoidgelenk oder der Tonnenform können die Komponenten des Gelenkes 30 auch als ein Kugelgelenk mit einer flachen Gelenkpfanne 35 ausgebildet sein.
In der 6 sind die einzelnen Komponenten der Ausführungsform gemäß der 1 in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Die Führungsschienen 45 mit den Verstelleinrichtungen 50 werden in die Ausnehmungen sowohl an der Ober- und Unterseite als auch medial und lateral an dem Oberteil 10 eingesetzt und darin fixiert. Die Rückstellelemente 40 in Gestalt von elastischen Bändern oder Gurten werden formschlüssig und reversibel an dem Oberteil 10 und dem Unterteil 20 festgelegt und in den Führungsschienen 45 geführt. Vor dem Festlegen der Rückstellelemente 40 werden die Verstelleinrichtungen 50 auf die Rückstellelemente 40 aufgeschoben und anschließend in die Führungsschienen 45 eingeführt. Es sind zwei Verstelleinrichtungen 50 pro Rückstellelement 40 vorgesehen, die beiderseits der Aufnahme des Sicherungsstiftes 41 positioniert sind, um unterschiedliche Rückstellkräfte stufenlos oder in Stufen einstellen zu können. Die Gelenkpfanne 35 ist an einem Trägerteil angeordnet oder ausgebildet und wird in den Schaft des Oberteils 10 eingesetzt.
In der 7 ist der teilmontierte Zustand der orthopädietechnischen Gelenkeinrichtung in Gestalt des Prothesenarmes gezeigt. Ein Rückstellelement 40 an der Oberseite des Oberteils 10 ist bereits in der Befestigungseinrichtung 11 formschlüssig verriegelt und mit den Verstelleinrichtungen 50 innerhalb der Führungsschiene 45 geführt. Die Klappe 12 ist noch nicht geschlossen. Die anderen drei Rückstellelemente 40 sind noch nicht in den Führungsschienen 45 und den Verstelleinrichtungen 50 eingeführt und fixiert. Es ist zu erkennen, dass alle Rückstellelemente 40 an dem Unterteil 20 befestigt sind, sodass jeweils zwei Rückstellelemente 40 paarweise einander gegenüberliegen. Dadurch wird sichergestellt, dass aus einer Ausgangsstellung heraus eine Verschwenkung in beide möglichen Schwenkrichtungen um den jeweiligen rotatorischen Freiheitsgrad herum erfolgen und eine Rückstellbewegung mit einer entsprechenden Rückstellkraft erfolgen kann.
In der 8 ist eine weitere Ausgestaltung der orthopädietechnischen Gelenkeinrichtung in Gestalt ebenfalls eines Prothesenarmes dargestellt. Der grundsätzliche Aufbau unterscheidet sich dabei nicht von der Ausführungsform gemäß der 1. Auch hier stehen zwei Schwenkachsen 31, 32, die im Wesentlichen senkrecht zueinander in dem Ellipsoidgelenk 30 orientiert sind, zur Verfügung. Das Unterteil 20 kann somit zwei Verschwenkbewegungen um die Schwenkachsen 31, 32 herum ausführen, gegebenenfalls auch eine Kombinationsbewegung. Das Unterteil 20 wird über insgesamt vier Rückstellelemente 40 an dem Oberteil 10 beweglich festgelegt. Die Rückstellelemente 40 sind als elastische Bänder oder Gurte ausgeführt und in dem dargestellten Ausführungsbeispiel doppellagig innerhalb der Führungsschienen 45 geführt. Die Verstelleinrichtungen 50 sind ebenfalls in den Führungsschienen 45 geführt und begrenzen die effektive Länge der jeweiligen Rückstellelemente 40 zwischen der Verstelleinrichtung 50 und dem Unterteil 20. Die Rückstellelemente 40 sind in dem Bereich der Gelenkpfanne 35 innerhalb eines umlaufenden Ringes geführt, um die Rückstellelemente 40 bei einer Bewegung des Gelenkkopfes 34 innerhalb der Gelenkpfanne 35 zu schützen und um zu verhindern, dass die Rückstellelemente 40 sich verdrehen oder andere Gegenstände einklemmen.
In der 9 ist in einer Seitenansicht der Prothesenarm mit Oberteil 10 Unterteil 20 in einer extendierten Stellung gezeigt. Dabei erfolgt eine Verschwenkung um die zweite Schwenkachse, 32, die in der 8 dargestellt ist, sodass der Handrücken der Prothesenhand in Richtung auf das Oberteil 10 verlagert wird. Dadurch wird das an der Unterseite befestigte Rückstellelement 40 gedehnt, während das Rückstellelement 40 an der Oberseite entspannt wird. Die medial und lateral angeordneten Rückstellelemente 40 werden ebenfalls leicht verlagert, die Verformung trägt, wenn überhaupt, nur geringfügig zu einer Dehnung und damit zur Erzeugung einer Rückstellkraft in Richtung auf die Ausgangsstellung gemäß 9 bei. Durch den Ring, der außen um die Gelenkpfanne 35 herum ausgebildet ist, bleiben die Rückstellelemente 40 zu den Führungsschienen 45 ausgerichtet, sodass ein sicherer und zuverlässiger Betrieb erfolgen kann.
In der 10 ist in einer Schrägdraufsicht eine kombinierte Bewegung des Unterteils 20 relativ zu dem Oberteil 10 dargestellt. Der Gelenkkopf 34 an dem Unterteil 20 ist dabei sowohl um die zweite Schwenkachse 32 als auch um die Längserstreckung des Oberteils 10 verdreht, sodass sich der Gelenkkopf 34 aus der Gelenkpfanne 35 leicht herausgehoben hat. Dies ist an den verdrehen Rückstellelementen 40 zu erkennen. Bei einem Wegfall der äußeren Kräfte wird das Unterteil 20 in die Ausgangsstellung relativ zu dem Oberteil 10 zurück bewegt, sodass der Gelenkkopf 34 wieder in der Gelenkpfanne 35 vollständig aufgenommen wird.
In der 11 ist eine Einzelteildarstellung der Ausführungsform gemäß der 8 bis 10 gezeigt. Die Prothesenhand als Unterteil 20 ist mehrteilig aufgebaut und weist einen Grundkörper ähnlich einer Handfläche mit daran befestigten Fingern und einem Daumenmodul auf. An dem proximalen Ende des Unterteils 20 ist der Gelenkkopf 34 angeordnet, der separat ausgebildet ist und entweder dauerhaft stoffschlüssig oder auswechselbar formschlüssig an dem Grundkörper festlegbar ist. Das Oberteil 10 ist ebenfalls mehrteilig aufgebaut und weist Aufnahmen für die Schienen 45 sowie für die Gelenkpfanne 35 auf. Die Komponenten sind steckbar und fixierbar und beispielsweise durch Schrauben oder ähnliche Befestigungseinrichtungen aneinander festlegbar. Ebenso können die Führungsschienen 45 in dem Oberteil 10 über Schrauben oder andere Befestigungselemente fixiert werden. Sowohl der Gelenkkopf 34 als auch die Gelenkpfanne 35 sind als Eigelenk oder Ellipsoidgelenk ausgebildet, sodass sich eine Tätigkeit in mehreren Ebenen um mehrere Achsen, vorliegend um zwei Achsen leicht erreichen lässt. Die Hauptbeweglichkeit erfolgt, um die zweite Schwenkachse 32 entlang der Längserstreckung des Ellipsoidgelenkes.
In der 12 ist eine perspektivische Einzeldarstellung der Führungsschienen 45 mit dem Rückstellelement 40 und der Verstelleinrichtung 50 dargestellt. In dieser Ausführungsform weist die Führungsschiene 45 an ihren oberen, nach innen ragenden Schienenteilen nach unten gerichtete Formschlusselemente 46 in Gestalt von Zähnen auf, die in den Darstellungen in der 13 deutlicher zu erkennen sind. Die Darstellungen in der 13 zeigen eine Schnittdarstellung ohne das Rückstellelement. Die Verstelleinrichtung 50 ist an dem Rückstellelement 40 fixiert und wird durch die Zugspannung in dem vorgespannten Rückstellelement 40 nach oben gegen die Formschlusselemente 46 gedrückt. Die Verstelleinrichtung 50 weist seitlich über das Rückstellelement 40 herausstehende Vorsprünge ähnlich dem Sicherungsstift auf und kann durch Herunterdrücken außer Eingriff mit den Formschlusselementen 46 gebracht werden. Die Verstelleinrichtung 50 wird dann an die gewünschte Position verschoben und losgelassen, sodass die seitlichen Vorsprünge, wie in der unteren Darstellung der 13 gezeigt, wieder in Eingriff mit den Formschlusselementen 46 treten.
In den 14 und 15 sind ein Rückstellelement 40 mit einer Verstelleinrichtung 50 und einem verschieblich auf dem Rückstellelement 40 angeordneten Sicherungsstift 41 dargestellt. Der Sicherungsstift 41 ist stufenlos verlagerbar und an dem Rückstellelement 40 fixierbar ausgebildet. Der Sicherungsstift 41 begrenzt die wirksame Länge des Rückstellelementes 40 oder ermöglicht eine Veränderung der Vorspannung des elastischen Elementes des Rückstellelementes 40. Die Verstelleinrichtung 50 weist eine über die nicht dargestellte Führungsschiene 45 hinausragende Bedienfläche auf, die innerhalb der zentralen Ausnehmung der Führungsschiene 45 verschieblich geführt werden kann. Seitlich davon ragen die korrespondierend zu den Formschlusselementen 46 geformten Vorsprünge über die Breite des Rückstellelementes 40 hinaus, um mit den Formschlusselementen 46 in Eingriff treten zu können.
In der 16 sind Einzeldarstellungen des Rückstellelementes 40 gezeigt, bei denen sowohl ein elastisches Element 43 als auch eine Begrenzungseinrichtung 60 dargestellt sind. In den beiden linken Figuren sind in einer Seitenansicht und in einer Draufsicht ein Rückstellelement 40 mit einer Begrenzungseinrichtung 60 aus einem flexiblen, nicht elastischen Material gezeigt, an das sich ein elastisches Element 43 anschließt. Das elastische Element 43 weist ebenfalls die Form eines Gurtes auf und ist beispielsweise proximal zu der Begrenzungseinrichtung 60 angeordnet. Wird eine nicht dargestellte Verstelleinrichtung in den Bereich der Begrenzungseinrichtung 60 verlagert und dort beispielsweise formschlüssig mit einer der Führungsschienen verriegelt, findet keine elastische Verlagerung des Unterteils relativ zu dem Oberteil in Zugrichtung statt. Eine Verlagerung in Richtung auf das elastische Element 43 oder die elastischen Abschnitt ist jedoch möglich. Wird die nicht dargestellte Verstelleinrichtung in den Bereich des elastischen Elementes 43 oder des elastischen Abschnittes 43 verlagert, kann eine Verschwenkung des Oberteils relativ zu dem Unterteil aufgrund der Längung des elastischen Elementes 43 erfolgen.
Zwei weitere Ausgestaltungen des Rückstellelementes 40 sind in den beiden rechten Darstellungen in der 16 in Seitenansicht gezeigt, die eine parallele Anordnung oder Parallelschaltung eines elastischen Elementes 43 und einer Begrenzungseinrichtung 60 zeigen. In der oberen Darstellung sind die beiden Komponenten an ihren beiden Enden miteinander verbunden, wobei die Begrenzungseinrichtung 60 länger als das elastische Element 43 ist. Eine Dehnung des elastischen Elementes 43 ist dann nur soweit möglich, bis der Gurt als Begrenzungseinrichtung 60 maximal gestreckt ist. In der unteren Darstellung ist die Begrenzungseinrichtung 60 kürzer als das elastische Element 43 und beispielsweise auf der Oberseite des elastischen Elementes 43 aufgenäht, wodurch der gleiche Effekt wie in der linken Darstellung erzielt wird.
In der 17 ist in einer perspektivischen Darstellung eine Protheseneinrichtung einer unteren Extremität dargestellt. Die Prothese bildet eine orthopädietechnische Gelenkeinrichtung mit einem Oberteil 10 in Form eines Prothesenunterschenkels mit einer proximalen Befestigungseinrichtung zur Festlegung des Prothesenunterschenkels an einem Oberschenkelschaft. Innerhalb des Prothesenunterschenkels ist ein Prothesenkniegelenk mit einem Aktuator oder einem Dämpfer angeordnet. In dem distalen Bereich des Oberteils 10 ist ein Gelenk 30 ausgebildet, das einen Prothesenfuß als Unterteil 20 schwenkbar mit dem Oberteil 10 verbindet. Das Gelenk 30 ist beispielsweise als Kugelgelenk oder Ellipsoidgelenk ausgebildet, sodass zwei Schwenkachsen, die nicht dargestellt sind, ausgebildet werden. Der Prothesenfuß als Unterteil 20 kann eine Verschwenkung innerhalb der Sagittalebene nach anterior und posterior sowie eine Verschwenkung innerhalb der Frontalebene nach medial und lateral ausführen. An der Außenseite sowohl des Oberteils 10 als auch des Unterteils 20 sind insgesamt vier Rückstellelemente 40 angeordnet, die wie oben beschrieben aufgebaut sind und das Unterteil 20 elastisch in Richtung auf das Oberteil 10 vorspannen. Eine Verschwenkung aus der dargestellten Ausgangsstellung in eine der möglichen Verschwenkrichtungen hat zur Folge, dass zumindest ein Rückstellelement 40 gedehnt wird, wodurch eine Rückstellkraft in Richtung auf die Ausgangsstellung ausgeübt wird. Die Rückstellkraft ist einstellbar, wie oben ausgeführt. Grundsätzlich ist auch eine Begrenzungseinrichtung zur Limitierung der maximalen Verschwenkung in die jeweilige Richtung möglich und vorgesehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1962734 B1 [0004]

Claims

Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung mit einem Oberteil (10) und einem Unterteil (20), zwischen denen ein Gelenk (30) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (30) zumindest zwei Schwenkachsen (31, 32) ausbildet, die nicht parallel zueinander orientiert sind und dass zumindest ein Rückstellelement (40) an dem Oberteil (10) und dem Unterteil (20) befestigt ist, wobei das Rückstellelement (40) ein elastisches Element (43) aufweist, das bei einer Verschwenkung des Oberteils (10) relativ zu dem Unterteil (20) aus einer Ausgangsstellung eine Rückstellkraft in Richtung auf die Ausgangsstellung ausübt.
Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (30) einen Gelenkkopf (34) und eine Gelenkpfanne (35) aufweist und als Kugelgelenk oder Ellipsoidgelenk ausgebildet ist.
Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachsen (31, 32) senkrecht zueinander orientiert ausgebildet sind.
Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (30) zumindest einen translatorischen Freiheitsgrad (33) aufweist.
Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Rückstellelemente (40) an dem Oberteil (10) und dem Unterteil (20) befestigt und in unterschiedlichen, insbesondere entgegengesetzten Richtungen wirksam angeordnet sind.
Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement (40) als Zugelement, Gurt, Band oder Elastomer ausgebildet ist und zumindest eine zugstarre, flexibele Komponente () aufweist.
Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement (40) lösbar an dem Oberteil (10) und/oder dem Unterteil (20) befestigt ist.
Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rückstellelement (40) eine Verstelleinrichtung (50) zur Einstellung der Rückstellkraft zugeordnet ist.
Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (50) verlagerbar und fixierbar an dem Rückstellelement (40), dem Oberteil (10) und/oder dem Unterteil (20) gelagert ist.
Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (50) in diskreten Schritten oder kontinuierlich verlagerbar an dem Oberteil (10) und/oder dem Unterteil (20) gelagert ist.
Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (50) motorisch angetrieben ist.
Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Begrenzungseinrichtung (60) zur Begrenzung einer Verschwenkung um zumindest eine der Schwenkachsen (31, 32) verstellbar an dem Rückstellelement (40), dem Oberteil (10) und/oder dem Unterteil (20) gelagert ist.
Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinrichtung (60) als flexibles, zugstarres Element, insbesondere als Gurt, Band oder Kabel, oder als ein Schieber oder Formschlusselement (41 )ausgebildet ist.
Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als Prothesenhandgelenk oder als Prothesenknöchelgelenk ausgebildet ist.
Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement (40) das Oberteil (10) an dem Unterteil (20) befestigt.
Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement (40) eine Rückstellkraft bei einer Verschwenkung um jede Schwenkachse (31, 32) in Richtung auf die Ausgangsstellung ausübt.