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Beinstütze Die Erfindung bezieht sich auf eine Beinstütze aus starren,
an Oberschenkel, Unterschenkel und Fuß zu befestigenden Streben, die einem Patienten
das Gehen erleichtern oder ermöglichen soll, der infolge eines Unfalls, einer Krankheit
oder eines angeborenen Fehlers nicht in der Lage ist, die zum Gehen notwendigen
Muskelbewegungen auszuführen.
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Man hat bereits versucht, eine Beinstütze für diesen Zweck geeignet
zu machen, indem man in der Höhe des Knies ein Gelenk vorgesehen und an diesem ein
Schloß angebracht hat, das während des Gehens das Gelenk bei jedem Schritt selbsttätig
verriegeln soll, sobald das Bein in eine gestreckte Lage kommt. Auf diese Weise
soll die Standfestigkeit der Stütze gewährleistet sein, wenn das Körpergewicht sich
beim Gehen auf das schwache Bein verlagert.
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Die bekannten Beinstützen dieser Art haben sich jedoch nicht als
genügend zuverlässig erwiesen. Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß
die Verriegelung des Kniegelenkes auf hydraulischem Wege vorgenommen worden ist,
und zwar mit Hilfe eines unter dem Fußende der Stütze angeordneten balgartigen Behälters,
der sich unter der Last des Körpergewichtes zusammendrückt und dabei die in ihm
befindliche Flüssigkeit herausdrückt und zum Vorschieben des Gelenkgliedes in seine
Verriegelungsstellung verwendet.
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Abgesehen davon, daß diese Beinstützen bei der geringsten Undichtheit
in dem Flüssigkeitssystem unbrauchbar werden, haben sie insbesondere den Nachteil.
daß ihre Standsicherheit davon abhängt, daß sie im richtigen Augenblick des Gehens
mit dem Körpergewicht belastet werden und sich in gestreckter Stellung befinden.
Wie sich beim Gebrauch dieser Stützen gezeigt hat, kommt es oft vor, daß sich das
Körpergewicht beim Gehen auf die Stütze legt, bevor die gestreckte Beinstellung
erreicht worden ist, und daß der vorgeschobene und unter dem Druck des Körpergewichtes
feststehende Riegel ein Erreichen der standsicheren Strecklage unmöglich macht.
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Gemäß der Erfindung wird für eine Beinstütze aus starren Streben
mit Kniegelenk und sich beim Gehen selbsttätig öffnendem und schließendem Gelenkriegel
in Vorschlag gebracht, daß das Fuß stück der Beinstütze etwa in der Höhe des Fußgelenkes
mit den Unterschenkel streben gelenkig verbunden ist und daß das Schwenken der Unterschenkelstreben
gegenüber dem Fuß stück nach vorn eine Entriegelung des Kniegelenkes entgegen Federwirkung
herbeiführt, während das Zurückgehen der Teile in die Normalstellung wieder die
Verriegelung bei gestreckter Beinstellung ermöglicht.
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Bei einer solchen Ausbildung der Stütze gelangt der Fuß unter der
Wirkung der Riegelfeder sofort
wieder in die normale Stellung zum Bein, wenn das
Bein beim Gehen etwas angehoben wird, und damit gelangt auch der Riegel wieder in
diejenige Stellung, in der er ohne weiteres die Verriegelung des Kniegelenkes ermöglicht,
sobald das Bein in eine gestreckte Lage gelangt.
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Beim Erfindungsgegenstand ist somit jeder Einfluß des Körp ergewichtes
auf die Verriegelungseinrichtung ausgeschaltet und dadurch die Standsicherheit der
Stütze unter allen Umständen gewährleistet. Der Erfindungsgegenstand hat den weiteren
Vorteil, daß er infolge der gelenkigen Anordnung des Fußendes der Stütze ein natürliches
leichtes Gehen ermöglicht. Dazu kommt, daß die Unzuverlässigkeit einer hydraulischen
oder pneumatischen Steuerung der Verriegelungseinrichtung vermieden wird.
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Es ist zwar eine Beinstütze bekannt, bei der das Fuß stück an der
Unterschenkelstrebe gelenkig befestigt ist. Bei der bekannten Beinstlitze ist jedoch
die Lage des Fuß stückes ohne Einfluß auf die Verriegelung der Gelenkverbindung
zwischen der Oberschenkel strebe und der Unterschenkelstrebe. Zur Verriegelung dient
vielmehr eine Einrichtung, die auf einem zwischen den beiden Streben angeordneten
Verbindungsstück vorgesehen ist und aus einem Riegel besteht, der mit Hilfe eines
beim Biegen des Kniees durch die Oberschenkelstrebe betätigten Hebels bewegt wird.
Gegenüber einer Beinstütze dieser Art ist der Erfindungsgegenstand sowohl in seiner
Bauart als auch im Gebrauch und in der Unterhaltung wesentlich einfacher.
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Die erfindungsgemäße Beinstütze soll derart an gebracht werden, daß
sie durch die Kleider verdeckt ist. Sie wird am Bein nach den Angaben des Orthopädisten
durch Riemen, Bänder oder sonstige Bindemittel befestigt. Nach dem Anlegen der Beinstütze
ist der Patient in der Lage, durch einfache Bewegungen des Rumpfes sicher und normal
zu gehen und dabei große oder kleine Schritte zu machen.
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Die erfindungsgemäße Beinstütze kann von Personen jeden Alters benutzt
werden, welche die zum Gehen notwendigen Nluskelkräfte nicht besitzen. Insbesondere
im Fall der Polyomyelitis dient auch die Erfindung dem Kranken zur Rückgewinnung
der verlorenen Kräfte, denn das schwache Bein arbeitet mit der Beinstütze mit den
natürlichen Muskelbewegungen wie vor der Krankheit. Die erfindungsgemäße Beinstütze
kann auch vorteilhaft als Beinersatz dienen, weil das Kunstbeill auf der Beinstütze
als Bewehrung hergestellt werden kann und sich dabei durch verschiedene besondere
Vorrichtungen ergänzen läßt.
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Weitere Besonderheiten und Vorteile der erfindungsgemäßen Beinstütze
ergeben sich aus der Beschreibung eines für das rechte Bein dienenden Ausführungsbeispiels
an Hand der Zeichnung.
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Fig. 1 und 2 sind Ansichten, jeweils von der Außenseite und von der
Innenseite, einer Beinstütze für das rechte Bein in der normalen, d. h. gestreckten
Lage; Fig. 3 ist eine Ansicht der Beinstütze von der Rückseite in der gleichen Lage;
Fig. 4 und 5 sind Teilansichten von der Außenseite und zeigen die Einzelheiten des
Kniegelenkes in zwei verschiedenen Lagen; Fig. 6 ist eine Ansicht von der Außenseite
einer rechten Beinstütze in etwas gebeugter Lage zu Beginn eines Schrittes; Fig.
7 zeigt die rechte Beinstütze stärker gebeugt, und zwar in der Lage unmittelbar
vor dem Verschwenken nach vorn zur Ausführung eines Schrittes; Fig. 8 ist eine Seitenansicht
der Beinstütze in der Sitzlage: Fig. 9 ist eine Schnittansicht des Kniegelenkes
in größerem Maßstab.
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Die Beinstütze, die doppelseitig ausgebildet ist, besitzt auf der
Außenseite eine Schenkelschiene 2 und eine Unterbeinschiene 3, die durch eine Gelenkschraube
oder einen sonstigen Gelenkzapfen 4 (Fig. 9) derart miteinander verbunden sind,
daß dadurch ein Kniegelenk entsteht.
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Die dem Gelenk entsprechenden Enden der Schienen sind geg,tbenenfalls
verbreitert und mit einander gegenüberliegenden Kreisnuten19' und 19" (Fig. 9) versehen,
die zentrisch zur Gelenkschraube 4 verlaufen. In diesen Nuten, die sich gegenseitig
ergänzen, liegt ein Stütz- und Führungsring 20', der Stütz- urun,,,rig ehenfalls
die Schraube 4 zentrisch umgibt.
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Das untere Ende der Unterschiene 3 ist durch eine Gelenkschraube
oder einen sonstigen Zapfen 18 mit einer Fußschiene 16 verbunden, die einen Schuh
1 c trägt. Die Enden der Schienen 3 und 16 können auch zentrisch zur Schraube des
Fußgelenkes mit Kreisnuten versehen sein, die zur Aufnahme eines Stütz und Führungsringes
dienen.
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Auf der Innenseite besitzt die Beinstütze eine Schenkelsdiene 22,
eine Unterbeinschiene 23 und eine Fußschiene 24. Diese Schienen sind derart gekrümmt.
daß sie den entsprechenden Umrissen des Beines ungefähr folgen. Sie sind unter sich
in gleicher Weise wie die Schienen 2, 3 und 16 der Außenseite verhunden. Die Gelenkschrauben
oder Gelenkzapfen sind hier mit 21 und 17 bezeichnet. Um die Gelenk-
schrauben können
wieder Stütz- und Führungsringe in sich gegenseitig ergänzenden Nuten gelagert sein.
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Vorzugsweise ist das untere Ende der Unterbeinschiene 23 mit einem
seitlichen Ansatz 20 versehen, der als Anschlag mit der Schiene 24 zusammenwirkt.
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Die Unterbeinschiene 3 der Außenseite kann ebenfalls mit einem seitlichen
Ansatz 19 versehen sein, der den gleichen Zweck erfüllt und das Verschwenken der
Fuß schienen nach hinten über die Verlängerung der Unterbeinschienen hinaus verhindert.
Das Kniegelenk ist beispielsweise nur auf der Außenseite mit einem Anschlag versehen,
der das Verschwenken der Unterbeinschienen nach vorn über die Verlängerung der Schenkelschienen
hinaus verhindert. Dieser letztere Anschlag kann zweckmäßig in sehr einfacher Weise
durch die hintere Kante der Büchse 5 gebildet sein.
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Mit 1, 1 la und lb sind Verbindungsbügel aus Stahl oder Aluminium
bezeichnet, die zur Verbindung des Beines mit den verschiedenen Teilen der Beinstütze
dienen sollen.
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Die zur Betätigung der Beinstütze dienende Vorrichtung befindet sich
auf der Außenseite.
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Das obere Ende der Unterbeinschiene 3 ist mit einem Verlängerungsansatz
3 3a (Fig. 1, 3, 4 und 5) versehen, der als Riegel zum Sperren dienen soll. Der
andere Teil der Sperrvorrichtung besteht aus einer Büchse 5, die verschiebbar auf
der Schenkelschiene 2 sitzt und deren Gestalt derart gewählt ist, daß sie nach unten
hin über den Riegel 3 3a geschoben werden kann, um diesen dadurch festzustellen
und die Unterbeinschiene 3 in der in den Fig. 1, 3, 4 und 9 dargestellten Weise
zu sperren. Die Büchse 5 ist durch eine Stange 6 verlängert, die an der Schiene2
entlanggleiten kann und deren oberes Ende fest an einem Schieber 7 angreift, der
verschiebbar auf der Schenkelschiene 2 gelagert ist. Die Stange 6 gleitet auch in
einer an der Schiene 2 befestigten Führung 9.
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Zwischen der Büchse 5 und der Führung 9 sitzt auf der Stange 6 eine
Schraubenfeder 10, die sich mit einem Ende gegen die Führung 9 stützt, um die Büchse
5 nach unten hin über den Riegel 3a hinweg zu schieben und dadurch die Unterbeinschiene
3 in der Verlängerung der Schenkelschiene 2 festzustellen.
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Diese Lage entspricht somit dem gestreckten Bein (Fig. 1).
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Über dem Schieber 7 ist ein Riegel 8 vorgesehen, der sich längs der
Schiene 2 verschieben läßt und in zwei Endlagen mit Hilfe eines Splintes oder eines
ähnlichen Teiles 8 8a (Fig. 1 und 3) festgestellt wird, indem der Splint zu diesem
Zweck in eines der beiden Löcher 2a, 2 b der Schiene 2 (Fig. 3) eingesteckt wird.
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Sitzt der Splintt8a im Loch2a, so ist der Riegel 8 in der tiefsten
Lage festgestellt und liegt am Schieber 7, so daß die Büchse 5 mit dem Riegel 3a
der Unterbeinschiene 3 im Eingriff gehalten wird. Die Büchse 5 kann sich also dann
nicht heben, und die Unterbeinschiene 3 ist in der in Fig. 1 dargestellten Lage
fest verriegelt.
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Sitzt nun aber der Splint im Loch2b, so ist der Riegel 8 in der obersten
Lage, also in einem Abstand vom Schieber 7 festgestellt, der dann ungehindert auf
der Schiene 2 gleiten kann. In diesem Fall wird die Büchse 5 in der unteren Lage,
also in Eingriff mit dem Riegel 3 3a nur durch die Einwirkung der Feder 10 gehalten.
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Auf der Unterbeinschiene 3 ist eine weitere Stange 11 angeordnet,
die fest mit zwei auf der Unterbeinschiene gelagerten Schiebern 12 und 14 verbunden
ist.
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Die Stange ist selbst in einer fest an der Unterbeinschiene sitzenden
Führung 13 gelagert. Der obere
Schieber 12 trägt eine Zunge lla,
welche die Verlängerung der Stange 11 bildet und deren oberes Ende dem unteren Ende
der Büchse 5 gegenüberliegt, die zum Sperren des Riegels3a der Unterbeinschiene
dient (Fig. 3).
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Zwischen der feststehenden Führung 13 und dem unteren Schieber 14
ist eine auf der Stange 11 sitzende Feder 15 eingeschaltet, die sich mit einem Ende
gegen den Schieber 14 stützt, um diesen gegen das obere Ende 16a der den Schuh tragenden
Schiene 16 zu drücken. Ein wesentliches Niierkmal besteht hier darin, daß die beiden
Berührungsflächen des Schiebers 14 und der Schiene 16 schräg verlaufen, wobei die
Schrägfläche 16a der Schiene 16 nach hinten abläuft.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Beinstütze ist folgende:
Das schwache oder kranke Bein wird zwischen den Schienen und an den Bügeln 1, 1
ci und 1 b durch geeignete Riemen und Dämpfer befestigt, die nicht in der Zeichnung
dargestellt sind. Befindet sich nun die Beinstütze in der in Fig. 1 dargestellten
gestreckten Lage, so sind Riegel 3 ci und Büchse 5 gesperrt. Das Kniegelenk kann
nicht nachgeben (Fig. 3 und 4), weil die Büchse 5 mit dem Riegel 3 ci der Unterbeinschiene
im Eingriff steht. Zum Gehen muß der Benutzer vor allem den Riegel 8 anheben und
in der oberen Lage feststellen, wozu der Splint 8 ci in das Loch 2 b gesteckt wird.
Die Büchse 5 wird dann mit dem Riegel 3a nur durch die Feder 10 im Eingriff gehalten.
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Will der Benutzer mit dem kranken Bein einen Schritt machen, so überträgt
er natürlich sein Körpergewicht auf das andere Bein, das er bereits nach vorn verschwenkt
hat. Er neigt sich selbst nach vorn, so daß das kranke Bein zunächst das Bestreben
hat, sich in bezug auf den Fuß nach vorn in Richtung des Pfeiles F in Fig. 1 zu
verschwenken. Die aus den stets fest miteinander verbundenen Schienen 2 und 3 bestehende
Bewehrung sowie die entsprechenden Schienen 22 und 23 schwingen um die Gelenke 18
und 17 des Fußes. Dabei gleitet die Schrägfläche des Schiebers 14 auf der Schrägfläche
16a der Schiene 16. Der Schieber 14 wird mit der Stange 11 und dem Schieber 12 entgegen
der Wirkung der Feder 15 gehoben.
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Während des Hebens der Stange 11 drückt die Zunge 11 ci die Büchse
5 nach oben (Fig. 5), wodurch der Riegel 3 3a freigegeben wird. Das Kniegelenk kann
arbeiten, und der Benutzer kann das Knie beugen und den hinteren Teil des Beines
mit dem Fuß etwas heben, um das Bein nach vorn zu verschwenken.
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Gleichzeitig wird das Fußgelenk durch die Feder 15 und die Schrägflächen
14a und 16a selbsttätig wieder gestreckt. Die Beinstütze gelangt also in die Lage
gemäß Fig. 7. Die Büchse 5 wird durch die Feder 10 mit der Stange 6 in die Anfangslage
zurückgebracht, jedoch ist der Riegel der Unterbeinschiene ganz aus der Büchse 5
herausgerückt.
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Streckt der Benutzer nun das Bein, indem er es in Richtung des Pfeiles
Fl (Fig. 7) verschwenkt, so verdrängt der Riegel 3 a die Büchse 5, die unten vorzugsweise
etwas schräg abgeschnitten ist. Nach dem Strecken schnappt der Riegel 3 a unter
der Einwirkung der Feder 10 wieder in die Büchse 5 ein. Das Kniegelenk ist dann
wieder gesperrt, und die verschiedenen Teile der Beinstütze nehmen die in Fig. 1
dargestellten Lagen ein. Am Ende des Schrittes tritt der Fuß auf, und die Bewegung
kann gemäß der vorstehenden Beschreibung wiederholt werden.
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Will der Benutzer sich setzen, so kann er ohne weiteres die Beinstütze
in die Lage gemäß Fig. 8
beugen. Steht der Benutzer wieder auf, so schließt sich
das Kniegelenk selbsttätig im letzten Teil der Bewegung unter der Einwirkung der
Feder 10 und mit Hilfe der Büchse 5 und des Riegels 3 ci.
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Selbstverständlich kann das schwache oder das kranke Bein selbst
in der Lage nach Fig. 8 in die Beinstütze eingesetzt werden, also wenn der Benutzer
sitzt. Dadurch wird das Anlegen der Beinstütze ohne unnötige Ermüdung des Patienten
wesentlich erleichtert.
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Um dem Patienten das Strecken des Beines zu erleichtern, kann ein
geeignetes Rückzugsmittel, beispielsweise ein Federband 27, vorgesehen werden, das
mit einem Ende an einem Bügel 28 angreift, dessen Schenkel jeweils gelenkig mit
den Unterbeinschienen3 und 23 etwa in der Mitte der letzteren verbunden ist, wogegen
das andere Ende in der Mitte eines starren Bügels 29 befestigt ist, der sich in
der Höhe des Gelenkes 4 befindet.
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Der Riegel 8 dient zum Sperren des Kniegelenkes in der Schließlage.
Hierzu wird der Riegel niedergedrückt und in Berührung mit dem Schieber 7 durch
den Splint 8 ci gesperrt, der dann in das untere Loch 2 ci gesteckt wird. Zum Erleichtern
der Bedienung ist der Riegel 8 beispielsweise oben mit einem Haken 25 versehen.
Die Einstellung dieses Riegels ist die einzige Bedienung zur Benutzung der Beinstütze,
deren Wirkungsweise davon abgesehen stelbsttätig erfolgt. Eines der beweglichen
TeileS,6,7 kann aber mit einem nicht dargestellten Handgriff versehen sein, der
es im Bedarfsfall gestattet, das Schloß von Hand zu öffnen.
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Die Anordnung der Ringe 20' (Fig. 9) an jedem Gelenk sichert das
genaue Arbeiten auch ohne Schmierung.
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Zur Erzielung einer leichten und auch leicht zu bewegenden Beinstütze
ist die Anwendung von Leichtmetallen und von rohrförmigen Schienen angebracht.
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Gegebenenfalls können die Schienen des Schenkels, des Unterbeines
und des Fußes nicht aus Flachstäben, sondern aus fest miteinander verbundenen Drähten
oder gekrümmten Teilen bestehen, die aus Metall oder Kunststoff hergestellt sind
und sich mindestens teilweise den Umrissen des Schenkels und des Unterbeines anpassen.
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Die beschriebene Beinstütze kann auch als Beinersatz dienen, d. h.,
es können Kunstbeine auf Grund der Erfindung hergestellt und von Einbeinigen benutzt
werden. soweit sie sich anlegen lassen.
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Die Beinstütze kann sogar für mehrere Beinlängen einstellbar gemacht
werden. Zu diesem Zweck kann die Beinschiene 3 beispielsweise aus zwei Teilen 3
b und 3 c bestehen, die durch Schrauben oder Niete miteinander verbunden sind, wobei
die sich überdeckenden Enden mit Löchern 26 versehen sind, welche das Ändern der
gegenseitigen Lagen gestatten.
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Es können selbstverständlich gewisse Teile der erfindungsgemäß en
Beinstütze durch gleichwertige ersetzt werden. Die Feder 15, welche den Fuß in die
Anfangslage zurückbringt, kann beispielsweise durch eine Drehfeder ersetzt werden,
die um das Gelenk 18 gewickelt ist und deren Schenkel jeweils an der Beinschiene
3 und an der Fuß schiene 16 angreifen. Die Schrägflächen, welche das Heben der Stange
11 bewirken, können durch gleichwertige Mittel ersetzt werden. Die Fuß schiene kann
beispielsweise mit einem Zapfen versehen sein, der den Schieber 14 unter gleichen
Verhältnissen verdrängt. Auch das Schloß des Kniegelenkes kann in anderer Weise
ausgebildet sein, vorausgesetzt, daß es stets in gleicher Weise arbeitet.