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Beschreibung nur Patentantrag für ein Gehsicheres Kniegelenk für
Kosmetische Rohr-Skelett-Prothesen (für Oberschenkelamputierte).
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Das gehsichere Kniegelenk für Kosmetische Rohrskelsttprothesen wird
eingasetzt bei Oberschenkelprothesen, die ans Stahl- oder aluminiumrohr gefertigt
werden und eine kosmetische Verkleidung aus Moltopren oder anderem Material erhalten.
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Die Rohrklemmvorrichtungen am Unterschenkel und Oberschenkelteil des
Kniegelenkes nehmen dabei das Unterschenkelrohr mit Fuß une das Oberschenkelrohr
mit Oberschaft der Prothese auf.
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Folgende Forderungen waren bei der Konstruktion an das gehsichere
Kniegelenk für Rohrskelettprothesen zu stellen: 1. Abbremsung der Beugung des Prothesenknies
bei Belastung der Prothese durch das Körpergewicht des Patienten.
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2. Automatische Nachstellung der Bremswirkung bei Abnutzung der Bremsflächen.
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B. Glatte, abgerundete Außenformen, mindestens in der Bewegungsrichtung,
um Abrieb am Moltopren zu vermeiden.
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4. Platssparende, kleine Ausführung, um Unterbringung in der kosmetischen
Verkleidung der prothese möglich zu machen.
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5. Eine einstellbare Knieachsbremsung, um die Schwungphase des Unterschenkels
der prothese einetellen zu können.
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6. Die Möglichkeit, einen Knievorbringer anbringen zu können, damit
der Unterschenkel automatisch ab einem bestimmten Winkelgrad in Streckstellung gebracht
wird.
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7. Auslegung aller beweglichen Teile in einer möglichst verschleißfesten
Form und in ebenso abriebfestem material.
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Durch die Fertigung eines Keilbremssystems, wie nachfolgend beschrieben,
konnten die Forderungen 1) bis 4) gelöst werden.
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In einem Aluminiumgehäuse mit 6u mm drehrunder Bohrung und seitlichen
Deckplatten aus Stahl befindet ich eine Bremskeilscheibe aus Aluminium mit Hartstahlachse,
wie Zeichnung 1), Die Bremskeilscheibe ist eine drehrunde, gleichwinklige Keilscheibe,
deren Durchmesser 4 mm unter dem der Bohrung des Aluminiumgehäuses liegt Am Außenradius
der Bremakeilacheibe befindet sich eine eingedrehte Nut zur Aufnahme des Stahlseiles
der Kniebremsung. Die, in die Bremskeilscheibe eingepreßte Stahlachse, hat an beiden
Seiten je einen Vierkant zur Aufnahme der Oberchenkelschienen. Ferner hat die Strahlachse
eine zentrische Bohrung mit metrischem Gewinde zur Aufnahme der Sicherungsschrauben
der Oberschenkelschienen.
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Auf der Bremskeilscheibe sind am oberen Halbkreis zwei Gleitbacken
aus Polyamid fest verschraubt. Am unteren Halbkreis befinden sich-durch zwei Stahlstifte
geführt und je eine Druckfeder in die Ausgangsstellung zurückgedrückt - zwei Bremsbacken.
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Diese haben die Form von Kreissegmenten und sind mit Bremsbelegen
der Kfz-Technik versehen. Am Außenradius der Bremsbacken ist eine Polyamidschicht
aufgebracht, die eine Reibung am Aluminiumgehäuse weitgehend herabsetzt. Die Führüngaschlitze
in den Bremsbacken sind durch Langloch-Metallringe verstärkt. Der Aufnahme der Druckfedern.dienen
gegen-ständige Bohrungen in der Bremskeilscheibe und den Bremsbacken.
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Wirkungsweise: Wird die Bremskeilscheibe, die durch die Oberschenkelschienen
zum Oberschenkelteil der Prothese Verbindung hat, durch das Gewicht des Patienten
tiefer in das Aluminiumgehäuse, welches am Unterschenkelrohr der Prothese befestigt
ist, hineingedrückt, so schieben sich die beiden Bremabacken durch die Keilform
der Bremskeilscheibe nach außen gegen die seitlichen Deckplatten.
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Damit bewirken sie eine Abbremsung der Beugung. Bei Entlastung des
Kniegelenk,es drücken die beiden Druckfedern zwischen Bremskeilscheibe und Bremabacken
die letzteren in ihre Ausgangsposition zurück und das Gelenk wird-wieder frei beweglich.
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Die oberen Gleitbacken haben nur die Aufgabe, eine seitliche Führung
zu gewährleisten und Schlotterbewegungen im Gelenk au vermeiden.
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Die automatische Nachstellung der Bremswirkung wird durch das tiefere
Eintreten der Bremseilscheibe in das Aluminiumgehäuse bei Abnutzung der Bremsbacken
erreicht.
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Aufgrund des inneren Aufbaues des Gelenkes war es möglich, das Gelenk
schmaler, als alle herkömmlichen Gelenke für Prothesen dieser Art auszulegen und
im oberen Bereich das Aluminiumgehäuse fast kreisrund im Sinne der Drehrichtung
und abgerundet in der dazu querstehenden Richtung auszuarbeiten. Dadurch konnte
Punkt 4 der Forderungen erfüllt werden.
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Die einstellbare Knieachsbremsung wird durch ein doppellaufendes,
kunststoffverkleidetes Stahlseil erreicht. Das Stahlseil ist mit der Schleife, die
sich durch den Doppellauf ergib-t, im unterschenkelnahen Bereich des Aluminiumgehäuses
in einem Bohrloch durch einen querstehenden Stahlstift fixiert. Das Seil läuft dann
paarig nebeneinander im Nut des Außenradius der Bremskeilscheibe und wird durch
eine Einstellschraube, die beide Enden des Stahlseiles erfaßt und im Winkel von
ca. bO Grad zu dem anderen Bohrloch liegt, gespannt. Durch das Spannen des kunEtetoffverkleideten
Stahlseiles tritt eine Schleifwirkung an der Bremskeilacheibe ein und eine Schwungphasensteuerung
wird erreicht.
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Da das kunststoffverkleidete Staiilseil mit beiden Endpunkten im unterschenkelnahen
Bereich des Kniegelenkes gelagert ist, kann ee Eich analog der Bremskeilscheibe
bei Be- und Entlastung mit auf und abbewegen, ohne eine unbeabsichtigte BewegungEbehinderung
auszulösen. Durch die Anordnung dieser Knieachsbremsung kann Punkt 5 der gestellten
Forderungen als erreicht angesehen werden.
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Einen Vorbringer für den Unterschenkel habe ich, wie er in der Orthopädietechnik
betcannt ist, z.B. bei dem Jüpa-Knie der Firma Otto BOCK, Duderetadt, Pat.Nr. ,
neben das Unterschenkelrohr verlagert. Ein dort mit der Klemmachraube befestigtes
Stahlrohr nimmt eine Druckfeder auf, die über eine Federtasse mit Gelenkaneätzen
und zwei Stahlechienen, die an den Oberschenkelachienen hinter deren Drehpunkt enden,
das Oberschenkelteil ab 55 Grad in Streckung bzw. ab 65 Grad in Beugung drückt.
Durch Einsetzen verschieden starker Druckfedern kann Punkt 6 der Forderungen als
gelöst angesehen werden.
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Die Auslegung der beweglichen Teile meines gehaicheren Kniegelenkers
als möglichst flächige Teile ohne nennenswerte Unterschneidungen und ohne kleine
Hebel etc., gewährleistet eine weitgehende Verschleißfestigkeit. Die inneren beweglichen
Teile können bei Serienfertigung, soweit eie es noch nicht sind, leicht in Polyamid
o.ä. ausgelegt werden, wodurch eine weitere Verechleibminderung eintritt. Die vier
Drehpunkte an den Vorbringerschienen sind mit Polyamidbuchsen ausgelegt und damit
weitgehend wartungs- und verschleißfrei.
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Erläuterung: Das oben beschriebene gehsichere Kniegelenk für Oberschenkelprothesen
ist speziell für die Fertigung gehaicherer, koEmetischer Rohrskelettprothesen entwickelt
worden. Diese kosmetischen Rohrskelettprothesen sind besondere wichtig bei der Versorgung
amputierter Frauen mit Oberschenkelprothesen. Eine von mir seit etwa neun Jahren
geübte Praxis bei der Versorgung oberschenkelamputierter Brauen, Rohrskelettprothesen
mit Moltoprenverkleidung zu bauen, hat mich dazu angeregt, ein Gehsicheres Kniegelenk
für die Prothesentype zu schaffen. Dies erschien umnso wichtiger und sinnvoller,
als gehaichere SrotheEengelenke für herkömmliche Prothesen den Beweis erbracht haben,
daß damit den Patienten wesentliche Vorteile beim Prothesentragen gewährt werden
können.
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Vorteile gegenüber dem bisherigen Stand der Technik: Gegenüber den
herkömmlichen, gehsicheren Kniegelenken für Oberschenkelprothesen hat das von mir
konstruierte Gelenk den Vorteil so klein zu sein, daß es mit einer kosmetischen
Knieverkleidung leicht kaschiert werden kann. Ferner liegt es im Gewicht ca. 30%
unter dem herkömmlicher, gehsicherer Kniegelenke für Oberschenkelprothesen.
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Durch die Auslegung der beweglichen Teile in stahlverstärktem Kunststoff
ist ein weitgehend wartungsfreies Gelenk geschaffen.
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Die Wartungsfreiheit ist besonders wichtig im Hinblick auf die Verkleidung
des Gelenkes mit Weichschaumstoff und die Tatsache, daß es danach für die Wartung
kaum noch zugänglich ist.