DE19627994A1 - Oberschenkel-Prothesensystem mit kontrollierbaren Bewegungen nach Ganter - Google Patents

Oberschenkel-Prothesensystem mit kontrollierbaren Bewegungen nach Ganter

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DE19627994A1
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Herbert Ganter
Blaz Dr Santic
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Description

Die Amputation eines Oberschenkels stellt für den Betroffenen eine erhebliche Behinderung dar. Besonders Patienten, die doppelamputiert sind und den Vergleich zwischen Ober- und Unterschenkelamputation kennen, beklagen vor allem, daß der Unterschenkel der Oberschenkelprothese nicht willig beweglich ist. Die zweite Schwachstelle der bekannten Systeme stellt die Tuberabstützung und das Verziehen der Weichteile des Urogenitalsystemes dar.
Diese beiden Kriterien werden von unserem System absolut abgefangen. Durch die Implantation eines kugelartigen Kraftaufnehmers erreichen wir, daß das Stumpfende wieder belastbar wird. Durch diese Bauart entfallen die herkömmlichen, jedoch absolut lästigen schmerzerzeugenden Bauelemente der bisherigen Abstützung. Bis dato kommt es auch bei einem gutsitzenden Prothesenschaft häufig zu Druckstellen, die eine Nachpassung erforderlich machen und den Sitz der Prothese erheblich beeinträchtigen. Die gravierenden Mängel bleiben trotzdem bestehen. Ursache dieses großen Problems ist die unnatürliche Gewichtsaufnahme im Beckenbereich.
Bei der vorliegenden Erfindung wird die Kraftaufnahme über eine künstlich erzeugte Knieabstützung erreicht.
Die Anzapfung der verbliebenden Oberschenkelmuskulatur ermöglicht uns eine willentliche Steuerung des künstlichen Unterschenkels.
"Sauerbruch" hat dieses bei der künstlichen Armversorgung bereits deutlich vorgemacht. Diese willige Steuerung haben wir unserem System zugrunde gelegt. Das Grad der Behinderung wird durch diese Erfindung gravierend verringert und - was absolut Vorrang besitzt - die Psyche des Betroffenen wird deutlich positiver. Außerdem ist die bisherige Versorgung nicht in der Lage, optimale Standsicherheit mit harmonischem Bewegungsablauf zu vereinbaren.
Durch vorliegende Erfindung wird beides einträchtig miteinander verbunden.
Amputierten, die über das übliche Alltagsmaß hinaus sich bewegen möchten, wird das Knien und Aufstehen durch eigene Kraft wesentlich erleichtert.
Bei schwächeren Patienten kann der Einbau eines Elektromotores in das Knie die fehlende Kraft ergänzen. Die Steuerung dieses Motores erfolgt durch kleinste, willige Bewegungen der eigenen Oberschenkelmuskulatur.
Vor allem wird durch die bereits erwähnte Verringerung des Behinderungsgrades die für jeden Menschen wichtige Integration in die Gesellschaft (Arbeits- und Privatwelt) wesentlich verbessert und gefördert.
Die Erfindung bezieht sich auf die Oberschenkelprothese nach Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es sind mehrere Oberschenkelprothesensysteme mit mechanischen Gelenken bekannt:
Systeme mit freiem einachsigen, zweiachsigen und polyzentrischen Gelenk mit der Bremse in der Extension bis zum Anschlag, mit der Bremsung bis zur Blockade der Flexion, automatischer Kontrolle aller Bewegungen und die elektromiographisch gesteuerte Oberschenkelprothese (Horn 1972). Sehr wichtig bei jeder Oberschenkelprothese ist das statische Moment, das durch mediolatrale und anteroposterore Stabilität definiert ist. Wenn man darauf nicht achtet, wird ein größerer Energieverbrauch verursacht und die Prothese verliert ihre optimale Funkionalität. Das wichtigste Element einer Oberschenkelprothese ist das mechanische Gelenk.
Im allgemeinen ist die Phase des Klappens nicht kontrollierbar, der Schwung kann zu groß sein und es kommt zur plötzlichen Bewegung des Unterschenkels. Um die Stabilität und Funktionalität zu gewährleisten, ist eine Vielzahl der verschiedenen Gelenksysteme bekannt, die diese unkontrollierte Bewegung verlangsamen. Alle diese Systeme basieren auf der kontinuierlichen oder variablen Reibung (Friktion). In verschiedenen Phasen der Bewegung soll die Reibung nach Möglichkeit aktiviert oder deaktiviert werden. Bei einem einachsigen Gelenk versucht man die Stabilität und Aktivierung der Bremse durch Pfersedruck (Northorp), hydraulisch (Mauch) oder mit entsprechendem Grad der Knieflexion (Blatchford) zu sichern.
Es sind weiterhin polyzentrische Gelenke des Typs Striede, Lang, Röck und die 4-Band polyzentrischen Gelenke bekannt, die die physiologische Funktion des Menschengelenkes nachzuahmen versuchen.
Bei der elektromiographisch gesteuerten Oberschenkelprothese (es werden durch elektrisches Potential entsprechende Muskeln aktiviert) kann das mechanische Gelenk (bei etwa 10 Grad Flexion) mit mechanischem Zahn fixiert (versteift) werden. Bei bereits versteiftem Gelenk kann willig nur Extension ( Dehnung) und zwar durch das Aktivieren vom Stumpf entstehen. Mit dieser Prothese ist es möglich das Gehen (auch Treppengehen ) unter voller Belastung durch das Körpergewicht auszuüben. Wenn das Knie in volle Ausdehnung kommt, deblockiert sich der Zahn und die Funktion fängt von vorne an. Die Oberschenkelprothese wirkt somit als aktives Element des Skellets.
Nachteilig bei allen Oberschenkel-Prothesensystemen ist das nichtkontrollierbare Klappen des Unterschenkels (Schassies), das nur durch Reibung, Entriegelung und Verriegelung unter Kontrolle gehalten werden kann. Außerdem kann das Knien durch den Eigengewichtskraftaufwand eingeleitet werden, während das Aufheben (Aufstehen ) mit Hilfe der Handmuskeln oder Fremdenergie erfolgen kann. Das Knie wird oft mit einem Kosmetikschwamm bedeckt. Die Lebensdauer des Kosmetikschwammes ist stark begrenzt, so daß dieser im Bereich des Kniegelenkes bricht.
Mit der Ausnahme der elektromiographisch gesteuerten Oberschenkelprothese,wie erwähnt, arbeiten alle Systeme mit Schwung und Bremsung, wodurch die Bewegung zeitlich und physiologisch mit dem Willen nicht übereinstimmt. Nur durch die große Übung wird das Gehen gelernt.
Die Stützung des Oberschaftes muß bei herkömmlichen Prothesen stets an den Körper angepaßt werden und ist für den Patienten nicht immer angenehm.
Diese Nachteile werden bei dem erfindungsgemäßen Oberschenkel-Prothesen­ system mit kontrollierbaren Bewegungen aufgehoben.
Bei dieser Erfindung wird die willige Muskelbewegung des Oberschenkels (Muskeltonus) über zwei schnell demontierbare Stifte im vorderen und hinteren Stumpfteil durch zwei Zugbügel bzw. Seile auf den Gelenkmechanismus übertragen und gleichzeitig durch das Drehmoment einer elektrischen Dreheinrichtung, die über Drehschalter von der geringsten willigen Rotation des mechanisches Gelenkes in gewünschter Drehrichtung schaltbar ist.
Die Gewichtsabstützung erfolgt am untersten Teil des Stumpfes, am sogenannten Gewichtsaufnahmelager, dessen Ende als Implantat mit Oberschenkelknochen verbunden ist. Dadurch entfällt die Abstützung im oberstem Teil des Oberschaftes, die unangenehme Schmerzen und öfters Druckstellen verursachen kann. Das Gehen und Knien ist stets kontrollierbar und erfolgt als gewöhnliches Spiel zwischen der Kontraktion und Dehnung der Oberschenkelmuskeln mit beliebigen Winkeln, jedoch unterstützt durch Elektroeinrichtung, ohne oder mit Bremsung und Sperrzahn.
Die von den Oberschenkelmuskeln mitgeführten Stifte sind im Oberschaft geradlinig geführt. An ihren Enden sind vorne und hinten je Seite des Oberschafts zwei Zugseile verbunden, die durch ein Getriebe, z. B. Seiltrommelgetriebe, Zahnradgetriebe, die übersetzte Schwenkbewegung des mechanischen Gelenkes und des damit verbundenen Unterschenkels gewährleistet, wodurch die allgemeinen physiologischen Bewegungen (Gehen, Knien und Aufstehen ) willig, vorwiegend durch Muskeltonus der beiden Oberschenkel, als auch (bei schwachen Patienten) mit Hilfe von Fremdenergie, erreicht werden.
Die Kraftabstützung des Oberschaftes erfolgt bei der erfindungsgemäßen Oberschenkelprothese am kugelförmigen Lager des Stupfunterteiles, wodurch keine Druckstellen am Körper entstehen und die individuelle Formanpassung des Oberschaftes völlig entfällt.
Ein weiterer Vorteil dieser Prothese liegt im kosmetischen Bereich. Der Spalt, der beim Knien zwischen dem Ober- und Unterschenkel entsteht, ist mit einem teleskopartigen Kniemantel stets überbrückt. Es gibt keine Ermüdung und keinen Bruch des Kosmetikschwammes.
Gegenüber dem Stand der Technik bringt somit die erfindungsgemäße Oberschenkelprothese eine Veränderung gewaltigen Ausmaßes in der Funktion der Prothese.
Die Erfindung wird in den Fig. 1 bis 13 gezeigt und naher beschrieben. In den Fig. 1 bis 6 werden zwei Oberschenkelprothesen mit gleichem Funktionsprinzip gezeigt und beschrieben, jedoch mit unterschiedlichen Gelenkmechanismen. Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenaufsicht eines Oberschenkel-Prothesensystems in ausgestreckter Stellung mit Kniegelenk-Innenradpaar-Getriebe;
Fig. 2 eine Ansicht von vorne eines Oberschenkel-Prothesensystems in ausgestreckter Stellung mit Kniegelenk-Innenradpaar-Getriebe;
Fig. 3 eine Seitenaufsicht eines Oberschenkel-Prothesensystems in der Kniestellung mit Kniegelenk-Innenradpaar-Getriebe;
Fig. 4 eine Seitenaufsicht eines Oberschenkel-Prothesensystems in ausgestreckter Stellung mit Kniegelenk-Planetengetriebe;
Fig. 5 eine Ansicht von vorne eines Oberschenkel-Prothesensystems in ausgestreckter Stellung mit Kniegelenk-Planetengetriebe;
Fig. 6 eine Seitenaufsicht eines Oberschenkel-Prothesensystems in der Kniestellung mit Kniegelenk-Planetengetriebe;
Fig. 7 eine Seitenaufsicht eines Oberschenkel-Prothesensystems in ausgestreckter Stellung mit Kniegelenk-Seilzuggetriebe;
Fig. 8 eine Ansicht von vorne eines Oberschenkel-Prothesensystems in ausgestreckter Stellung mit Kniegelenk-Seilzuggetriebe;
Fig. 9 eine Seitenansicht des Stiftschnellverschlusses;
Fig. 10 eine Draufsicht des Stiftschnellverschlusses;
Fig. 11 ein Detail der Seilverbindung mit der Bolzenbüchse;
Fig. 12 ein Detail der stufenlosen Radiuseinstellung;
Fig. 13 einen Implantat mit Kraftaufnehmer
Fig. 1 und 2 zeigen ein Oberschenkei-Prothesensystem in ausgestreckter Stellung, bei dem das künstliche Kniegelenk ein Innenradpaar-Getriebe aufweist.
Die Muskelbewegung des Oberschenkels 1 wird über Stift 2 im vorderen und Stift 3 im hinteren Stumpfteil durch Seil 4a, b und 5a, b, das stets die Bolzenbüchsen 2a, b, 3a, b umschlingt, auf den Gelenkmechanismus 6 übertragen. Die Stifte 2, 3 werden von den Langlöchern (Aussparungen) 7, 8 auf den Oberschaft 9 geführt. Der stumpfumhüllende Oberschaft 9 und die Bolzenbuchsen 2a, b, 3a, b mit Stiftenden 2c, d; 3c, d (Fig. 2) mit den Seilen 4, 5 sind mit Außenhaut Schutzmantel 10 geschützt. Durch die Kontraktion der Muskeln auf den Oberschenkelmuskeln 1a wird die Scheibentrommel 11 um die Schwenkachse 12 gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Die Schwenkachse 12 befindet sich am Lagerbock 13, der auf dem stumpfumhüllenden Oberschaft 9 durch Schrauben 9a, b, c, d verschraubt ist. An der Scheibentrommel 11 befindet sich ein Zahnsegment 14 mit Innenverzahnung stets im Eingriff mit dem Ritzel 15. Der Ritzel 15 ist im Lagerbock 13 gelagert und weist je Seite eine abgeflachte Stumpfwelle 16 und 17 auf, über die die Gabel 18a, b des künstlichen Unterschenkels 19 gekoppelt ist. Schwenkt man durch Muskeltonus über Stifte 2, 3 und Zugseile 4, 5 die Scheibentrommel 11 und mit ihr das Zahnsegment 14 z. B. gegen den Uhrzeigersinn (Fig. 3), so wird in der gleichen Richtung der Ritzel 15 mit dem Unterschenkel 19 geschwenkt. Durch unterschiedliche Radien des Zahnsegmentes 14 und des Ritzels 15 wird eine Übersetzung der Schwenkbewegung gewährleistet, so daß der Ritzel 15 und Unterschenkel 19 eine größere Schwenkung von ca 130 Grad (Fig. 2) zurücklegen.
Am Unterschenkel 19 ist die Kniescheibe 20 und Kniemantel 21 verbunden. Die Gewichtabstützung erfolgt am untersten Teil des Stumpfes 22, am kugelförmigen Gewichtsaufnahmelager 23, dessen Ende 24 als Implantat mit Oberschenkel­ knochen verbunden ist. Der Oberschaft 9 kann relativ kurz gebaut werden, da er oberhalb des Gewichts-Aufnahmelagers 23 nur für die Stabilisierung und Momentübertragung vorgesehen ist. Am Unterschenkel 19 ist eine geformte Kunststoffkniescheibe 20 verschraubt, die zur Abstützung des Kniegelenkes 6 und zur Kraftübertragung beim Knien dient. Der Kniemantel 21 ist wie ein Teleskopgelenk geformt und sorgt für die Überdeckung des Kniegelenkes 6 in jeder Lage. Die Scheibentrommel 11 weist in ihrer Wand 11a die Aussparung 11b als Drehsicherung für das Zahnsegment 14 auf.
An ihren beidseitigen kreisförmigen Deckeln 25,26 sind jeweils drei Anpaßlöcher 28 und 29 für die Ankoppelung des vorderen und hinteren Seils 4a, b, 5a, b über Seilbolzen 30, 31 angebracht. Die Deckel 25, 26 weisen Langlöcher 32, 33 für die Zahnsegmentwelle 16, 17 auf. Der Außenhaut-Schutzmantel 9 und der Unterschenkel 19 sind mit einem Kosmetik-Schwamm 34 überzogen. Die durch Schwamm geformte Kosmetik 34 ist vorne im Bereich des Kniegelenkes 6 unterbrochen. Der Spalt 35 zwischen dem Oberschenkel 1 und Unterschenkel 19 überbrückt stets den Kniemantel 21.
Ein Stiftende 2c, 3c (Fig. 2) des jeden Stiftes 2, 3 ist mit Schnellverschlußring 36, 37 versehen.
Beim Ausziehen der Oberschenkelprothese wird zunächst die Prothese in eine der günstigen Lagen der Stift-Koppelung gebracht (sitzende oder stehende Lage). Durch je eine Öffnung 38, 39 im Außenhaut-Schutzmantel 10 wird der Schnellverschlußring 36, 37 entnommen, wodurch die Stifte 2, 3 nach einer Seite aus dem Oberschenkel, durch Öffnungen 40, 41 an der gegenüberliegender Seite des Außenhaut-Schutz­ mantels 10 herausgezogen werden, so daß die Prothese ausgezogen werden kann. Das Anziehen der Oberschenkelprothese erfolgt in umgekehrter Weise:
Die Prothese wird eingezogen und in die Lage der Stift-Koppelung gebracht.
Die Stifte 2, 3 werden durch Öffnungen 40, 41 durch Oberschenkel und Bolzenhülsen 2a, b, 3a, b gesteckt und mit Schnellverschlußringen 36, 37 verschlossen.
Die Öffnungen 38, 39, 40, 41 können danach mit einer Kappe 42, 43 verschlossen werden.
Fig. 3 zeigt ein Oberschenkel-Prothesensystem gemäß Fig. 1 und 2 in Kniestellung. Der Stift 2 befindet sich in der untersten, ausgestreckten Lage, während Stift 3 vom hinteren Oberschenkelmuskel hochgezogen wird. Diese Stifte 2, 3 legen einen Hub zwischen 30 und 40 mm zurück. Durch diesen unterschiedlichen Hub kann die Scheibentrommel 11 um unterschiedlichen Winkel a gegen Uhrzeigersinn gedreht werden. Durch drei Anpaßlöcher 28a, b, c und 29a, b, c für die Ankoppelung des vorderen und hinteren Seils 4a, b, 5a, b, die unterschiedliche Radien zur Schwenkachse 12 aufweisen, können diese Winkel α grob zum gewünschten Schwenkwinkel angepaßt werden. Eine feinere Anpassung erfordert stufenlose Radienveränderungen durch Schraubenkulisse 44 u.ä., gezeigt in der Fig. 9. Das Gelenkgetriebe 6 ist mit einem zylindrischen Deckel 45 gekapselt. Aus dem Gelenkgetriebe 6 ragen je Seite nur die Enden der Seilbolzen 30a, b, 31a, b und abgeflachte Enden der Ritzelwelle 15a, b heraus. Ein Übergangsstück 46 des Unterschenkels 19 ist mit einem seiner Enden 46a mit dem Rohr 19a formschlüssig verbunden und gegen die Entkoppelung aus dem Rohr 19a mit Schraube 47 gesichert. Das obere Ende 46b des Übergangsstücks 46 ist im unteren Teil 18a der zweiteiligen Gabel 18a, b verschraubt.
Fig. 4, 5 und 6 zeigen ein Oberschenkel-Prothesensystem mit künstlichem Kniegelenk 6, das ein Planeten-Getriebe mit zwei unterschiedlichen Planetenräder aufweist.
Bei dieser Ausführung schwenkt der doppeltwandige Planetenträger 111 a, b um die Schwenkachse 112, die am Lagerbock 113 angeordnet ist. Am Planetenträger 111a, b sind das Planetenrad 115 und Planetenrad 157, 158 gelagert, die sich mit ihren unterschiedlichen Radien um das gemeinsame, fixierte Sonnerad 114 abwälzen. Das Sonnenrad 114 ist am Lagerbock 113 durch Schrauben 151, 152, 153 beidseitig verschraubt. An äußeren Enden des Sonnenrades 114 sind Lagerbüchsen 154, 155 für das Schwenken des Planetenträgers 111a, b angebracht. Schwenkt man durch Muskeltonus über Stifte 102, 103 und Zugseile 104a, b, 105a, b den Planetenträger 111 und mit ihm das Planetenradlager 156 um Winkel β z. B. gegen den Uhrzeigersinn (Fig. 6), so wird in der gleichen Richtung das Planetenrad 115 mit dem Unterschenkel 119 geschwenkt. Durch Übersetzung des Planetengetriebes legt das Planetenrad 115 und der Unterschenkel 119 eine größere Schwenkung ϕ von ca 130 Grad (Fig. 5) zurück.
Am Planetenträger 111 ist weiterhin ein schmales Planetenrad 157, 158 in den Lagerbüchsen 159, 160 gelagert, das sich ebenso um Sonnenrad 114 abwälzt. Das Planetenrad 157, 158 weist einen größeren Durchmesser als das Planetenrad 115 auf, womit eine geringere Übersetzung und geringerer Schwenkwinkel δ des am Planetenrad 157, 158 verbundenen Kniemantels 121 vorhanden ist. Mit dieser Anordnung des Zweigeschwindigkeits-Planetengetriebes ist gewährleistet, daß der Spalt 135 in jeder Kniestellung zwischen dem Oberschenkel 101 und Unterschenkel 119 stets überbrückt ist. Mit dem Unterschenkel 119 ist eine Kniescheibe 120 verbunden.
Der Planetenträger 111 kann in einer dreieckigen oder kreisförmigen Form gebaut werden. Das Planatengetriebe 106 ist mit einem zylindrischen Mantel 145 gekapselt.
Fig. 7 und 8 zeigen eine besonders einfache Gestaltung des Gelenkgetriebes 206. Für das Schwenken des Unterschenkels 219 ist ein einfaches Seilzuggetriebe 270 vorgesehen. Bei dem Getriebe ist keine Übersetzung des Schwenkwinkels α erforderlich.
Das Gelenk 206 besteht aus einer Gelenkwelle 271, die an einem Ende den am Oberschaft 209 verschraubten Lagerbock 213 und am anderen Ende künstliches Schienbein 219a aufweist. Der Unterschenkel 219 wird direkt von dem Zugseil 204, 205 geschwenkt. Dazu ist an beiden Seiten der beweglichen Gelenkgabel 272 eine Seiltrommel 270a, b verschraubt.
An jeder Oberschenkelseite erstreckt sich ein gemeinsames Seil 204, 205 vom vorderen Oberschenkelstift 202 zum hinterem Oberschenkelstift 203 und dabei umschlingt es um ca 180° die Seiltrommel 207a, b.
In den Trommeln 207a, b ist mittig eine Seilklemmung durch das Schwalben­ schwanzkeil 272 versehen. Durch Bewegungen der Stifte 202, 203 wird ein Seil 204, 205 hochgezogen. Da das Seil 204, 205 an der Trommel 207a, b geklemmt ist, schwenkt diese zusammen mit dem Unterschenkel 219.
Das Seil 204, 205 rollt sich immer von der Trommel 207a, b ab und weist nahezu einen konstanten Zugseil- Hebelarm auf. Die Seile 204, 205 werden vor der Trommel 207a, b mittels eines Schuh 275 umgelenkt. Beidseitig jeder Seiltrommel sind Trommelstirnwände 273, 274 mit größeren Durchmessern versehen. Am Teilumfang der Stirnwand 274 ist die Kniescheibe 220 befestigt.
Der Spalt 235 zwischen dem Oberschenkel 201 und Unterschenkel 219 überbrückt stets den Kniemantel 221.
Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht des Stiftschnellverschlusses,
Fig. 10 eine Draufsicht des Stiftschnellverschlusses. Der Stift 2 weist einen Einstich 100 für Federring 36 auf. Durch das Zusammendrücken der Federenden 36a, b (Fig. 10) vergrößert sich der Durchmesser des Ringes 36 und der Stift 2 kann herausgezogen oder eingesteckt werden.
Fig. 11 zeigt ein Detail der Seilverbindung mit der Bolzenbüchse 2a. Die Bolzenbüchse 2a ist im Oberschaft 9 eingebaut und vom Seil 4 umschlungen. Beim An-und Ausziehen der Oberschenkelprothese wird sie nicht abgebaut.
Fig. 12 zeigt ein Detail der stufenlosen Radiuseneinstellung.
An linken und rechten Seite der Scheibentrommel 11 bzw. des Planetenträgers 111 ist jeweils ein Langloch 70 mit der Kulissenschraube 71 angeordnet. Durch das Verschieben der Kulissenschraube 71 verändert sich der Wirkradius des Seilbolzens 30 in radialer Richtung. Mit dieser Anordnung kann ein beliebiger Schwenkwinkel ϕ, δ des Unterschenkels 19 zu den Wegen der Oberschenkelstifte 2, 3 und zu ihrer Anordnung zum Schiefbein flexibel und individuell angepaßt werden.
Fig. 13 zeigt einen Implantat mit Kraftaufnehmer.
Der kugelförmige Kraftaufnehmer 300 ist vorzugsweise aus Titan. Das kugelartige Unterteil 304a des Kraftaufnehmers 304 geht in einen kegelförmigen Teil 304b über. Diese Form ermöglicht eine natürliche Kraftableitung und verringert die freistehen­ den Momente erheblich. Sie stützt sich auf einer Scheibe 306 ab, die am Ende der Implantat- Schraube 305 angebracht ist. Diese Stützscheibe des Implantates beinhaltet Bohrungen 307 oder entsprechende Abflachungen zur Arretierung und Loslösung der Gewindeverbindungen Implantat 305 - Kraftaufnehmer 304. Diese Gewindeverbindung 308 zwischen den beiden Teilen ist gesichert z. B. durch einem Schraubenstift 309.

Claims (16)

1. Oberschenkelprothesensystem, bei dem ein mechanisches Gelenk zwischen dem stumpfumhüllenden Oberschaft und dem künstlichem Schienbein angeordnet ist, gekennzeichnet durch die Umsetzung der vom Willen des Menschens gesteuerten physiologischen Oberschenkel-Muskelbewegung (Wechselspiel zwischen der Kontraktion und Dehnung) über zwei in dem stumpfumhüllenden Oberschaft (9, 109, 209) geradlinig geführten Oberschenkelstiften (2, 3) sowie je zwei Zugseile (4, 5) oder Zugbügel u.ä. an der oberen und unteren Seite des Oberschenkels (1), wodurch durch ein Getriebe z. B. Seiltrommelgetriebe (270), Zahnradgetriebe (14, 15, 114, 115) eine direkte oder übersetzte Schwenkbewegung des mechanischen Gelenkes (6, 106, 206) und damit verbundenen Unterschenkels (19, 119, 219), genauso die allgemeinen physiologischen Bewegungen (Gehen, Knien und Aufstehen ) ausschließlich willig durch Muskeltonus der beiden Oberschenkel (1) erreicht werden.
2. Oberschenkelprothesensystem nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der künstliche Unterschenkel (19, 119) an einem drehbaren Zahnrad, z. B. am Planetenrad (115) eines Planetengetriebes oder am Ritzel (15) eines Innenradpaar- Getriebes, bzw. am Reibrad u.ä. eines Innenradpaar-Reibgetriebes befestigt ist.
3. Oberschenkelprothesensystem nach Patentanspruch 1 und Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der stumpfumhüllende Oberschaft (9) ein Lagerbock (113) mit festem Sonnenrad (114) eines Planetengetriebes bzw. eines Planeten- Reibgetriebes u.ä. aufweist, wobei der Planetenträger (111) zusammen mit Planetenrad (115) bzw. Planeten-Reibrad und damit gekoppeltem Unterschenkel (119) von den beidseitigen Zugseilen (4a, b, Sa, b) oder Zugbügeln über zwei gelagerten Bolzen (130, 131) schwenkbar angeordnet ist.
4. Oberschenkelprothesensystem nach Patentanspruch 1 und Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der stumpfumhüllende Oberschaft (9) ein Lagerbock (13) mit gelagertem Zahnräder bzw. Reibräder u.ä. eines Innenradpaar-Getriebes aufweist und der Innenzahnrad die Form einer verzahnten Trommel, bzw. eines an einer Trommel befestigten Zahnsegmentes (14) aufweist, wobei die Trommel­ scheiben (11) von den beidseitigen Zugseilen (4, 5) oder Zugbügeln über zwei gelagerte Bolzen (30, 31) drehbar angeordnet ist, wodurch der Ritzel (15) des Innenradpaar-Getriebes und damit gekoppeltem Unterschenkel (19) mit Übersetzung schwenkbar angeordnet ist.
5. Oberschenkelprothesensystem nach Patentanspruch 1 und mindestens einem der folgenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein kugelförmiger Kraftaufnehmer 304 über selbsteinheilendende Totalendo- Prothesen befestigt wird und mit der verbleibenden Muskulatur - die zusammengenäht wird - gedeckt wird.
6. Oberschenkelprothesensystem nach Patentanspruch 1 und mindestens einem der folgenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein kugelförmiger Kraftaufnehmer (304) über eine Gewindeschraube (305) mittels Knochenzement in den verbleibenen und vorpräparierten Oberschenkelknochen eingesetzt wird und mit der verbleibenden Muskulatur - die zusammengenäht wird - gedeckt wird.
7. Oberschenkelprothesensystem nach Patentanspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der kugelförmige Kraftaufnehmer (300) im Schraubenteil (305) und Kopfteil (304) trennbar mittels Gewinde verbunden ist.
8. Oberschenkelprothesensystem nach Patentanspruch 1 und mindestens einem der folgenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der stumpf-umhüllende Oberschaft (9, 109, 209) die tragende Innenabstützung, angepaßt an die Form der Implatant- Gewichtabstützung z. B. die Form einer Kugelkalotte, aufweist.
9. Oberschenkelprothesensystem nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der künstliche Unterschenkel (219) am drehbaren Teil des Seilzuggetriebes z. B. an der Gelenkgabel (272) und mit ihr gekoppelter Seiltrommel (207a, b) befestigt ist, wobei an jeder Oberschenkelseite sich ein gemeinsames Seil (204, 205) vom vorderen Oberschenkelstift (202) zum hinteren Oberschenkelstift (203) erstreckt und dabei es um ca 180° die Trommel (207a, b) umschliengt und an ihr durch Keil (272) klemmt, wodurch eine nichtübersetzte Schwenkbewegung des mechanischen Gelenkes (206) und damit verbundenen Unterschenkels (219) mit einem konstanten Zugseil-Hebelarm erreicht werden.
10. Oberschenkelprothesensystem nach Patentanspruch 1 und mindestens einem der folgenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkgetriebe tragender Lagerbock (13, 113, 213) am stumpfumhüllenden Oberschaft (9, 109, 209) verschraubt, vernietet u.ä. ist.
11. Oberschenkelprothesensystem nach Patentanspruch 1 und mindestens einem der folgenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelscheiben (11) mindestens zwei etwa diametral-symetrische Anpaßlöcher (27a, b, c) und (28 a, b, c) für die Ankoppelung des vorderen und hinteren Seilbolzen (30, 31) aufweist.
12. Oberschenkelprothesensystem nach Patentanspruch 1 und mindestens einem der folgenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelscheiben (11) eine Vorrichtung z. B. Kulissenschraube (71) zur stufenlosen Veränderung der Wirkradien des vorderen und hinteren Seilbolzen (30, 31) aufweist.
13. Oberschenkelprothesensystem nach Patentanspruch 1 und mindestens einem der folgenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am künstlichen Unterschenkel (19, 119, 219) eine Kunstoffkniescheibe (20, 120, 220) verschraubt bzw. vernietet oder geklebt ist.
14. Oberschenkelprothesensystem nach Patentanspruch 1 und mindestens einem der folgenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der am künstlichen Unterschenkel (19, 119, 219) verbundene Kniemantel (21, 121, 221) und der Außenhaut-Schutzmantel (34, 134, 234) im Bereich des Kniegelenkes (6, 106, 206) ein Teleskopgelenk bilden.
15. Oberschenkelprothesensystem nach Patentanspruch 1 und mindestens einem der folgenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Außenhaut- Schutzmantel (34, 134, 234) den Gelenkmechanismus (6, 106, 206) mit Stiften (2, 3, 102, 103, 202, 203) und die Seile (4, 5, 104, 105, 204, 205) bzw. Zugbügel umhüllt.
16. Oberschenkelprothesensystem nach Patentanspruch 1 und mindestens einem der folgenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Führungs­ büchse (2a) durch welcher die Stifte (2, 3, 102, 103, 202, 203) schnell ein-und heraussteckbar montiert werden, vom Langloch (8) des Oberschaftes (9, 109, 209) geradlinig zusammen mit an ihr befestigtem Seil (4, 5, 104, 105, 204, 205), geführt ist und aus der Führung (8) in normaler Anwendung nicht abbaubar angeordnet ist.
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