DE19741769C1 - Gelenkeinrichtung für eine reziproke Geh-Orthese - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gelenkeinrichtung für eine reziproke Geh-Orthese gemäß dem Patentanspruch 1.

Derartige beckenübergreifende Orthesen führen und sta­ bilisieren die Fuß-, Knie- und Hüftgelenke und werden bei Personen mit angeborener oder erworbener Querschnittsläh­ mung, insbesondere Kindern mit sogenannter spina bifida (Spaltwirbel), verwendet. Als spina bifida bezeichnet man eine Hemmungsmißbildung der Wirbelkörper, die durch schädi­ gende Einflüsse bis zum Ende der vierten Fetalwoche ent­ steht. Je nach geschlossener oder offener Form liegen dabei entsprechende Rückenmarksanteile frei. Da eine operative Schließung des Defekts häufig möglich ist, liegt ein Schwerpunkt bei der Therapie derartiger Patienten in der Zurverfügungstellung einer geeigneten Orthese, um eine Sta­ bilisierung der gelähmten Körperregionen zu erreichen und so eine Aufrichtung zu ermöglichen. Derartige Orthesen bie­ ten somit eine Alternative zum Rollstuhl und sollen eine weitgehende Mobilität des Patienten bereits in frühen Ent­ wicklungsphasen ermöglichen. Die durch eine geeignete Or­ these erreichbare soziale Eingliederung bringt einen ent­ scheidenden Vorteil bei der Habilitative und Rehabilitation der Patienten.

Fig. 1a, auf die bereits an dieser Stelle Bezug genom­ men sei, zeigt eine aus der US 4,964,628 bekannte RGO-Or­ these.

Demgemäß hat diese bekannte Orthese 1 eine Schale mit einem Beckenkorb 2, die mittels eines Gipsmodels an das Becken des Patienten angepaßt sind.

Am Beckenkorb 2 sind im Hüftgelenkbereich Gehgelenke 4 befestigt, von denen lediglich eines in Fig. 1a sichtbar ist. Über diese Gehgelenke 4 sind zwei Beinanschlüsse 6 am Beckenkorb 2 angelenkt, die über einen Reziprokmechanismus 8 miteinander gekoppelt und an denen nicht gezeigte Fußtei­ le befestigt sind. Eine derartige Orthese 1 erlaubt im Schrittzyklus einen Zirkelgang, wobei die Beinbewegung über das Kippen der Hüfte eingeleitet wird. Die Bewegung wird im wesentlichen über den statischen Aufbau der Orthese ermög­ licht und durch Gewichtsverlagerung im Rumpf eingeleitet. Ein Schrittzyklus läßt sich in folgende sechs Phasen unter­ teilen:

• 1. Beide Beine sind parallel, die Gehstützen müssen so eingestellt sein, daß die Gelenke halbgestreckt sind, um durch eine Streckung das Gewicht verlagern zu kön­ nen.
• 2. Gewichtsverlagerung mit Hilfe der Gehstützen auf ein Standbein ermöglicht ein Anheben des nicht belasteten Beines, des sog. Spielbeines.
• 3. Durch Extension der Hüfte wird nun das Spielbein nach vorne gebracht, die Gehstütze wird nachgesetzt.
• 4. Die Belastung wird durch Druck auf die andere Geh­ stütze auf das Spielbein verlagert und die Hüfte fle­ xiert.
• 5. Das bisherige Standbein hebt sich vom Boden ab und wird zum Spielbein.
• 6. Durch Extension der Hüfte wird nun das Spielbein wieder nach vorne gebracht, und der Zyklus beginnt von neuem.

Durch den Reziprokmechanismus 8 ist sichergestellt, daß während des Zirkelgangs bei der Vorwärtsbewegung eines Bei­ nes das andere Bein zwangsläufig nach hinten bewegt wird.

Bei dem in Fig. 1a dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Drehachse des Gehgelenks 4 in Horizontalrichtung angeordnet, so daß bei dem vorbeschriebenen Schrittzyklus noch eine Rotation über der Fußsohle erfolgen muß.

Von Adriano Ferrari wurde im Jahre 1995 ein 3D-Hüftge­ lenk vorgestellt, das hinsichtlich der Kinematik eine we­ sentliche Verbesserung der vorbeschriebenen RGO-Gelenke darstellte, da eine zusätzliche Rotation über die Fußsohle vermieden werden konnte. Die auf den Arbeiten von Dr. Fer­ rari basierenden Gelenkeinrichtungen werden auch R2GO- Gelenke oder die damit versehenen Orthesen als R2GO-Orthe­ sen bezeichnet. Die EP 0 704 194 A1 betrifft eine derartige R2GO-Orthese.

Die vorbeschriebene zusätzliche Rotation läßt sich auch vermeiden, wenn, wie beispielsweise in der DE 196 45 494 A1 beschrieben, die Drehachse des Gehgelenks gegenüber der sa­ gittalen Körperachse geneigt ist. Während des Schrittzyklus muß dann lediglich noch eine Rotation (Becken) durchgeführt werden. In Fig. 1b sind die beiden Drehachsen des Gehge­ lenks A und des Sitzgelenks 8 der Orthese 1 angedeutet. Demgemäß schneiden sich diese beim letztgenannten Stand der Technik im Bereich des Hüftgelenkzentrums 9 des Patienten.

Ein derartiges Gehgelenk mit geneigter Drehachse hat allerdings den Nachteil, daß beim Sitzen, d. h. bei entkop­ peltem Reziprokmechanismus, die beiden Beine um die ange­ stellten Gelenkachsen verschwenkt werden und somit nicht parallel bleiben. Aus diesem Grund wird bei derartigen Or­ thesen mit geneigter Drehachse des Gehgelenks ein eigenes Sitzgelenk vorgesehen, das eine horizontal angeordnete Drehachse hat und somit eine Parallelstellung der Beine beim Sitzen ermöglicht.

Bei der in der DE 196 45 494 A1 gezeigten reziproken Orthese ist das Sitzgelenk im Abstand zum Gehgelenk ange­ ordnet und über eine Verriegelungseinrichtung mit dem Rezi­ prokmechanismus gekoppelt. Nach Lösen der Verriegelungsein­ richtung kann der jeweilige Beinanschluß mit dem Gehgelenk um das Sitzgelenk verschwenkt werden. Eine derartige Tren­ nung von Sitz- und Gehgelenk war bei dem in Fig. 1 be­ schriebenen Ausführungsbeispiel nicht erforderlich, da durch die waagrechte Drehachse des Gehgelenks auch im Sit­ zen eine Parallelstellung der Beine ermöglicht ist.

Die Anwendung des aus der DE 196 45 494 A1 bekannten Konstruktionsprinzips bei Patienten zeigte jedoch, daß ins­ besondere die Sitzfunktion, oder besser gesagt, die Kinema­ tik der Orthese beim Beugen und Strecken der Hüfte während des Sitzens nicht in bestmöglicher Weise an die natürlichen Bewegungsabläufe angepaßt ist. Zum Öffnen der Sitzfunktion ist bei dieser Konstruktion eine Parallelstellung der Beine erforderlich, die bei der entsprechenden Patientengruppe nur sehr schwierig realisierbar ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Gelenkeinrichtung für eine reziproke Orthese zu schaf­ fen, durch die bei kompaktem Aufbau ein möglichst natürli­ cher Bewegungsablauf während des Gehens und Sitzens ermög­ licht ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Gelenkeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß verläuft die Sitzachse horizontal und schneidet gemäß Fig. 1b das Hüftgelenkzentrum (9 in Fig. 1b). Die Drehachse C des erfindungsgemäß angeordneten Geh­ gelenks schneidet die Dreilachse des Sitzgelenks im Abstand zum Hüftgelenkzentrum und erstreckt sich somit schräg nach oben, weg vom Hüftgelenk.

Durch die Maßnahme, die Drehachsen des Sitz- und des Drehgelenkes sich in Hüftkopfhöhe schneiden zu lassen, wird die beim vorbeschriebenen Stand der Technik vorhandene In­ konkurrenz zwischen Hüftgelenk und Orthesengelenk während des Sitzvorganges praktisch beseitigt, so daß während des Sitzens praktisch keine Relativbewegungen zwischen Orthese und Bein auftreten. Die Zusammenlegung der beiden Gelenke oder genauer gesagt, die Ausbildung der beiden Gelenke der­ art, daß die Achsen sich in der Nähe des Hüftgelenkzentrums schneiden, ermöglicht eine sehr kompakte Bauweise, so daß die Orthese vom Patienten nicht als störend empfunden wird.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Sitzgelenk an einer Gehgelenkaufnahme befestigt, die in ei­ nem Gehgelenk-Lagergehäuse geführt ist. D. h., bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Sitzachse praktisch in die Geh­ achse integriert, so daß das Sitzgelenk beim Gehen mit dem Beinanschluß mitschwenkt.

Selbstverständlich sind auch Ausführungsbeispiele vor­ stellbar, bei denen in umgekehrter Weise beim Sitzen die Gehachse mitschwenkt.

Bei der erstgenannten Alternative wird der Beinanschluß vorteilerhafterweise an einem Lagerzapfen des Sitzgelenks angelenkt, der seinerseits in der Gehgelenkaufnahme festge­ legt ist.

Um ein Sitzen zu ermöglichen, muß der Beinanschluß mit­ tels einer lösbaren Verbindung von der Gelenkaufnahme oder vom Reziprokmechanismus entkoppelbar sein. Eine besonders einfach betätigbare Lösung besteht darin, diese lösbare Verbindung durch eine Sperrklinke auszubilden, deren Haken in Eingriff mit einem Anschlag des Reziprokmechanismus bringbar ist.

Dabei wird die Sperrklinke vorzugsweise über einen Ent­ riegelungshebel betätigt, der eine Kurvenscheibe trägt, auf der ein Führungsbolzen zur Betätigung der Sperrklinke ge­ führt ist.

Um zu vermeiden, daß die Sperrklinke unmittelbar nach der Entriegelung außer Eingriff gelangt, ist eine Hakenflä­ che der Sperrklinke als Tangentialfläche mit Bezug zum Sperrklinkendrehpunkt angeordnet, so daß der Eingriff der Sperrklinke im Streckzustand aufgrund der Reibung aufrecht erhalten bleibt und erst bei Beugung der Hüfte gezielt in seine Entriegelungsstellung gebracht wird.

Bei der erfindungsgemäßen Orthese hat es sich als be­ sonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Gehachse um etwa 20° bis 30° nach distal geneigt ist.

Ein besonders kompaktes und einfach aufgebautes Gehge­ lenk erhält man, wenn dies mit zwei koaxial hintereinander liegenden Wälzlagern ausgeführt wird, wobei der Schnitt­ punkt der beiden Drehachsen des Sitz- und des Gehgelenkes sich in einer Schwenkebene der beiden Wälzlager schneiden.

Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn das vom Beinan­ schluß entfernte Wälzlager einen geringeren Durchmesser als das außenliegende Wälzlager hat.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1a eine schematische Teilansicht einer bekannten reziproken Orthese;

Fig. 1b die Anordnung der Drehachsen beim Stand der Technik und bei der Erfindung mit Bezug zum Hüftgelenkzen­ trum;

Fig. 2 eine Vorderansicht einer reziproken Orthese, die mit einer erfindungsgemäßen Gelenkeinrichtung ausgebildet ist;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Gelenkeinrichtung aus Fig. 2;

Fig. 4 eine Teilansicht (ohne Achsen) in Y-Richtung auf die Gelenkeinrichtung in Fig. 3 und

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Gelenkeinrichtung aus Fig. 2.

Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht des rechten Teils einer Orthese 1, wobei der Einfachheit halber die den Beckenbe­ reich des Patienten umgebende Kunststoffschale weggelassen wurde, in die der Beckenkorb 2 einlaminiert ist. Dieser ist in der Darstellung nach Fig. 2 der Übersichtlichkeit halber im teilweise aufgebrochenen Zustand dargestellt.

Wie insbesondere aus der Seitenansicht gemäß Fig. 3 und der Draufsicht gemäß Fig. 5 des in Fig. 2 gezeigten Orthe­ senteils hervorgeht, ist der Beckenkorb 2 etwa U-förmig ge­ krümmt (Ansicht nach Fig. 5) und umgibt den rückwärtigen Teil des Beckens. Am Beckenkorb 2 ist über ein Wippenlager 10 der als Wippe ausgeführte Reziprokmechanismus 8 ange­ lenkt, der im folgenden noch näher beschrieben wird. Der Beckenkorb 2 bildet die starre Verbindung zwischen den Hüftgelenken, die eine ungewollte Adduktion der Beine ver­ hindert. Diese starre Verbindung kann aus thermoplastischen Materialien (PP, PE etc.) gefertigt oder mit Harzen in die Orthese eingebunden sein, wobei die Beckenkorbschale mit geeigneten Verstärkungen aus Metall versehen werden kann.

An einem sich in der Darstellung gemäß Fig. 2 nach un­ ten erstreckenden, L-förmigen Endabschnitt des Beckenkorbs 2 ist mittels zweier strichpunktiert angedeuteter Befesti­ gungsschrauben ein Lagergehäuse 12 des Gehgelenkes 4 befe­ stigt. Dessen Drehachse 14 ist gegenüber der Horizontalen (Ansicht nach Fig. 2) um einen Winkel von 25° angestellt. Dieser Winkel kann jedoch je nach Anatomie des Patienten variieren.

Im Lagergehäuse 12 ist die Lagerung des Gehgelenkes 4 aufgenommen, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel durch zwei koaxial hintereinander liegende Wälzlager, im vorlie­ genden Fall Rillenkugellager 16, 18 aufgenommen sind. Zur Aufnahme dieser Lager 16, 18 hat das Lagergehäuse 12 eine sich stufenförmig in Radialrichtung verengende Lagerbohrung 20, in die die beiden Rillenkugellager 16, 18 eingepreßt sind. Das weiter innen liegende Rillenkugellager 18 hat da­ bei einen geringeren Durchmesser als das außenliegende Ril­ lenkugellager 16. Durch diese Abstufung der beiden Kugella­ ger 16, 18 wird eine Abstützung entlang einer großen Axiallänge in dem Lagergehäuse 12 realisiert, wobei aller­ dings die Bautiefe des Lagergehäuses 12 durch das radial zurückgesetzte kleinere Rillenkugellager kompakter als bei einer Konstruktion ausgeführt werden kann, bei der ein gro­ ßes, sich über den gesamten Axialbereich mit gleichem Durchmesser erstreckendes Rillenkugellager verwendet wird. Des weiteren kann durch die erfindungsgemäße Rillenkugella­ geranordnung 16, 18 das Gewicht der Gelenkeinrichtung ge­ genüber herkömmlichen Lösungen abgesenkt werden. Das Ge­ wicht läßt sich weiter durch die Verwendung von Lagern aus Kunststoff oder Leichtmetallegierungen reduzieren.

Über die beiden Kugellager 16, 18 ist eine Gelenkauf­ nahme 22, auch Aufnahmewelle genannt, im Lagergehäuse um die Drehachse 14 drehbar gelagert.

In dieser Gelenkaufnahme 22 des Gehgelenks 4 ist ein Sitzgelenk 24 gelagert, über das die Beinanschlüsse 6 der Orthese 1 zum Sitzen gegenüber dem Beckenkorb 2 nach vorne, d. h. in der Ansicht nach Fig. 2 aus der Zeichenebene heraus zum Betrachter hin schwenkbar sind.

Das Sitzgelenk 24 hat eine Lagerhülse 26, die mittels einer Lagerschraube 28 in eine in der Ansicht nach Fig. 2 horizontal verlaufende Aufnahmebohrung 30 der Gelenkaufnah­ me 22 eingeschraubt ist. Diese Aufnahmebohrung 30 ist stu­ fenförmig ausgebildet, so daß der in Fig. 2 rechte Endab­ schnitt der Lagerhülse 26 auf einem Ringboden der Aufnahme­ bohrung 30 anliegt.

Der in Fig. 2 linke Endabschnitt der Lagerhülse 26 mit dem Kopf der Lagerschraube 28 ragt aus der Gelenkaufnahme 22 hervor und bildet einen Lagerzapfen für den Beinanschluß 6. Die Lagerhülse 26 ist an ihrem auskragenden Endabschnitt mit einem Lagerbund 32 versehen, der den Beinanschluß 6 in Axialrichtung sichert.

Gemäß Fig. 2 schneiden sich die Drehachse 14 des Gehge­ lenkes 4 und die Sitzachse 34 innerhalb der Gelenkaufnahme 22 des Sitzgelenkes 4, d. h., die beiden Achsen 14, 34 schneiden sich in einer Schwenkebene des Gehgelenkes 4.

Dem Sitzgelenk 24 ist ein Verriegelungsmechanismus zu­ geordnet, über den das Sitzgelenk 24 arretierbar ist. Wie bereits eingangs erwähnt wurde, müssen sich die beiden Beinanschlüsse 6 für die Sitzfunktion um mindestens 90° an­ winkeln lassen. Um beide Beinanschlüsse 6 gleichzeitig an­ winkeln zu können, müssen diese vom Reziprokmechanismus 8 entkoppelbar sein. Die Entkopplung muß allerdings derart erfolgen, daß bei einer Entriegelung das Sitzgelenk 24 nicht sofort freigegeben wird, da der Patient zum Entrie­ geln eine Hand benötigt und somit nicht beide Hände zum Ab­ stützen benutzen kann. Es sind jedoch auch Lösungen mög­ lich, bei denen auf derartige Varianten mit verzögerter Entriegelung verzichtet wird.

Bei der in den Figuren dargestellten Orthese 1 wird ei­ ne sog. Hakenverriegelung verwendet, deren konstruktive De­ tails insbesondere den Fig. 3 und 4 entnehmbar sind. Ei­ ne derartige Hakenverriegelung hat eine Sperrklinke 36 mit einem hakenförmigen Verriegelungsendabschnitt. Diese Sperr­ klinke 36 ist in der Darstellung nach Fig. 3 etwa in Tan­ gentialrichtung zum Außenumfang der Gelenkaufnahme 22 ange­ ordnet und über eine Lagerschraube 38 auf einer Anlage­ schulter 40 des Beinanschlusses 6 gelagert. Diese Anlage­ schulter 40 erstreckt sich im Abstand zu der Lagerbohrung des Beinanschlusses 6 nach innen, d. h. in Richtung zum Bein des Patienten (Fig. 2).

Wie aus der Seitenansicht gemäß Fig. 3 hervorgeht, hat die Anlageschulter 40 einen in der Darstellung nach Fig. 3 nach links hin abfallenden Anschlagabschnitt 42, der ein Verschwenken der Sperrklinke 36 in der Darstellung nach Fig. 3 nach links unten ermöglicht. Das in Fig. 3 rechte Ende der Anlageschulter 40 ist als Horizontalfläche ausge­ bildet, auf der in der dargestellten Grundstellung der vom Haken entfernte Endabschnitt der Sperrklinke 36 aufliegt. In diese Grundposition ist die Sperrklinke 36 mittels einer Schließfeder 44 vorgespannt, die in einer Vertikalbohrung 46 des die Anlageschulter 40 schaffenden verdickten Bereich des Beinanschlusses 6 gebildet ist. Das von der Sperrklinke 36 entfernte Ende der Schließfeder 44 ist auf einem Füh­ rungsbolzen abgestützt, der seinerseits an einer Exzenter­ nocke 50 anliegt. Diese ist über eine Verbindungsschraube 52 mit einem verschwenkbaren Schließhebel 54 verbunden, der auf der in Fig. 2 sichtbaren Großfläche des verdickten Teils des Beinanschlusses 6 verschwenkbar gelagert ist.

In der in Fig. 3 dargestellten Grundposition des Exzen­ ternockens 50 befindet sich der Führungsbolzen 48 in seiner in Fig. 3 oberen Position, so daß die Druckfeder 44 maximal gespannt ist und die Sperrklinke 36 mit ihrem in Fig. 3 rechten Endabschnitt auf dem horizontal verlaufenden Teil der Anlageschulter 42 aufliegt.

Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht aus Y-Richtung auf den Beinanschluß 6 in Fig. 3, so daß das Profil der Ex­ zenternocke 50 besser zu sehen ist. Diese ist mit der Ver­ bindungsschraube 52 und dem Schließhebel 54 in einer Quer­ bohrung 56 des Beinanschlusses gelagert, wobei in der in den Fig. 3, 4 gezeigten Schwenkposition des Schließhe­ bels 54 eine Schließfläche 58 auf den Führungsbolzen 48 wirkt, die um das Exzentrizitätsmaß D vom Drehpunkt der Ex­ zenternocke 50 entfernt ist. Bei Umlegen des Schließhebels 54 um 180° wird eine Öffnungsfläche 60 in Anlage an den Führungsbolzen 48 gebracht, die um ein geringeres Exzentri­ zitätsmaß e vom Drehpunkt der Exzenternocke 50 entfernt ist, so daß der Führungsbolzen 48 nach unten (Ansicht nach Fig. 3) bewegt und die Schließfeder 44 entspannt wird. Dar­ aufhin wird die Sperrklinke 36 durch die Wirkung einer Öff­ nungsfeder 61 verschwenkt, so daß der in Fig. 3 links von der Lagerschraube 38 angeordnete Teil der Sperrklinke 36 in Anlage an den Anschlagabschnitt 42 gebracht wird und der Haken der Sperrklinke 36 einen Anschlag 62 freigibt.

Die Öffnungsfeder 61 ist in einer Sackbohrung aufgenom­ men, die in dem horizontal verlaufenden Teil der Anlage­ schulter 40 mündet. Die Endschwenkpositionen des Schließhe­ bels 54 sind durch zwei Anschlagnuten 64, 66 vorgegeben, die in einer Stirnseite einer Lagerfläche für den Schließ­ hebel 54 ausgebildet sind. Dieser trat eine Anschlagschraube 68, die in die Anschlagnuten 64, 66 eintaucht und somit den Schwenkbereich des Schließhebels 54 (180°) begrenzt. Der Betätigungsabschnitt des Schließhebels 54 ist so ausgebil­ det, daß der Benutzer sofort erkennt, in welche Position der Schließhebel vorgespannt ist. Die Federrate der beiden Federn 44, 61 ist derart gewählt, daß die Sperrklinke 36 in der gezeigten Grundposition zuverlässig in die Sperrposi­ tion (rechter Endabschnitt der Sperrklinke 36 liegt auf der Horizontalfläche der Anlageschulter 40 auf) vorgespannt ist.

Der Anschlag 62 zur Abstützung der Beinanschlüsse 6 in der Streckstellung ist über zwei Zylinderschrauben 70 (Fig. 3) und 72 (Fig. 2) an der Gelenkaufnahme 22 befestigt. Die Geometrie des Anschlages ist dabei so gewählt, daß eine An­ schlagseitenkante 74 als Anschlagfläche für den lagerseiti­ gen Endabschnitt 76 des Beinanschlusses 6 dient, so daß dieser in der gezeigten Grundposition mit seiner Stirnflä­ che an der Anschlagseitenkante 74 anliegt. Dabei umgreift der hakenförmige Endabschnitt der Sperrklinke 36 das in Fig. 3 dargestellte Ende des Anschlages 62 und liegt mit seiner Hakenfläche 78 an einer entsprechend ausgeformten Anschlagfläche an. Durch die Anlage des Beinanschlusses 6 am Anschlag 62 und der Verriegelung mittels der Sperrklinke 36 ist der Beinanschluß 6 drehfest mit dem Anschlag 62 und damit der Gelenkaufnahme 22 verbunden, so daß das Sitzge­ lenk 24 mit dem Gehgelenk 4 mitschwingt und eine Verschwen­ kung des Beinanschlusses 6 um das Sitzgelenk 24 ausge­ schlossen ist.

Durch die gewählte Konstruktion der Hakenverriegelung kann die eingangs beschriebene Pre-Select-Funktion reali­ siert werden, bei der ein versehentliches Entriegeln nahezu ausgeschlossen ist. Zum Entriegeln bringt sich der Patient in die Streckstellung, so daß der Anschlag 62 gegen die Ha­ kenfläche 78 gedrückt wird. Anschließend wird der Schließ­ hebel 54 aus der in Fig. 3 dargestellten Grundposition nach unten verschwenkt. Durch diese Verschwenkung wird die Schließfeder 44 entlastet, so daß die Sperrklinke 36 im we­ sentlichen durch die Öffnungsfeder 61 beaufschlagt ist. Im Streckzustand ist die Reibung zwischen der Hakenfläche 78 und dem Anschlag 62 allerdings so groß, daß die Kraft der Öffnungsfeder 61 nicht ausreicht, um die Sperrklinke 36 in die Entriegelungsposition zu bringen. Dazu muß sich der Pa­ tient vorbeugen, so daß die Reibung zwischen der Anlageflä­ che 74 und dem Anschlag 62 vermindert wird und die Sperr­ klinke 36 durch die Kraft der Öffnungsfeder 61 nach unten verschwenkt und in Anlage an den schräg verlaufenden An­ schlagabschnitt 42 gebracht wird. Dadurch wird der Anschlag freigegeben, so daß die Beinanschlüsse 6 um das Sitzgelenk 24 herum in die Sitzposition verschwenkbar sind.

Nach Beendigung des Sitzvorganges wird die Verriegelung wieder hergestellt, indem der Schließhebel 54 wieder in die in Fig. 3 dargestellte Grundstellung zurück verdreht wird, so daß die Sperrklinke 36 durch die Schließfeder 44 gegen die Kraft der Öffnungsfeder 61 nach oben (Ansicht nach Fig. 3) gedrückt wird. Beim Aufstehen und der damit verbundenen Vertikalausrichtung der Beinanschlüsse 6 läuft die Sperr­ klinke 36 mit einer schrägen Auflauffläche 82 auf den unte­ ren Teil der Anschlagseitenkante 74 auf, so daß die Sperr­ klinke 36 nach unten, zum Anlageabschnitt 42 hin ver­ schwenkt wird, am Anschlag 62 abgleitet und anschließend in die Eingriffsposition einschnappt, so daß eine zuverläs­ sige, selbsttätige Verriegelung erfolgt.

Der eingangs erwähnte Reziprokmechanismus 8 ist mittels eines Verbindungshebels 84 mit dem Anschlag 62 verbunden, wobei sich der Verbindungshebel 84 in der Ansicht nach Fig. 3 etwa rechtwinklig zum Anschlag 62 und in Radialrichtung aus der Gelenkaufnahme 22 heraus erstreckt. An dem vom An­ schlag 62 entfernten Endabschnitt des Verbindungshebels 84 ist ein Lenker 86 mittels eines Gelenkkopfes 88 angelenkt, über den die Schwenkbewegung des Verbindungshebels 84 auf eine Wippe 90 übertragen wird. Diese ist ebenfalls mittels eines Gelenkkopfes 92 an dem in Fig. 3 sichtbaren Endab­ schnitt der Wippe 90 angelenkt. Der Lenker 86 mit den bei­ den Gelenkköpfen 88, 92 erstreckt sich etwa in Parallel­ richtung (Ansicht nach Fig. 2) zu den beiden Anschlüssen 6 nach oben hin zur Wippe 90.

Ausweislich der Darstellung gemäß Fig. 5 umgreift die Wippe 90 den Beckenkorb 2 vom Verbindungshebel 84 hin zum Wippenlager 10. Dieses ist durch eine Wippenlagerschraube 94 gebildet, die mit einem Lagerzapfen 96 zwei koaxial zu­ einander ausgerichtete Lagerbohrungen der Wippe 90 bzw. des Beckenkorbes 2 durchsetzt. An dem radial vergrößerten End­ abschnitt der Wippenlagerschraube 94 ist eine Ringnut zur Aufnahme eines Axialnadellagers 98 ausgebildet. Ein weite­ res Axialnadellager 100 ist zwischen Wippe 90 und Becken­ korb 2 vorgesehen und auf dem Lagerzapfen 96 befestigt. Durch die beiden Nadellager 98, 100 ist eine optimale Ver­ schwenkbarkeit der Wippe 90 in Bezug zum Beckenkorb 2 er­ möglicht.

Bei verriegelter Sperrklinke 36 wird eine Schwenkbewe­ gung des Beinanschlusses 6, beispielsweise eine Bewegung nach rechts in Fig. 3, über den Anschlag 62 auf den Verbin­ dungshebel 84 übertragen, so daß der Lenker 86 in der Dar­ stellung nach Fig. 3 nach unten bewegt und die Wippe 90 entsprechend um das Wippenlager 10 nach unten verschwenkt wird. Dementsprechend wird das andere, nicht dargestellte Ende der Wippe 90 nach oben verschwenkt, und diese entspre­ chende Schwenkbewegung der Wippe über den Lenker 86, den Verbindungshebel 84, den Anschlag 62 und die Sperrklinke 36 auf den anderen Beinanschluß 6 übertragen, so daß dieser in entsprechender Weise in der Darstellung nach Fig. 3 nach links, d. h. nach hinten verschwenkt wird. Da dieser andere Teil des Gelenkes auf gleiche Weise wie der in den Fig. 2 bis 5 dargestellte Teil ausgebildet ist, kann auf eine Beschreibung des linken Gelenks verzichtet werden.

Die Fertigung der Orthese kann beispielsweise mit Hilfe der Gipsmodelltechnik vorgenommen werden. Dazu wird der Pa­ tient bis zum Rumpf mit Gipsbandagen umwickelt und in der richtigen Körperstellung gehalten, bis der Gips getrocknet ist. Während der Trocknung des Gipsverbandes kann durch entsprechende Anpassung der Lagerung bereits ein Ausgleich eventuell vorhandener Deformationen vorgenommen werden. Nach der Trocknung wird der Gips aufgeschnitten, abgenommen und in dem so entstandenen Negativ das Körper-Positiv-Mo­ dell wiederum in Gips abgegossen, wobei wiederum Korrektu­ ren durch Nachmodellieren vorgenommen werden können. An diesem Positiv werden dann die Schienen befestigt. Das Zen­ trieren der Hüft-, Knie- und Sprunggelenke wird durch Ver­ schrauben in die Lagerbuchsen, die im Gipsmodel eingebettet sind, erreicht. Die Position dieser Lagerbuchsen wird von den Orthopädietechnikern entsprechend den Maßen des Patien­ ten vorbestimmt. Anschließend erfolgt das Einlaminieren der Konstruktion, wobei als Material für die Schalen beispiels­ weise ein Perlon®-Trikot mit Karbonverstärkung verwendet werden kann. Die so entstandenen Schalen werden anschlie­ ßend beschnitten und an den Auflageflächen mit dünnen Schaumplatten beklebt.

Zum besseren Verständnis seien die wesentlichen Aspekte der erfindungsgemäßen Orthese nochmals wiederholt. Diese hat ein Hüftgelenk mit zwei Achsen, wobei eine Achse als Gehachse fungiert, während die andere Achse eine Sitzachse ist, über die beide Beine um etwa 90° verschwenkbar sind. Die Gehachse ist um etwa 25° nach außen, d. h. weg von der Hüftgelenkachse, geneigt, und die Sitzachse steht horizontal und schwenkt mit der Gehachse mit. Die Verriegelung der Sitzachse mit Bezug zur Gehachse oder, besser gesagt, mit Bezug zum Reziprokmechanismus erfolgt über eine Hakenver­ riegelung, die eine über zwei Federn beaufschlagte Sperr­ klinke hat. Durch die besondere Ausgestaltung der Hakenver­ riegelung kann der Patient durch Be- und/oder Entlasten der Gelenke eine verzögerte Freigabe/Verriegelung der Einrich­ tung bewirken.

Der Schrittzyklus der erfindurugsgemäßen Orthese - auch "TWISTER" genannt - läßt sich wie folgt beschreiben:

• 1. Beide Beine sind parallel; die Gehhilfen (Gehstützen oder Rollator) müssen so eingestellt sein, daß die Arme zur Rumpfstreckung benutzt werden können.
• 2. Es erfolgt die Körperlotsverlagerung des Oberkörpers in der Sagittalansicht nach dorsal/lateral. Die Ex­ tension des Rumpfes mit Gewichtsverlagerung auf ein Standbein ermöglicht ein Anheben des nicht belasteten Fußes.
• 3. Durch den Hüftstreckanschlag des Standbeines wird das Spielbein über das reziproke Wippensystem und das geneigte Gehgelenk in einem Halbkreis nach vorne ge­ führt, während sich der Rumpf auf dem Standbein weiter streckt.
• 4. Das außenrotierte Spielbein wird beim Aufsetzen des Fußes zum Standbein. Das Hochleben des nicht belaste­ ten, hinten liegenden und innenrotierten Spielbeins wird durch eine Schwerpunktsverlagerung nach vorne mög­ lich. Der zweite Schritt kann jetzt ausgeführt werden.
• 5. Das geneigte Gehgelenk führt nun das im Hüftgelenk flektierte Bein, das nach außen rotiert wird.

Durch die Schrägstellung der Gehachse wird eine Rotati­ on des Beckens um seine Vertikalachse ermöglicht, so daß sich der Fuß während der Standbeinphase auf dem Boden nicht dreht. D. h., daß die gewünschte Zirkomduktion in der Hüfte durch die besondere Ausgestaltung der Orthese ermöglicht ist.

Die in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Bauelemente sind sämtlich aus hochfesten Legierungen, wie beispielswei­ se AlCoMgl, X6Cr13, 34CrA16, 9S20 etc. hergestellt.

Claims (10)

1. Gelenkeinrichtung für eine reziproke Geh-Orthese, mit zwei Gehgelenken (4), deren Gehgelenk-Drehachsen (14) zur Körperachse geneigt sind und über die zwei Beinan­ schlüsse (6) angelenkt sind, die ihrerseits über einen Re­ ziprokmechanismus (8) miteinander gekoppelt sind, und mit zwei Sitzgelenken (24) zum Anwinkeln der Beinanschlüsse (6), wobei die Drehachse (34) des Sitzgelenks (24) und die Drehachse (14) des Gehgelenkes (4) sich innerhalb der Ge­ lenkaufnahme (22) im Gehgelenk (4) schneiden.

2. Gelenkeinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sitzgelenk (24) an einer in einem Lagergehäuse (12) gelagerten Gelenkaufnahme (22) angeordnet ist.

3. Gelenkeinrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Beinanschluß (6) an einem Lagerzap­ fen bestehend aus einer Lagerhülse (26) und einer Lager­ schraube (28) des Sitzgelenks (24) angelenkt ist, der sei­ nerseits an der Gelenkaufnahme (22) befestigt ist.

4. Gelenkeinrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Beinanschluß (6) mittels einer lös­ baren Verbindung (36) von der Gelenkaufnahme (22) entkop­ pelbar ist.

5. Gelenkeinrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Verbindung eine Sperrklinke (36) hat, deren Haken in Eingriff mit einem Anschlag (62) des Reziprokmechanismus (8) bringbar ist.

6. Gelenkeinrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinke (36) über einen Schließhebel (54) betätigbar ist, der eine Exzenternocke (50) trägt, gegen die ein Führungsbolzen (48) mit einem Endabschnitt vorgespannt ist, dessen anderer Endabschnitt auf eine Schließfeder (44) wirkt, über die die Sperrklinke (36) in die Verriegelungsstellung vorgespannt ist.

7. Gelenkeinrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinke über eine Öffnungsfeder (61) in die Entriegelungsstellung vorgespannt ist und die Wirkfläche der hakenförmigen Sperrklinke (36) als Tangenti­ alfläche mit Bezug zum Sperrklinkendrehpunkt (38) ausgebil­ det ist.

8. Gelenkeinrichtung nach einem der vorhergehenden Pa­ tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (14) des Gehgelenkes (4) um einen Winkel zwischen 20° und 30° zur Horizontalen geneigt ist.

9. Gelenkeinrichtung nach einem der vorhergehenden Pa­ tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehgelenk (4) zwei koaxial hintereinander liegende Wälzlager (16, 18) oder sonstige Lager hat, in deren Bereich die Schwenkebene des Gehgelenkes (4) liegt.

10. Gelenkeinrichtung nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Beinanschluß (6) entfernte Wälzlager (18) einen geringeren Durchmesser hat als das an­ dere Wälzlager (16).