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Die
Erfindung betrifft ein Spreiz-Gehgelenk zur Befestigung zwischen
und an den Oberschenkeln eines Patienten, insbesondere eines spastisch
gelähmten
Kindes oder Jugendlichen.
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Bei
vielen spastisch gelähmten
Kindern und Jugendlichen besteht die Tendenz, dass die Hüftgelenke
beim Gehen nach innen rotieren und adduzieren – bis hin zur Überkreuzung
der Knie.
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Der
Tendenz der Innenrotation und Adduktion begegnet man einerseits
mit Nachtlagerungsschienen, die die Beine in einer gespreizten Stellung halten.
Der Nachteil dieser Schienen besteht darin, dass sie die Beine starr
verbinden und somit die Bewegungsfreiheit während des Schlafs einschränken. Eine
solche Schiene ist beispielsweise in der
EP 0832 623 A1 beschrieben.
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Andererseits
werden für
das Gehen aufwändige,
relativ große
und kompliziert anzulegende Gehapparate eingesetzt. Bekannt ist
eine Spreizvorrichtung gemäß der
US 5 147 286 A .
Ein wesentlicher Nachteil dieser Spreizvorrichtung besteht darin,
dass deren Gelenk, das die Schreitbewegung ermöglichen soll, zu weit vom natürlichen
Hüftgelenk
positioniert ist, um eine störungsfreie
Schreitbewegung zu ermöglichen.
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Ähnlich gelagert
ist die Problematik bei dem „SU*PER
3 D Hüftgelenk" der Firma Pro-Walk in D-63329 Egelsbach:
Das Gelenk dieser Vorrichtung kann bestenfalls in Nähe des Genitalbereichs,
aber immer nur unterhalb des Hüftgelenks
positioniert werden.
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Eine
störungsfreie
Schreitbewegung ist optimal dann gewährleistet, wenn die Drehpunkte
von natürlichem
Hüftgelenk
und Spreizorthese automatisch und ohne aufwändige Justierung zusammen fallen.
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Diese
Anforderung erfüllt
zum Beispiel die „Hüftabduktionsschiene" der Firma Otto Bock
in D-37115 Duderstadt. Zwei Oberschenkelorthesen werden über ein
starres Verbindungsstück
mit je einem Kugelgelenk an dessen Ende frei beweglich miteinander
verbunden. Der Einsatzbereich erstreckt sich jedoch nur über ein
Altersspektrum des Patienten von 6–18 Monaten. Andererseits bewirkt
die Bewegung des starren Verbindungsstücks zwischen den Orthesenschalen
ein Zusammenführen
der Knie bei Schreitbewegungen, wodurch diese Hüftabduktionsschiene für das Gehen
ungeeignet ist. Desweiteren benötigt
die Konstruktion eine relativ große Baubreite und bewirkt so
eine starke Abduktion. Dies ist bei entsprechender Indikation und
dem hauptsächlich
vorgesehenen Einsatzbereich durchaus sinnvoll, ermöglicht aber
kein ergonomisches/natürliches Gangbild.
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Weiterhin
bekannt ist die „Camp
SWASH Orthese" der
Firma Basko Orthopädie
Handelsgesellschaft mbH in D-22761 Hamburg. Hier wird zwar versucht,
das Hauptgelenk der Orthese mit dem Hüftgelenk überein zu bringen, dies geschieht
aber nicht automatisch, sondern ist abhängig von der konkreten Anbringung/Justierung
der notwendigen Hüft-Orthese,
auf der diese Gelenke angebracht sind. Außerdem sind die Achsen der
Gelenke so ausgerichtet, dass sie bei einer Gehbewegung das Hüftgelenk spreizen,
also einer Adduktion entgegen wirken und eine neutrale Gehbewegung
nicht zulassen. Ein natürliches
Gangbild kann nur dann zustande kommen, wenn Abduktionsmoment der
Führungsstäbe und Adduktionsmoment
des Spasmus sich gegenseitig aufheben. Dies dürfte nur zufällig vorkommen,
zumindest aber äußerst schwierig
einstellbar sein.
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Der
oben genannten Anforderung am nächsten
kommt die Spreizvorrichtung gemäß der
DE 199 34 247 A1 ,
indem Rotations- und Translationsbewegungen frei kombinierbar sind
und somit der theoretische Drehpunkt zwangsläufig und ohne Einjustierung mit
dem des natürlichen
Hüftgelenks
zusammen fällt. Diese
Spreizvorrichtung weist aber in der Praxis zwei wesentliche Nachteile
auf:
- 1. Für
eine ausreichend große
Schreitbewegung müssen
die Schienen für
die Translationsbewegung sehr lang ausgelegt werden, was die Vorrichtung
sperrig macht und bei Endstellung der Schienen auf die Drehverbindung
eine hohe Biegebelastung ausübt.
- 2. Für
eine möglichst
reibungsarme Translationsbewegung müssen Linear-Kugellager eingesetzt werden. Entsprechend
der Vorgabe bezüglich Baubreite
und -länge
sind diese relativ klein dimensioniert und halten - spätestens
beim Einsatz bei Jugendlichen – den
hohen „Druck-
und Verkantungsbelastungen" in
vielen Fällen
nicht stand.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu eliminieren
und insbesondere das Spreiz-Gehgelenk zur Befestigung zwischen und
an den Oberschenkeln eines Patienten gemäß der
DE 199 34 247 A1 zu verbessern.
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Gelöst wird
die Aufgabe durch ein Spreiz-Gehgelenk zur Befestigung zwischen
und an den Oberschenkeln eines Patienten, wobei das Gelenk zwei
innere Schwenkarme aufweist, die im Bereich des jeweiligen einen
Schwenkarmendes schwenkbar miteinander verbunden sind, sowie zwei äußere Adapter
aufweist, wobei der eine Adapter mit dem einen Schwenkarm im Bereich
des anderen Schwenkarmendes schwenkbar verbunden ist und der andere
Adapter mit dem anderen Schwenkarm im Bereich dessen anderen Schwenkarmendes schwenkbar
verbunden ist.
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Diese
Ausbildung des Spreiz-Gehgelenks mit den beiden Schwenkarmen und
den beiden in den Schwenkarmen schwenkbar gelagerten Adaptern ermöglicht eine
freie Kombination der Rotationsbewegungen in dem im Lager der beiden
Schwenkarme gebildeten Hauptgelenk und in dem in den Lagern zwischen
den Schwenkarmen und den Adaptern gebildeten Adaptergelenken, und
bedingt somit den automatischen und einstellungsfreien Zusammenfall der
Drehpunkte von natürlichem
Hüftgelenk
und Spreiz-Gehgelenk, somit eine störungsfreie Schreitbewegung.
Der jeweilige Adapter dient der Aufnahme eines oder mehrerer Elemente,
die den dem jeweiligen Adapter zugeordneten Oberschenkel kontaktieren.
Bei diesem Element handelt es sich insbesondere um eine Polsterauflage,
eine Orthesenschale, um eine Beinschiene oder dergleichen, die an
den zugeordneten Adapter angebunden sind, das heißt, in geeigneter
Weise mit diesem befestigt sind.
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Die
Erfindung schlägt
somit ein Spreiz-Gehgelenk vor, bei dem die Schwenkbewegungen im Hauptlager
und in den beiden Adapterlagern alle voneinander unabhängig erfolgen
können.
Um die Relativbewegung von Schwenkarmen und Adaptern so gering wie
möglich
zu halten, wird das Spreiz-Gehgelenk
im Schritt zwischen den Oberschenkeln so eingesetzt, dass das Hauptgelenk
hüftnah,
somit oben und die Adaptergelenke hüftfern, somit unten, positioniert
sind.
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Vorzugsweise
bilden die beiden Schwenkarme eine Kniehebelanordnung, deren durch
die Schwenkachse der beiden Schwenkarme gebildete Knickachse oberhalb
der jeweiligen Schwenkachse von jeweiligem Schwenkarm und diesem
zugeordnetem Adapter liegt. Insbesondere sind die Schwenkachse der
beiden Schwenkarme und die Schwenkachsen der Schwenkarme und Adapter
parallel zueinander angeordnet. Der Abstand der Schwenkachse vom
jeweiligen Schwenkarm und diesem zugeordneten Adapter von der Schwenkachse
der beiden Schwenkarme ist insbesondere gleich.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Spreiz-Gehgelenk
ist aufgrund des Wegfalls der Einbaulänge von Linearlagern eine ausreichend
große
Schreitbewegung bei relativ kurzen Schwenkarmen gewährleistet.
Die Lagerkonstruktion im Bereich des Hauptgelenks und der beiden
Adaptergelenke kann raumsparend sehr stabil, beispielsweise als
Gleitlager oder kleines Kugellager ausgelegt werden, so dass Langlebigkeit
und eine einwandfreie Funktion auch bei hohen Druck- und Biegemomentbelastungen
gewährleistet
ist. Grundsätzlich
wäre eine
einfache Schraub- oder Nietverbindung als Lager denkbar.
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In
seiner bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind Rückstellmittel
vorgesehen, die, bei Wegfall von Gegenkräften, die durch die Schwenkachsen
des jeweiligen Schwenkarmes verlaufende Längsachse des Schwenkarms, insbesondere
die Symmetrieachse des jeweiligen Schwenkarms, annähernd in
Parallelstellung mit der Längsachse,
insbesondere Symmetrieachse des diesem Schwenkarm zugeordneten Adapters
bringen. Unter Wegfall von Gegenkräften werden externe Gegenkräfte verstanden,
die auf das Gelenk beim Schreiten durch den Patienten ausgeübt werden.
In nicht angelegtem Zustand würde
das Spreiz-Gehgelenk somit diese Stellung einnehmen.
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In
einer erfindungsgemäß optimierten
Ausführungsform
sind die Rückstellmittel
als Federmittel ausgebildet. Die durch diese in unbelastetem Zustand
erzielte parallele Ausrichtung entspricht der neutralen (parallelen)
Position der Oberschenkel. In dieser Bewegungsphase während des
Gehens wird mit dieser Vorrichtung durch die senkrechte Ausrichtung
von Hauptgelenk und Adaptergelenken ein ruckfreies „Passieren" der Schwenkarme
gewährleistet und
ein Umschlagen des Schwenkarmpaares bzw. des Kniehebels nach unten
verhindert. Als Federelemente werden insbesondere O-Ringe aus Gummi eingesetzt.
Jeder O-Ring wird über
ein Rollenpaar, wobei die jeweilige Rolle insbesondere profiliert
ist, geführt.
Dabei ist die eine Rolle in einem Schwenkarm bzw. in einer Achse
und die andere Rolle in dem jeweiligen Adapter auf einer Achse drehbar
gelagert. Die Rollen sind so positioniert, dass sie bei Parallelstellung
der Symmetrieachsen der Schwenkarme und dazugehörigen Adapter den geringsten
Abstand voneinander haben und dieser sich bei vergrößerndem
Winkel zwischen den Symmetrieachsen vergrößert und somit den jeweiligen
O-Ring dehnt.
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Es
wird ferner als vorteilhaft erachtet, wenn bei dem erfindungsgemäßen Spreiz-Gehgelenk Begrenzungsmittel
zum Begrenzen der Relativbewegung, somit der Schwenkbewegung, vom
jeweiligen Schwenkarm und diesem zugeordneten Adapter vorgesehen
sind. Diese Begrenzungsmittel weisen vorteilhaft eine zur Schwenkachse
des Adapters konzentrische Ausnehmung im Adapter und eine mit dem
Schwenkarm verbundene Achse, die in die Ausnehmung des Adapters
eingreift, auf, wobei der maximale Schwenkweg von Adapter und zugeordnetem Schwenkarm
durch das jeweilige Ende der Ausnehmung begrenzt ist. Durch eine
solche Gestaltung kann eine Überdehnung
der Federelemente verhindert werden.
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Bereits
die Ausgestaltung des Spreiz-Gehgelenks in den drei parallelen Schwenkachsen
im Bereich der beiden Schwenkarme und der Schwenkarme/Adapter mit
den parallel zueinander angeordneten Schwenkarmen und Adaptern ermöglicht,
in Folge der Anbringung des Spreiz-Gehgelenks zwischen den Oberschenkeln
des Patienten, die Spreizung der Oberschenkel beim Gehen. Dessen
ungeachtet besteht selbstverständlich
die Möglichkeit,
eine weitere Winkelspreizung der Oberschenkel des Patienten herbei
zu führen,
indem die Adapter nicht parallel zueinander angeordnet werden, sondern
entsprechend der gewünschten
Spreizung unter einem Winkel zueinander stehen. Es besteht gleichfalls
die Möglichkeit,
die Elemente, die am Adapter angebracht werden sollen, beispielsweise
die Orthesenschale, so zu gestalten, dass deren Aufnahmeebene für den Oberschenkel
nicht parallel zum Adapter zu liegen kommt und somit eine weitere
Spreizung herbeiführt.
Die Anbindung des jeweiligen Elements an den Adapter kann beliebig
erfolgen, beispielsweise durch Befestigungsmittel, beispielsweise
Rastelemente, die in Art eines Schnellverschlusses mit dem Adapter
verbunden werden, insbesondere in Durchgangslöcher des Adapters eingreifen
und mit diesem Verrasten.
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Weitere
Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung der
Figuren und den Figuren selbst dargestellt, wobei bemerkt wird, dass
alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen von Einzelmerkmalen weitere
erfinderische Ausgestaltungen darstellen.
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In
den Figuren ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, ohne
hierauf beschränkt
zu sein.
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Es
zeigt
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1 eine
räumliche
Darstellung des Spreiz-Gehgelenks, in einem Zustand kurz vor Erreichen
der maximalen Spreizstellung.
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2 eine
räumliche
Ansicht des in 1 gezeigten Gelenks, bei abgenommenem
vorderen Adapter.
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3 eine
Seitenansicht des in 1 gezeigten Gelenks.
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4 eine
Seitenansicht des in 2 Gezeigten Gelenks.
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5 eine
räumliche
Ansicht des Gelenks, gezeigt in der neutralen Position der Adapter,
die der neutralen Position der mit den Adaptern verbundenen Oberschenkel
des Patienten entspricht.
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6 eine
räumliche
Ansicht des Gelenks nach 5, bei abgenommenem vorderen
Adapter.
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7 eine
Seitenansicht des Gelenks gemäß 5.
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8 eine
Seitenansicht des Gelenks gemäß 6.
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Die
Figuren zeigen das Spreiz-Gehgelenk 14 zum Befestigen zwischen
und an den Oberschenkeln eines Patienten, insbesondere eines spastisch
gelähmten
Kindes oder Jugendlichen im Bereich zweier plattenförmiger Adapter 4.
Diese nehmen auf den einander abgewandten Seiten mit Polsterauflagen, Orthesenschalen,
Beinschienen oder dergleichen auf.
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Die
Befestigung dieser Elemente an den Adaptern kann beliebig erfolgen,
beispielsweise über Rastmittel,
die in das jeweilige Langloch 15 am unteren Ende des jeweiligen
Adapters 4 eingreifen und mit diesem rastieren. Das Element
kann vorne im oberen Bereich des jeweiligen Adapters 4 diesen formschlüssig hintergreifen,
insofern ist der Adapter auf seiner Innenseite mit schrägen Flächen 16 zum Aufstecken
des Elements versehen. Unter diesem Aspekt ist der Adapter in seiner
oberen Hälfte
in Art eines gleichschenkligen Dreiecks ausbildet, an den sich der
zentrale untere Ansatz mit dem Langloch 15 anschließt.
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Die
beiden inneren angeordneten Schwenkarme 1 und 2 des
Spreiz-/Gehgelenks sind im Bereich des jeweiligen einen Schwenkarmendes schwenkbar
miteinander verbunden, die Schwenkachse ist mit der Bezugsziffer 17 bezeichnet.
Der eine Adapter 4 ist mit dem einen Schwenkarm 1 im Bereich
dessen anderen Schwenkarmendes schwenkbar verbunden und der andre
Adapter 4 ist mit dem anderen Schwenkarm 2 im
Bereich dessen anderen Schwenkarmendes schwenkbar verbunden. Die
Schwenkachse des jeweiligen Adapters mit dem zugeordneten Schwenkarm
ist mit der Bezugsziffer 18 bezeichnet. In der in den 5 bis 8 gezeigten
neutralen Position des Spreiz-Gehgelenks 14 fallen die
beiden Schwenkachsen 18 zusammen. Die beiden Schwenkarme 1 und 2 bilden
eine Kniehebelanordnung 19.
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Die
freie Kombination der Rotationsbewegungen im Bereich der Schwenkachsen 17, 18 bedingt
den automatischen und einstellungsfreien Zusammenfall der Drehpunkte
von natürlichem
Hüftgelenk
und Spreiz-Gehgelenk 14 und damit eine störungsfreie
Schreitbewegung. Um die Relativbewegung von Schwenkarmen 1 bzw. 2 und
Adaptern 4 so gering wie möglich zu halten, wird das Spreiz-Gehgelenk 14 zwischen
den Oberschenkeln so eingesetzt, dass das im Bereich der Schwenkachse 17 gebildete Hauptgelenk
hüftnah,
d.h. oben und die im Bereich der Schwenkachsen 18 gebildeten
Adaptergelenke hüftfern,
d.h. unten, positioniert sind.
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Die
Lagerkonstruktion im Bereich der den Schwenkachsen 17, 18 zugeordneten
Lager - Hauptlager 3 und Adapterlager 5 – ist als
Gleitlager oder kleines Kugellager ausgelegt.
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Jeweils
zwischen Schwenkarm 1 bzw. Schwenkarm 2 und dazugehörigem Adapter 4 sind Federelemente
in Form von O-Ringen 8 so eingesetzt, dass sie deren Symmetrieachsen 6 und 7 in
unbelastetem Zustand parallel ausrichten. Diese Position entspricht
der in den 5 bis 8 veranschaulichten
neutralen Position der Oberschenkel. In dieser Bewegungsphase während des
Gehens wird mit dieser Vorrichtung durch die senkrechte Ausrichtung von
Hauptlager 3 und Adapterlager 5 ein ruckfreies „Passieren" der Schwenkarme 1 und 2 gewährleistet und
ein Umschlagen des Schwenkhebelpaars, d.h. der Knickhebelanordnung 19 nach
unten verhindert.
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Die
O-Ringe 8 bestehen insbesondere aus Gummi. Jeder O-Ring 8 wird über profilierte
Rollen 9 und 10 eines Rollenpaars geführt. Dabei
ist die eine Rolle 9 auf einem Schwenkarm 1 bzw. 2 in
einer Achse 11 und die andere Rolle 10 auf den
jeweiligen Adapter 4 in einer Achse 12 drehbar
gelagert. Die Rollen 9 und 10 sind so positioniert,
dass sie bei Parallelstellung der Symmetrieachsen 7, 6 von
Schwenkhebel 1 bzw. 2 und dazugehörigem Adapter 4 den
geringsten Abstand voneinander haben und dieser bei sich vergrößerndem
Winkel zwischen den Symmetrieachsen vergrößert und damit den jeweiligen O-Ring 8 dehnt.
Um eine Überdehnung
der Federelemente zu verhindern, wird die Relativbewegung zwischen
Schwenkarm 1 bzw. 2 und dem dazugehörigen Adapter 4 begrenzt.
Realisiert wird dies durch bogenförmige Ausnehmungen 13 in
den Adaptern 4, in denen die Enden der Achsen 11 laufen
und am jeweiligen Ende der Ausnehmungen 13 anschlagen.