DE202009010033U1

DE202009010033U1 - Passteil für Gelenkorthesen

Info

Publication number: DE202009010033U1
Application number: DE200920010033
Authority: DE
Original assignee: Ortholutions Service & Co GmbH; Ortholutions Service & Cokg GmbH
Current assignee: HORST KRUEGER, DE; KRUEGER, HORST, DE; ORTHOLUTIONS GMBH & CO. KG, DE
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2009-10-22
Anticipated expiration: 2019-07-24

Abstract

Passteil (1) für Gelenkorthesen, umfassend:
– ein zentrales Element mit einem C-förmigen, elastischen Mittelteil (2) und zwei Anschluss-Stücken (4) auf jeweils gegenüberliegenden Außenrändern des Mittelteils (2);
– ein Verkleidungselement (6) auf einer ersten Außenseite des Mittelteils (2); und
– ein mit dem Verkleidungselement (6) verbindbares Deckelelement (8) auf der zweiten Außenseite des Mittelteils (2);
wobei das Mittelteil (2) in der von Verkleidungselement (6) und Deckelelement (8) gebildeten Verkleidung geführt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein dynamisches, insbesondere energierückgebendes Passteil, welches bei Orthesen der unteren Extremitäten zum Einsatz kommt.
Krankheits- oder unfallbedingt kann es bei Patienten zu Störungen der Funktion der unteren Extremitäten kommen. Indikationen sind Lähmungen oder Teillähmungen im Bereich der unteren Extremitäten, bei denen die Funktion der Plantarflektoren kompensiert werden soll. Orthesen, die in diesem Bereich Einsatz finden, haben die Aufgabe, das Gehen des Patienten zu unterstützen, um ein weiterhin physiologisches Gehen zu ermöglichen. Dies wird erreicht, indem die Orthese mit einem dynamischen Passteil versehen wird. Dieses Passteil hat die Aufgabe, die Dynamik des anatomischen Gelenks nachzubilden.
Es sind viele Orthesen (AFO-Unterschenkelorthesen/KAFO-Oberschenkelorthesen) bekannt, die ein solches dynamischen Passteil besitzen. Bei herkömmlichen Passteilen tritt aber das Problem auf, dass sie der anatomischen Gelenkbewegung nicht vollständig nachgebildet sind. Da die Orthese zum Beispiel am Unterschenkel fixiert wird, entstehen durch inkongruente Bewegungen des mechanischen und des anatomischen Gelenks Schiebebewegungen. Diese können dazu führen, dass Scheuerflächen im Bereich der Fixierungsstellen entstehen, die für den Patienten unkomfortabel oder sogar schmerzhaft sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein harmonisches, Energie sparendes und physiologisches Gehen zu ermöglichen. Auch sollen Scheuer- oder Druckflächen durch die besondere Form des dynamischen Passteils vermieden werden.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Passteil für Gelenkorthesen bereitgestellt, umfassend:

– ein zentrales Element mit einem C-förmigen, elastischen Mittelteil und zwei Anschluss-Stücken auf jeweils gegenüberliegenden Außenrändern des Mittelteils;
– ein Verkleidungselement auf einer ersten Außenseite des Mittelteils; und
– ein Deckelelement für das Verkleidungselement auf der zweiten Außenseite des Mittelteils;

Das erfindungsgemäße Passteil kann allgemein bei Gelenkorthesen eingesetzt werden. Der Vorteil des gegenwärtigen Passteils liegt in der speziellen Form, die eine kongruente Bewegung des mechanischen und anatomischen Knöchelgelenks ermöglicht. Das bedeutet, dass die Biomechanik des erfindungsgemäßen Passteils der Physiologie des oberen Sprunggelenks entspricht.
Das erfindungsgemäße Passteil beugt durch den speziellen Aufbau der Bildung von Scheuerflächen vor und vermeidet Schiebebewegungen der Orthese im Bereich der Fixierung am Bein.
Das erfindungsgemäße Passteils nimmt Energie während der Auftrittsphase und der Standphase auf und gibt sie während der Abstoßphase wieder ab. Der Drehpunkt des anatomischen Gelenks und der Drehpunkt der Orthese, definiert durch das erfindungsgemäße dynamische Passteil, sind während des gesamten Gehvorgangs identisch, und somit empfindet der Patient ein harmonischeres und komfortables Gehen.
Durch die C-Form des Mittelteils kann das Mittelteil mittels elastischer Verbiegung, d. h. Verkleinerung des offenen Sektors der C-Form, Energie aufnehmen. Diese Energie kann durch Rückfedern wieder abgegeben werden.
Die Verkleidung, gebildet durch miteinander verbundenes Verkleidungselement und dessen Deckel, dient der Führung des elastischen Mittelteils. Die Rotationssteifigkeit des Mittelteils wird dadurch verbessert.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Passteil weiter

– ein in dem offenen Sektor des Mittelteils angeordnetes elastisches Anschlagelement.

Das Anschlagelement ist vorgesehen, um beim Einfedern des Mittelteils das ruckartige Aufsetzen der einen Seite des offenen Sektors auf die andere zu verhindern und/oder das Einfedern des Mittelteils abzudämpfen. Durch geeignete Wahl der Elastizität des Anschlagelements kann die gewünschte Feder-Charakteristik erreicht werden.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Passteil weiter

– zwei Gleitlager, die jeweils zwischen Mittelteil und Verkleidungselement bzw. Deckelelement angeordnet sind.

Dadurch kann die Reibung zwischen Mittelteil und geschlossener Verkleidung, d. h. Verkleidungselement mit montiertem Deckel, beim Ein- und Rückfedern verringert werden. Die Gleitlager können entweder beschichtet sein, etwa mit Teflon, oder aus einem Material mit geringer Reibung, wie etwa Kunststoff, bestehen.
Gemäß einer Ausführungsform weisen Verkleidungselement und Deckel komplementäre Gewinde zur Verbindung auf.
Mittels Gewinden kann eine einfache und feste, aber leicht lösbare Verbindung zwischen Verkleidungselement und Deckel erhalten werden. Bevorzugt ist in dem Verkleidungselement ein Innengewinde vorgesehen und in dem Deckel ein entsprechendes Außengewinde, der umgekehrte Fall ist aber ebenfalls möglich.
In alternativen Ausführungsformen können Verkleidungselement und Deckel mittels Steck-, Klemm- oder Einrast-Verbindern miteinander verbunden werden. In weiteren alternativen Ausführungsformen kann eine Verbindung von Verkleidungselement und Deckel auch durch externe Schrauben, Sicherungsstifte oder dergleichen erfolgen. Eine dauerfeste Verbindung muss dabei gewährleistet bleiben; ebenso wie eine ausreichend einfache Trennung der Teile, etwa zu Wartungszwecken.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Verkleidungselement einen Innenring innerhalb des Innenrandes des Mittelteils und einen Außenring außerhalb des Außenrandes des Mittelteils und mit Aussparungen für die Anschluss-Stücke auf.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Anschluss-Stücke im Wesentlichen flach und weisen einen H-förmigen Querschnitt auf.
Dadurch kann durch Vergrößerung der Oberfläche eine verbesserte Anbindung an die Orthese erzielt werden. Ein Anschluss-Stück wird beispielsweise mit dem Fußteil einer Orthese, und das andere Anschluss-Stück mit dem Unterschenkelteil der Orthese verbunden. Die Orthese kann beispielsweise mittels Laminieren, aus Thermoplasten oder auch in Rahmenbauweise ausgeführt werden.
Außerdem kann durch diese Querschnittsausbildung die Verdrehsteifigkeit der Anschluss-Stücke erhöht werden.
Gemäß einer Ausführungsform laufen die Außenseiten der Anschluss-Stücke im Wesentlichen spitz zu.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die Anschluss-Stücke jeweils mindestens ein Durchgangsloch auf.
Dadurch kann eine verbesserte Anbindung an die Orthese erzielt werden. Material kann beim Anformen der Orthese an das Passteil durch die Durchgangslöcher durchtreten und verbessert somit die mechanische Verbindung mit dem Passteil.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Mittelteil einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Verkleidungselement einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf.
Gemäß einer Ausführungsform besteht das zentrale Element aus Metall oder einer Metall-Legierung.
Als Material kommen beispielsweise hochelastische Aluminiumlegierungen, Titan, gehärtete Stähle oder Federstähle in Betracht.
In alternativen Ausführungsformen können auch andere Materialien, wie Kunststoffe und Polyurethane verwendet werden. Diese kommen auch für die anderen Elemente des Passteils in Frage. Für nicht elastische Teile wie die Verkleidung kommen auch beispielsweise keramische Materialien in Betracht.
Gemäß einer Ausführungsform ist das zentrale Element einstückig ausgebildet.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Drehpunkt des Passteils vorgesehen, der sich im Bereich des Schnittpunktes zwischen den Längsachsen, die jeweils einem der zwei Anschluss-Stücke zugeordnet sind, und einer Achse befindet, die senkrecht auf den C-förmigen Mittelteil trifft.
Gemäß einer Ausführungsform behält der Drehpunkt seine relative Position bei, wenn das Passteil unter Spannung gesetzt wird.
Gemäß einer Ausführungsform entspricht die relative Position des Drehpunktes dem Drehpunkt eines anatomischen Gelenkes, für das die Gelenkorthese vorgesehen ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Gelenkorthese bereitgestellt, umfassend ein Passteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche. In einer Ausführungsform kann das Passteil dabei als Knöchelgelenk dienen.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Gelenkorthese einen Verlängerungsbereich des Passteils auf, welcher zur Fixierung des Passteils am oberen Bereich der Gelenkorthese dient.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Passteil im Wesentlichen lateral an der Außenseite der Gelenkorthese an das anatomische Knöchelgelenk angepasst.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt das zentrale Element eines erfindungsgemäßen Passteils in einer 3D-Ansicht;
2 zeigt das zentrale Element aus 1 mit noch nicht montierter Verkleidung;
3 zeigt eine Ausführungsform eines Deckelelements; und
4 zeigt in einer Draufsicht ein Passteil gemäß einer Ausführungsform mit noch nicht montiertem Verkleidungsdeckel;
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Passteils zusammen mit einem Knöchelgelenk;
6 zeigt eine schematische Darstellung eines Passteils zusammen mit einem Knöchelgelenk unter Belastung; und
7 zeigt eine Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Gelenkorthese, wobei die Platzierung des Passteils genauer dargestellt ist.
1 zeigt das zentrale Element des erfindungsgemäßen Passteils. Das zentrale Element umfasst ein C-förmiges Mittelteil 2 mit einer offen Seite (hier links) sowie zwei Anschluss-Stücke 4. Die Anschluss-Stücke 4 erstrecken sich vom oberen bzw. unteren Außenrand des C-förmigen Mittelteils 2. Sie bilden dabei einen Winkel von etwa 90° zu der Öffnung im C- förmigen Mittelteil, und erstrecken sich in etwa parallel zueinander in unterschiedliche Richtungen.
Aus dieser Figur kann auch ersehen werden, wie gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Anschluss-Stücke 4 im Wesentlichen flach, aber mit einem H-förmigen Querschnitt ausgebildet sind. Durch die Vergrößerung der Oberfläche kann die Orthese besser angebunden werden. Außerdem wird die Torsionssteifigkeit des Mittelteils erhöht. An den äußeren Enden sind die Seitenschenkel des H-Profils abgeschrägt. In dieser Ausführungsform ist der Querschnitt des C-förmigen Mittelteils 2 viereckig, andere Querschnitte sind aber möglich.
In 2 sind weiterhin ein Verkleidungselement 6 sowie ein Deckel 8 für das Verkleidungselement 6 zu sehen, bevor diese am zentralen Element montiert werden. Es ist zu beachten, dass in dieser gezeigten Ausführungsform Verkleidungselement 6 und Deckel 8 im Wesentlichen gleich, aber komplementär geformt sind. Verkleidungselement 6 und Deckel 8 können auf verschiedene Arten miteinander verbunden werden, beispielsweise durch komplementär ausgebildete Innen- bzw. Außengewinde (hier nicht gezeigt). Möglich sind aber ebenso Rast-, Steck- oder Klemmverbindungen sowie Befestigungen durch externe Mittel wie Schrauben oder Sicherungsstifte (nicht gezeigt).
In 3 ist das Deckelelement 8 aus 2 im Detail gezeigt. Es weist einen Innenring mit einem Außengewinde 12 auf. Damit kann es in das (nicht gezeigte) Verkleidungselement geschraubt werden, das entsprechend einen Innenring mit einem Innengewinde aufweist.
Das Verkleidungselement kann – mit Ausnahme des anderen Gewindes – analog aufgebaut sein wie der Deckel 8. In weiteren Ausführungsformen weist das Verkleidungselement aber auch einen Außenring auf, der ausgespart ist, um die Anschluss-Stücke aufzunehmen. Sowohl Deckel 8 als auch Verkleidungselement 6 weisen ein durchgehendes Mittelloch auf. Dies kann zur Gewichtsreduktion genutzt werden. Ansonsten kann auch eine geschlossene Grundplatte für beide Elemente verwendet werden, wenn dies gewünscht ist.
In 4 ist eine Aufsicht auf das erfindungsgemäße Passteil (hier noch ohne Deckel) gezeigt. Das zentrale Element, bestehend aus dem C-förmigen Mittelteil 2 und den Anschluss-Stücken 4, wird von hinten von einem Verkleidungselement 6 umgeben. Wie hier zu sehen ist, weist das Verkleidungselement 6 dieser Ausführungsform einen geschlossenen Innenring 18 auf, der innerhalb des C-förmigen Mittelteils 2 angeordnet ist. Der Außenring des Verkleidungselements 6 ist für die Anschluss-Stücke 4 ausgespart, umgibt ansonsten aber das C-förmige Mittelteil 2 vollständig.
Weiterhin gezeigt ist ein Anschlagelement 16, das in dem offenen Sektor des C-förmigen Mittelteils 2 angeordnet ist. Es dient dazu, dem flexiblen Mittelteil einen Anschlag bereitzustellen, um ein abruptes Aufsetzen der Enden des offenen Sektors zu verhindern. Das C-förmige Mittelteil 2 ist zwischen Außenring und Innenring 18 des Verkleidungselements 6 geführt und gelagert. Es kann federn, wobei sich der offene Sektor des Mittelteils entsprechend verkleinert, begrenzt durch das Anschlagelement 16. Durch geeignete Wahl der Größe des offenen Sektors sowie des Anschlagelements kann eine gewünschte Federcharakteristik erreicht werden.
In den Anschluss-Stücken 4 sind jeweils zwei Durchgangslöcher 14 vorgesehen. Diese sind dazu vorgesehen, die Anbindung an die Orthese zu verbessern. Beim Verbinden kann Material der Orthese durch diese Löcher 14 hindurchtreten und fixiert somit Orthese und Passteil zusätzlich.
Abschließend wird noch das (nicht gezeigte) Deckelelement, beispielsweise eines wie aus 3 zu entnehmen, von oben an dem Verkleidungselement 6 befestigt, etwa mittels Gewinde eingeschraubt. Zur Verbesserung der Lagerung können zusätzlich (nicht gezeigte) ringförmige Gleitlager zwischen Mittelteil und Verkleidungselement bzw. Mittelteil und Deckel eingesetzt werden.
Das C-förmige Mittelteil 2 ist somit geschlossen zwischen Verkleidungselement 6 und Deckel 8 eingekapselt. Es wird in der so gebildeten Verkleidung geführt und gelagert. Die Rotations- und Torsionssteifigkeit wird gegenüber einem unverkleideten Mittelteil verbessert.
5 zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Passteils im nicht belasteten Zustand, zusammen mit einem anatomischen Knöchelgelenkmodell M. Hier wird deutlich, dass der mechanische Drehpunkt MD und der anatomische Drehpunkt AD eine gemeinsame Position besitzen.
In der 6 wird schematisch der belastete Zustand des Passteils und des anatomischen Knöchelgelenks dargestellt. Der Winkel β entspricht dem Auftrittswinkel, welcher während des Gehvorganges erreicht wird. Hier wird ersichtlich, dass auch während des Gehens der anatomische Drehpunkt AD des Knöchelgelenks M und der mechanische Drehpunkt MD des erfindungsgemäßen Passteils zusammenfallen bzw. die Dreh- bzw. Schwenkbereiche kongruent sind. Die Form des Passteils bei einem während des Gehens herrschenden Auftrittswinkels β ist schematisch gezeigt.
Die 7 stellt eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Gelenkorthese dar, die mit dem erfindungsgemäßen Passteil versehen wurde. Sie zeigt den besonderen Aufbau des Verlängerungsbereichs 9 des erfindungsgemäßen Passteils. Die Stabilisierung der Orthese an dem Unterschenkel wird anhand dieser Ansicht klar. Der besondere Aufbau des Bereichs 9 erlaubt ein komfortables Tragen der Gelenkorthese und auch eine Verstärkung der Festigkeit und Langlebigkeit des Materials im Bereich des Unterschenkels. Die durch das Gehen auftretenden Kräfte werden durch den Bereich 9 optimal an die Orthese weitergeleitet. Somit kann das Passteil die Energie wieder abgeben, die in der Auftritt- und Standphase aufgenommen wird, um ein möglichst physiologisches Gehen des Patienten zu erlauben.
Das Passteil ist lateral an der Außenseite AS in der Orthese angepasst, so dass das C-förmige Mittelteil um das Knöchelgelenk des Fußes verläuft. Die Außenseite entspricht der Fußaußenseite des menschlichen Körpers. Dieser besondere Aufbau erlaubt eine besondere Anpassung des Passteils an die anatomische Form des menschlichen Körpers. Da der anatomische und der mechanische Drehpunkt nahezu identische Positionen haben, entstehen keine Schiebebewegungen im Bereich der Unterschenkelmanschette 21 der Orthese. Dadurch empfindet der Patient keine Scheuer- oder Druckstellen im Bereich der Unterschenkelmanschette 21, wodurch das Gehen erleichtert wird.

Claims

Passteil (1) für Gelenkorthesen, umfassend: – ein zentrales Element mit einem C-förmigen, elastischen Mittelteil (2) und zwei Anschluss-Stücken (4) auf jeweils gegenüberliegenden Außenrändern des Mittelteils (2); – ein Verkleidungselement (6) auf einer ersten Außenseite des Mittelteils (2); und – ein mit dem Verkleidungselement (6) verbindbares Deckelelement (8) auf der zweiten Außenseite des Mittelteils (2); wobei das Mittelteil (2) in der von Verkleidungselement (6) und Deckelelement (8) gebildeten Verkleidung geführt ist.
Passteil (1) nach Anspruch 1, weiter umfassend – ein in dem offenen Sektor des Mittelteils (2) angeordnetes elastisches Anschlagelement (16).
Passteil (1) nach Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend – zwei Gleitlager, die jeweils zwischen Mittelteil (2) und Verkleidungselement (6) bzw. Deckelelement (8) angeordnet sind.
Passteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Verkleidungselement (6) und Deckel (8) komplementäre Gewinde (12) zur Verbindung aufweisen.
Passteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verkleidungselement (6) einen Innenring (18) innerhalb des Innenrandes des Mittelteils (2) und einen Außenring außerhalb des Außenrandes des Mittelteils (2) und mit Aussparungen für die Anschluss-Stücke (4) aufweist.
Passteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anschluss-Stücke (4) im Wesentlichen flach sind und einen H-förmigen Querschnitt aufweisen.
Passteil (1) nach Anspruch 6, wobei die Außenseiten der Anschluss-Stücke (4) im Wesentlichen spitz zulaufen.
Passteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anschluss-Stücke (4) jeweils mindestens ein Durchgangsloch (14) aufweisen.
Passteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Mittelteil (2) einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist.
Passteil (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei das Verkleidungselement (6) einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist.
Passteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zentrale Element aus Metall oder einer Metall-Legierung besteht.
Passteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zentrale Element einstückig ausgebildet ist.
Passteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Drehpunkt (MD) des Passteils (1) vorgesehen ist, der sich im Bereich des Schnittpunktes zwischen den Längsachsen, die jeweils einem der zwei Anschluss-Stücke (4) zugeordnet sind, und einer Achse befindet, die senkrecht auf den C-förmigen Mittelteil (2) trifft.
Passteil (1) nach Anspruch 13, wobei der Drehpunkt (MD) seine relative Position beibehält, wenn das Passteil (1) unter Spannung gesetzt wird.
Passteil (1) nach Anspruch 14, wobei die relative Position des Drehpunktes (MD) dem Drehpunkt (AD) eines anatomischen Gelenkes entspricht, für das die Gelenkorthese vorgesehen ist.
Gelenkorthese, umfassend ein Passteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Gelenkorthese nach Anspruch 1316, wobei das Passteil (1) als Knöchelgelenk dient.
Gelenkorthese nach Anspruch 16 oder 17, aufweisend einen Verlängerungsbereich (9) des Passteils (1), welcher zur Fixierung des Passteils am oberen Bereich der Gelenkorthese dient.
Gelenkorthese nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei das Passteil (1) im Wesentlichen lateral an der Außenseite (AS) der Gelenkorthese an das anatomische Knöchelgelenk angepasst ist.