DE2200535A1

DE2200535A1 - Device on prosthetic leg feet

Info

Publication number: DE2200535A1
Application number: DE19722200535
Authority: DE
Inventors: Friberg Karl Axel
Original assignee: EN HOLMGREN 1 UPPSALA OFFOPREO
Current assignee: EN HOLMGREN 1 UPPSALA OFFOPREO
Priority date: 1971-01-07
Filing date: 1972-01-07
Publication date: 1972-08-24
Also published as: DK130140C; GB1382430A; IT943395B; CA943704A; FR2119442A5; ES398655A1; AU3716471A; ATA14272A; DK130140B; AU461562B2; JPS5737339B1; AT336775B; SE348935B; IL38424A0; US3800334A; IL38424A

Description

Aktiebolaget K.A. Friberg Södra Järnvägsgatan 11
S-352 34 Växjö 1, SchwedenAktiebolaget KA Friberg Södra Järnvägsgatan 11
S-352 34 Växjö 1, Sweden

esrüsesrüs

Vorrichtung an Beinprothesffüssen
Erfinder: Disponent Karl Axel Iriberg Device on prosthetic leg feet
Inventor: Dispatcher Karl Axel Iriberg

Die Verv/endung einachsiger und einfach pivotartig gelagerter Kniegelenke an Oberschenkelprothesen hat in der heutigen Prothesentechnik grossen Anklang gefunden und eine sehr dominierende Stellung eingenommen, und dieses einachsige Knie wird - trotz der bisherigen Mangel - aufgrund seiner Einfachheit und Funktionssicherheit in bedeutend grösserem Umfang als s.g. anatomische und polyzentrische Kniegelenke verwendet. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Oberschenkelprothese mit einfacher Kniegelenkachse.The use of uniaxial and simply pivot-like knee joints on thigh prostheses has in today's prosthesis technology It was very well received and assumed a very dominant position, and this uniaxial knee is - despite the previous Deficiency - due to its simplicity and functional reliability in significantly larger than the so-called anatomical and polycentric Knee joints used. The present invention relates to a thigh prosthesis with a single knee joint axis.

Das Kniegelenk eines gesunden Beines wirkt allem Anschein nach als ein Scharnier, ist aber in Wirklichkeit von weitaus Komplizierterem Aufbau« Die Bewegungen des Kniegelenkes beim Biegen bzw. Strecken des gesunden Beines werden geometrisch durch die Konfiguration der femoralen und tibialen Kondüle und auf die ArtThe knee joint of a healthy leg appears to act as a a hinge, but in reality it is of far more complexities Structure «The movements of the knee joint when bending or stretching the healthy leg are geometrical through the configuration of the femoral and tibial conduli and in the manner

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bestimmt, auf die diese miteinander zusammanwirken und durch Meniskuse, Gelenk- und Kreuzbänder zusammengehalten werden. Beim Biegen des gesunden Kniegelenkes wird das Schienbein nach hinten geführt, wobei in dem Knie eine kombinierte Roll- und Gleitbewegung erzielt wird. Hierbei werden die tibialen Kondüle eine Kurvatur ■ beschreiben, die nahezu den Konturen der femoralen Kondüle entspricht. determined on which these work together and through Meniscus, joint and cruciate ligaments are held together. When the healthy knee joint is bent, the shinbone moves backwards guided, whereby a combined rolling and sliding movement is achieved in the knee. Here, the tibial conduli become a curvature describe which almost corresponds to the contours of the femoral condula.

Ein Schritt wird in zwei verschiedene Momente unterteilt, die Standphase und die Schwingphase. Unter Standphase ist der Schrittmoment zu verstehen, wo der Puss mit dem Boden in Berührung ist, und mit Schwingphase der Moment zu verstehen, wo der Puss keinen Kontakt mit dem Boden hat und entweder - durch Biegen des Kniegelenkes - eine Bewegung nach hinten ausführt, oder - durch Strecken des 'Kniegelenkes - eine Bewegung nach vorn ausführt.A step is divided into two different moments, the stance phase and the swing phase. The step moment is under the stance phase to understand where the puss is in contact with the ground, and with the swing phase to understand the moment where the puss does not Has contact with the ground and either - by bending the knee joint - executes a movement backwards, or - by Stretching the knee joint - making a forward movement.

Das gesunde Kniegelenk bewirkt also durch seine oben in Kürze beschriebene Anatomie und Geometrie eine Verkürzung des Beines zwischen den zwei Aussensteilungen der Standphase, d.h. dem Fersenkontakt zu Beginn derselben und dem Abstossen am Ende der Standphase und Uebergang zur Schwingphase.The healthy knee joint is thus effected by its briefly described above Anatomy and geometry a shortening of the leg between the two outer divisions of the stance phase, i.e. the heel contact at the beginning of the same and pushing off at the end of the stance phase and transition to the swing phase.

Es ist selbstverständlich, dass eine Oberschenkelprothese mit einfacher Kniegelenkachse eine solche Verkürzung des Beines in Zwischenlage der Standphase nioht herbeiführen kann. Eine mit einem einfachen Kniegelenk versehene Beinprothese besitzt eine unveränderbare Länge und bereitet für Ärzte und Orthopädie-Meister nicht unbekannte Schwierigkeiten, da der künstliche Puss während des Schwingens nach vorn beim Vorbeiführen an dem gesunden Fuss nicht vom Boden abgehoben werden kann sondern über diesen schleifen wird. Eine beinamputierte Person wird natürlich versuchen, durch leichtes Anheben ihrer Hüfte oder durch Drehung der Beinprothese nach aussen - d.h. durch eine Kreisbewegung, s.g. Circumduction - einen Ausgleich zu erzielen. Allgemeine Massnahmen für den Orthopädie-Meister, um mit den erwähnten Schwierigkeiten fertigzuwerden, sind einerseits, der Beinprothese eine Länge zu geben, die die des gesunden Beines etwas untersteigt, oder den Prothesenfuss in einer etwas nach aussen gerichteten Lage, d.h. in einem spitzen Winkel, zu fixieren. Hierdurch wird die Gefahr des Aufschiagens des PussesIt goes without saying that a thigh prosthesis with a simple knee joint axis can result in such a shortening of the leg Can not bring about intermediate position of the stance phase. A leg prosthesis provided with a simple knee joint has a unchangeable length and prepares for doctors and orthopedic masters not unknown difficulties, since the artificial puss while swinging forward when leading past the healthy foot does not can be lifted off the ground but is dragged over it. A leg amputee will of course try to get by lightly Lifting your hips or by turning the leg prosthesis outwards - i.e. by a circular movement, so-called Circumduction - one To achieve balance. General measures for the orthopedic master, In order to cope with the difficulties mentioned, on the one hand, the prosthetic leg should be given a length that corresponds to that of the a healthy leg, or the prosthetic foot in one in a slightly outward-facing position, i.e. at an acute angle. This increases the risk of the puss striking

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gegen den Boden während des Beinschwingens nach vorn unterbunden.tied against the ground while swinging the legs forward.

Sämtliche dieser soeben erwähnten Massnahmen sind aber von weder zufriedenstellender nach erwünschter Natur und können sogar auf Patienten mit z.B. allzu kurzem gesunden Bein schädlich einwirken und vor allem einem naturgetreuen Gang des betreffenden Patienten ent gegenwirken.All of these measures just mentioned are, however, neither satisfactory nor desirable in nature and can even lead to Damage to patients with, for example, an all too short healthy leg and, above all, a natural gait of the patient concerned counteract.

Bei einigen Kniegelenkkonstruktionen für Beinprothesen wird durch ein sehr kompliziertes Gelenksystem eine Verkürzung der Beinprothese während der Schwingphase erzielt und hinsichtlich dessen die Bewegung des gesunden Kniegelenkes nachgeahmt. Die erwünschte Funktion aber zu erhalten, ist leider nur mithilfe einer komplizierten Konstruktion und erschwerter s.g. Kosmetik, d.h. guter Formgebung und ästhetisch ansprechender Äusformung des künstlichen Beines, möglich. Vor allem wird die Kosmetik'bei Verwendung des oben erwähnten Knies, so unzufriedenstellend¹, dass diese Art von Kniegelenkkonstruktionen nicht in dem Umfang Verwendung gefunden hat, als deren Funktion ansonsten begründen könnte.In some knee joint constructions for leg prostheses, a very complicated joint system shortens the leg prosthesis during the swing phase and, in this respect, mimics the movement of the healthy knee joint. However, to maintain the desired function is unfortunately only possible with the help of a complicated construction and more difficult so-called cosmetics, ie good shaping and aesthetically pleasing shaping of the artificial leg. Especially the Kosmetik'bei using the aforementioned knee is so unsatisfactory ^one that has this type of knee joint structures not been used to the extent that might justify as their function otherwise.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist? die fundamentalen Nachteile bei der Verwendung von einfachen Kniegelenkachsen als· verbindendes und als Drehzapfen dienendes Organ zwischen einerseits dem Knie und andererseits dem Schenkel, zu beseitigen. Die Konstruktion bedarf jedoch einer kurzgefassten Schilderung über sowohl die Methodik des s.g. Aufbaues einer Oberschenkelprothese als auch über das Problem der Erhaltung einer zufriedenstellenden Kniestabilität während der Standphase. Mit dem Begriff "Aufbau" ist in diesem Zusammenhang das Anordnen der Kniegelenkachse gegenüber der "gewiehttragenden Linie" durch die Oberschenkelhülse, d.h. vor oder hinter dieser Linie, zu verstehen. Diese gewichttragende Linie wird des öfteren - wenn auch weniger' angemessen - TKA-Linie (!Drochanter-Knie-Fussgelenk-Linie) benannt.The object of the present invention is? the fundamental Disadvantages of using simple knee joint axes as a connecting organ and serving as a pivot between the one hand the knee and, on the other hand, the thigh. The construction, however, requires a brief description of both the methodology of the so-called Building a femoral prosthesis as well as the problem of maintaining a satisfactory one Knee stability during the stance phase. The term "structure" in this context means the arrangement of the knee joint axis opposite the "weight-bearing line" through the femoral sleeve, i.e. before or after this line, to understand. This weight-bearing line is often - albeit less' appropriate - TKA line (! Drochanter-knee-ankle-line) named.

Die Erhaltung einer guten Stabilität bei einer Oberschenkel- oder Hüftenprothese ist, was konventionelle Beinprothesen anbelangt unter Voraussetzung, dass keine besonderen Spezialmechanismen zur Kontrolle der Standphase verwendet werden - voll und ganz von dem Aufbau der Prothese abhängig. Wird beispielsweise die Kniegelenkachse hinter der sich durch die Oberschenkelhülse erstreckendenMaintaining good stability in a thigh or hip prosthesis is below what conventional leg prostheses are Prerequisite that no special special mechanisms for Control of the stance phase can be used - fully dependent on the structure of the prosthesis. For example, the knee joint axis behind the one extending through the thigh sleeve

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gewichttragenden Linie angeordnet, welche Linie sich am einfachsten als eine zwischen dem Trochanter und dem Pussgelenk erstreckenden Linie vorstellen lässt, wird bei Belastung der Beinprothese während sowohl des Gehens als auch des Stillstehens eine Streckung in dem Kniegelenk hervorgerufen, wodurch ein Senken oder Biegen des Kniegelenkes verhindert wird. Diese Eigenschaft wird "Aufbaustabilität" benannt, und je weiter hinter der gewichttragenden Linie die Kniegelenkachse angeordnet wird, desto grössere Stabilität wird erhalten werden. Eine Steigerung der Stabilität aber würde es nicht nur schwieriger machen, sondern auch bedeutend mehr Energie erfordern, beim Uebergang von der Stand- zur Schwingphase ein Biegen in dem Kniegelenk zu bewirken, was seinerseits auf die Möglichkeit, eine natürliche Gehweise und gute Gehästhetik zu erzielen, nachteilig einwirken würde.weight-bearing line arranged which line is easiest can be imagined as a line extending between the trochanter and the pus joint, when the prosthetic leg is loaded during both walking and standing still cause extension in the knee joint, causing the knee to sag or bend Knee joint is prevented. This property is called "structural stability", and the further behind the weight-bearing Line the knee joint axis is arranged, the greater stability will be obtained. An increase in stability, however would not only make it more difficult, but would also require considerably more energy in the transition from the stance phase to the swing phase causing bending in the knee joint, which in turn leads to the possibility of a natural gait and good walking aesthetics achieve would have an adverse effect.

Am leichtesten kann das Kniegelenk gebogen und eine sehr gute Gähästhetik dann gewährleistet werden, wenn die Kniegelenkachse an oder in unmittelbarer Nähe der gewichttragenden Linie durch die Hülse angeordnet wird. Diese unstabile Lage (Null-Lage), erhöht jedoch die Gefahr eines plötzlich eintretenden und völlig unerwarteten (unabsichtlichen) Biegens des Kniegelenkes, und ein derartiger Aufbau kann einzig und allein nur bei völlig funktionstauglichen Oberschenkelstumpfen angewandt werden, die durch Druck in der Oberschenkelhülse nachhLnten die Beinprothese stabil halten und ein Umkippen derselben verhindern können. Man pflegt dieses eine s.g. bewusste Knfesteuerung zu nennen.The easiest way to bend the knee joint and to ensure very good gauging aesthetics is when the knee joint axis is is arranged on or in the immediate vicinity of the weight-bearing line through the sleeve. This unstable position (zero position) increases however, the risk of a sudden and completely unexpected (unintentional) bending of the knee joint, and such The structure can only be used with fully functional thigh stumps, which are caused by pressure in the thigh sleeve to keep the leg prosthesis stable and prevent them from tipping over. One maintains this one so-called to call conscious knock control.

Pur schwache oder weniger funklionstaugliche, femorale Beinstümpfe sowie für Patienten mit anderen physischen oder psychischen Insuffizienten kann die Null-Lage nur in Zusammenhang mit dem Vorhandensein eines gut wirkenden Mechanismuses zur Steuerung der Standphase infrage kommen.Purely weak or less functional femoral leg stumps As well as for patients with other physical or psychological insufficiencies, the zero position can only be in connection with the presence a well-functioning mechanism for controlling the stance phase come into question.

Am allernotwendigsten ist jedobh die Kniestabilität in der ersten Hälfte der Standphase, also in der Zeit vom Persenkontakt mit dem Boden zur Mittellage, in der sich der Körper des Patienten in aufrechter Lage befindet. Um ein Biegen des Kniegelenks während dieser Zeitperiode verhindern zu können, muss - weiterhin unter der Voraussetzung, dass kein besonderer Mechanismus zur Steuerung -Most important of all, however, is knee stability in the first Half of the stance phase, i.e. the time from the person's contact with the floor to the central position in which the patient's body is in upright position. In order to be able to prevent bending of the knee joint during this period of time, - must continue under the prerequisite that no special control mechanism -

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der Standphase verwendet wird - eine Aufbaustabilität von wechselnder Grössenordnüng gewählt werden. Die Anordnung der Kniegelenkachse hinter der gewichttragenden Linie wechselt dabei von etwa 1 cm bis etwa 5 cm oder ausnahmsweise nochmehr. Während der darauffolgenden Hälfte der Standphase - d.h. in der Zeit von der aufrechten Lage des Körpers des Patienten bis zu der nach hinten neigenden Beinstellung vor dem Vorschieben und dem Uebergang zur Schwingphase ist dasselbe Stabilitätsgrad als das während der ersten Hälfte der Standphase nicht erforderlich. Bisher konnte man jedoch nicht verhindern, dass das Stabilitätsgrad während der ganzen Standphase unverändert bleiben musste.the stance phase is used - a structural stability of changing Order of magnitude can be chosen. The arrangement of the knee joint axis behind the weight-bearing line changes from about 1 cm to about 5 cm or, as an exception, even more. During the following Half of the stance phase - i.e. the time from when the patient's body is upright to when the patient is leaning backwards Leg position before advancing and the transition to the swing phase the same degree of stability as that during the first half of the Stance phase not required. So far, however, it has not been possible to prevent the degree of stability during the entire stance phase had to remain unchanged.

Im Gegensatz zu dem gesunden Knie, das ein wiederstandsloses Biegen bei Usbertragung des Körpergewichtes auf das andere Bein zulässt, leistet das künstliche Knie mit hochgradiger, eingebauter Stabilität starken Widerstand gegen das Kniebiegen, was sehr energiefordernd ist, verschiebt den richtigen Zeitpunkt des Biegens und verspätet dadurch den Uebergang der Beinprothese zur Schwingphase, was teils auf sowohl den Gehkomfort als auch die Ästhetik des Ganges sehr nachteilig einwirkt und ausserdem für den Patienten sehr viel Kraft fordert und ihn dadurch ermüdeit. -...,In contrast to the healthy knee, which can be bent without resistance allows the body weight to be transferred to the other leg, the artificial knee provides a high level of built-in stability strong resistance to knee bending, which is very energy demanding, postpones the right time to bend and delays the transition of the leg prosthesis to the swing phase, which partly affects both walking comfort and the aesthetics of the gait has a very detrimental effect and also demands a lot of strength from the patient and thereby makes him tired. -...,

Bei Beinprothesen mit einer einfachen Kniegelenkachse wäre eine völlig zufriedenstellende Aufbaustabilität während der ersten Hälfte der Standphase idealisch in der das Körpergewicht hauptsächlich auf das hintere Pussteil übertragen wird - während ein geringeres Grad von Aufbaustabilität dann herrschen sollte, wenn das Körpergewicht auf den Vorderfuss übertragen wird und am liebsten dann bei der obenerwähnten Null-Lage, Dieses idealische Verhältnis kann "selbsteinstellender Aufbau" genannt v/erden und ist besonders günstig im Moment der Standphase, wo der Prothesenfuss grösstenteils noch nicht mit dem Boden in Berührung getreten, das Körpergewicht aber grösstenteils auf das andere Bein übertragen worden ist.In the case of leg prostheses with a simple knee joint axis, a completely satisfactory structural stability would be during the first Half of the stance phase is ideal, in which the body weight is mainly transferred to the rear part of the pus - while a lower one There should be a degree of structural stability when the body weight is transferred to the forefoot, and preferably when it is then at the above-mentioned zero position, this ideal ratio can be called "self-adjusting structure" and is particularly beneficial in the stance phase when the prosthetic foot for the most part not yet in contact with the ground, but most of the body weight has been transferred to the other leg has been.

Durch die vorliegende Erfindung wird dieses dadurch erzielt, dasa die waagerechte Achse am Pussgelenk der Beinprothese, um die der Prothe&enfuss schwenkbar gelagert ist,-vor der gewichttragenden Lini© ββτ Beinprothese gelegen ist, dass das untere Teil deä Puss- gelenkoa aus einer Fu0s~*This is achieved by the present invention in that the horizontal axis on the pus joint of the leg prosthesis, about which the prosthesis foot is pivotably mounted, is located in front of the weight-bearing line of the leg prosthesis, so that the lower part of the pus joint consists of a foot.

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gelenkplatte besteht, an deren vorderes Ende, eine am Prothesenfuss angeordnete Platte mithilfe der erwähnten waagerechten Achse angelenkt ist und dass ein federndes Organ hinter dieser Achse zwischen der Fussplatte und der Fussgelenkplatte eingespannt ist.joint plate consists, at the front end, one on the prosthetic foot arranged plate is articulated by means of the aforementioned horizontal axis and that a resilient element behind this axis is clamped between the footplate and the ankle plate.

Das federnde, zwischen der Füssgelenkplatte und der Pussplatte angeordnete Organ ist etwas vorgespannt, was dazujbeiträgt, dass die erwähnten Platten bei Belastung des Hinterfusses eine Lage einnehmen, in der sie fast parallel zu einander zu liegen kommen, während sie in nicht belastetem Zustand eine Winkellage zu einander einnahmen. Wird nun das Körpergewicht von der Beinprothese aus auf das gesunde Bein übertragen, der Prothesenfuss sich aber noch immer mit der ganzen Fussohle auf dem Boden (volle Bodenberührung) befindet, so führt die Einnahme dieser erwähnten Y/inkellage zu einer Versetzung der Kniegelenkachse gegenüber der gewichttragenden Linie, d.h., dass eine Änderung oder Selbsteinstellung des Aufbaues der Beinprothese stattfindet. Wird der Prothesenfuss vom Boden gehoben, sodass also jeglicher Kontakt mit dem Boden aufhört, so werden die Platten durch das federnde Organ noch weiter auseinandergeführt und der Winkel zwischen diesen beiden noch etwas mehr gesteigert. Diese haben allerdings nun keine Einwirkung mehr auf die lage der Kniegelenkachse, da ja jeder Gegendruck von dem Boden aus aufgehört hat. Durch das federnde Organ wird folglich in dieser Lage ein Anheben des Vorderfusses bewirkt. Dieses Zehenheben führt mitsich, dass die Gefahr eines Schleifens des Prothesenfuss es über den Boden während des Nachvornschwingens des Beines vollestens beseitigt wird.The springy one, between the ankle plate and the butt plate arranged organ is somewhat pretensioned, which contributes to the fact that the plates mentioned are in a position when the hind foot is loaded occupy, in which they come to lie almost parallel to each other, while they are in an angular position to each other in the unloaded state revenue. The body weight is now increased from the prosthetic leg transfer the healthy leg, but the prosthetic foot is still with the entire sole of the foot on the ground (full ground contact) is located, the taking of this mentioned Y / inclination leads to an offset of the knee joint axis compared to the weight bearing Line, i.e. that a change or self-adjustment of the structure of the leg prosthesis takes place. If the prosthetic foot is removed from the The floor is lifted so that all contact with the floor ceases, the plates are expanded even further by the resilient element apart and the angle between these two is still a bit increased more. However, these no longer have any effect on the position of the knee joint axis, since there is any counter-pressure from the Floor has stopped off. The resilient organ consequently becomes in this position causes a lifting of the forefoot. This toe lift leads to the risk of grinding the prosthetic foot it is completely eliminated over the ground during the forward swing of the leg.

Wenn die Beinprothese das gesamte Körpergewicht trägt, befindet sich die Kniegelenkachse in ihrer hintersten Lage, die eine Maximalsicherheit gegen das Fällen der Beinprothese gibt, während bei Uebertragung des Körpergewichtes auf das andere Bein, die Kniegelenkachse nach vorn versetzt wird und sich der zur Biegung des Kniegelenkes - und damit zum Ausführen eines Schrittes - günstigste Aufbau der Beinprothese sich selbsttätig einstellt.When the prosthetic leg supports the entire body weight, it is located the knee joint axis is in its rearmost position, which gives maximum security against falling of the leg prosthesis, while at Transfer of body weight to the other leg, the knee joint axis is moved forward and the most favorable for bending the knee joint - and thus for taking a step Structure of the leg prosthesis adjusts itself automatically.

Im Folgenden wird die Erfindung mit Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher verdeutlicht. Es zeigen: Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt einer Beinprothese der vor- "The invention is illustrated in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it: Fig. 1 is a vertical longitudinal section of a prosthetic leg of the "

liegenden Erfindung undlying invention and

Pig. 2 einen'ähnlichen im Winkel von 90° veranschaulichten Längsschnitt durch dieselbe.Pig. 2 a similar longitudinal section illustrated at an angle of 90 ° through the same.

Fig. 3 und 4 zeigen in grösserem Masstabe einen senkrechten Längsschnitt durch das Fussgelenk zwischen dem Prothesenfuss und dem Unterschenkel, in verschiedenen Winkellagen.3 and 4 show, on a larger scale, a vertical longitudinal section through the ankle between the prosthetic foot and the lower leg, in different angular positions.

Fig. 5, 6 und 7 stellen den schematischen Aufbau für Beinprothesen mit verschiedener Länge dar, undFig. 5, 6 and 7 show the schematic structure for leg prostheses with different lengths, and

Fig. 8 veranschaulicht in grösserem Masstab verschiedene Winkeleinstellungen des Gelenkes zwischen Fussgelenk und Fussohle, Fig. 9 in demselben Masstab wie in Fig. 3 und 4 einen lotrechten Schnitt durch die Fussgelenkplatte der Beinprothese und Fig. 10 dieselbe von hinten,8 illustrates various angle settings on a larger scale of the joint between the ankle and the sole of the foot, Fig. 9 in the same scale as in Fig. 3 and 4 a vertical Section through the ankle plate of the leg prosthesis and FIG. 10 the same from behind,

Fig. 11 einen senkrechten Schnitt durch die Fussplatte des Prothesenfuss es und11 shows a vertical section through the footplate of the prosthetic foot it and

Fig. 12 dieselbe von unten, sowieFig. 12 the same from below, as well

Fig. 13 eignen ähnlichen senkrechten Schnitt wie in Fig. 3, jedoch nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.FIG. 13 is a vertical section similar to that in FIG. 3, however according to a further embodiment of the invention.

Das Knieteil 1 der Prothese ist gemäss Fig. 1 durch eine Kniegelenkachse 2 mit einem schalenförmigen Unterschenkelteil 3 verbunden, an dessen unteres Ende ein Knöchelteil 4 angebracht ist, mit einem künstlichen Fuss 5 gelenkbar verbunden. Von dem Kniete.il 1 erstreckt sich ein Arm 6 nach vorn, der durch einen Führungsbolzen 7 mit dem oberen Ende eines hydraulischen Mechanismuses 8 zur Steuerung der Kniegelenkfunktionen verbunden ist, welcher Mechanismus eine Schwenkbewegung des Unterschenkelteiles 3 gegenüber dem Knieteil 1 innerhalb eines Winkelbereiches von etwa 130° ermöglicht. Gemäss der auf den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform besteht der hydraulische Sperrmechanismus 8 aus zwei gleichachsig übereinander gelegenen und mit Flüssigkeit gefüllten Zylindern 9, 10, in denen je ein Kolben (nicht dargestellt) verschiebbar ist. Diese Kolben sind an eine gemeinsame Kolbenstange 11 befestigt. Mit der Bezugsziffer 12 ist das BefeBtigungsauge des unteren Zylinders 10 bezeichnet. Die Kolbenstange 11 erstreckt sich durch eine Buchse in einem zwischen den Zylindern 9, 10 gelegenen Ventilgehäuse 13. In dem Ventilgehäuse ist ein Ventilkörper 14 angeordnet, durch welchen ein Verbindungskanal zwischenThe knee part 1 of the prosthesis is shown in FIG. 1 through a knee joint axis 2 connected to a shell-shaped lower leg part 3, at the lower end of which an ankle part 4 is attached, articulated to an artificial foot 5. Von dem Kniete.il 1 extends an arm 6 forward, which by a guide pin 7 with the upper end of a hydraulic mechanism 8 to Control of the knee joint functions is connected, which mechanism is a pivoting movement of the lower leg part 3 opposite allows the knee part 1 within an angular range of about 130 °. According to the embodiment shown in the drawings, the hydraulic locking mechanism 8 consists of two coaxial Cylinders 9, 10 located one above the other and filled with liquid, in each of which a piston (not shown) is displaceable is. These pistons are attached to a common piston rod 11. The reference number 12 is the fastening eye of the lower cylinder 10 is designated. The piston rod 11 extends through a bushing in one between the cylinders 9, 10 Valve housing 13. In the valve housing, a valve body 14 is arranged, through which a connecting channel between

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dem Inneren der beiden Zylinder 9, 10 gesperrt werden kann, um das Kniegelenk in einer gewissen Lage zu halten. Das Ventil wird von einer Zugfeder 15 auf Absperrlage gedreht.the interior of the two cylinders 9, 10 can be locked in order to keep the knee joint in a certain position. The valve is rotated by a tension spring 15 to the shut-off position.

Der Mechanismus 8 zur Steuerung der Kniegelenkfunktionen ist an seinem unteren Ende durch einen Bolzen 16 mit einer Gabel 17 ge-, lenkbar verbunden, die durch einen Drehverschluss 18 lösbar mit einem Bodenstück 19 am unteren Ende des Unterschenkelteiles 3 verbunden ist. Das Bodenstück 19 kann vorzugsweise einstückig mit dem Wadenteil des Unterschenkelteiles 3 ausgeführt sein. In der Gabel 17 ist ein mit seinem einen Ende um einen Stift 20 (oder Bolzen) schwenkbar gelagert ein Hebelarm 21, der am entgegengesetzten EndeThe mechanism 8 for controlling the knee joint functions is connected at its lower end by a bolt 16 with a fork 17, steerably connected, which is detachably connected by a rotary lock 18 to a base piece 19 at the lower end of the lower leg part 3 is. The bottom piece 19 can preferably be made in one piece with the calf part of the lower leg part 3. In the fork 17 is a lever arm 21 mounted at its one end so as to be pivotable about a pin 20 (or bolt), the lever arm 21 at the opposite end

32 durch ein drahtförmiges Glied 23 mit dem unteren Teil 24 des Ventilarmes 14 verbunden ist. An diesem ist mit dem oberen Ende 25 ein Kupplungsdraht 26 angebracht, der einen lotrechten Kanal 27 in der Gabel 17 frei durchsetzt. Das untere Ende des Kupplungsdrahtes 26 ist durch eine Einspannvorrichtung 28 an einem lotrecht im Pussgelenk 4 verschiebbar angeordneten Betätigungsteil befestigt, dessen Lage von den lotrechten Bewegungen des Prothesenfusses abhängig ist.32 by a wire-shaped member 23 with the lower part 24 of the Valve arm 14 is connected. At this one is with the upper end 25 a coupling wire 26 attached, the a vertical channel 27 freely penetrated in the fork 17. The lower end of the coupling wire 26 is perpendicular by a jig 28 to a fastened in the pus joint 4 displaceably arranged actuating part, the position of which depends on the vertical movements of the prosthetic foot is dependent.

Das Knöchelteil 4 besteht aus einer durch eine waagerechte Achse 30 mit dem künstlichen Fuss 5 gelenkig verbundenen Pussgelenkplatte 31, an die ein mit einem Plansch 32 versehener rohrförmiger' Halter (Ständer) 33 befestigt", ist. Das obere Ende 34 des HaltersThe ankle part 4 consists of a puss joint plate connected by a horizontal axis 30 to the artificial foot 5 in an articulated manner 31, to which a tubular ' Holder (stand) 33 "is attached. The upper end 34 of the holder

33 ist in eine Klemmhülse 35 einfütabar, die sich vom Bodenstück aus nach unten erstreckt. Die Klemmhülse 35 weist einen senkrechten Schlitz 36 auf, und die Klemmhülsenteile zu beiden Seiten des Schlitzes 36 sind mittels einer Klemmschraube 37 um das obere Halterende 34 -festziehbar.33 can be inserted into a clamping sleeve 35, which extends from the bottom piece extends from downward. The clamping sleeve 35 has a vertical slot 36, and the clamping sleeve parts on both sides of the The slot 36 can be tightened around the upper end of the holder 34 by means of a clamping screw 37.

Die Achse 30 durchzieht einesteils zwei Augen 38 an der Unterseite der Pussgelenkplatte 31 und einesteils ein Ohr 39 am vorderen Ende einer zu dem künstlichen Puss 5 gehörende Pussplatte 40. Die Pussplatte ist durch ein Kugelgelenkglied 41 mit dem künstlichen Puss 5 verbunden. Die Pussohle desselben ist mit 42 bezeichnet. In den künstlichen Puss 5 ist ein derart ausgeformter Kissen 43 o.dgl. aus komprimierbarem Material (Kunststoff oder Gummi) eingelegt, dass der künstliche Puss kleine Winkelbewegungen in verschieden Ebenen gegenüber der Platte 40 ausführen kann.The axis 30 runs through two eyes 38 on the underside of the puss joint plate 31 and one part an ear 39 at the front end of a puss plate 40 belonging to the artificial puss 5. The puss plate is connected to the artificial puss 5 by a ball joint member 41. The sole of the foot is denoted by 42. In the artificial puss 5, such a shaped cushion 43 or the like is. made of compressible material (plastic or rubber) inserted so that the artificial puss can perform small angular movements in different planes with respect to the plate 40.

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Am hinteren Ende der Pussgelenkplatte 31 ist von unten ein Nippel 44 mit einem nach unten gerichteten Zapfen 45 eingeschraubt, der eine Bohrung 46 in der Pussplatte 40 frei durchzieht. Zwischen einen Plansch 47 des Nippels 44 und die Pussplatte 40 ist ein Ring oder eine Scheibe 48 aus Gummi oder einem anderen geeigneten elastischen Material eingelegt. Auch an der Unterseite der Pussplatte 40 ist zwischen diese und einen Kopf 49 am unteren Ende des Zapfens 45 eine Scheibe 50 aus Gummi oder einem ähnlichen elastischen Material eingelegt. Diese beiden Teile 48 und 50 wirken schalldämpfend beim Gehen mit der Prothese. Der Kopf des Zapfens 45 und eine innerhalb dieses eingelegte Scheibe 49' begrenzen die Winkelbewegungen zwischen den Platten 31 und 40. Die genannten Platten werden unter Komprimierung der Scheibe 50 durch die Wirkung einer Schraubenfeder auseinandergeführt, die zwischen einen Plansch der Einspannvorrichtung 28 und den Boden 53 der Bohrung 54 eingespannt ist, in welcher die Einspannvorrichtung 28 lotrecht verschiebbar ist. Die Bewegung der Einspannvorrichtung 28 nach unten wird durch einen Drehverschluss 55 begrenzt, durch welche die Einspannvorrichtung im Pussgelenk 4 zurückgehalten wird. Am unteren Ende ist die Einspannvorrichtung 28 mit einem Kopf 56, zweekmässig aus Stahl oder einem verschleissfesten Kunststoff, versehen, mit welchem die Einspannvorrichtung 28 durch die Peder 51 gegen die Pussplatte gepresst wird.At the rear end of the butt joint plate 31, a nipple 44 with a downwardly directed pin 45 is screwed in from below a bore 46 in the puss plate 40 runs freely through it. Between a splash 47 of the nipple 44 and the puss plate 40 is a Ring or disk 48 made of rubber or another suitable elastic material inserted. Also on the underside of the footplate 40 is a disk 50 made of rubber or the like between this and a head 49 at the lower end of the pin 45 elastic material inserted. These two parts 48 and 50 have a sound-absorbing effect when walking with the prosthesis. The head of the Pin 45 and a disc 49 'inserted within this limit the angular movements between the plates 31 and 40. The said plates are under compression of the disc 50 by the action of a helical spring spread between a splash of the jig 28 and the bottom 53 of the Bore 54 is clamped, in which the clamping device 28 is vertically displaceable. The movement of the jig 28 is limited by a twist lock 55 downwards which the jig is retained in the butt joint 4. At the lower end of the jig 28 is with a Head 56, two-way made of steel or a wear-resistant plastic, with which the clamping device 28 by the peder 51 is pressed against the footplate.

Wenn die Prothese das ganze Körpergewicht trägt, befindet sich die Knieachse 2, wie schematisch in Pig. 5 gezeigt wird, in ihrer hintersten Lage, welche die maximale Sicherheit gegen Pällen (Umkippen) gibt. Die Knieachse 2 befindet sich somit hinter der durch eine gestrichelte Linie dargestellten gewichttragenden Linie 57 zwischen dem Hüftgelenk 58 und dem Pussgelenk 4. In dieser Lage ist die Scheibe 48 (Pig. 3) komprimiert. Die Längsachsenlinie 60 des Unterschenkelteiles 3, welche einen rechten Winkel 61 mit einer durch die Achse 30 gehende und mit der Pussplatte parallelen Linie 62 bildet, erstreckt sich schräg nach oben rückwärts, aodass die Knieachse 2 hinter der gewichttragenden Linie 57 zu liegen kommt und das Bein ein© gute Stabilität erhalten wird. Wer.* das Körpergewicht auf äati frische Bein überführt wird, wahrem. jedoch die Fneeohle 42 immernoch Berührung mit der Unterlage 59 (dem Boden) hat, erhält die bei Belastung stark komprimierte feder 51If the prosthesis supports the whole body weight, the knee axis 2 is, as shown schematically in Pig. 5 is shown in its rearmost position, which gives the maximum security against falling over. The knee axis 2 is thus located behind the weight-bearing line 57, shown by a dashed line, between the hip joint 58 and the butt joint 4. In this position, the disk 48 (Pig. 3) is compressed. The longitudinal axis line 60 of the lower leg part 3, which forms a right angle 61 with a line 62 going through the axis 30 and parallel to the footplate, extends obliquely upwards and backwards, so that the knee axis 2 comes to lie behind the weight-bearing line 57 and the leg a © good stability is obtained. Who. * The body weight is transferred to a fresh leg, true. However, the foot sole 42 is still in contact with the base 59 (the ground), the spring 51, which is strongly compressed under load, is retained

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die Möglichkeit zu expandieren, wobei die Einspannvorrichtung mit dem Kissen 56 gegen die obere Fläche der Platte 40 presst. Durch die Reaktionskraft wird - da ja die Fussplatte 40 nicht in einem nennenswerten Ausmasse nach .unten gepresst werden kann (die Fussohle 52 ruhte ja immernoch auf der Unterlage 59) - unter weniger Komprimierung der Scheibe 50 (Fig. 5) das Knöchelteil 4 zusammen mit dem ganzen Unterschenkelteil bis die durch die Linie 63 in Fig. 5 bezeichnete Lage nach vorwärts geschwenkt, wobei die Knieachse 2 vor der gewichttragenden Linie 57 zu liegen kommt. Bei der erwähnten Schwenkung des Knöchelteiles 4 entsteht eine relative Verschiebung zwischen der Einspannvorrichtung 28 und dem Fussgelenk, was nicht nur eine Schwenkung des Fussgelenkes 4 mit sich bringt so, dass das Zehteil des Fusses einen etwas spitzigeren Winkel zu dem Unterschenkelteil erhält, sondern auch über den Kupplungsdraht 26 und das Gelenk 23 ein Öffnen des Ventils im Ventilgehäuse 13 zwischen den Zylindern 9, 10 bewirkt wird, wodurch der Mechanismus 8 zur Steuerung der Kniegelenkfunktionen freigegeben wird und die Schwingphase des Beines anfangen kann.the ability to expand using the jig with the pad 56 pressed against the upper surface of the plate 40. Due to the reaction force - since the footplate 40 is not in can be pressed down to an appreciable extent (the sole of the foot 52 was still resting on the base 59) less compression of the disc 50 (Fig. 5) the ankle part 4 together with the whole lower leg part up to the through the line 63 is pivoted forward in the position indicated in FIG. With the mentioned pivoting of the ankle part 4, there is a relative displacement between the clamping device 28 and the Ankle joint, which not only causes the ankle joint 4 to pivot, so that the toe part of the foot is somewhat more pointed Angle to the lower leg part receives, but also via the coupling wire 26 and the joint 23 an opening of the valve in the Valve housing 13 is effected between the cylinders 9, 10, whereby the mechanism 8 for controlling the knee joint functions is released and the swing phase of the leg can begin.

In den Figuren 6 und 7 wird der Aufbau für verschieden lange Prothesbeine in derjenigen Lage angedeutet, die das Bein kurz vor Begin der Schwingphase einnimmt.In FIGS. 6 and 7, the structure for prosthetic legs of different lengths is indicated in the position that the leg is just in front of At the beginning of the swing phase.

Somit bedeutet oben beschriebener selbsteinstellender Aufbau des Prothesenbeines gemäss der Erfindung v/ährend der Standphase und des geänderten Fusswinkels mit Zehlüftung während der Schwingphase, dass einer Prothese mit einfacher Knieachse sehr wünschenswerte Funktionen beigebrachifwerden können.Thus, the self-adjusting structure of the prosthetic leg according to the invention described above means during the stance phase and the changed foot angle with counter ventilation during the swing phase, that a prosthesis with a simple knee axis can add very desirable functions.

Fig. 13 zeigt einen ähnlichen Längsschnitt durch den Prothesenfuss wie in Fig. 3 aber mit einer etwas veränderten Ausführung der Verbindung zwischen der Fussgelenkplatte 31 und der Fusaplatte Gemäss Fig. 13 sind der Nippel 44 und der Bolzen 49 durch eine zweckmässig aus Blech ausgeführte Kappe 65 ersetzt, die mit einer oder mehreren Schrauben 66 an die Fussgelenkplatte 31 an deren hinterem Teil befestigt und mit für die Begrenzung der Winkelbewegung zwischen den Platten 31 und 40 erforderlichem Spiel 67 mit ihrer unteren Partie 68 unter die Fussplatte 40 greifft. Die obere Seite dieser hinteren Partie 68 let mit einem elastischen13 shows a similar longitudinal section through the prosthetic foot as in FIG. 3, but with a slightly different design of the connection between the ankle plate 31 and the foot plate According to Fig. 13, the nipple 44 and the bolt 49 are replaced by a suitably made of sheet metal cap 65 with a or several screws 66 attached to the ankle plate 31 at its rear part and with for limiting the angular movement The game 67 required between the plates 31 and 40 engages with its lower part 68 under the footplate 40. the upper side of this rear section 68 let with an elastic

Belag 70, zweckmässig aus Gummi, versehen.Covering 70, expediently made of rubber, is provided.

Durch diese Bauart wird in hohem Masse die Montierung und Demontierung des künstlichen Jesses erleichtert, wie auch die Beweglichkeit zwischen Pussgelenkplatte und Fussplatte sowie die Beweglichkeit des Pusses gegenüber der Fussplatte gewährleistet wird.This design greatly facilitates the assembly and disassembly of the artificial jess facilitated, as well as the mobility between the puss joint plate and footplate as well as the mobility of the puss in relation to the footplate is guaranteed.

Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nur als Beispiele zu "betrachten, und die Vorrichtung den oben "beschriebenen selbsteinstellenden Aufbau zu ermöglichen kann verschiedentlich im Rahmen nachfolgender Ansprüche verändert werden. Das federnde Organ 51 braucht nicht unbedingt eine Einspannvorrichtung 28 zum Pestklemmen eines für die Betätigung des Ventiles eines hydraulischen Mechanismuses für die Steuerung der Kniegelenkfunktionen dienenden Kupplungsdrahtes oder -stabes zu beeinflussen. Uebrigens ist die Erfindung auch nicht auf eine gewisse Konstruktion eines derartigen Mechanismuses begrenzt. Auch kann die Vorrichtung nach der Erfindung an anderen Typen von künstlichen Pässen, z.B. an dem sog. SACH-Puss verwendet werden. In diesem Falle wird das Kugelgelenkglied 41 durch eine Abtierungsplatte an der unteren Seite der Pussplatte 40 ersetzt. Der Mechanismus für die Steuerung der Kniegelenkfunktionen braucht nicht von mehr oder weniger, komplizierten hydraulischen Solchen auszumachen, sondern die Erfindung kann auch an einem einfachen Reibungsmechanismus für die Steuerung der Kniegelenkfunktionen angebracht werden.The embodiments shown and described are to be regarded only as examples, and the device as described above To enable self-adjusting structure can be changed variously within the scope of the following claims. The springy Organ 51 does not necessarily need a jig 28 for plaguing one for the actuation of the valve of a hydraulic one Mechanism for the control of the knee joint functions serving coupling wire or rod to influence. By the way the invention is also not limited to any particular construction of such a mechanism. The device can also be used according to of the invention can be used on other types of artificial passports, e.g. on the so-called SACH-Puss. In this case it will Ball joint member 41 replaced by an abortion plate on the lower side of the footplate 40. The mechanism for control of the knee joint functions does not need to be made out of more or less complicated hydraulic ones, but the Invention can also be applied to a simple friction mechanism for controlling knee joint functions.

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Claims

1J device in particular for femoral stumps

Claims

Leg prostheses seen, consisting of a thigh part (1), a with this lower leg part (3) articulated by a knee joint axis (2) with ankle part (4) and articulated with this connected prosthetic foot (5), which is arranged around a on the ankle part (4) horizontal axis (30) is pivotably mounted, as well as with a mechanism (8) for controlling the knee joint functions are provided, characterized that this axis (30) in front of the weight-bearing which extends through the thigh part, the knee axis (2) and the knee part Line (57) of the leg prosthesis shows that the lower part of the ankle part (4) consists of a butt joint plate (31) the front end of which a plate (40) is articulated on the pad (5) by the said horizontal axis (30), and that a resilient member (51) is clamped behind the axle (30) between the footplate (40) and the butt joint plate (31).

2. Apparatus according to claim 1, characterized marked t that between the butt joint plate (31) and the butt plate (40) behind the weight-bearing line (57) a Intermediate layer (48) made of rubber or such an elastic material is attached and that in a vertical bore (54) in the pus joint plate (31) an organ (29) for plaguing a wire or rod-shaped organ (26) for the actuation of the Control mechanism (8) is displaceable, between which clamping member (29) and a paragraph (53) or the like. at the top of the Bore (54) the resilient member (51) is clamped.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the clamping member (29) by the action of the resilient member (51) is pressed with its lower end against the Pussplatte (40).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the butt joint plate (31) with a bolt (45) or the like. the puss plate (40) freely penetrates behind the weight-bearing line (57) and that

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an intermediate layer (50) is formed between a head (49) of the bolt (45) located below the butt plate and the butt plate (40) Rubber or similar elastic material is attached.

5. Device according to one of claims 1-3, characterized
characterized in that a cap (65, Pig. 13) is attached to the rear part of the butt joint plate (31), the lower part (68) of which engages under the butt plate (40) with ample play,

6. The device according to claim 5, characterized in that the lower part (68) of the cap (65) its upper side is provided with an elastic covering (69).

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