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Beschreibung:
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Die Erfindung betrifft einen Fußteil einer Beinprothese oder eines
künstlichen Gliedes, insbesondere mit einem Knöchel-oder Fußgelenk, das den unterschiedlichen
Anforderungen verschiedener Patienten genügt.
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Die bisher entwickelten künstlichen Glieder haben noch Nachteile.
Was beispielsweise den Fußteil, d.h. die Fußprothese, anbetrifft, wird der Ausrichtungswinkel
der Fußprothese im Krankenhaus und/oder in medizinischen Instituten bestimmt und
entsprechend den Verhältnissen der Patienten mit ange--zogenen Schuhen angepaßt.
Die Patienten gehen in ihrem täglichen Leben jedoch häufig mit bloßen Füßen oder
auf einer Schräge auf und ab und haben dabei das Geftilil einer Unbequemlichkeit
mit ihren vorher festgelegten Elementen der Fußprothese. Beispielsweise müssen die
Patienten mit der Unbequemlichkeit fertig werden, die dann auftritt, wenn sie auf
den Zehenspitzen stehen und gehen, wobei zusätzlich ein Element oder mehrere Elemente
vorgesehen sind, die dieselbe Fersenhöhe, wie die Schuhe haben, die die Patienten
anziehen.
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Durch die Erfindung soll eine Fußprothese geschaffen werden, die eine
automatische Nachstellung der Fersenhöhe ohne Verwendung zusätzlicher Elemente erlaubt.
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Die erfindungsgemäße Fußprothese soll insbesondere ein natürliches
gleichmäßiges Gehen mit Schuhen und mit bloßen Füßen ermöglichen und den Patienten
ein angenehmes Gehgefühl geben, wenn sie bergauf und bergab gehen.
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Der erfindungsgemäße Fußteil des künstlichen Gliedes weist einen Sohlenteil
mit einem vorderen Vorsprung, ein Gehäuse, das schwenkbar am vorderen Vorsprung
des Sohlenteils so angebracht ist, daß es eine Knöchelachse des Fußteils bildet,
an der der größte Teil des Gewichts des Patienten liegt, einen Schaft, der sich
drehbar vom Sohlenteil in das Gehäuse erstreckt, und eine Stoßfängereinrichtung
auf, die um den Schaft herum angeordnet ist. Das Gehäuse ist mit einem anderen oberen
Teil, beispielsweise einem Schienbeinteil,des Kunstgliedes verbunden und um die
Knöchelachse relativ zum Sohlenteil schräg stellbar. Die Knöchelachse liegt an einer
Stelle in der Mitte zwischen der Achse des Schaftes und dem Zehenansatz, der das
vordere Ende des Sohlenbogens des Fußes ist.
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Die Stoßfängereinrichtung kann mit einer Schraubenfeder um den oberen
Teil des Schaftes und mit einem zylindrischen Element aus einem elastischen Kunstharz
ausgebildet sein, wobei das zylindrische Element um den unteren Teil des Schafts
herum angeordnet ist. Die Stoßfängereinrichtung kann auch aus einem einzigen zylindrischen
Element aus einem elastischen Kunstharz bestehen. Der Schaft kann in Form von zwei
Teilen ausgebildet sein, so daß seine mittlere Lage im Gehause beibehalten wird.
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Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Teilschnittansicht eines Kunstfußteils, d.h.
der Fußprothese,bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2 in einer auseinandergezogenen
Perspektivischen Ansicht die Bauteile der in
Fig. 1 dargestellten
Fußrothese, Fig. 3 eine Seitenansicht der Fußprothese im zusammengebauten Zustand
zur Bildung eines vollständigen Fußes, wobei die Stehhaltung des Fußes dargestellt
ist, Fig. 4 und 5 Teilschnittansichten der Fußprothese, und zwar in der Abstoßphase
und in einer Phase, in der der Fuß den Boden nach dem Durchschwingen des Beines
berührt, Fig. 6 eine Teilschnittansicht der Fußprothese, wobei die Ferse soweit
angehoben ist, wie es dem Schuhabsatz entspricht, Fig. 7 in einer Schnittansicht
ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsge mäßen Fußprothese, und Fig. 8
eine Schnittansicht einer weiteren Abwandlungsforin der erfindungsgemäßen Fußprothese.
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In den Fig. 1 bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Fußprothese 10 mit einem Sohlenteil 12 dargestellt, der einen Vorsprung 14, der
vom vorderen Ende des Sohlenteils 12 ausgeht, und einen erhöhten Teil 16 mit einer
langgestreckten Aussparung 18 aufweist, um schwenkbar einen mechanischen Mrialschaft
20 zu halten, der später beschrieben wird. Der Sohlenteil 12 ist mit einem zylindrischen
Gehäuse 22 über zwei Arme 24 verbunden, die sich zum Vorsprung
14
erstrecken und schwenkbar mit dem Vorsprung 14 durch einen Stift 26 verbunden sind,
der die wahre Achse des Knöchelgelenkes der Fußprothese darstellt. Das Gehäuse 22
ist an seinem oberen Ende über ein Verbindungsstück 30 mit einem Stutzen 28 verbunden.
Wie es in der Zeichnung dargestellt ist, befindet sich die Achse 26 des Knöchels
an einer Stelle vor der mechanischen Achse, die von dem Schaft 20 gebildet wird,
wohingegen bei einer herkömmlichen Fußprothese die wahre Knöchelachseauf der mechanischen
Achse des Schafts liegt. Die Achse 26 befindet sich genau an einer Stelle in der
Mitte zwischen der mechanischen Achse b in Fig. 3 und dem sogenannten Zehenansatz
a, der das vordere Ende des Sohlenbogens ist.
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Im Gehäuse sind ein langgestreckter Schaft 20 mit einer Gewindenut
21 am oberen Teil und ein Halter 32 am unteren Ende, ein rohrförmiger Fersenstoßfänger
34 und ein Dorsalflexionsstoßfänger 36 in Form einer Schraubenfeder vorgesehen.
Wie es in der Zeichnung dargestellt ist, ist der Fersenstoßfänger 34 auf dem Halter
32 angeordnet, die mit dem Schaft 20 verschraubt ist, wobei der Stoßfänger 34 um
den unteren Teil des Schafts 20 herum angeordnet ist, während der Dorsalflexionsstoßfänger
36 sich im oberen Teil des Gehäuses 22 befindet. Der Fersenstoßfänger 34 ist insbesondere
auf dem flachen oberen Teil 32a des Halters 32 so angeordnet, daß sein oberes Ende
einstellbar über einen Druckeinstellring 38 und eine Zwischenscheibe 40 begrenzt
wird, wobei der Druckeinstellring 38 mit dem Schaft 20 verschraubt ist und durch
ein geeignetes, nicht dargestelltes Werkzeug über ein Fenster 22a des Gehäuses 22
betätigt werden kann. über dem Druckeinstellring 38 befindet sich ein Sitz 42, der
auf einem zylindrischen Element 44 angeordnet ist, das ein Gewicht hat, das größer
als das des Druckeinstellringes 38 ist. Der oben envähnte Dorsalflexionsstoßfänger
36 befindet sich zwischen dem Sitz 42 und einem Anschlag 46, der mit
dem
oberen Teil des Schaftes 20 verschraubt ist.Der Anschlag 46 weist ein Ringelement
48 an seiner Außenfläche auf, um eine glatte ruckfreie Bewegung des Anschlags 46
im zylindrischen Gehäuse 22 zu erleichtern.
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Das Verbindungsstück 30, das mit dem oberen Ende des Gehäuses 22 verbunden
ist, weist eine rohrförmige Verlängerung 30a mit kleinerem Durchmesser auf, die
koaxial zum Schaft 20 verläuft, wobei ein Haltering 30b um einen mittleren Teil
des Verbindungsstückes 30 vorgesehen ist. Der Haltering 30b ist am mittleren Teil
des Verbindungsstücks 30 befestigt und weist einen bogenförmigen Querschnitt auf,
wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Der Stutzen 28, der am inneren unteren Ende ein
Lager 50 aufweist, ist beweglich: am Haltering 30b des Verbindungsstückes 30 angebracht
und beweglich und verstellbar am Verbindungsstück 30 durch Handhabungsbolzen 52
an der rohrförmigen Verlängerung 30a befestigt. Durch eine Einstellung der Bolzen
52 kann die Achse des Stutzens 28 verstellt werden, der mit einem Rohr 54 für den
Schienbeinteil des künstlichen Gliedes verbunden ist. Das in dieser Weise ausgebildete
Knöchelgelenk wird so zusammengebaut, daß der Sohlenteil 12 in einer Bohrung 56a
eines Fußes 2 befestigt wird, der eine ähnliche äußere Form, wie ein natürlicher
Fuß hat, wobei die Befestigung über Bolzen erfolgt, so daß der Halter 32 des Schaftes
20 schwenkbar durch einen Stift 58 befestigt ist.
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In den Fig. 3 bis 6 ist die in dieser Weise gebildete Fußprothese
zum Gehen mit bloßen Füßen dargestellt, so daß im wesentlichen die gesamte Unterfläche
2b mit dem Boden 3 in Beruhrung steht und die wirkliche Achse des Fußes, nämlich
die Knöchelachse 26, auf der Linie c liegt, die in der Mitte zwischen dem Zehenansatz
a und der mechanischen Achse b der Fußprothese liegt. Das Gewicht oder die Last,
die dem Gehäuse 22 gegeben wird, liegt daher nicht am Fersenstoßfänger 34,
so
daß der Fersenstoßfänger 34 in einer bestimmten Lage bleibt, wie es in Fig. 3 dargestellt
ist.
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In der Abstoßphase des Fußes, nämlich am Anfang des Gehens, was in
Fig. 4 dargestellt ist, stehen die Arme 24 sowie das Gehäuse 22 um die Drehachse
26 aufgrund der Bewegung des Gewichts des Patienten schräg nach vorne. Unter diesen
Umständen ist der Schaft 20, der eoaxial Im'zylindrischen Teil des Gehäuses 22 angeordnet
ist, um die Achse 58 schräg nach vorne gestellt. Da die effektive Länge des Schafts
20 vorbestimmt ist und das Gehäuse 22 relativ zum Schaft 20 aufgrund der Schrägstellung
nach oben bewegt wird, wird der Dorsialflexionsstoßfänger 36 in Form einer Schraubenfeder
durch die Wirkung der Schrägstellung des Gehäuses 22 zusammengedrückt. In der Abstoßphase
beim Gehen liegt am Fersenstoßfänger 34 aus einem elastischen Material, beispielsweise
aus einem geeigneten Kunstharz, keine Kompressionskraft, da der Winkel der Arme
24 relativ zum Sohlenteil 12 aufgrund der Schrägstellung des Gehäuses 22 groß wird.
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In der sogenannten Schwingphase, die unmittelbar auf die oben beschriebene
Abstoßphase folgt und in der der Fuß vom Boden abhebt, um ihn für den folgenden
Gehschritt in der Luft zu halten, kehrt der Winkel der Arme an der Schwenkachse
26 in die Ausgangsstellung über die Wirkung des Dorsalflexionsstoßfängers 36 zurück,
der zusammengedrückt war, so daß der Schaft 20 und das Gehäuse 22 im rechten Winkel
relativ zum Sohlenteil 12 gerade aufgerichtet oder in ihre'Au# gangsstellung zurückgeftilirt
werden.
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Nach der Schwingphase beim Gehen kommt der Fuß wieder mit dem Boden
in Beruhrung, um die normale Standphase zu erreichen, wobei die Ferse mit dem Boden
in Berührung kommt und leicht heruntergedrückt wird. Es versteht sich nämlich, daß
der Sohlenteil 12 relativ zu den Armen 24 schrägsteht, damit der
Fersenstoßfänger
34 zusammengedrückt wird, wobei dadurch eine Art von Stoßabsorptionsfunktion zum
Zeitpunkt des Auftreffens des Fußes auf dem Boden nach der Schwingphase bewirkt
wird. Daneben hat der Fersenstoßfänger 34 die Funktion, die Elemente, wie beispielsweise
das Gehäuse 22 und den Schaft 20, in ihre Stehhaltung zurückzuführen, die in Fig.
3 dargestellt ist. Unter diesen Umständen liegt am Dorsalflexionsstoßfänger 36 andererseits
keine Last. Das ist in Fig. 5 dargestellt.
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Die oben beschriebene Schwenkbewegung des Knöchelgelenks an der Schwenkachse
36 erfolgt beim Gehen über einen ebenen Boden, ein ähnliches Bewegungsprinzip wird
jedoch beim Auf-und Abwärts gehen auf einer Schräge erhalten. Das ist in unterbrochenen
Linien L in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Die unterbrochene Linie L soll dabei die
Horizontale wiedergeben, während die ausgezogene Linie in diesem Fall eine Schräge
wiedergibt, so daß die Fig. 4 und 5 jeweils die Halttulge-n beim Aufwärts- und Abwärts
gehen wiedergeben. In beiden Fällen des AuSwärts- und Abwärtsgehens kommt im wesentlichen
die gesamte Unterfläche des Fußes mit der Schräge in einer gewünschten Haltung in
Berührung.
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Fig. 6 zeigt den Fuß mit angezogenem Schuh, wobei die Fersenposition
2c in der Höhe des Absatzes, d.h. beispielsweise um 1 bis 3 cm, angehoben ist. Bei
einem Fuß mit angezogenem Schuh ist der Sohlenteil 12 tatsächlich angehoben, wie
es in Fig. 6 dargestellt ist, der Fersenstoßfänger 34 ist jedoch zusammengedrückt,
wie es beim Abwärtsgehen in Fig. 5 dargestellt ist, und zwar um eine Länge, die
der erhöhten Stärke oder Höhe 1. der Sohle des Schuhäbsatzes entspricht.
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Die Schwenkachse des Knöchelgelenks liegt an einer vorderen Stell
auf der Linie c in Fig. 3 relativ zur mechanischen Achse b in Fig. 3, so daß der
Fersenstoßfänger 34 um die Länge 1 zusammengedrückt ist, die der Höhe des Absatzes
äauivalent
ist. Der Schaft 20 steht daher relativ zum Boden vertikal,
so daß der Fuß die normale Gehhaltung haben kanne Der Patient kann daher mit angezogenen
Schuhen in einer völlig normalen Haltung ohne ein unangenehmes Gehen auf den Zehen
oder Fußspitzen gehen. Die Ausrichtung, nämlich die axiale Position des Schaftes
20 relativ zum Gehäuse 22 ist natürlich über die Länge des Schaftes unverändert
fest0 Ein Gehen mit angezogenen Schuhen kann daher ohne jede Befinde rung ähnlich
wie beim Barfußgehen erfolgen. Die elastischen KräSte des Fersenstoßfängers 34 und
des Dorsalflexionsstoßfängers 36 werden durch den Ring 38 und den Anschlag 46 jeweils
eingestellt.
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Bei der erfindungsgemäßen Fußprothese ist die Knöchelachse 26 so ausgelegt,
daß sie sich in der Mitte zwischen dem Zeh ansatz a und der mechanischen Achse b
des Schafts 20 be findet, wobei der zusammendrückbare Fersenstoßfänger 34 und der
Dorsalflexionsstoßfänger 36 um den Schaft 20 herum ange-.ordnet sind. Eine Zunahme
der Höhe des Fersenteils um die Höhe des Absatzes kann durch die Kombination der
Stoßfänger 34 und 36 absorbiert werden. Es kann daher ein normales Gehen, wie beim
Barfußgehen, erfolgen. Die Höhenänderung der Ferse kann nämlich durch dle'Wirkung
der beiden Stoßfänger 34 und 36 absorbiert oder aufgefangen werden, die abwechselnd
wirken, so daß eine gleichmäßige Schwenkbewegung des Knöchelgelenkes erhalten werden
kann. Beim AuS und Abgehen auf einer Schräge wirken die Stoßfänger 34 und 36 als
Anschlag um eine weitere oder übermäßige Schrägstellung zu verhindernS so daß ein
gleichmäßiges, ruckfreie Gehen erzielt wird, Fig. 7 zeigt ein abgewandeltes Beispiel
des Aufbaus der er findungsgemäßen Fußprothese, bei dem der Schaft 20 aus zwei Teilen
20a und 20b besteht, die schwenkbar miteinander am Schwemkpunkt 60 verbunden sind,
wobei der Fersenstoßfänger 34 sich zwischen dem unteren Ende des zylindrischen Gehäuses
22
und dem Sohlenteil 12 befindet. Das untere Ende des Gehäuses 22 ist nach innen gebogen,
so daß darauf ein ringförmiger Sitz 42 für den Dorsalflexionsstoßfänger 36 in Form
einer Schraubenfeder aufgenommen ist. Die Kraft des Dorsalflexionsstoßfänger 36
wird dadurch eingestellt, daß eine Mutter 60 zum Bewegen des Anschlags 46 und eines
weiteren Sitzes 42' betätigt wird. Die Schwenkachse des Schaftes 60 ermöglicht es,
den Schaft in der Mitte des Gehäuses 22 anzuordnen, wenn der Fuß sich in Benutzung
befindet. Die anderen Bauelemente, wie beispielsweise die Arme 24, der Stutzen 28
und das Verbindungsglied 30 sowie ihr Aufbau und ihre Funktion und Arbeitsweise
sind ähnlich wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel, das anhand der Fig. 1
bis 6 beschrieben wurde, so daß eine Beschreibung im einzelnen nicht nochmals erfolgt.
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Fig. 8 zeigt ein weiteres Abwandlungsbeispiel, bei dem das Gehäuse
20 und das Verbindungsglied 30 in einem Stück ausgebildet sind und die Schraubenfeder
für den Dorsalflexionsstoßfänger 36 fehlt. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat ein
zylindrischer Gummistoßfänger 62 die Funktion des Dorsalflexionsstoßfängers 36 bei
den vorhergehenden Ausführungsbeispielen sowie des Fersenstoßfängers 34. Der zylindrische
Stoßfänger 62 sitzt auf einem Hebel 64 und weist an seinem oberen Teil eine Unterlagscheibe
66 zum Befestigen des Schafts 20 auf. Der Schaft 20 kann kürzer als bei den vorhergehenden
Ausführungsbeispielen sein, da der Stoßfänger 62 eine Doppelfunktion hat. Der Schaft
20 steht schwenkbar mit dem Sohlenteil 12 in der langgestreckten Aussparung 18 des
Sohlenteils 12 über den Stift 58 in Verbindung. Das zylindrische Gehäuse 22, das
den Stoßfänger 62 enthält, weist einen Vorsprung 68 an einer Stelle den Armen 24
gegenüber auf. Der Hebel 64, der um eine Achse 70 schwenkbar ist, die am Sohlenteil
12 befestigt ist, erstreckt sich nach hinten. Der Hebel 62 weist an seinem hinteren
Ende einen Stift 72 auf,
wohingegen der Vorsprung 68 einen Stift
74 aufweist. Ein Verbindungsglied 76 ist am unteren Ende mit dem Hebel 64 über den
Stift 72 und am oberen Teil mit einem langgestreckten Schlitz 78 versehen, um den
Stift 72 beweglich zu be festigen.
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Bei der Abstoßphase, die in Fig, 4 dargestellt ist, liegen der Stoßfänger
62 mit Doppelfunktion sowie das Gehäuse 22 schräg in Vorwärtsrichtung, um dadurch
den Hebel 64 über das Verbindungsglied 76 anzuheben. Der Hebel 64 wird daher an
der Achse 70 angehoben. In diesem Fall befindet sich der Stift 74 am oberen Ende
des langgestreckten Schlitzes 78. Der Auf bau und die Funktion dieses Ausführungsbeispiels
sind im übrigen gleich denen des vorhergehenden Ausführungsbeispiels, so daß sie
nicht nochmals beschrieben werden.