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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen orthopädische Orthesen
und insbesondere orthopädische
Knieorthesen.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Osteoarthritis
ist eine degenerative Gelenkerkrankung, die zu chronischem Schmerz
im betroffenen Gelenk führt,
wenn das Gelenk statisch oder dynamisch belastet wird. In einem
betroffenen Kniegelenk wird der Osteoarthritisschmerz häufig durch ein
unausgeglichenes Belasten am medialen oder lateralen Kniekompartment,
was den Spielraum zwischen den Gelenkköpfen des Oberschenkelknochens
und dem Schienbeinplateau verringern kann, verursacht. Wenn es einen
gesteigerten Druck zwischen den Oberschenkel- und den Schienbeinflächen in
einem betroffenen Kompartment des Kniegelenks, und insbesondere
dynamischen Druck, gibt, kann an der Berührungsfläche eine Knorpeldegeneration
auftreten, was Schmerz im Gelenk erzeugt.
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Orthopädische Knieorthesen
werden gemeinhin an das Bein angelegt, um eine Osteoarthritis im
Knie zu behandeln. Solche Orthesen schließen typischerweise einen oberen
Stützabschnitt
zum Befestigen am Oberschenkel des Trägers, einen unteren Stützabschnitt
zum Befestigen am Unterschenkel und eine oder mehrere Gelenkanordnungen,
die den oberen und den unteren Stützabschnitt miteinander verbinden,
ein. Bei einer zweiseitigen Knieorthese ist auf jeder Seite des
Knies eine Gelenkanordnung angeordnet, wenn die Orthese getragen
wird. Typischerweise ist zwischen jeder Gelenkanordnung und der
Seite des Knies ein Gelenkkopfpolster angeordnet.
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Knieorthesen
der beschriebenen Art dienen dazu, den Osteoarthritisschmerz im
Kniegelenk durch Ausüben
einer Dreipunkt-Belastung auf das Bein zu verringern. Durch Bewirken,
dass das benachbarte Gelenkkopfpolster zwangsweise die Seite des
Knies berührt,
wird eine Kraft auf die dem betroffenen Kompartment gegenüberliegende
Seite des Knies ausgeübt.
Dies wird typischerweise durch Steigern der Dicke des benachbarten
Gelenkkopfpolsters oder durch Bewegen des Polsters näher zum Knie
unter Verwendung einer Druckschraube oder eines anderen Mittels
erreicht. Alternativ dazu wird manchmal mit Hilfe eines einstellbaren
Kraftbandes, das sich auf eine spiralige Weise vom oberen Stützabschnitt
zum unteren Stützabschnitt
um das Bein erstreckt, eine Kraft auf die dem betroffenen Kompartment
gegenüberliegende
Seite des Knies ausgeübt. In
beiden Fällen
werden in einer medialen/lateralen Ebene oberhalb und unterhalb
des Knies durch den oberen und den unteren Stützabschnitt gegenläufige Kräfte auf
das Bein ausgeübt.
Die sich ergebende Dreipunkt-Belastung auf das Bein dient dazu,
durch Verringern der Last im betroffenen Kompartment des Knies den
Osteoarthritisschmerz zu verringern.
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Während sich
solche Knieorthesen als wirksam beim Verringern des Osteoarthritisschmerzes
im Kniegelenk erwiesen haben, fehlt den oberen und unteren Stützabschnitten
solcher Orthesen eine ausreichende Einstellbarkeit für eine optimale
Passung an verschiedenen Beinformen und für verschiedene Lasten zum Lindern
von Osteoarthritisschmerz. Die oberen und unteren Stützabschnitte
sind typischerweise verhältnismäßig starr
und sind nicht dafür
eingerichtet, sich der Beinform des Trägers anzupassen. Im Ergebnis
dessen sind solche Orthesen häufig sperrig,
unbequem und schlecht passend. Zusätzlich wird, wenn solche Orthesen
eingestellt werden, um eine Kraft auf das Knie auszuüben oder
um sich an das Bein eines Patienten anzupassen, in den Gelenkanordnungen
der Knieorthese eine Beanspruchung erzeugt. Diese Beanspruchung
verursacht Verschleiß an
den Bestandteilen der Gelenkanordnungen und kann, in Extremfällen, zum
Klemmen der Gelenkanordnungen führen.
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US-A-4768500 (D1)
offenbart (siehe
2 bis
4) eine
Gelenkanordnung für
eine orthopädische
Knieorthese, die einen oberen und einen unteren Arm
14,
16 aufweist,
wobei die Gelenkanordnung Folgendes umfasst: ein Gelenkhalteelement
12,
18, einen
ersten Zahnradabschnitt
44 (siehe
4) am unteren
Ende des oberen Arms
14, der Zähne
46 aufweist, und
einen zweiten Zahnradabschnitt
44 am oberen Ende des unteren
Arms
16, der Zähne
46 aufweist,
die in die Zähne
46 des
ersten Zahnradelements eingreifen, wobei der erste und der zweite Zahnradabschnitt
44 im
Verhältnis
zum Gelenkhalteelement
12,
18 gelenkig gehalten
sind. D1 offenbart keine ablösbaren
Zahnradelemente, die Gelenkflächen
aufweisen.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend
ist es eine Hauptaufgabe und ein Vorzug der vorliegenden Erfindung,
einige oder alle dieser Begrenzungen zu überwinden und eine verbesserte
orthopädische
Knieorthese und eine Gelenkanordnung dafür bereitzustellen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform stellt
die vorliegende Erfindung eine orthopädische Knieorthese bereit,
die einen oberen Stützabschnitt, einen
unteren Stützabschnitt
und eine mediale und eine laterale Gelenkanordnung, die den oberen
und den unteren Stützabschnitt
verbinden, einschließt. Der
obere Stützabschnitt
schließt
eine Oberschenkelmanschette zum Anordnen über der Vorderseite des Oberschenkels
des Trägers
und einen medialen und einen lateralen Stützarm, die sich von der Oberschenkelmanschette
zu der medialen und der lateralen Gelenkanordnung erstrecken, ein.
Der untere Stützabschnitt
schließt
eine Unterschenkelmanschette zum Anordnen über der Wade des Trägers und
einen medialen und einen lateralen Stützarm, die sich von der Unterschenkelmanschette
zu der medialen und der lateralen Gelenkanordnung erstrecken, ein.
Eine Einstellvorrichtung ist auf einer Seite der Orthese zwischen
jeder Schenkelmanschette und dem Stützarm angeordnet.
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Die
Einstellvorrichtungen ermöglichen
ein Einstellen der Knieorthesen, um sich einer Vielzahl von unterschiedlichen
Beinformen anzupassen. Sobald sie angepasst sind, ermöglichen
die Einstellvorrichtungen ein weiteres Einstellen der Orthese, um eine
Dreipunkt-Belastung auf das Bein auszuüben, um den Osteoarthritisschmerz
im Knie zu lindern. Die Gelenkanordnungen ermöglichen eine mediale und laterale
Gelenkbewegung der Stützarme,
wenn die Orthese eingestellt wird, was ermöglicht, dass sich die Orthese
der Form des Beins des Trägers
anpasst. Weil die Gelenkanordnungen eine mediale und laterale Gelenkbewegung
der Stützarme
ermöglichen, erzeugt
das Einstellen der Knieorthese keine Beanspruchung in den Gelenkanordnungen,
die sonst eine übermäßige Belastung
und Verschleiß und Bruch
an den Gelenkanordnungen während
wiederholter Biegungen und Streckungen verursachen kann.
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Darüber hinaus
kann eine Knieorthese, die eine oder mehrere Gelenkanordnungen einschließt, die
Merkmale und Vorzüge
nach der Erfindung aufweisen, für
ein gegebenes Maß an
Knieverband kompakter und leichter hergestellt sein. Eine Knieorthese,
die eine oder mehrere Gelenkanordnungen einschließt, die
Merkmale und Vorzüge
nach der Erfindung aufweisen, kann ebenfalls sowohl mit medialen als
auch mit lateralen Stützarmen
hergestellt sein, ohne die gewünschte
kompakte Größe zu beeinträchtigen
und wobei die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass die Knieorthese
an einem oder mehrerer der Gelenke klemmt, wenn sie an einem Bein verwendet
wird, das eine Varus- oder eine Valgusform aufweist. Folglich wird
ein zuverlässigerer
Verband bereitgestellt.
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Nach
einer Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung eine Gelenkanordnung für eine orthopädische Knieorthese
bereit, die einen oberen und einen unteren Stützarm aufweist. Die Gelenkanordnung
schließt
eine Gelenkplatte und ein erstes und ein zweites Zahnradelement,
die gelenkig mit der Gelenkplatte verbunden sind, ein. Das erste
Zahnradelement ist zum Drehen mit dem oberen Stützarm verbunden und weist benachbart
zu einer Fläche
des oberen Stützarms
eine Gelenkfläche
auf. Das zweite Zahnradelement ist zum Drehen mit dem unteren Stützarm verbunden
und weist benachbart zu einer Fläche
des unteren Stützarms
eine Gelenkfläche
auf. Die Gelenkanordnung ermöglicht
eine Gelenkbewegung des oberen und des unteren Stützarms an
den Gelenkflächen
in einer Ebene, die in Wesentlichen senkrecht zu einer Drehebene
des ersten und des zweiten Zahnradelements liegt.
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Nach
einer anderen Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung eine Gelenkanordnung für eine orthopädische Knieorthese
bereit, die einen oberen und einen unteren Stützarm aufweist. Die Gelenkanordnung
schließt
eine Gelenkplatte und ein erstes und ein zweites Zahnradelement,
die gelenkig mit der Gelenkplatte verbunden sind, ein. Das erste und
das zweite Zahnradelement haben auf benachbarten Umfängen derselben
ineinandergreifende Zähne.
Das erste Zahnradelement ist zum Drehen mit dem oberen Stützarm verbunden
und weist benachbart zu einer Fläche
des oberen Stützarms
eine Gelenkfläche
auf. Das zweite Zahnradelement ist zum Drehen mit dem unteren Stützarm verbunden und
weist benachbart zu einer Fläche
des unteren Stützarms
eine Gelenkfläche
auf. Die Gelenkanordnung ermöglicht
eine Gelenkbewegung des oberen und des unteren Stützarms an
den Gelenkflächen
in einer Ebene, die in Wesentlichen senkrecht zu einer Drehebene
des ersten und des zweiten Zahnradelements liegt.
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Nach
einer anderen Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung eine Gelenkanordnung für eine orthopädische Knieorthese
bereit, die einen oberen und einen unteren Stützarm aufweist. Die Gelenkanordnung
schließt
eine Gelenkplatte und ein erstes und ein zweites Zahnradelement,
die gelenkig mit der Gelenkplatte verbunden sind, ein. Das erste und
das zweite Zahnradelement haben auf benachbarten Umfängen derselben
ineinandergreifende Zähne.
Das erste Zahnradelement ist zum Drehen mit dem oberen Stützarm verbunden
und weist benachbart zu einer Fläche
des oberen Stützarms
eine Gelenkfläche
auf. Das zweite Zahnradelement ist zum Drehen mit dem unteren Stützarm verbunden und
weist benachbart zu einer Fläche
des unteren Stützarms
eine Gelenkfläche
auf. Die Gelenkanordnung ermöglicht
eine Gelenkbewegung des oberen und des unteren Stützarms an
den Gelenkflächen, während die
Koplanarität
des ersten und des zweiten Zahnradelements erhalten bleibt.
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Nach
einer anderen Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung eine orthopädische Knieorthese bereit,
die eine Oberschenkelmanschette, die über dem Knie eines Trägers befestigt
werden kann, und eine Unterschenkelmanschette, die unter dem Knie
des Trägers
befestigt werden kann, aufweist. Ein oberer und ein unterer Stützarm erstrecken sich
von der Ober- und der Unterschenkelmanschette aus zu einer Gelenkanordnung,
die zwischen der Ober- und Unterschenkelmanschette angeordnet ist. Die
Gelenkanordnung umfasst eine Gelenkplatte und ein erstes und ein
zweites Zahnradelement, die gelenkig mit der Gelenkplatte verbunden
sind, ein. Das erste und das zweite Zahnradelement haben auf benachbarten
Umfängen
derselben ineinandergreifende Zähne.
Das erste Zahnradelement ist zum Drehen mit dem oberen Stützarm verbunden
und weist benachbart zu einer Fläche
des oberen Stützarms
eine Gelenkfläche
auf. Das zweite Zahnradelement ist zum Drehen mit dem unteren Stützarm verbunden und
weist benachbart zu einer Fläche
des unteren Stützarms
eine Gelenkfläche
auf. Eine Einstellvorrichtung ist mit mindestens einem vom oberen
und unteren Stützarm
verbunden, damit ein Winkel oder ein Ausmaß an Torsinn zwischen dem Stützarm und der
zugeordneten Schenkelmanschette eingestellt werden kann. Die Gelenkanordnung
ermöglicht
eine solche Einstellung, während
die relative Koplanarität des
ersten und des zweiten Zahnradelements erhalten bleibt.
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Zum
Zweck des Zusammenfassens der Erfindung und der gegenüber dem
Stand der Technik erreichten Vorteile sind hierin weiter oben bestimmte Ziele
und Vorteile der Erfindung beschrieben worden. Selbstverständlich sollte
es sich verstehen, dass nicht unbedingt alle solchen Ziele oder
Vorteile nach einer beliebigen einzelnen Ausführungsform der Erfindung erreicht
werden mögen.
So werden zum Beispiel Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass die Erfindung
auf eine Weise ausgeführt
oder umgesetzt werden kann, die einen Vorteil oder eine Gruppe von Vorteilen,
wie hierin gelehrt, erreicht oder optimiert, ohne unbedingt andere
Ziele oder Vorteile, wie sie hierin gelehrt oder vorgeschlagen werden
mögen,
zu erreichen.
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Alle
diese Ausführungsformen
sollen innerhalb des Rahmens der hierin offenbarten Erfindung liegen.
Diese und andere Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute auf dem Gebiet
aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme
auf die angefügten
Figuren leicht offensichtlich werden, wobei die Erfindung nicht
auf (eine) offenbarte bestimmte bevorzugte Ausführungsform(en) begrenzt ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Nachdem
so die allgemeine Beschaffenheit der Erfindung und ihre wesentlichen
Merkmale und Vorteile zusammengefasst sind, werden für Fachleute
auf dem Gebiet bestimmte bevorzugte Ausführungsformen und Modifikationen
derselben offensichtlich werden aus den folgenden Figuren, in denen:
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1 eine
Vorderansicht einer Knieorthese nach der vorliegenden Erfindung
ist,
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2 eine
auseinandergezogene perspektivische Ansicht der lateralen Gelenkanordnung
der Knieorthese von 1 ist,
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3 eine
perspektivische Ansicht der Zahnradelemente der lateralen Gelenkanordnung von 2 ist,
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4 eine
linke Seitenansicht des oberen und des unteren lateralen Stützarms und
des ersten und des zweiten Zahnradelements der Knieorthese von 1 ist,
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5A eine
Vorderansicht des oberen lateralen Stützarms und des ersten Zahnradelements der
Knieorthese von 1 ist, wobei sich der obere laterale
Stützarm
an einer ersten Position im Verhältnis
zum ersten Zahnradelement befindet,
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5B eine
Vorderansicht einer ersten alternativen Ausführungsform des oberen lateralen Stützarms und
des ersten Zahnradelements der Knieorthese von 1 ist,
wobei sich der obere laterale Stützarm
an einer ersten Position im Verhältnis zum
ersten Zahnradelement befindet,
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5C eine
Vorderansicht einer zweiten alternativen Ausführungsform des oberen lateralen Stützarms und
des ersten Zahnradelements der Knieorthese von 1 ist,
wobei sich der obere laterale Stützarm
an einer ersten Position im Verhältnis zum
ersten Zahnradelement befindet,
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6 eine
Vorderansicht des oberen lateralen Stützarms und des ersten Zahnradelements
der Knieorthese von 1 ist, wobei sich der obere
laterale Stützarm
an einer zweiten Position im Verhältnis zum ersten Zahnradelement
befindet,
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7 eine
Vorderansicht der lateralen Gelenkanordnung und des oberen und des
unteren lateralen Stützarms
der Knieorthese von 1 ist,
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8 eine
rechte Seitenansicht der Knieorthese von 1 ist,
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9 eine
Querschnittsansicht der oberen Einstellvorrichtung der Knieorthese
von 1, längs der
Linie 9 – 9
in 8, ist,
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10 eine
Vorderansicht der Knieorthese von 1, angelegt
an das rechte Bein eines Trägers,
ist,
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11 eine
perspektivische Ansicht einer oberen Einstellvorrichtung einer alternativen
bevorzugten Ausführungsform
einer Knieorthese, die Merkmale nach der vorliegenden Erfindung
aufweist, ist und
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12 eine
graphische Darstellung ist, welche die Auswirkung einer medialen
und einer lateralen Bewegung des Schienbeins im Verhältnis zum Oberschenkelknochen
auf die Behandlungskräfte, die
durch die Orthesen von 1 und 11 ausgeübt werden,
zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine
Ausführungsform
einer orthopädischen Knieorthese 10,
die Merkmale und Vorteile nach der vorliegenden Erfindung aufweist,
wird in 1 illustriert. Die bestimmte
illustrierte Knieorthese 10 ist dafür konfiguriert, entweder an
das rechte Bein eines Trägers
angelegt zu werden, um eine Osteoarthritis im medialen Kompartment
des rechten Knies zu behandeln, oder an das linke Bein, um eine
Osteoarthritis im lateralen Kompartment des linken Knies zu behandeln.
Es wird jedoch für
Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass die Knieorthese 10 ebenfalls modifiziert
werden kann, um eine Osteoarthritis in dem lateralen Kompartment
des rechten Knies oder dem medialen Kompartment des linken Knies
zu behandeln. Zum Zweck der Erörterung
hierin wird angenommen, dass die Orthese 10 an das rechte
Bein des Trägers
angelegt werden soll, um eine Osteoarthritis im medialen Kompartment
des rechten Knies zu behandeln.
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Unter
Bezugnahme auf 1 schließt die Knieorthese 10 einen
oberen Stützabschnitt 12,
einen unteren Stützabschnitt 14 und
eine mediale und eine laterale Gelenkanordnung 16, 18 ein.
Der obere und der untere Stützabschnitt 12, 14 sind über die mediale
und die laterale Gelenkanordnung 16, 18 drehbar
miteinander verbunden. Der obere Stützabschnitt 12 schließt eine
Oberschenkelmanschette 20 zum Positionieren über der
Vorderseite des Oberschenkels des Trägers (siehe 10)
und einen medialen und einen lateralen Stützarm 22, 24,
die sich von der Oberschenkelmanschette 20 zu der medialen
und der lateralen Gelenkanordnung 16, 18 erstrecken,
ein. Der untere Stützabschnitt 14 schließt eine Unterschenkelmanschette 26 zum
Positionieren über der
Wade des Trägers
und einen medialen und einen lateralen Stützarm 28, 30,
die sich von der Unterschenkelmanschette 26 zu der medialen
und der lateralen Gelenkanordnung 16, 18 erstrecken,
ein. Eine erste Einstellvorrichtung 32 ist zwischen der Oberschenkelmanschette 20 und
dem oberen lateralen Stützarm 24 angeordnet,
und eine zweite Einstellvorrichtung 34 ist zwischen der
Unterschenkelmanschette 26 und dem unteren lateralen Stützarm 30 angeordnet.
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Der
obere Stützabschnitt 12 ist
mit einstellbaren Bändern 36,
die sich um die Rückseite
des Oberschenkels erstrecken, am Oberschenkel des Trägers befestigt.
Der untere Stützabschnitt 14 ist
mit einstellbaren Bändern 38,
die sich um die Vorderseite und die Rückseite des Unterschenkels
erstrecken, am Unterschenkel befestigt. Der leichten Ein stellung halber
sind die Bänder 36, 38 vorzugsweise
mit einem Klettbefestigungselement, wie beispielsweise VELCRO®,
befestigt.
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Der
obere und der untere Stützabschnitt 12, 14 sind
vorzugsweise aus Aluminium hergestellt, können jedoch aus einem beliebigen
leichten, hochfesten Metall, Kunststoff oder Verbundstoff hergestellt
sein. Die Innenfläche
sowohl des oberen als auch des unteren Stützabschnitts 12, 14 ist
mit einer Polsterung 40 überzogen, um eine bequeme Passung
am Bein des Trägers
zu gewährleisten.
Die Polsterung 40 ist vorzugsweise aus einem elastischen
Schaumstoffmaterial hergestellt. Jedoch können aufgeblasene Blasen, Gels
oder andere Arten von Polsterungen ebenfalls verwendet werden.
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2 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der lateralen Gelenkanordnung 18 der
Knieorthese 10. Auf einer dem Knie benachbarten Seite der
lateralen Stützarme 24, 30 umfasst die
Gelenkanordnung 18 einen Condyluspolsterhalter 50,
eine innere Gelenkplatte 52 und eine innere Lagerplatte 54.
Auf einer dem Knie entgegengesetzten Seite der Stützarme 24, 30 umfasst
die Gelenkanordnung 18 ein erstes Zahnradelement 56,
ein zweites Zahnradelement 58, eine äußere Lagerplatte 60 und
eine äußere Gelenkplatte 62.
Ein erster und ein zweiter Gelenkzapfen 64, 66 erstrecken
sich vom Condyluspolsterhalter 50 zur äußeren Gelenkplatte 62,
durch Öffnungen 68,
die in den Stützarmen 24, 30 und
jedem der Bauteile der Gelenkanordnung 18 bereitgestellt
werden. Die Gelenkzapfen 64, 66 sind, vorzugsweise
durch Stauchen der Enden derselben, an der äußeren Gelenkplatte 62 befestigt
und dienen dazu, die Gelenkanordnung 18 aneinander zu befestigen
und eine drehbare Befestigung der Arme 24, 30 bereitzustellen.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht des ersten und des zweiten Zahnradelements 56, 58 der lateralen
Gelenkanordnung 18. Bei der illustrierten Ausführungsform
sind das erste und das zweite Zahnradelement 56, 58 im
Allgemeinen von zylindrischer Form und haben auf benachbarten Umfängen derselben
Evolentenzähne 70.
Sowohl das erste als auch das zweite Zahnradelement 56, 58 schließt einen
im Allgemeinen ausgesparten Bereich 72 ein. Der ausgesparte
Bereich 72 wird durch eine Wandfläche 74 und eine Basisfläche 76 definiert.
Die Wandfläche 74 schließt einen
krummlinigen Abschnitt 78, eine anteriore Lagerfläche 80 und
einer posteriore Lagerfläche 82 ein.
Die Basisfläche 76 schließt einen
geneigten Abschnitt 84, ein Plateau 88 und einen
gesenkten Abschnitt 88 ein, die zusammen eine Gelenkfläche bilden.
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Unter
Bezugnahme auf 4 hat jeder der Stützarme 24, 30 eine
Zunge 90 an einem Ende desselben und einen anterioren und
einen posterioren Absatz 92, 94 auf beiden Seiten
der Zunge 90. Die Zunge 90 des oberen Stützarms 24 hat
eine Form, die im Allgemeinen der Form des krummlinigen Abschnitts 78 der
Wandfläche 74 des
ersten Zahnradelements 56 entspricht. Die Zunge 90 des
unteren Stützarms 30 hat
eine Form, die im Allgemeinen der Form des krummlinigen Abschnitts 78 der
Wandfläche 74 des
zweiten Zahnradelements 58 entspricht. Die Enden des oberen
und des unteren Stützarms 24, 30 passen,
wie gezeigt, in die ausgesparten Bereiche 72 des ersten
und des zweiten Zahnradelements 56, 58. Der anteriore
und der posteriore Ansatz 92, 94 der Stützarme stoßen an die
anteriore und die posteriore Lagerfläche 80, 82 der
Zahnradelemente 56, 58 an, wobei vorzugsweise
ein kleiner Spalt 96 zwischen jeder Zunge 90 und
dem krummlinigen Abschnitt 78 der Wandfläche 74 gebildet
wird, um eine mediale/laterale Kipp- oder Schwenkbewegung der Stützarme 24, 30 zu
ermöglichen.
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5A ist
eine Vorderansicht des ersten Zahnradelements 56 und des
oberen Stützarms 24, wobei
sich der obere Stützarm 24 an
einer ersten äußersten
Position befindet. Eine Außenfläche 101 des Stützarms 24 ruht
an der Basisfläche 76 des
Zahnradelements 56. In der ersten äußersten Position ruht die Zunge 90 des
Stützarms 24 an
dem Plateau 86 und dem gesenkten Abschnitt 88 der
Basisfläche 76. Vorzugsweise
ist die Zunge 90 geringfügig zur Basisfläche 76 des
Zahnradelements 56 hin gebogen, um grob parallel zum gesenkten
Abschnitt 88 zu liegen.
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6 ist
eine Vorderansicht des ersten Zahnradelements 56 und des
oberen Stützarms 24, wobei
sich der obere Stützarm 24 an
einer zweiten äußersten
Position befindet. In der zweiten äußersten Position ruht die Außenfläche des
Stützarms 24 an
dem geneigten Abschnitt 84 und dem Plateau 86 der
Basisfläche 76.
Die Zunge 90 des Stützarms 24 berührt den
gesenkten Abschnitt 88 der Basisfläche 76 nicht. Da die
Zunge 90 geringfügig
zur Basisfläche 76 hin
gebogen ist, erstreckt sich das Ende der Zunge 90 nicht
aus dem ausgesparten Bereich 72 und wird folglich nicht
dazu neigen, die Gelenkanordnung 18 wegzudrücken, wenn
sie vollständig
zusammengebaut wird.
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Fachleute
auf dem Gebiet werden erkennen, dass der obere Stützarm 24 auf
der Basisfläche 76 des
ersten Zahnradelements 56 zwischen der ersten und der zweiten äußersten
Position schwenkt. Der anteriore und der posteriore Absatz 92, 94 des
oberen Stützarms 24 drehen
sich auf der anterioren und der posterioren Lagerfläche 82 der
Wandfläche 74. Auf
Grund des kleinen Spalts 96 zwischen dem Ende der Zunge 90 und
dem krummlinigen Abschnitt 78 der Wandfläche 74 überlagert
sich das Ende der Zunge 90 vorteilhafterweise nicht mit
dem krummlinigen Abschnitt 78 der Wandfläche 74,
wenn der obere Stützarm 24 zwischen
der ersten und der zweiten Position schwenkt. Der untere Stützarm 30 schwenkt auf
der Basisfläche 76 des
zweiten Zahnradelements 58 auf eine ähnliche Weise wie bei dem oberen
Stützarm 24 und
dem ersten Zahnradelement 56.
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Die
illustrierte bestimmte Konfiguration der Zahnradelemente 56, 58 und
der Stützarme 24, 30, die
oben beschrieben wird, ist nur eine bevorzugte Ausführungsform
derselben. Es sollte sich verstehen, dass die Zahnradelemente 56, 58 und
die Stützarme 24, 30 alternativ
dazu auf eine breite Vielfalt von anderen Weisen aufgebaut und konfiguriert
sein können,
wenn die Ziele angemessen berücksichtigt werden,
eine Gelenkverbindung zwischen dem oberen und dem unteren Arm der
Orthese bereitzustellen, während
ein vorbestimmtes Maß an
medialer und lateraler Schwenkbewegung der Arme im Verhältnis zur
Gelenkanordnung erleichtert wird.
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5B illustriert
eine alternative Ausführungsform
des ersten Zahnradelements 56 und des oberen Stützarms 24 in
der ersten äußersten
Position von 5A. Bei dieser alternativen
Ausführungsform ist
die Basisfläche 76 des
ersten Zahnradelements 56 im Allgemeinen eben, mit Ausnahme
eines auf derselben bereitgestellten erhöhten Höckers 53. Der Stützarm 24 schwenkt
auf dem Höcker
zwischen der ersten und der zweiten äußersten Position. 5C illustriert
eine zweite alternative Ausführungsform
des ersten Zahnradelements 56 und des oberen Stützarms 24,
wobei die Basisfläche 76 des
ersten Zahnradelements 56 eben ist und ein Höcker 55 auf
dem Stützarm 24 bereitgestellt
wird. Fachleute auf dem Gebiet werden leicht erkennen, dass geeignete
Gelenkflächen
nach Wunsch entweder auf dem Stützarm
oder auf dem Zahnradelement oder beiden bereitgestellt werden können.
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7 ist
eine Vorderansicht der lateralen Gelenkanordnung 18 und
des oberen und des unteren lateralen Stützarms 24, 30 der
Knieorthese 10. Das erste und das zweite Zahnradelement 56, 58 sind
eingeklemmt zwischen der inneren und der äußeren Lagerplatte 54, 60 und
den Gelenkplatten 52, 62. Die Lagerplatten 54, 60 sind
vorzugsweise aus einem haltbaren, reibungsarmen Kunststoff, wie
beispielsweise ABS, Nylon, DELRINTM oder
TEFLONTM, gefertigt, um eine reibungsarme
Grenzfläche
zwischen den Zahnradelementen 56, 58 und den Lagerplatten 54, 60 bereitzustellen.
Ein Condyluspolster 98 ist mit einem Klett- oder einer
anderen Art von Befestigungselement abnehmbar an dem Condyluspolsterhalter 50 befestigt.
Das Condyluspolster 98 ist vorzugsweise aus einem elastischen
Schaumstoff oder einem anderen polsternden Material hergestellt.
Es kann jedoch auch eine aufblasbare Blase verwendet werden.
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Das
erste Zahnradelement 56 dreht sich um den ersten Gelenkzapfen 64 (nicht
gezeigt), wobei der obere laterale Stützarm 24 in Eingriff
mit demselben ist. Das zweite Zahnradelement 58 dreht sich
um den zweiten Gelenkzapfen 66 (nicht gezeigt), wobei der
untere laterale Stützarm 30 in
Eingriff mit demselben ist. Die Zähne 70 des ersten
und des zweiten Zahnradelements 56, 58 greifen
ineinander, um eine gesteuerte Drehung der Zahnradelemente 56, 58 und
des oberen und des unteren Stützarms 24, 30 zu gewährleisten.
Es wird ermöglicht,
dass der obere und der untere Stützarm 24, 30 auf
der Basisfläche 76 des
ersten und des zweiten Zahnradelements 56, 58 in
einer Ebene, senkrecht zur Drehebene, schwenken.
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Falls
gewünscht,
können
in der Gelenkanordnung 18 Beugungs- und/oder Streckungsanschläge bereitgestellt
werden, um die Beugung und/oder Streckung des Beins zu begrenzen.
Ein Streckungsanschlag 91 wird in 2 gezeigt,
angeordnet anterior zu dem ersten und dem zweiten Zahnradelement 56, 58.
Der Streckungsanschlag 91 ist durch ein Gewindebefestigungselement 93,
das ein Gewindeloch 95 in der inneren Gelenkplatte 52 in
Eingriff nimmt und sich durch ein Loch 97 im Streckungsanschlag 91 erstreckt,
an der Gelenkanordnung 18 befestigt. Wenn die gewünschte Streckungsgrenze
erreicht ist, stoßen
die anterioren Absätze 92 des
oberen und des unteren Stützarms 24, 30 an
die Enden des Streckungsanschlags 91, um eine weitere Drehung
des oberen und des unteren Stützarms 24, 30 zu
verhindern. Ähnlich kann
ein Beugungsanschlag (nicht gezeigt) posterior zu dem ersten und
dem zweiten Zahnradelement 56, 58 angeordnet und
durch ein zweites Gewindebefestigungselement 99 an der
Gelenkanordnung 18 befestigt sein, um, falls gewünscht, die
Beugung des Beins zu begrenzen. Alternativ oder zusätzlich zu
dem Beugungs- und dem Streckungsanschlag 91 können de
Zahnradelemente 56, 58 selbst dafür konfiguriert
sein, die Beugung und Streckung zu begrenzen, durch Bereitstellen
von Verschachtelungsstrukturen an den Umfängen derselben. Es kann, wie
für Fachleute
auf dem Gebiet leicht offensichtlich sein wird, ebenfalls eine breite Vielfalt
von anderen geeigneten Strukturen verwendet werden.
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8 ist
eine laterale Seitenansicht der Knieorthese
10, welche
die erste und die zweite Einstellvorrichtung
32,
34 zeigt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Einstellvorrichtungen
32,
34 von der
Art, die in der
US-Patentschrift Nr. 5,766,140 ,
abgetreten an den Erwerber der vorliegenden Erfindung und hierin
als Verweis einbezogen, beschrieben wird.
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9 ist
eine Querschnittsansicht der ersten Einstellvorrichtung 32,
längs der
Linie 9 – 9
in 8. Unter Bezugnahme auf 8 und 9 umfasst
die erste Einstellvorrichtung 32 einen Scharnierstift 100, der
einen ersten und einen zweiten Gelenkabschnitt 102, 104 aufweist,
die drehbar daran angebracht sind. Sowohl der erste als auch der
zweite Gelenkabschnitt 102, 104 schließt ein inneres
Element 106 und ein äußeres Element 108 ein.
Der erste Gelenkabschnitt 102 ist an der Oberschenkelmanschette 20 befestigt,
durch Nieten 110, die sich durch in der Oberschenkelmanschette 20 geformte Öffnungen vom äußeren Element 108 zum
inneren Element 106 des ersten Gelenkabschnitts 102 erstrecken.
Der zweite Gelenkabschnitt 104 ist am oberen Stützarm 24 befestigt,
durch Nieten 110, die sich durch im oberen Stützarm 24 geformte Öffnungen
vom äußeren Element 108 zum
inneren Element 106 des zweiten Gelenkabschnitts 104 erstrecken.
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Eine
rechteckige Öffnung 112 wird
in der Oberschenkelmanschette 20 zwischen dem inneren und
dem äußeren Element 106, 108 des
ersten Gelenkabschnitts 102 bereitgestellt. Eine zweite
rechteckige Öffnung 114 wird
in dem oberen Stützarm 24 zwischen
dem inneren und dem äußeren Element 106, 108 des
zweiten Gelenkabschnitts 104 bereitgestellt. Ein Bogenstab 116 erstreckt
sich von der rechteckigen Öffnung 112 in
der Oberschenkelmanschette 20 bis zur rechteckigen Öffnung 114 im
oberen Stützarm 24.
Jedes Ende des Bogenstabs 116 hat einen Führungsstift 118,
der sich durch dasselbe erstreckt. Die Führungsstifte 118 werden
durch das innere und das äußere Element 106, 108 des
ersten und des zweiten Gelenkabschnitts 102, 104 beweglich
eingeschlossen.
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Der
Scharnierstift 100 hat ein rechtsgängiges Gewindeloch 120,
das sich durch seinen axialen Mittelpunkt erstreckt. Der Bogenstab 116 hat
ein linksgängiges
Gewindeloch 122, das über
dem rechtsgängigen
Gewindeloch 120 im Scharnierstift 100 angeordnet
ist. Eine einzelne Einstellschraube 124, die ein linksgängiges Gewindeende 126 und
ein rechtsgängiges
Gewindeende 128 aufweist, nimmt sowohl das linksgängige Gewinde
des Bogenstabs 116 als auch das rechtsgängige Gewinde des Scharnierstifts 100 in
Eingriff.
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Das
linksgängige
Gewindeende 126 der Einstellschraube 124 ist dafür eingerichtet,
ein Werkzeug, wie beispielsweise einen Schraubenzieher oder einen
Innensechskantschlüssel,
zum Drehen der Einstellschraube 124 aufzunehmen. Wenn die Einstellschraube 124 gegen
den Uhrzeigersinn gedreht wird, wird der Scharnierstift 100 weg
vom Bogenstab 116 bewegt. Die Führungsstifte 118 an
den Enden des Bogenstabs 116 ziehen gegen die äußeren Elemente 108 des
ersten und des zweiten Gelenkabschnitts 102, 104,
was bewirkt, dass sich der erste und der zweite Gelenkabschnitt 102, 104 um
den Scharnierstift 100 drehen. Wenn die Einstellschraube 124 im
Uhrzeigersinn gedreht wird, wird der Scharnierstift 100 zum
Bogenstab 116 hin bewegt, und die Führungsstifte 118 drücken gegen
die inneren Elemente 106 des ersten und des zweiten Gelenkabschnitts 102, 104.
Folglich wird durch Einstellen der Entfernung zwischen dem Bogenstab 116 und
dem Scharnierstift 100 der Winkel zwischen dem ersten und
dem zweiten Gelenkabschnitt 102, 104 beeinflusst.
Da der erste Gelenkabschnitt 102 an der Oberschenkelmanschette 20 befestigt
ist und der zweite Gelenkabschnitt 104 am oberen Stützarm 24 befestigt
ist, kann der Winkel zwischen der Oberschenkelmanschette 20 und
dem oberen Stützarm 24 durch Drehen
der Einstellschraube 124 eingestellt werden.
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Die
zweite Einstellvorrichtung 34 ist identisch mit der ersten
Einstellvorrichtung 32, außer, dass die Gelenkabschnitte 102, 104 der
zweiten Einstellvorrichtung 34 an die Unterschenkelmanschette 26 und an
den unteren lateralen Stützarm 30 gekoppelt
sind. Folglich kann der Winkel zwischen der Unterschenkelmanschette 26 und
dem unteren Stützarm 30 ebenfalls
durch Drehen der Einstellschraube 124 an der zweiten Einstellvorrichtung 34 eingestellt
werden.
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10 ist
eine Vorderansicht der Knieorthese 10, angelegt an das
rechte Bein eines Trägers. Der
Oberschenkelknochen 130, das Schienbein 132 und
das Wadenbein 134 des rechten Beins werden gezeigt. Um
eine Osteoarthritis im medialen Kompartment des rechten Knies zu
behandeln, wird die Orthese 10 am rechten Bein angebracht,
wobei die Stützarme 24, 30 und
die Einstellvorrichtungen 32, 34 auf der lateralen
Seite des Beins angeordnet sind. Die medialen Stützarme 22, 28 können gebogen
oder anders geformt sein, wie gewünscht oder notwendig, um sich
bequem der Form des Beins des Trägers
anzupassen. Danach wird durch Drehen der Einstellschrauben 124 der
ersten und der zweiten Einstellvorrichtung 32, 34 im
Uhrzeigersinn eine Kraft auf die gegenüberliegende (laterale) Seite
des Knies ausgeübt.
Die Scharnierstifte 100 der Einstellvorrichtungen 32, 34 werden
dadurch zu den Bogenstäben 116 hin gezogen,
was bewirkt, dass sich der obere und der untere Stützarm 24, 30 im
Verhältnis
zu der Ober- und der Unterschenkelmanschette 20, 26 zum
Bein hin drehen.
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Die
laterale Gelenkanordnung 18 wird durch die Drehung des
oberen und des unteren Stützarms 24, 30 zum
Knie hin gedreht. Wenn sich die Gelenkanordnung 18 zum
Knie hin bewegt, schwenken die Enden des oberen und des unteren
Stutzarms 24, 30 auf den Basisflächen 76 des
ersten und des zweiten Zahnradelements 56, 58.
Die laterale Gelenkanordnung 18 übt über das Condyluspolster 98 eine
Kraft auf die laterale Seite des Knies aus. Gegenwirkende Kräfte werden
durch die Ober- und die Unterschenkelmanschette 20, 26 oberhalb
und unterhalb des Knies auf der medialen Seite des Beins ausgeübt. Die
sich ergebende Dreipunkt-Belastung auf das Bein dient dazu, die
Belastung im medialen Kompartment des Knies zu verringern.
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Durch
Einstellen der ersten und der zweiten Einstellvorrichtung 32, 34 kann
die Knieorthese 10 an einem Varus-(O-beinigen) oder einem Valgus-(X-beinigen)Bein
angebracht werden. Sobald sie angebracht ist, können die Einstellvorrichtungen 32, 34 weiter
eingestellt werden, um eine Korrekturbelastung auf das Bein auszuüben. Die
mediale und laterale Einstellbarkeit der Stützarme 24, 30 ermöglicht es,
dass sich die Orthese einer breiten Vielfalt von Beinformen und
-größen anpasst.
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Da
ermöglicht
wird, dass der obere und der untere Stützarm 24, 30 auf
den Basisflächen 76 des ersten
und des zweiten Zahnradelements 56, 58 schwenken
(7), erzeugt das Einstellen der Einstellvorrichtungen 32, 34 keine
Spannung in der Gelenkanordnung 18. Das erste Zahnradelement 56 wird
ungeachtet des Winkels der Stützarme 24, 30 im Verhältnis zu
den Schenkelmanschetten 20, 26 in wesentlich der gleichen
Ebene gehalten wie das zweite Zahnradelement 58. Weil die
Koplanarität
des ersten und des zweiten Zahnradelements 56, 58 aufrechterhalten
bleibt, wird ein Klemmen der Gelenkanordnung 18 verhindert,
selbst wenn der Winkel zwischen den Stützarmen 24, 30 und
den Schenkelmanschetten 20, 26 verhältnismäßig groß ist. Folglich wird
der Verschleiß an
den Zahnrädern
des ersten und des zweiten Zahnradelements 56, 58 auf
ein Minimum verringert.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die mediale Gelenkanordnung 16 das Spiegelbild der lateralen
Gelenkanordnung 18, außer
dass die Zahnradelemente 136, 138 der medialen
Gelenkanordnung 16 auf einer dem Knie benachbarten Seite
der medialen Stützarme 22, 28 angeordnet
sind. Der obere und der untere mediale Stützarm 22, 28 schwenken
auf eine ähnliche
Weise wie bei den lateralen Stützarmen 24, 30 und
den Zahnradelementen 56, 58 der lateralen Gelenkanordnung 18 auf
den Zahnradelementen 136, 138 der medialen Gelenkanordnung 16.
Wenn die Einstellvorrichtungen 32, 34 eingestellt
werden, um die auf die laterale Seite des Knies ausgeübte Behandlungskraft
zu steigern, kann ermöglicht
werden, dass die medialen Stützarme 22, 28 auf
den Zahnradelementen 136, 138 der medialen Gelenkanordnung 16 gebogen
werden oder auf andere Weise von der Seite des Knies weg schwenken. Im
Ergebnis dessen ist die durch die mediale Gelenkanordnung 16 auf
die mediale Seite des Knies ausgeübte Kraft verhältnismäßig klein
und hat folglich eine geringe Auswirkung beim Entgegenwirken der
auf die laterale Seite des Knies ausgeübten Behandlungskraft.
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Bei
der illustrierten Ausführungsform
sind die Zahnradelemente 56, 58 der lateralen
Gelenkanordnung 18 auf einer dem Knie gegenüberliegenden
Seite der lateralen Stützarme 24, 30 angeordnet.
Für Fachleute
auf dem Gebiet wird es jedoch offensichtlich sein, dass die Zahnradelemente 56, 58 der
lateralen Gelenkanordnung 18 alternativ dazu auf einer dem
Knie benachbarten Seite der Stützarme 24, 30 angeordnet sein
können.
Wenn die Orthese so konfiguriert ist, schwenken die Stützarme 24, 30 von
der zweiten äußersten
Position (in der die Stützarme 24, 30 die
geneigten Flächen 84 und
die Plateaus 86 des ersten und des zweiten Zahnradelements 56, 58 berühren) zur
ersten äußersten
Position (in der die Stützarme 24, 30 die
Plateaus 86 und die gesenkten Flächen 88 des ersten
und des zweiten Zahnradelements 56, 58 berühren), wenn
sich die laterale Gelenkanordnung 18 zur medialen Gelenkanordnung 16 hin
bewegt. Ähnlich
wird es offensichtlich sein, dass, während die Zahnradelemente 136, 138 der medialen
Gelenkanordnung 16 bei der illustrierten Ausführungsform
auf einer dem Knie benachbarten Seite der medialen Stützarme 22, 28 angeordnet sind,
die Zahnradelemente 136, 138 alternativ dazu auf
einer dem Knie gegenüberliegenden
Seite der Stützarme 22, 28 angeordnet
sein können.
Folglich können
bei einer alternativen Ausführungsform
die mediale und die laterale Gelenkanordnung 16, 18 spiegelbildlich
zueinander sein. Dies würde
vorteilhafterweise ermöglichen,
dass die gleiche Gelenkanordnungskonfiguration sowohl für die mediale
als auch für
die laterale Seite verwendet wird.
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Eine
alternative bevorzugte Ausführungsform
der Knieorthese hat eine erste Einstellvorrichtung 32' und eine zweite
Einstellvorrichtung 34'.
Bei dieser Ausführungsform
umfasst die in 11 illustrierte erste Einstellvorrichtung 32' einen an die
Oberschenkelmanschette 20 gekoppelten ersten Teil 140 und
einen an den oberen lateralen Stützarm 24 gekoppelten
zweiten Teil 142. Der zweite Teil 142 der Einstellvorrichtung 32' schließt ein hohles
Gehäuse 144 ein,
das, wie in 11 gezeigt, eine anteriore und
eine posteriore Seitenwand 146, 148 aufweist.
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Ein
Abschnitt des hohlen Gehäuses 144 ist
in 11 weggeschnitten worden, um die inneren Bauteile
der Einstellvorrichtung 32' zu
zeigen. Eine Welle 150 erstreckt sich über das hohle Gehäuse 144 und ist
an ihren Enden drehbar an der anterioren und der posterioren Seitenwand 146, 148 des
hohlen Gehäuses 144 angebracht.
Ein getriebenes Zahnrad 152 ist feststehend auf der Welle 150 für eine Drehung
mit derselben angebracht. Ein Schneckenrad 154 ist drehbar
im Gehäuse 144,
senkrecht zur Welle 150, angebracht und greift mit dem
getriebenen Zahnrad 152 ineinander, um das getriebene Zahnrad 152 und die
Welle 150 zu drehen. Eine Verdrehungsfeder 156 ist
um die Welle 150 gewunden und hat ein erstes und ein zweites
Ende 158, 160, die am ersten Teil 140 der
Einstellvorrichtung 32' befestigt
sind. Das getriebene Zahnrad 152 nimmt einen Mittelabschnitt 162 der
Verdrehungsfeder 158 in Eingriff.
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Das
Schneckenrad 154 ist dafür eingerichtet, einen Schraubenzieher
oder einen Innensechskantschlüssel
aufzunehmen, um das Schneckenrad 154 im Gehäuse 144 zu
drehen. Das Schneckenrad 154 treibt das getriebene Zahnrad 152 an,
das, in Abhängigkeit
von der Drehrichtung, die Verdrehungsfeder 156 aufwickelt
oder abwickelt. Die Windungen der Verdrehungsfeder 156 und
die Welle 150, die sich durch dieselben erstreckt, stellen
ein gefedertes Drehgelenk bereit, um das sich der erste und der zweite
Teil 140, 142 der Einstellvorrichtung 32' drehen können. Wenn
die Verdrehungsfeder 156 durch Drehen des Schneckenrades 154 in
einer ersten Richtung aufgewickelt wird, wird der obere laterale Stützarm 24 zum
Bein des Trägers
hin vorgespannt, wodurch das Maß das
auf das Knie ausgeübten Drucks
gesteigert wird. Wenn die Verdrehungsfeder 156 durch Drehen
des Schneckenrades 154 in einer entgegengesetzten Richtung
abgewickelt wird, wird die Vorspannung des oberen lateralen Stützarms 24 verringert,
und das Maß des
auf das Knie ausgeübten
Drucks wird vermindert. Das Maß der
Vorspannung kann daher durch Drehen des Schneckenrades 154 eingestellt
werden. Die zweite Einstellvorrichtung ist identisch mit der ersten 32', außer, dass
der erste Teil 140 der zweiten Einstellvorrichtung an die Unterschenkelmanschette 26 gekoppelt
ist und der zweite Teil 142 an den unteren lateralen Stützarm 30 gekoppelt
ist.
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Ein
Vorteil der Einstellvorrichtungen der Knieorthese der alternativen
bevorzugten Ausführungsform
ist, dass sie es ermöglichen,
dass über den
gesamten Beugungs- und Streckungsbereich des Beins eine konstantere
Behandlungskraft auf das Knie ausgeübt wird. Beim normalen Bein schwenkt
das Schienbein in der medialen/lateralen Ebene geringfügig im Verhältnis zum
Oberschenkelknochen, wenn sich das Bein zwischen Beugung und Streckung
bewegt. Bei der Knieorthese 10 der vorherigen Ausführungsform
ist der Winkel des oberen und des unteren lateralen Stützarms 24, 30 mehr
oder weniger feststehend im Verhältnis
zu der Ober- und der
Unterschenkelmanschette 20, 26, sobald er durch
die Einstellvorrichtungen 32, 34 eingestellt ist. Die
Stützarme 24, 30 können sich,
in Abhängigkeit von
der Art des Materials, aus dem sie hergestellt sind, etwas biegen.
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Weil
die Ober- und die Unterschenkelmanschette 22, 26 an
dem oberen und dem unteren Teil des Beins befestigt sind, wird die
auf die laterale Seite des Knies ausgeübte Behandlungskraft durch
die mediale und laterale Bewegung des Schienbeins im Verhältnis zum
Oberschenkelknochen beeinflusst. Im Einzelnen wird die über die
lateralen Stützarme 24, 30 und
die Gelenkanordnung 18 auf die laterale Seite des Knies
ausgeübte
Behandlungskraft gesteigert, wenn sich das Schienbein im Verhältnis zum
Oberschenkelknochen in Medialrichtung bewegt, und vermindert, wenn
sich das Schienbein im Verhältnis
zum Oberschenkelknochen in Lateralrichtung bewegt.
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12 ist
eine graphische Darstellung, welche die Auswirkung einer medialen
und einer lateralen Bewegung des Schienbeins im Verhältnis zum Oberschenkelknochen
auf die auf das Knie ausgeübte
Behandlungskraft zeigt. Angenommen, dass ein Winkel zwischen dem
Schienbein und dem Ober schenkelknochen eines gegebenen Patienten
in der medialen/lateralen Ebene über
einen Bereich von typischerweise etwa 7 Grad variiert, wenn sich
das Bein des Patienten zwischen Beugung und Streckung bewegt. Weil
der Winkel der lateralen Stützarme 24, 30 in
der medial-lateralen Ebene im Verhältnis zu der Ober- und der
Unterschenkelmanschette 20, 26 mehr oder weniger
feststehend (der Steifigkeit des Materials unterworfen) ist, variiert
die in der medialen/lateralen Ebene über die lateralen Stützarme 24, 30 und
die Gelenkanordnung 18 auf die laterale Seite des Knies
ausgeübte
Behandlungskraft um ein Maß F1 von der Beugung bis zur Streckung.
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Bei
der modifizierten Knieorthese der alternativen bevorzugten Ausführungsform
wird der Winkel zwischen dem oberen und dem unteren lateralen Stützarm 24, 30 und
der Ober- und der Unterschenkelmanschette 20, 26 nicht
durch die erste Einstellvorrichtung 32' und die zweite Einstellvorrichtung
bestimmt. Die Verdrehungsfedern 156 der ersten Einstellvorrichtung 32' und der zweiten
Einstellvorrichtung spannen die lateralen Stützarme 24, 30 zum Bein
des Trägers
hin vor, aber die lateralen Stützarme 24, 30 sind
nicht starr mit den Schenkelmanschetten 20, 26 verbunden.
Folglich wird die über
die lateralen Stützarme 24, 30 und
die Gelenkanordnung 18 auf die laterale Seite des Knies
ausgeübte
Behandlungskraft in den Verdrehungsfedern 156 erzeugt.
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Die
Verdrehungsfedern 156 werden geringfügig aufgewickelt und abgewickelt,
wenn sich der Winkel des Schienbeins im Verhältnis zum Oberschenkelknochen
während
der Beugung und der Streckung des Beins verändert, was ermöglicht,
dass die Stützarme 24, 30 wirksam
der Bewegung des Beins folgen. Vorzugsweise sind die Verdrehungsfedern 156 so
ausgewählt
und/oder vorgespannt, dass dieses geringfügige Aufwickeln und Abwickeln
das Maß der
in den Verdrehungsfedern 156 erzeugten Kraft nicht stark
verändert.
Im Ergebnis dessen wird das Maß der
auf die laterale Seite des Knies ausge übten Kraft nur um ein Maß F2 variiert, wenn der Winkel zwischen dem
Schienbein und dem Oberschenkelknochen des Patienten über den
Bereich variiert. Folglich ermöglicht
die Knieorthese der alternativen bevorzugten Ausführungsform,
dass über
den gesamten Bereich der Beugung und Streckung des Beins eine noch
konstantere Behandlungskraft auf das Knie ausgeübt wird. Aus diesem Grund kann
die Knieorthese der alternativen bevorzugten Ausführungsform
für einige
Patienten zu bevorzugen sein.
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Als
Beispiel sind die beiden hierin beschriebenen Knieorthesen dafür eingerichtet
worden, eine Osteoarthritis im medialen Kompartment des rechten Kniegelenks
zu behandeln. Es sollte jedoch offensichtlich sein, dass beide Orthesen
durch offensichtliche Modifikationen derselben leicht für die Behandlung
einer Osteoarthritis in jedem Kompartment jedes Kniegelenks angepasst
werden können.
Es sollte ebenfalls offensichtlich sein, dass die hierin beschriebene
Gelenkanordnung in anderen Knieorthesen-Konfigurationen funktionsfähig wäre, einschließlich zum
Beispiel einer einseitigen Knieorthese, die nur auf einer Seite
des Beins eine Gelenkanordnung und Stützarme aufweist. Ähnlich sollte
es offensichtlich sein, dass die hierin beschriebene Gelenkanordnung
ebenfalls in Orthesen anderer Arten, wie beispielsweise für Hals,
Rücken,
Ellenbogen, Handgelenk, Fußknöchel und
dergleichen, funktionsfähig wäre.
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Obwohl
diese Erfindung im Zusammenhang bestimmter bevorzugter Ausführungsformen
und Beispiele offenbart worden ist, wird es sich für Fachleute auf
dem Gebiet verstehen, dass sich die vorliegende Erfindung über die
spezifisch offenbarten Ausführungsformen
hinaus auf andere alternative Ausführungsformen und/oder Verwendungen
der Erfindung und offensichtliche Modifikationen und Äquivalente derselben
erstreckt. Folglich ist beabsichtigt, dass der Rahmen der hierin
offenbarten vorliegenden Erfindung nicht durch die oben beschriebenen
bestimmten offenbarten Ausführungsformen begrenzt sein
sollte, sondern nur durch eine angemessene Lesart der folgenden
Ansprüche
bestimmt werden sollte.