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Künstliches Kniegelenk Die Erfindung betrifft ein Kniegelenk für künstliche
Beine, dessen Gelenkbewegung der natürlichen Abwälzung des Gelenkkopfes in der Pfanne
des Schienbeines entsprechen soll.
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Hierzu ist es bekannt, an der Gelenkstelle voneinander getrennte,
in zwei sich kreuzenden Richtungen verlaufende Führungen für Gleitstücke vorzusehen,
die sich bei der Gelenkbewegung in bezug aufeinander verschieben und mittels übereinanderliegender
Gelenkstellen den Ober- und Unterschenkelteil drehbeweglich verbinden.
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Um bei Prothesen dieser an sich bekannten Art die Standfestigkeit
des Beines zu erhöhen, ist gemäß der Erfindung die eine Führung für das Gleitstück
in der Längsrichtung des Oberschenkelteiles 'und die andere für das andere bzw.
die anderen Gleitstücke senkrecht hierzu verlaufend ausgebildet, während die an
den Gleitstücken drehbeweglich angebrachten Verbindungsteile im Unterschenkelteil
befestigt sind. Mit Vorteil sind die Führungen durch zylindrische Bohrungen im Oberschenkelteil
gebildet, in denen Gleitkolben sitzen. Die Führungen können jedoch auch als Nuten
in an dem Oberschenkelteil angebrachten Schienen ausgeführt sein.
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Die Gleitführungen bisher bekannter künstlicher Kniegelenke sind am
Oberschenkelteil und am Unterschenkelteil vorgesehen, so daß die Bewegungen sowohl
im Unterschenkel wie im Oberschenkel vor sich gehen. Außerdem verlaufen die wohl
an sich senkrecht zueinander stehenden Gleitführungen nicht _ in der Richtung der
Längsachse des gestreckten Beines und rechtwinklig dazu. Bei dem erfindungsgemäßen
Gelenk ist erreicht, daß der Unterstützungspunkt nicht nach vorn wandert, wenn auch
das Knie in der Führung sich nach vorn bewegt, sondern daß der Unterstützungspunkt
ständig in der durch die jeweilige Körperlage bedingten Stellung verbleibt. Der
Unterstützungspunkt wandert im Gegensatz zu bekannten Anordnungen nach hinten, wodurch
die Möglichkeit einer großen Standsicherung ohne weitere Hilfsmittel geschaffen
ist. Es entfallen insbesondere die bei bekannten Anordnungen vorgesehenen Hilfsmittel,
um der Beugestellung die erforderliche Standsicherheit zu verschaffen, wie z. B.
Fußschienen, die in der Beugestellung den Fuß bzw. seine Spitze nach unten drücken
sollen, weil dort der Unterstützungspunkt im Oberschenkel feststeht, d. h. seine
Relativlage in keiner Weise entsprechend der Gewichtsbelastung bei der Gehbewegung
bzw. sonstigen Körperbewegungen verändert. Die Anordnung nach der Erfindung ermöglicht
auch eine natürliche Beinbewegung ohne das bei bisherigen Anordnungen übliche Auswerfen
des Beines unter unnatürlicher Beanspruchung der Hüftmuskulatur und ohne die Gefahr
eines Schleifens der Fußspitze.
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Das Maß des Abstandes zwischen den Drehpunkten der waagerecht und
der im wesentlichen rechtwinklig hierzu sich verschiebenden Gleitelemente bestimmt
die erzielbare Kurvenlänge, innerhalb der eine gleichbleibende, der Lastverschiebung
entsprechende Unterstützung erreichbar ist.
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Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen
Fig. i eine Oberschenkelhülse
mit Unterschenkelhülse in Seitenansicht, teilweise im Längsschnitt, Fig. 2 eine
gegenüber der Darstellung in Fig- 1, um 9o ° gedrehte Seitenansicht, Fig.3 bis g
verschiedene Beugestellurrgei., sowie die Streckstellung des Kunstbeines.
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Im einzelnen ist a die am Rumpf zu befestigende Oberschenkelhülse
mit einer zylindrischen Längsbohrung b und den beiderseitig dieser Bohrung in Bewegungsrichtung
und rechtwinklig zur erstgenannten Bohrung verlaufenden Bohrungen c als Gleitführung
für die Kolben i einerseits und h andererseits. Diese Kolben sind jeweils in verschiedenen
Ebenen, d. h. die Kolben h in gleicher, i in einer darüberliegenden
Ebene, drehbeweglich an den Trägern g bzw. f befestigt. Die Träger führen durch
Schlitze k in der Oberschenkelhülse zu einem Block e, an dem sie z. B. verschraubt
sind, während der Block e in der Unterschenkelhülse d z. B. verklebt sein kann.
Die Wirkungsweise des neuen Kniegelenkes ist im wesentlichen folgendes: Bei Übergang
von der Knickstellung des einen Beines zur Verlagerung des Körpers auf das andere
Bein und Aufrichtung des geknickten Beines in die Streckstellung wird der Kolben
i allmählich in der Gleitführung b nach oben geführt, während die Kolben h in ihren
Gleitführungen c von der Beinrückseite in Bewegungsrichtung nach vorn wandern, bis
in der Streckstellung die Drehachsen sämtlicher Kolben in einer senkrecht verlaufenden
Ebene neben- bzw. übereinanderliegen. Durch diese Bewegung der Kolben wird eine
der natürlichen Wirkung der Beinmuskulatur entsprechende Streckung und Anziehung
des Unterschenkels erreicht. Der Unterschenkel wie auch Ferse und Fußspitze beschreiben
infolgedessen nicht einen Kreisbogen um einen festen Drehpunkt, sondern der Unterschenkel
führt einen der Bewegung der Kolben in bezug aufeinander entsprechenden Kurvenweg
aus. In allen Fällen ist also der Unterschenkel gegen den Oberschenkel stets so
geführt, daß die Verlagerung der Körperlast eine entsprechende Verschiebung der
Unterstützung mit sich bringt und infolgedessen das Körpergewicht auch bei stärkerer
Ausfallstellung infolge des Mangels an Unterstützung nicht eine Durchknickung des
Gelenkes zur Folge hat. Die Unterstützungsfläche ist dabei breit gehalten und kann,
wie erwähnt, in einfacher Weise in ihrer Länge auch dadurch vergrößert werden, daß
der Höhenabstand der Drehpunkte für die waagerecht bzw. quer zur Längsbohrung in
der Oberschenkelhülse geführten Gleitelemente einerseits und das senkrecht bzw.
in der Längsbohrung verlaufende Gleitelement andererseits vergrößert wird. Zu diesem
Zweck kann beispielsweise der Träger g für das senkrecht ge-',führte Gleitelement
verstellbar in dem Block e iiigeordnet sein.
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An Stelle einfacher Kolben, in deren Schlitze die sie führenden Träger
eingreifen, können gegebenenfalls auch Gleitkörper anderen Querschnittes, wie Prismen
oder Profilstücke, auch auf Rollen geführte Wagen o. dgl., verwendet werden, ebenso
kann an Stelle zweier Waagerechtführungen und einer Senkrechtführung auch eine beliebige
andere Anzahl von Führungen für jede Führungsrichtung Verwendung finden, ebenso
können die Gleitbahnen mit Wegbegrenzung für die Kolben o. dgl. ausgestattet werden.
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Die Gleitführungen schließlich können anstatt in der Oberschenkelhülse
selbstverständlich auch in an dieser Hülse angeordneten Schienen vorgesehen werden.
Eine solche Anordnung ist beispielsweise nötig, wenn der Oberschenkel sehr dicht
am Knie abgenommen ist, so daß wenig Raum für die Kolbenführung in der Oberschenkelhülse
zur Verfügung stehen würde. In diesem Fall werden beispielsweise an der Manschette
der Oberschenkelhülse Schienen angebracht, die von Schlitzen als Gleitführungen
durchsetzt sind, in denen sich flache Führungsstücke an Stelle von Kolben schieben,
deren Drehachsen Stifte auf der Scheibe des am Unterschenkel befestigten Tragstückes
bilden.