DE69631910T2

DE69631910T2 - Einstellbarer adapter für eine unterschenkelprothese

Info

Publication number: DE69631910T2
Application number: DE1996631910
Authority: DE
Inventors: Finn GRAMNÄS
Original assignee: Gramtec Innovation AB
Current assignee: Gramtec Innovation AB
Priority date: 1995-11-07
Filing date: 1996-11-06
Publication date: 2004-11-18
Anticipated expiration: 2016-11-07
Also published as: AU7592596A; DE69631910D1; JPH11514548A; EP0957836A1; SE9503944D0; SE507814C2; WO1997017042A1; SE9503944L; EP0957836B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen verstellbaren Adapter für Unterschenkelprothesen der Art, wie in Oberbegriff zu Anspruch 1 beschrieben.
Prothesen für das Knie, den Unterschenkel oder Fuß werden normalerweise am Knochen des Trägers mit Hilfe einer Prothesenmanschette befestigt. Um die Prothese im gewünschten Winkel verstellbar zu machen, und um ihre Verstellbarkeit in Querrichtung zur Prothesenmanschette zu ermöglichen, sind bisher Adapter vorgeschlagen worden, die eine solche Verstellbarkeit gewährleisten.
SE-B-8602143-3 beschreibt eine Unterschenkelprothese, die mit einem solchen Adapter ausgestattet ist, der ein Prothesenmanschettenglied für die Befestigung an der unteren Manschette der Prothese aufweist. Auf der Seite, die der Prothesenmanschette zugewandt ist, wird das Befestigungsglied der Prothesenmanschette an ein Adapterelement angeschraubt, das eine kleine, um die Gewindewelle gelagerte Halbkugel einschließt, wobei die Halbkugel an einer entsprechenden kugelförmigen Innenfläche in einem Adaptergehäuse drehbar gelagert ist, das an einer Unterschenkelprothese an seiner gegenüberliegenden Stirnseite festgemacht wird. In einer bestimmten Entfernung von der Halbkugel befindet sich eine konzentrisch befestigte Scheibe, an die die Prothesenmanschettenbefestigung angrenzt. Außerdem befinden sich auf dem Adaptergehäuse nach außen ragende Vorsprünge, die mit durchgängigen Gewindelöchern in einem bestimmten Winkel zur Zentralachse versehen sind, in die Stellschrauben von unten so eingeschraubt werden können, dass ihre Stirnseiten gegen die Scheibe drücken, die an der Halbkugel befestigt ist. Somit pressen sie das Adaptergehäuse in unterschiedliche Winkelstellungen in Bezug zum Adaptergehäuse. Das Befestigungselement der Prothesenmanschette hat ein durchgängiges Loch von erheblich größeren Ausmaßen als die Befestigungsschrauben darin, wodurch es mit Hilfe einer Unterlegscheibe möglich wird, das Befestigungselement der Prothesenmanschette in unterschiedlichen seitwärts verstellbaren Positionen in Bezug auf das Adaptergehäuse anzubringen. Bei der Anwendung dieser Ausfüh rung ist es möglich, unterschiedliche Winkelstellungen zu erreichen, ohne die Prothese abzunehmen, aber wegen des kleinen Kugelradius ist die Winkelvariation relativ begrenzt. Gleichzeitig kann eine Seitwärtsverstellung erreicht werden. Dafür ist es aber erforderlich, dass die ganze Prothese, einschließlich der Prothesenmanschette, abgenommen wird, um an die Seitenverstellungsschrauben heranzukommen. All das macht das Anpassen noch schwerer.
WO 93/17640 legt einen Adapter für eine Prothese offen, der eine Winkel- und Seitenverstellung einer Prothese in Bezug auf das Prothesenlager gewährleistet. Der Adapter ist so konstruiert, dass diese beiden Verstellfunktionen voneinander abhängig sind.
Andere Typen ähnlicher Adapter haben die beiden Verstellfunktionen in einem derartigen Maße voneinander getrennt, dass die Ausführungen groß und schwerfällig ausfallen.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen verstellbaren Adapter für eine Unterschenkelprothese zur Verfügung zu stellen, bei dem die oben genannten Nachteile im Grunde beseitigt werden. Das wird dadurch erreicht, dass dem Adapter die Eigenschaften verliehen wurden, die in den Wesensmerkmalen der Ansprüche beschrieben werden.
Im Folgenden wird die Erfindung ausführlicher beschrieben, und zwar mit Bezug auf die Erläuterungsbeispiele, die in schematischer Darstellung in den beigefügten Figuren veranschaulicht werden.
1 zeigt ein Erläuterungsbeispiel für eine Unterschenkelprothese mit eingebautem Adapter nach der vorliegenden Erfindung im schematischen Querschnitt von der Seite.
2 ist eine Seitenansicht des Adapters entsprechend 1.
3 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Adapters von der Seite entsprechend 2.
4 ist eine vergrößerte Ansicht entsprechend 3, die die wichtigsten Teile des Adapters im Querschnitt zeigt.
5 zeigt in Draufsicht einen in den Adapter eingeschlossenen Adapterkopf laut der vorliegenden Erfindung.
6a–g zeigen unterschiedliche Einstellungen des Adapters laut der vorliegenden Erfindung in Seitenansichten als Querschnitt.
In 1 wird ein Prothesenfuß mit einem angrenzenden beinähnlichen Element (vorzugsweise ein Rohr 2) schematisch dargestellt, das zweckmäßigerweise aus Aluminium oder einem anderen stabilen Leichtmaterial gefertigt wird. Auf der dem Prothesenfuß abgewandten Seite wird das beinähnliche Element 2 laut vorliegender Erfindung an einem Adapter 3 befestigt, der an einer Prothesenmanschette 5 mit Hilfe eines Befestigungsgliedes 4 der Prothesenmanschette angebracht wird, die in Bezug auf die Befestigungsseite des beinähnlichen Elements verstellt werden kann.
2 bis 4 zeigen den Adapter entsprechend der Darstellung in 1 in einem größeren Maßstab von der Seite in einer vergrößerten Ansicht bzw. in einer vergrößerten Querschnittansicht. Aus den Figuren ist klar ersichtlich, dass das vorher erwähnte Befestigungsglied 4 der Prothesenmanschette in den Adapter 3 eingeschlossen ist, wobei das Befestigungsglied in der abgebildeten Ausführung aus einer kreisförmigen Scheibe mit Außenrillen 6 besteht, die die Befestigung des Gliedes 4 an die Prothesenmanschette erleichtern. In der abgebildeten Ausführung hat die Scheibe ein zentrales Gewindeloch 7 (siehe 1 und 4). Aus in Kürze darzulegenden Gründen kann das Befestigungsglied 4 der Prothesenmanschette oder das zentrale Gewindeloch 7 ein Langloch (nicht abgebildet) in sich einschließen. Außerdem enthält der Adapter 3 ein Adapterkopf 8, der aus einer Manschette mit einer ringförmigen Endfläche 9 besteht, die dem Befestigungsglied 4 der Prothesenmanschette zugewandt ist und gegen das Glied drückt. Auf der Endfläche 9 befindet sich ein konischer Abschnitt 10, der ab einer Mittellinie 11 im Wesentlichen zu einer konzentrischen Kugelform 12 umgewandelt wird. Dieser Sphäroidteil 12 des Adapters endet in einer kreisringförmigen Fläche 13, die hauptsächlich parallel zur Fläche 9 an der gegenüberliegen den Stirnseite des Adapterkopfes angeordnet ist. Außerdem ist ein Adaptergehäuse 14 vorhanden, das einen rohrförmigen Abschnitt 15 aufweist, der dafür vorgesehen ist, an der rohrähnlichen Struktur befestigt zu werden, wozu deren unterer Teil einen Schlitz 16 hat (siehe zum Beispiel 1), während das Material auf beiden Seiten des Schlitzes 16 über Befestigungselemente 17 für ein Verbindungsstück 18, z. B. einen Bolzen, verfügt, mit dem die Stirnseite des rohrförmigen Teils, der wegen des Schlitzes etwas elastisch ist, an das obere Ende der rohrähnlichen Struktur 2 befestigt werden kann. Auf der Seite, die dem Schlitzteil des rohrförmigen Abschnitts 15 des Adaptergehäuses 14 abgewandt ist, trifft die rohrähnliche Struktur auf eine schalenförmige Muffe 19, die mit dem rohrförmigen Abschnitt 15 einen gemeinsamen Mittelpunkt hat sowie einen größeren Durchmesser als letzterer aufweist. Die Muffe 19 und der rohrförmige Abschnitt treffen an einem ringförmigen Verbindungsstück 20 aufeinander, das im Wesentlichen lotrecht zur Mittelachse des Adaptergehäuses angebracht ist. Durch dieses Verbindungsstück verläuft eine bestimmte Anzahl (vorzugsweise vier) gleichweit voneinander entfernter, schräger Gewindelöcher 21, die für die Aufnahme von Einstellmitteln in Form der Stellschrauben 22 oder ähnlicher Mittel vorgesehen sind. Auf der Seite der Manschette 19, die dem rohrförmigen Abschnitt 15 abgewandt ist, besitzt die Manschette eine ringförmig verlaufende Nut für eine Sicherungsscheibe 24 mit einem Loch 25, das vorzugsweise eine Form hat, die die Form des Sphäroidteils 12 ergänzt und eine Berührungslinie aufweist, die sich, wenn alles symmetrisch zusammengesetzt wird, in der Mitte des Sphäroidteils 12 befindet, d. h. ihre kleinere Öffnung ragt dabei im montierten Zustand aus dem Manschettenteil mittig heraus, so dass wegen des abwärts zunehmenden Durchmessers des Sphäroidteils 12 nach Einsetzung in die Muffe 19 und nach Befestigung der Sicherungsscheibe 24 der Adapterkopf nicht mehr aus der Muffe herausgezogen werden kann. Er kann aber mit Hilfe der Stellschrauben in einem gewünschten Winkel arretiert werden. Die Sicherungsscheibe 24 wird vorzugsweise mit einem Schlitz (nicht abgebildet) versehen, der ihre Einsetzung in die Nut 23 erleichtert.
Der Innendurchmesser der Öffnung in der Muffe 19 ist etwas größer als der Außendurchmesser der Endfläche 13 des Sphäroidteils 12 des Adapterkopfes, so dass er in die Muffe passt und an seiner ringförmigen Endfläche gegen die Stellschrauben 22 im Adaptergehäuse 14 drückt, wie z. B. in 1 zu sehen ist, wo der Mittelteil 11 des Adapterkopfes sich oberhalb der Muffe 19 befindet. Durch die Einfügung der Sicherungsscheibe 24 in die Nut 23 im Adaptergehäuse 14, nachdem der Adapterkopf 8 dorthin eingesetzt worden ist, verhindert die Sicherungsscheibe, dass der Adapterkopf aus der Muffe 19 herausgezogen werden kann, während gleichzeitig der Adapterkopf wegen des Sphäroidteils 12 in einem bestimmten Winkel zur Längsachse des Adaptergehäuses eingestellt werden kann. Das abgewinkelte Loch 25 in der Sicherungsscheibe 24 trägt somit dazu bei, dass die Winkelpositionierung glatt und reibungslos erfolgen kann, und zwar ohne kratzenden Kontakt zwischen dem Sphäroidteil 12 und dem Rand des Loches 25.
In 4 ist aus dem Querschnitt des Adapterkopfes 8 klar ersichtlich, dass er ungefähr auf der Höhe des äußeren Mittelteils 11 eine innere Zwischenwand hat, die ein durchgängiges ovales Loch 27 aufweist, das symmetrisch auf der Mitte der inneren Zwischenwand 26 liegt, wie aus 5 klar ersichtlich ist, auf dem der Adapterkopf in Draufsicht abgebildet ist.
Für die innere Verbindung zwischen dem Befestigungsglied 4 der Prothesenmanschette und dem Adapterkopf 8 kommt ein Verbindungsstück 28 zur Anwendung, das in dem Beispiel in der Form eines Bolzens abgebildet ist, der durch das ovale Loch 27 im Adapterkopf mit seinem Gewindeteil in das Gewindeloch 7 im Befestigungsglied 4 der Prothesenmanschette eingeschraubt wird. Da das Verbindungsstück 28 ein Teil aufweist, das nicht durch das ovale Loch 27 hindurchgehen kann, d. h. in dem vorliegenden Fall hat der Bolzenkopf einen größeren Durchmesser als das Loch 27, kann das Verbindungsstück angewendet werden, ohne dass sein Kopf durch das Loch 27 hindurchgeht. Da dieses Loch oval ist, ist es auch noch möglich, das Verbindungsstück 28 in unterschiedlichen Stellungen über die gesamte Länge des Loches zu befestigen und somit eine Verstellung über die gesamte Länge des Loches möglich zu machen. Bei der alternativen Ausführung des Befestigungsgliedes der Prothesenmanschette mit einem Langloch statt des mittigen Loches 7, die eine Gleitrille (nicht abgebildet) im Befestigungsglied der Prothesenmanschette nutzt, ist es möglich, eine Schraubenmutter als Verbindungsstück 28 zu verwenden, die sich über die gesamte Länge des Loches im Befestigungsglied 4 der Prothesenmanschette selbst arretiert. Somit wird der Bereich der Verstellbarkeit des Prothesenadapters noch weiter vergrößert.
In 6a–g wird der Adapter 3 gemäß dieser Erfindung im Querschnitt in unterschiedlichen Einstellungspositionen zwischen dem Befestigungsglied 4 der Prothesenmanschette und dem Adapterkopf 8 sowie zwischen dem Adapterkopf 8 und dem Adaptergehäuse 14 gezeigt. Auf diese Weise wird eine große Vielzahl von Einstellungspositionen ermöglicht, die außerdem mit einem Adapter realisiert werden können, der wegen des großen Sphäroidteils des Adapterkopfes in der Muffe des Adaptergehäuses eine niedrige und besonders kompakte Ausführungsform haben kann.
Deshalb zeigt 6a, wie der Adapterkopf 8 so eingestellt wird, dass seine Mittellinie eine direkte Verlängerung der Mittellinie des Adaptergehäuses 14 bildet, d. h. es kommt nicht zu einer Winkelverschiebung der Mittellinie. Andererseits wird die Achse des Befestigungsgliedes 4 der Prothesenmanschette parallel zur Mittellinie des Adapterkopfes 8 verschoben und folglich auch zur Mittelachse des Adaptergehäuses. Das ist durch die Verschiebung des Verbindungsstücks 28 auf seine Position erreicht worden, die in der Fig. ganz links im ovalen Loch 27 des Adapterkopfes liegt.
Ebenso werden in 6b und 6c der Adapterkopf 8 und das Adaptergehäuse so angeordnet, dass zwischen ihnen kein Winkel existiert, während das Befestigungsglied 4 der Prothesenmanschette in 6b an seine andere maximal verschobene Endposition gebracht wird und das Verbindungsstück 28 in 6c in der Mitte des Loches 27 positioniert wird, so dass die Mittellinie des Befestigungsgliedes 4 der Prothesenmanschette nicht nur parallel zur Mittellinie verläuft, sondern sich auch mit der Mittellinie des Adaptergehäuses 14 und des Adapterkopfes 8 deckt.
In 6d und 6e wird gezeigt, wie das Befestigungsglied 4 der Prothesenmanschette und der Adapterkopf 8 sich in derselben relativen Position befinden, wie sie in der 6c zu sehen ist, wo aber in beiden Fällen der Adapterkopf 8 in seinem Sitz im Adaptergehäuse 14 in Bezug auf das letztere so gedreht worden ist, dass ihre jeweiligen Mittellinien einen Winkel bilden. Diese relative Winkeleinstellung ist in der 6d dadurch erreicht worden, dass man die vordere Stellschraube 22a fast vollständig aus ihrem Gewindeloch 21 herausschraubt, während die hintere Schraube bis zu einer entsprechenden Höhe eingeschraubt worden ist. Folglich hebt die hintere Schraube 22b in der Figur den rechten Teil des Adapterkopfes 8 empor, der wegen der kugelähnlichen Außenfläche innerhalb des Muffenteils des Adaptergehäuses in die Muffe hineinragt und in der Figur in einer nach links gerichteten Schrägstellung ruht, wobei seine eigene Mittelachse und die Mittelachse des Befestigungsgliedes der Prothesenmanschette maximal nach links geschwenkt sind, wenn man es auf die Mittelachse des Adaptergehäuses bezieht.
In 6e ist die Situation umgekehrt, d. h. die vordere Stellschraube 22a ist soweit wie möglich eingeschraubt worden, während die hintere Schraube 22b herausgeschraubt worden ist. Der Winkel der koinzidenten Mittellinien beim Befestigungsglied 4 der Prothesenmanschette und Adapterkopf 8 in Bezug auf die Mittelachse des Adapterkopfes 8 ist so groß wie in dem in 6d abgebildeten Fall. Jedoch in diesem Fall ist die Mittellinie des Befestigungsgliedes 4 der Prothesenmanschette und des Adapterkopfes 8 schräg nach rechts geneigt, und zwar bezogen auf die Mittellinie des Adaptergehäuses.
In 6f und 6g werden schließlich zwei Stellungen abgebildet, in denen das Adaptergehäuse 14 und der Adapterkopf 8 in gleicher Weise aufeinander ausgerichtet werden, wie aus den 6d und 6e ersichtlich ist, wo die Winkeleinstellung in derselben Weise erfolgt ist wie in den beiden vorher beschriebenen Fällen. Außerdem werden die Mittelachsen des Befestigungsgliedes 4 der Prothesenmanschette und des Adapterkopfes 8 in den beiden 6f und 6g parallel zueinander in derselben Weise und durch die gleichen Mittel wie in den 6a bzw. 6b verschoben.
Der Einfachheit halber ist in den 6d bis 6g die Art und Weise, wie der Adapterkopf 8 und das Adaptergehäuse 14 aufeinander ausgerichtet worden ist, nur auf der Ebene des Papiers gezeigt worden, wo nur die vorderen und hinteren Stellschrauben 22a bzw. 22b hineingeschraubt oder aus ihren neutralen Positionen herausgeschraubt worden sind. Da das Adaptergehäuse 14 auch mehr gleichweit voneinander entfernte Stellschrauben aufweisen kann, vorzugsweise vier, wird angenommen, dass die Winkelverstellung auch auf einer Ebene erreicht werden kann, die lotrecht zur Ebene des Papiers verläuft, und/oder in einer Kombination dieser Ebenen, d. h. der Winkel zwischen dem Adaptergehäuse und Adapterkopf und dadurch zwischen dem Unterschenkelrohr und dem Befestigungsglied 4 der Prothesenmanschette kann so eingestellt werden, wie es für alle Winkelstellungen gewünscht wird, während gleichzeitig eine Seitwärtsverschiebung des Unterschenkelrohrs 2 und des Befestigungsgliedes 4 der Prothesenmanschette erzielt werden kann. Da der Adapterkopf 8 keine fixierte Position in Bezug auf das Adaptergehäuse 14 hat, kann der Adapterkopf auch im Verhältnis zum Adaptergehäuse 14 so gedreht werden, dass eine parallele Verschiebung der Mittelachsen des Befestigungsgliedes 4 der Prothesenmanschette und des Adapterkopfes 8 in jeder gewünschten Richtung erreicht wird, die lotrecht zur Mittelachse des Adaptergehäuses verläuft.
Durch die Verwendung des großen kugelähnlichen Adaptergehäuses dieser Ausführung, das in einer bestimmten Stellung zum Adaptergehäuse in der beschriebenen Art und Weise arretiert werden kann, und das über eine eingebaute Funktion für eine Seitwärtsverschiebung verfügt, wird eine äußerst kompakte und deshalb Raum sparende Ausführung erreicht sowie eine totale Verstellbarkeit für eine von außen angelegte Knie-, Unterschenkel- oder Fußprothese erzielt.
Diese Erfindung ist nicht auf die abgebildeten und beschriebenen Beispiele beschränkt. Stattdessen aber sind Modifikationen im Rahmen der folgenden Patenansprüche möglich.

Claims

Verstellbarer Adapter (3) für eine Unterschenkelprothese (2), einschließend ein Adaptergehäuse (14), das an der Unterschenkelprothese (2) anbringbar ist, einen Adapterkopf (8) mit einem Abschnitt in Form eines Sphäroidteils (12), der beweglich im Adaptergehäuse (14) montiert ist und dessen Winkeleinstellung durch Stellmittel (22), die mit dem Adaptergehäuse (14) verbunden sind, erfolgen kann, und ein Prothesenmanschetten-Befestigungsglied (4), das relativ zum Adapterkopf (8) seitwärts verschiebbar und mit einer Prothesenmanschette (5) und dem Adaptergehäuse (14) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt in Form eines Sphäroidteils (12) des Adapterkopfs (8) in montierter Stellung in das Adaptergehäuse (14) integriert ist, wobei der Winkel, den der Abschnitt in Form eines Sphäroidteils (12) und das Adaptergehäuse (14) in Bezug zueinander bilden, unabhängig von der seitlichen Verschiebbarkeit und der Befestigung des Adaptergehäuses am Prothesenmanschetten-Befestigungsglied (4) durch die Stellmittel (22) einstellbar ist, dass sich im Adapterkopf (8) ein Langloch (27) befindet, durch das sich ein Verbindungsstück (28), das das Prothesenmanschetten-Befestigungsglied (4) und den Adapterkopf (8) miteinander verbindet, erstreckt und das unabhängig von der Einstellbarkeit des Winkels zwischen dem Adaptergehäuse (14) und dem Adapterkopf (8) eine Querbewegung zwischen dem Adapterkopf (8) und dem Prothesenmanschetten-Befestigungsglied (4) ermöglicht.
Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt in Form eines Sphäroidteils (12) des Adapterkopfs (8) zunächst in einen schmalen Mittelabschnitt (11) und dann in einen sich im Wesentlichen konisch erweiternden Abschnitt (10) übergeht, der durch eine ebene Endfläche (9) begrenzt wird, die mit dem Prothesenmanschetten-Befestigungsglied (4) in Berührung treten soll.
Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt in Form eines Sphäroidteils (12) des Adapterkopfs (8) durch eine vorzugsweise bewegliche Sicherungsscheibe (24) im Adaptergehäuse befestigt ist.
Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Endfläche (9) des Adapterkopfs (8) und eine ringförmige Endfläche (13) des Abschnitts in Form eines Sphäroidteils (12) im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und dass das Stellmittel (22) des Adaptergehäuses (14) auf die ringförmige Endfläche (13) des Abschnitts in Form eines Sphäroidteils (12) einwirkt.
Verfahren zur Montage eines verstellbaren Adapters (3) für eine Unterschenkelprothese (2), einschließend ein Adaptergehäuse (14) und einen Adapterkopf (8) mit einem Abschnitt in Form eines Sphäroidteils (12), der drehbar im Adaptergehäuse (14) montiert ist und dessen Winkeleinstellung in Bezug auf das Adaptergehäuse durch Stellmittel (22), die mit dem Adaptergehäuse verbunden sind, erfolgen kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt in Form eines Sphäroidteils (12) des Adapterkopfs (8) in einen mit einer Muffe versehenen Teil (19) des Adaptergehäuses eingeführt wird, dass eine bewegliche Sicherungsscheibe (24) um einen schmalen Mittelabschnitt (11) herum angeordnet ist, der sich zwischen dem Abschnitt in Form eines Sphäroidteils (12) des Adapterkopfs (8) und einem sich konisch erweiternden Verbindungsabschnitt (10) des Adapterkopfs befindet, dass der Adapterkopf (8) so weit in die Muffe (19) eingeführt wird, dass sich der schmale Mittelabschnitt genau gegenüber einer Ringnut (23) in der Muffe befindet, dass die Sicherungsscheibe (24) in der Ringnut (23) einrastet und dass das Stellmittel (22) in einem solchen Maße festgezogen wird, dass der Abschnitt in Form eines Sphäroidteils gegen die Sicherungsscheibe gedrückt wird und so mit dieser in Berührung tritt.