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Erfindungsgebiet
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Diese
Erfindung betrifft generell eine orthopädische Stützvorrichtung für physiologische
Gelenke und insbesondere eine verbesserte, nicht feste, orthopädische Vorrichtung,
die so beschaffen ist, dass sie sowohl eine Verdrehbewegung als
auch eine Parallelverschiebung von Gelenken menschlicher oder tierischer
Gliedmaßen,
insbesondere um Gelenke wie das Kniegelenk, begrenzen.
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Stand der
Technik
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Die
funktionelle Stützung
von physiologischen Gelenken, insbesondere des menschlichen Kniegelenks,
ist ein Phänomen
relativ neuen Ursprungs. Ein wesentliches Interesse an und Bemühungen um
eine Stützung
des Knies entstanden insbesondere in den frühen 1970iger-Jahren in Verbindung
mit den Ursprüngen
der „Sportmedizin". Daher sind orthopädische Stützsysteme
für verschiedene menschliche
Gelenke in der Fachwelt gut bekannt, und eine große Vielfalt
von Stützystemen
sind entwickelt worden, die eine Fülle von Bedingungen treffen, für die die
Stützung
in gewisser Form als therapeutisch nützlich angesehen worden ist.
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Das
Stützsystem
während
seiner Verwendung in den letzten zehn bis fünfzehn Jahren kann so beschrieben
werden, dass es einen Strukturrahmen aufweist, der aus mehreren
festen Stützkomponenten
besteht, die in dynamischer Weise durch ein oder mehrere mechanische
Scharniere miteinander verbunden sind. Der Strukturrahmen weist
generell zwei Abschnitte auf, die derart ausgebildet sind, dass
sie an den weichen Gewebebereichen nah und fern vom betreffenden
Gelenk befestigt sind, und die selbst durch ein mechanisches Scharnier
unterschiedlicher Ausbildung befestigt sind, damit das Gelenk sich
innerhalb der normalen Bewegungsebene bewegen kann. Die Verwendung
des Ausdrucks „nah" bezeichnet üblicherweise
einen Punkt, der in Richtung des Kopfs des Patienten liegt, während der
Ausdruck „fern" üblicherweise einen Punkt bezeichnet,
der auf der dem Kopf abgewandten Seite liegt. Diese Vorrichtungen
können
als „Scharnier-Pfosten-Gurt" oder als „Scharnier-Pfosten-Kapsel" in Abhängigkeit
vom Aufbau der an den weichen Gewebebereichen befestigten Abschnitten
bezeichnet werden. Bei diesen Beispielen kann die Orthopädie als
hartmechanische Stützung
bezeichnet werden.
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Mit
Scharnieren arbeitende orthopädische Stützvorrichtungen
werden üblicherweise
in dem Bemühen
verwendet, die Stabilität
für ein
Skelettgelenk zu schaffen, das durch eine Verletzung oder ein anderes
Gebrechen geschwächt
worden ist. Stützvorrichtungen
dieser Art sind vorwiegend dafür
entwickelt worden, um die Gelenktrennung aufgrund einer Überdehnung
oder einer Varus- oder Valgusdeformation begrenzen zu helfen. Diese
Vorrichtungen, die sich auf das Kniegelenk beziehen, sind in folgenden US-Patenten
mit folgenden Erfindern offenbart: 4 503 846 von Martin, 4 697 583
von Mason et al., 4 733 656 von Marquette, 4 802 466 von Meyers,
4 941 462 von Lindberg, 4 986 264 von Miller, 5 018 514 von Grood
et al., 5 277 697 von France et al., 5 277 698 von Taylor, 5 336
161 von Lengyel, 5 433 699 von Smith, 5 460 599 von Davis, 5 490
831 von Myers et al. und 5 527 268 von Gildersleeve et al. Diese
Stützvorrichtungen
offenbaren alle Stützsysteme
aus festen Strukturelementen, die durch eine oder mehrere mechanische
Scharniere verbunden sind. Weitere Stützvorrichtungen mit ähnlichem
Aufbau und mit Strukturelementen, die durch ein oder mehrere Scharniere
verbunden sind, sind durch das US-Patent 5 520 627 von Malewicz, das
sich auf das Fußgelenk
bezieht, und durch das US-Patent 5 437 619 von Malewicz offenbart,
das sich auf das Ellbogengelenk bezieht. Eine Verdrehschutzvorrichtung
für das Handgelenk
ist auch durch das US-Patent 5 520 625 von Malewicz offenbart worden.
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Die
von Gildersleeve et al. offenbarte Stützvorrichtung, die ein typisches
Beispiel einer Reihe von diese Technologie verkörpernden Stützvorrichtungen ist, umfasst
eine mit Scharnieren arbeitende, orthopädische Stützvorrichtung, die einen Rahmen und
ein oder mehrere an diesem befestigte Polster aufweist, die mit
der Stützvorrichtung
zusammenspielen, wenn der Rahmen am Körper befestigt ist. Der Rahmen
hat einen festen Aufbau und ist aus zwei Abschnitten hergestellt.
Der eine Abschnitt ist über
und der andere Abschnitt ist unter dem Gelenk angeordnet. Beide
Abschnitte sind mittels zweier Scharniere auf beiden Seiten des
Knies dynamisch verbunden. Der Rahmen ist am Körper eines Patienten derart
befestigt, dass die Scharniere derart angeordnet sind, dass sie
das Gelenk kreuzen, das somit stabilisiert wird. Die Befestigung
des Rahmens am Körper
erfolgt mit einem System aus biegsamen Gurten. Diese Stützvorrichtung,
wie alle ähnlich
aufgebauten, mit mechanischen Scharnieren arbeitenden, festen Stützvorrichtungen,
ist derart ausgebildet, dass das Gelenk stabilisiert wird, und zwar
durch eine beschränkte
Bewegung in einer Ebene, die im Fall des Kniegelenks die normale
Biegung und Streckung betrifft. Wenn das Kniegelenk als vornehmstes Beispiel
betrachtet wird, werden die diese gängige Stützvorrichtungstechnologie verwendenden
Stützvorrichtungen
so ausgebildet, dass sie an das betreffende Gelenk derart angepasst
sind, dass versucht wird, sowohl die Überdehnungsbewegung als auch die
seitliche Bewegung zu begrenzen. Diese seitliche Bewegung könnte durch
eine Kraft erzeugt werden, die auf den Bereich an den oder in der
Nähe der
seitlichen oder der medizinischen Kondylaspekte des Kniegelenks,
etwa senkrecht zur normalen Biegungs- bzw. Streckungsebene der Bewegung
dieses Gelenks, wirkt.
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Viele
in der vorstehenden Weise aufgebaute Stützvorrichtungen haben auch
beansprucht, die Verdrehdeformierung des Knies zusätzlich zur
seitlichen und Überdehnungsverschiebung
zu mildern. Unter solchen Offenbarungen finden sich die US-Patente
4 503 846, 4 733 656, 4 802 466, 4 986 264 und 5 018 514. Diese
US-Patente beanspruchen alle Stützvorrichtungen,
die die Verdrehstabilität
betreffen und einen Aufbau mit einem Scharnier-Pfosten-Gurt bzw.
einer Scharnier-Pfosten-Kapsel
aufweisen. Bei diesen Stützsystemen
bezieht sich die möglicherweise
vorgesehene Verdrehstabilität
sowohl auf die medizinisch-seitliche und die Vorwärts-Rückwärts-Stabilität, die durch
die Stützvorrichtung
gewährleistet wird.
Die Verdrehstabilität
ist jedoch nicht das primäre
Ausbildungsmerkmal dieser Stützvorrichtungen, sondern
eine angenommene Folge, die von der medizinisch-seitlichen und Vorwärts-Rückwärts-Stabilität herrührt, die
das Stützsytem
vorsehen kann. Jede derartige Stabilität hängt von der Fähigkeit
der Stützvorrichtung
ab, in Bezug auf den Körper
nach dem Anlegen und während
des Gebrauchs der Stützvorrichtung
ortsfest zu bleiben.
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Bei
allen solchen festen, mit Scharnieren arbeitenden Stützsystemen
wird die Stabilität
der Stützvorrichtung
am Bein mit flexiblen Haltebändern erreicht,
die das Bein an besonderen Stellen umgeben. Die Haltebänder erfordern
eine erhebliche Straffung um das Bein, um zu gewährleisten, dass die verhältnismäßig schweren
und festen Stützvorrichtungen über dem
Knie oder dem Bein am Platz bleiben. Das Gewicht dieser Stützvorrichtungen
bewirkt auch, dass die Stützvorrichtung
am Bein nach unten wandert, und damit geht die Verdrehstabilität verloren,
die durch diese Stützvorrichtungen
vorgesehen werden könnte.
Theoretisch sollte das Stützsystem
mit dem Scharnier-Pfosten-Gurt bzw. der Scharnier-Pfosten-Kapsel,
das die seitliche Verdreh- und/oder Überdehnungsbewegung beschränken soll,
hinsichtlich der Verbesserung der Häufigkeit von Knieverletzungen
einigen Wert besitzen, doch ist dies nicht biomechanisch gezeigt
worden. Die Ausbildung dieser Stützvorrichtungen
ist darauf gerichtet, die Wahrscheinlichkeit der Neuverletzung zu
vermindern, die sich vor allem aus den medizinisch-seitlichen und den Überdehnungskräften und
nicht aus den Verdrehungskräften
ergibt.
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Während eine
bedeutende Anzahl von Verletzungen als Ergebnis von seitlichen und Überdehnungskräften am
Knie (oder auch an anderen Gelenken) auftritt, wurde festgestellt,
dass sich eine große Anzahl
von Gelenkverletzungen, insbesondere diejenigen, die mit dem vorderen
Kreuzband (ACL) des Knies verbunden sind, aus einer Verdrehkraft
um das Gelenk ergibt. Die gängigen,
mit mechanischen Scharnieren arbeitenden Stützvorrichtungen haben bis jetzt
keine biomechanische Wirksamkeit gezeigt, bei der Verhinderung von
Verletzungen zu helfen, die sich aus solchen Verdrehkräften ergeben.
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Weitere
Stützsysteme
sind ebenfalls offenbart worden, die weniger fest sind und/oder
mechanisch arbeiten, wie beispielsweise im US-Patent 3 680 549 von
Lehneis offenbart ist. Weitere Stützsysteme sind auch offenbart
worden, die weiches Material in dem Bemühen verwenden, ein Gelenk zu
stützen.
Diese Stützsysteme
begrenzen nicht die Bewegung eines unter Belastung stehenden Gelenks
und sind insbesondere auch nicht dafür gedacht. Deshalb sind sie
nicht dazu fähig,
die Rolle einer orthopädischen
Stützvorrichtung
zu erfüllen.
Solche Stützvorrichtungen
sind unter anderem in folgenden US-Patenten mit folgenden Erfindern
offenbart: 5 399 153 von Caprio et al., 5 407 421 von Goldsmith,
5 462 517 von Mann, 5 472 413 von Detty und 5 474 524 von Carey.
Stoffbandagen sind ebenfalls als Stützvorrichtungen verwendet worden,
die in folgenden US-Patenten mit folgenden Erfindern offenbar sind:
366 590 von Lubin, 967 585 von Teufel und 5 385 036 von Spillane
et al. Diese Stützvorrichtungen
sind in alle Richtungen streckelastisch und daher nur derart ausgebildet,
dass sie ein konstantes, nicht änderbares Druckverhalten
um den betreffenden Körperbereich zeigen.
Diese Stützvorrichtungen
sind nicht für
die Begrenzung der Gelenkverdrehung vorgesehen. Tatsächlich sind
die Stoffbandagen in Bezug auf die Verhinderung der Gelenkverdrehung
unter physiologisch bedeutender Belastung nicht wirksam, weil sie
in allen Dimensionen elastisch sind. Daher können sie nicht die Aufgaben
erfüllen,
für die
ein echtes Stützsystem
ausgebildet sein sollte.
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Die
bekannten Stützsysteme
sind nicht speziell dafür
ausgebildet, eine Axialverdrehung eines menschlichen oder tierischen
Gelenks wirksam zu verhindern. Daher würde es auf diesem Gebiet vorteilhaft
sein, eine orthopädische
Stützvorrichtung
zu schaffen, die speziell dafür
ausgebildet ist, eine wesentliche Beschränkung der Axialverdrehung eines physiologischen
Gelenks und auch eine Verschiebung des Gelenks zu erreichen. Ferner
würde es
vorteilhaft sein, eine solche Axialverdrehung unter den Merkmalen
der Leichtgewichtigkeit und der Flexibilität zu vermeiden, ohne dass feste
Bauteile oder Scharniermechanismen verwendet werden müssen, und
einen komfortablen, langdauernden Schutz vorzusehen, wobei der Patient
eine normale Aktivität ausübt.
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Die
WO 94/00082 offenbart ein Stützsystem, das
alle Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 zeigt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Stützvorrichtung
derart aufgebaut, dass sie die Axialverdrehung eines Gelenks dadurch
begrenzt, dass ein im Wesentlichen nicht festes, schraubenförmiges Umfangsstützglied
vorgesehen ist, das einen Widerstand gegen die Verdrehung des Gelenks
ausübt, wobei
die normale Biegung und Streckung des Gelenks ermöglicht wird.
Die vorliegende Erfindung kann bei Menschen und ebenso bei Tieren
verwendet werden und kann für
die Verwendung für
beliebige Gelenke angepasst werden, die die Begrenzung der Axialverdrehung
erfordern. Zur Beschreibungsvereinfachung wird die Erfindung im
Folgenden jedoch in Verbindung mit einem menschlichen Kniegelenk beschrieben,
wobei diese Beschreibung nur eine beispielhafte Anwendung der Erfindung
darstellt.
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Die
vorliegende Erfindung offenbart ein im Wesentlichen nicht festes
Glied, das sich über
dem und um das Zielgelenk erstreckt und von einer nahe dem Gelenk
liegenden Stelle zu einer fern vom Gelenk liegenden Stelle längs der
Gelenklängsachse verläuft. Das
im Wesentlichen nicht feste Glied ist derart aufgebaut, dass es
einen Widerstand gegen die Verdrehung um diese Gelenklängsachse
ausübt, wobei
schraubenförmige
Umfangsstützmittel
vorgesehen sind, die die Begrenzung der Verdrehung um das Gelenk
bewirken können,
wobei die normale Biegung und Streckung des Gelenks (d.h. die Drehung um
eine Seitenachse, die zur Längsachse
des Gelenks senkrecht steht) stattfinden kann.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung weist die Stützvorrichtung mindestens ein
um den Umfang schraubenförmig
wickelbares, langgestrecktes Stützglied,
das an seinem einen Ende eine größere Breite
als an seinem anderen Ende aufweist, einen ersten Stützgliedhalter
und einen zweiten Stützgliedhalter
auf. Das langgestreckte Stützglied
hat eine ausreichende Länge,
so dass es um den Umfang des Gelenks in schraubenförmiger Weise
gewickelt werden und von einer Stelle über dem Gelenk zu einer Stelle
unter dem Gelenk verlaufen kann. Die Stützglieder dieser Erfindung
sind im Wesentlichen nicht fest, sondern flexibel, so dass sie um
den Gelenkbereich gewickelt werden können. Die Stützglieder
sind jedoch längs
einer Längsachse oder
von einem Ende des Stützglieds
zum anderen Ende des Stützglieds
vorzugsweise im Wesentlichen steif. Die Stützglieder können am gebräuchlichsten
in einer solchen Richtung elastisch sein, die zur Längsachse
der Stützglieder
senkrecht steht, um sich an Änderungen
der Muskelmassenverteilung während der
Muskelkontraktion anzupassen. Alternativ können die Stützglieder in einer solchen
Richtung steif sein, die zur Längsachse
der Stützglieder
senkrecht steht.
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Bei
einer gegenwärtig
bevorzugten Ausführung
können
die Stützglieder
gemäß der Erfindung langgestreckte
Gurte eines Materials sein, das in der Länge derart bemessen ist, dass
es um den Umfang des Körperglieds über und
unter dem Gelenk schraubenförmig
gewickelt werden kann. Geeignete Materialien für den Aufbau der langgestreckten
Gurte sind gewebte Stoffe, nicht gewebte, natürliche oder künstliche
Materialien und insbesondere solche Materialien, die nur in einer
solchen Richtung elastisch sind, die zur Längsachse des Stützglieds
senkrecht steht.
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Ein
erster Stützgliedhalter
ist auf einer Seite des Gelenks angeordnet, und ein zweiter Stützgliedhalter
ist auf der anderen Seite des Gelenks positioniert. Beispielsweise
kann der erste Stützgliedhalter um
den Oberschenkel an einer nahen Stelle des Kniegelenks (d.h. über dem
Knie) angeordnet sein, während
der zweite Stützgliedhalter
um den Unterschenkel an einer fernen Stelle des Kniegelenks (d.h. unter
dem Knie) angeordnet sein kann. Der erste Stützgliedhalter und der zweite
Stützgliedhalter
weisen ein Mittel zur Befestigung des schraubenförmigen Umfangsstützglieds
auf und sind derart ausgebildet, dass mit ihnen die Sicherung der
Stützglieder
an diesen Stützgliedhaltern
variabel eingestellt werden kann, um die Begrenzung der Verdrehung
des Gelenks zu erhöhen.
Bei einer gegenwärtig
bevorzugten Ausführung
sind der erste Stützgliedhalter
und der zweite Stützgliedhalter
stetige Manschetten, die derart ausgebildet sind, das sie um einen
Körperbereich (beispielsweise
ein Bein oder einen Finger) in der Nähe des Gelenks verlaufen. Die
Manschetten sind ferner derart aufgebaut, dass sie ein Mittel aufweisen,
das die Stützglieder
an den Manschetten lösbar befestigt,
um in vorteilhafter Weise eine Einstellung der Stützglieder
vorzusehen. Jeder Aufbau, der in geeigneter Weise einen stabilen
Punkt für
die einstellbare Verankerung der Stützglieder an den Manschetten
vorsieht, kann verwendet werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann auch mindestens ein flexibler Gelenkstrumpf vorgesehen
sein, der derart bemessen ist, dass er am Körper anliegt und um den die
schraubenförmigen
Umfangsstützglieder
angeordnet sind. Bei einer bevorzugten Ausführung sind der erste Stützgliedhalter und
der zweite Stützgliedhalter
oder die Manschetten ein integraler Bestandteil des Gelenkstrumpfs,
oder sie sind in integrierter Weise mit diesem verbunden. Ein zweiter
flexibler Gelenkstrumpf kann dafür
verwendet werden, ihn über
die Stützglieder
zu ziehen, wenn diese einmal um das Gelenk gewickelt sind; er kann
derart bemessen sein, dass er im Wesentlichen den gleichen Umfang
wie der erste flexible Gelenkstrumpf aufweist. Der zweite flexible
Gelenkstrumpf kann dazu dienen, das Stützsystem an Ort und Stelle am
Körperglied
zu halten und gleichzeitig ein Stützsystem gleichmäßigen Drucks
zu bilden.
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Das
die Verdrehung verhindernde Stützsystem
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird am Patientenkörper
durch das schraubenförmige
Wickeln mindestens eines Stützglieds
um den Umfang des Körpers
auf beiden Seiten des Gelenks gebildet. Genauer gesagt, ist der
erste Stützgliedhalter
auf der einen Seite des Gelenks (beispielsweise um den Oberschenkel über dem
Knie), der zweite Stützgliedhalter auf
der anderen Seite des Gelenks (beispielsweise um den Unterschenkel
unter dem Knie) und das Umfangsstützglied oder die Umfangsstützglieder
ist bzw. sind mit einem Ende anfangs an einem Stützgliedhalter befestigt. Die
Umfangsstützglieder
sind dann um den Umfang des Körpers
(beispielsweise des Beins) schraubenförmig gewickelt und am anderen
Stützgliedhalter
befestigt. Mindestens ein Umfangsstützglied oder mehrere Umfangsstützglieder
kann bzw. können
schraubenförmig
um den Umfang des Körpers
in der gleichen Richtung gewickelt sein. Bei einer besonders bevorzugten
Ausführung
ist jedoch eine erste Vielzahl von Stützgliedern schraubernförmig um
den Umfang des Körpers
in einer Richtung (beispielsweise linksgerichtet) und eine zweite
Vielzahl von Stützgliedern
schraubenförmig
um den Umfang des Körpers
in der entgegengesetzten Richtung (beispielsweise rechtsgerichtet)
gewickelt, so dass eine Verdrehung um das Gelenk in den Richtungen nach
innen und außen
beschränkt
wird. Die Drehrichtung „linksgerichtet" und „rechtsgerichtet" wird hier durch
die durch das Zielgelenk führende
Längsachse und
durch den Anfang der Wicklung vom nahen Ende der Stützvorrichtung
festgelegt.
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Man
kann sich diese beschränkte
Verdrehbewegung um das Gelenk so vorstellen, dass man die Enden
jedes Umfangsstützglieds
als zwei Punkte betrachtet, von denen der eine auf der Körpergliedoberfläche über dem
Gelenk und der andere auf der Körpergliedoberfläche unter
dem Gelenk fest angeordnet ist. Bei einem beliebigen, gegebenen
Gelenkbiegewinkel ist der Abstand zwischen diesen beiden Punkten
festgelegt, solange das Gelenk in einer einzigen Ebene, der „normalen" Biege- bzw. Streckungsebene,
bleibt. Beispielsweise legt ein Umfangsstützglied mit im Wesentlichen
fester und steifer Länge,
das in schraubenförmiger
Weise um den Umfang des Körperglieds
gewickelt ist und sich in voller Länge erstreckt, wenn sich das
Körperglied
in einer „Normalorientierung" (d.h. entspanntes
Stirnband) befindet, einen bestimmten Abstand zwischen den beiden
festen Punkten auf dem Körperglied
und auch einen bestimmten Umfang um das Körperglied bei dieser Orientierung
fest. Wenn eine Verdrehkraft auf das Gelenk einwirkt (d.h., wenn
sich der Oberschenkelknochen gegenüber dem Schienbein axial verdreht),
bewegen sich die in Bezug auf das Gelenk festen Punkte, entweder
der nahe Punkt oder der ferne Punkt, aus der festgelegten, einzigen
Bewegungsebene heraus, und der Abstand zwischen den festen Punkten
nimmt zu. Der einzige Weg, um eine solche Zunahme des Abstands zwischen
den beiden festen Punkten durch ein im Wesentlichen nicht elastisches
Stützglied
gemäß der vorliegenden
Erfindung anzupassen, besteht darin, dass derjenige Umfang abnimmt,
der durch das schraubenförmige
Umfangsstützglied
um das Körperglied
definiert ist. Die dynamische Abnahme des Stützgliedumfangs bei der Axialverdrehung
ergibt einen Druck auf das Muskelgewebe des Körperglieds und erzeugt eine
aktive, die Bewegung einschränke
Kraft, wobei eine weitere Axial verdrehung eingeschränkt oder
aktiv behindert wird. Daher übt
jedes um das Körperglied
in einer vorgegebenen Richtung gewickelte Stützglied beispielsweise eine
beschränkende
Druckkraft aus, wenn die Axialverdrehung in derjenigen Richtung
erfolgt, die der Wicklungsrichtung der Stützglieder entgegengesetzt gerichtet
ist. Das vorliegende Stützglied
besitzt die Fähigkeit,
auf die Verdrehung um das Gelenk durch allmähliches und dynamisches Ansteigen
des Druckwiderstands, wenn das Verdrehungsmaß um das Gelenk ansteigt, und
auch durch allmähliches
und dynamisches Vermindern der Druckkraft zu reagieren, wenn das
Verdrehungsmaß mit
der Rückkehr
zur normalen, unverdrehten Position abnimmt. Das Stützglied
reagiert aktiv ständig
auf eine Verdrehung.
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Das
beschriebene, schraubenförmige
Binden um den Umfang des Körpers
auf beiden Seiten des Gelenks schafft einen aktiven Widerstand gegen die
Axialverdrehung des Gelenks und auch einen Widerstand gegen eine
vorhergehende Schienbeinverschiebung (d.h. eine vorhergehende Bewegung
des Schienbeinkopfs gegenüber
der Interkondylarfläche des
Oberschenkels), weil das um den Umfang gewickelte Stützglied
im Wesentlichen in Längsrichtung unflexibel
ist. Der aktive Widerstand, der durch die vorliegende, die Verdrehung
einschränkende
Stützvorrichtung
geschaffen wird, kann dadurch selektiv erhöht werden, dass ein Ende eines
Stützglieds
am Stützgliedhalter
befestigt wird, dass der Abschnitt des durch die Stützvorrichtung
gestützten
Körpers (beispielsweise
das Bein) verdreht wird und dass dann das Stützglied wieder am Stützgliedhalter
befestigt wird. Wenn der Körperabschnitt
(beispielsweise das Bein) in seine normale, auf die Verdrehung folgende
Position zurückgebracht
worden ist, dichtet das eingestellte Stützglied sogar mehr um den Körper ab,
um einen erhöhten,
aktiven Widerstand gegen die Axialverdrehung zu schaffen. Diese
vorgesehene Einstellbarkeit erlaubt nicht nur, den Funktionswiderstand
gegen die Verdrehung selektiv einzustellen, sondern sorgt auch für die Anpassung
von verschiedenen Gliedmaßenabmessungen
unter der normalen Bevölkerung.
Daher schafft die Erfindung ein Mittel für die Einstellung der Spannung
in jedem der Stützglieder,
wodurch das Maß beeinflusst
wird, mit dem einer Axialverdrehung um das Gelenk widerstanden wird.
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Die
Positionierung der Stützglieder
um den Körper
kann durch zusätzliche
Stoffschleifenmittel unterstützt
werden, die bei ihrem Einsatz am flexiblen Gelenkstrumpf befestigt
sind. Die Stoffschleife selbst ist elastisch und wird an den flexiblen
Gelenkstrumpf derart angelegt, dass er keine Elastomer-Eigenschaften
des Gelenkstrumpfs bewirkt. Bei einer vorliegenden Ausführung werden
die Stützglieder
sowohl in einer Richtung im Uhrzeigersinn (rechtsdrehend) als auch
in einer Richtung im entgegengesetzten Uhrzeigersinn (linksdrehend)
um den Körper
(beispielsweise das Bein) gewickelt, um einen aktiven Widerstand
gegen das Verdrehen um das Gelenk in demjenigen Fall zu schaffen,
in dem sich das innere oder äußere Schienbein
verdreht. Die Verdrehung des inneren Schienbeins kann beispielsweise
als Verdrehung des Körpers
nach links beschrieben werden, wenn auf dem linken Fuß stationär gestanden wird.
Doch können
die Stützglieder
abhängig
vom besonderen Funktionszwang derart angewandt werden, dass sie
schraubenförmig
um den Umfang in nur einer Richtung gewickelt werden, um besondere
Verdrehwiderstandserfordernisse zu berücksichtigen.
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Die
vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eine neue Form der orthopädischen
Stützmittel zu
schaffen, die die Axialverdrehung eines physiologischen Gelenks
wirkungsvoller steuert oder beschränkt. Entgegen den bekannten
Ausführungen
orthopädischer
Stützmittel
stellt die vorliegende Stützvorrichtung
eine flexible Anordnung von Stützgliedern
dar, die einer Axialverdrehung im Gelenk dadurch aktiv widerstehen,
dass eine flexible, schraubenförmig
um den Umfang gewickelte Stützvorrichtung
vorgesehen wird. Eine weitere Folge dieser Beschränkungsfunktion
ist, dass eine Verschiebung im Gelenk ebenfalls beschränkt wird.
Die vorliegende Erfindung eliminiert in wirksamer Weise feste Aufbauelemente
und ebenfalls mechanische Scharnierstrukturen von bekannten orthopädischen
Stützsystemen,
macht das Stützsystem
leicht im Gebrauch, komfortabel beim Tragen und geeignet für den Gebrauch
während
der normalen Aktivität
an jedem Tag, die Sportaktivitäten
einschließt.
Diese und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nun
ausführlicher
durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen
beschrieben.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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In
den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele
gezeigt, die gegenwärtig
als die beste Art zur Durchführung
der Erfindung betrachtet werden. Es zeigen:
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1 eine
Vorderansicht eines menschlichen Beins, die die wesentlichen Elemente
der vorliegenden Erfindung an der Stelle des menschlichen Beins
wiedergibt, wobei bestimmte Einzelheiten teilweise in Phantomdarstellung
wiedergegeben sind,
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2 eine
Draufsicht auf eine erste Ausführung
eines einzelnen Stützglieds,
das um das Bein in Linksrichtung gewickelt werden kann, wobei die
nach außen
weisende Fläche
gezeigt ist,
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3 eine
Draufsicht auf das einzelne Stützglied
der 2, wobei jedoch die nach innen weisende Fläche des
Stützglieds
gezeigt ist,
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4 eine
Vorderansicht eines menschlichen Beins, die die Positionierung einer
Vielzahl von um das Bein in einer einzigen Richtung gewickelten Stützgliedern
wiedergibt,
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5 eine
Vorderansicht des in 4 gezeigten Beins mit einem
zusätzlichen,
um das Bein in der entgegengesetzten Richtung gewickelten Stützglied,
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6 eine
Vorderansicht des in 5 gezeigten Beins, die eine
Vielzahl von zusätzlichen,
um das Bein in beiden Richtungen gewickelten Stützgliedern wiedergibt,
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7 eine
Draufsicht auf eine erste Ausführung
eines einzelnen Stützglieds,
das in einer rechtsdrehenden Richtung um das Bein gewickelt werden kann,
wobei die Außenseite
des Stützglieds
gezeigt ist,
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8 eine
Draufsicht auf die Innenfläche des
Stützglieds
der 7,
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9 eine
Seitenansicht des menschlichen Beins, die die Positionierung der
Stützglieder
und Mittel zeigt, die zur Positionierführung der Stützglieder
verwendet werden,
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10 eine
Vorderansicht des unteren Teils eines menschlichen Beins, die eine
Art der lösbaren Befestigung
der Stützglieder
zeigt, die in rechts- und linksdrehender Richtung um das Bein gewickelt
sind,
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11a eine Draufsicht auf die Außenfläche einer alternativen Ausführung des
Stützglieds,
das in rechtsdrehender Richtung um das Bein gewickelt sein kann,
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11b eine Draufsicht auf die Innenfläche der
alternativen Ausführung
des Stützglieds
der 11a, das in rechtsdrehender
Richtung um das Bein gewickelt sein kann,
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12a eine Draufsicht auf die Außenfläche einer alternativen Ausführung eines
einzelnen Stützglieds,
das in linksdrehender Richtung um das Bein gewickelt sein kann,
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12b eine Draufsicht auf die Innenfläche der
alternativen Ausführung
des einzelnen Stützglieds
der 12a, das in rechtsdrehender
Richtung um das Bein gewickelt sein kann,
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13 eine
Vorderansicht des unteren Teils eines Beins, die die Art der Befestigung
der in den 11a und 12a gezeigten
Stützglieder
an einem zweiten Stützgliedhalter
darstellt,
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14 eine
Vorderansicht eines Beins, die einen äußeren Gelenkstrumpf wiedergibt,
der über die
Stützglieder
gezogen werden kann,
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15 eine
Vorderansicht einer alternativen Ausführung der Erfindung, bei der
die Stützglieder
in einem Gelenkstrumpf integriert sind,
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16 eine
Draufsicht auf eine alternative Ausführung eines Stützglieds,
das mit einem Sperrsystem zur Einstellung der Stützglieder versehen ist,
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17 eine
Vorderansicht eines Teils eines Beins, die eine alternative Ausführung des
in 16 gezeigten Stützgliedhalters in Form von
geteilten Stützgliedhaltern
zeigt,
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18 ein
Diagramm zur Darstellung des gemäß der vorliegenden
Erfindung erreichbaren, erhöhten
Widerstands gegen eine ACL-Belastung im Vergleich zu einem Bein
ohne Stützglieder,
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19 ein
Diagramm zur Darstellung des gemäß der vorliegenden
Erfindung erreichbaren, erhöhten
Widerstands gegen eine Verdrehung im Vergleich zu einem Bein ohne
Stützglieder
und
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20 ein
Diagramm zur Darstellung der Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung
bei der Förderung
des Widerstands gegenüber
einer vorhergehenden Unterschenkelverschiebung bei ACL-geschädigten Knieen
im Vergleich zu einem Bein ohne Stützglieder.
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Die besten
Arten zur Durchführung
der Erfindung
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Die
Hauptelemente der vorliegenden Erfindung sind in 1 dargestellt,
die nur als Ausführungsbeispiel
die Anwendung der Erfindung in Verbindung mit einer Beschränkung der
Axialverdrehung in einem menschlichen Kniegelenk zeigt. Die vorliegende
Erfindung eines Stützsystems 20 umfasst
einen ersten Stützgliedhalter 32 zur
Positionierung um ein Bein 30, einen zweiten Stützgliedhalter 42 zur
Positionierung um das Bein 30 und mindestens ein schraubenförmiges Umfangsstützglied 36,
das in seiner Länge
derart bemessen ist, dass es zwischen dem ersten Stützgliedhalter 32 und
dem zweiten Stützgliedhalter 42 verläuft. Der
erste Stützgliedhalter 32 und
der zweite Stützgliedhalter 42 können beide
als Gurt ausgebildet sein, der derart bemessen ist, dass er das
Bein 30 in einem vorgegebenen Abstand über dem Kniegelenk 22 bzw.
in einem vorgegebenen Abstand unter dem Kniegelenk 22 umgibt.
Der Gurt 26 kann in geeigneter Weise mit einem Maß an Einstellbarkeit
oder Elastizität
versehen sein, so dass der Gurt 26 an Beine unterschiedlicher
Umfangsabmessungen angepasst werden und sich mit der Muskelbewegung
leicht ausdehnen und zusammenziehen kann. Der Gurt 26 kann
aus einem einzelnen Materialstreifen mit freien Enden hergestellt
werden, die um das Knie miteinander verbunden werden können. Alternativ
kann der Gurt 26 aus einem stetigen Materialband bestehen,
das eine wählbare
Elastizität
aufweist.
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Der
erste Stützgliedhalter 32 und
der zweite Stützgliedhalter 42 können beide
derart aufgebaut sein, dass sie ein oder mehrere Stützglieder 36 in
der Position um das Bein 30 lösbar halten können. Beispielsweise
kann der durchgehend breite, in 1 gezeigte
erste Stützgliedhalter 32 mit
einem Befestigungsmittel, beispielsweise einem laufenden Band aus
Haken- und Schlaufenmaterial 34, aufgebaut sein, an dem
das nahe Ende 38 des Stützglieds 36 durch
ein entsprechendes Befestigungsmittel, beispielsweise hier ein am
nahen Ende 38 des Stützglieds 36 angeordneter
Haken- und Schlaufenlappen 40, befestigt ist, wie er teilweise
in Phantomdarstellung in 1 dargestellt ist. Das ferne
Ende 44 des Stützglieds 36 kann
durch den zweiten Stützgliedhalter 42 in
einer ähnlichen
Anordnung aus einem Befestigungsmittels, beispielsweise einem mit
dem zweiten Stützgliedhalter 42 verbundenen
Haken- und Schlaufenmaterial 46, lösbar gehalten werden, das einen
entsprechenden, am fernen Ende 44 des Stützglieds 36 angeordneten
Haken- und Schaufenlappen 48 festhält. Alternativ kann das Haken- und Schlaufenbefestigungsmittel
auf den Stützgliedhaltern 32 und 42 individuelle,
diskrete Lappen aus Haken- und Schlaufenmaterial sein, die an der
Außenfläche 33 bzw. 35 der
Stützgliedhalter 32 und 42 befestigt
sind. Das ferne Ende 44 des Stützglieds 36 kann auch
mit dem zweiten Stützgliedhalter 42 fest
verbunden sein.
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Ein
Verstärkungsband
oder Gurt 25 (teilweise in Phantomdarstellung) ist derart
bemessen, dass es den Schenkel umgibt, und kann im ersten Stützgliedhalter 32 integriert
sein, um ein zusätzliches Dicht-
oder Umfangseinstellmittel zu schaffen, sowie den ersten Stützgliedhalter 32 an
Ort und Stelle um das Bein 30 festhalten. Das Verstärkungsband 25 weist
ein sichtbares Ende 27 (teilweise in Phantomdarstellung)
auf, das zum Ziehen und Abdichten des Verstärkungsbands 25 ergriffen
werden kann. Das Ende 27 kann mit einem geeigneten Befestigungsmittel
hergestellt sein, beispielsweise einem Haken- und Schlaufenmaterial,
das sowohl an der Innenfläche
als auch an der Außenfläche des
Endes 27 angeordnet ist, um das Haken- und Schlaufenmaterial 34 des
ersten Stützgliedhalters 32 bzw.
das Haken- und Schlaufenmaterial 40 passend
zu ergreifen, das am nahen Ende 38 des Stützglieds 36 angeordnet
ist. Ein ähnliches
Verstärkungsband
kann am zweiten Stützgliedhalter 42 vorgesehen
sein.
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Wie
ausführlicher
in den 2 und 3 dargestellt ist, weist das
Stützglied 36 eine
Materiallänge
auf, die eine Längsachse 56 hat,
die durch diese Materiallänge
verläuft.
Wie dargestellt ist, ist das Stützglied 36 derart
aufgebaut, dass es eine größere Breite 52 am
nahen Ende 38 als die Breite 54 am fernen Ende 44 aufweist.
Daher kann des Stützglied 36 als
konisch zulaufendes Band betrachtet werden. Das Material, aus dem
das Stützglied 36 hergestellt ist,
kann jedes geeignete Material sein, das eine bestimmte Flexibilität vorsieht,
damit das Stützglied 36 in
einer schraubenförmigen
Weise um den Umfang des Beins 30 gewickelt werden kann,
wie es in 1 dargestellt ist. Es ist jedoch
bei der Beschränkung der
Axialverdrehung des Kniegelenks 22 wichtig, dass das Stützglied 36 längs seiner
Längsachse 56 im
Wesentlichen unelastisch oder nicht dehnbar ist. Das Material des
Stützglieds 36 kann
auch in einer Richtung 58, die senkrecht zur Längsachse 56 des Stützglieds 36 steht,
im Wesentlichen unelastisch sein. Jedoch kann etwas Elastizität in der
Richtung 58, die senkrecht zur Längsachse 56 des Stützglieds 36 steht,
für die
Dehnbarkeit des Stützglieds 36 in Bezug
auf die Muskelzusammenziehung vorteilhaft sein, um eine Anpassung
an die Muskelfiguration herbeizuführen, wenn die Muskeln sich
bei ihrer Bewegung dehnen und zusammenziehen.
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Wie
in 3 gezeigt ist, kann das Stützglied 36 mit einem
Befestigungsbauteil 60 an seinem nahen Ende 38 zur
lösbaren
Befestigung des Stützglieds 36 am
ersten Stützgliedhalter 32 aufgebaut sein.
Das Befestigungsbauteil 60 kann beispielsweise ein Haken-
und Schlaufenlappen 40 oder eine andere geeignete Vorrichtung
sein. Das ferne Ende 44 des Stützglieds 36 kann auch
mit einem Befestigungsbauteil 62 aufgebaut sein, das beispielsweise ein
Haken- und Schlaufenlappen 48 sein kann. Um die Befestigung
des Stützglieds 36 am
zweiten Stützgliedhalter 42 zu
ermögli chen,
kann das ferne Ende 44 des Stützglieds 36 hinter
dem zweiten Stützgliedhalter 42 (d.h.
zwischen dem zweiten Stützgliedhalter 42 und
dem Bein 30) durchgeführt
werden, wie die 1 zeigt, und kann dann über den
zweiten Stützgliedhalter 42 zurückgeführt werden,
um das entsprechende Haken- und Schlaufenmaterial 46 auf dem
zweiten Stützgliedhalter 42 mit
dem Haken- und Schlaufenlappen 48 des Stützglieds 36 zu
ergreifen. Daher kann das Befestigungsbauteil 62 am fernen Ende 44 des
Stützglieds 36 auf
der nach außen
weisenden Fläche
des Stützgliedhalters 42 angeordnet sein,
wie es in 2 gezeigt ist. Alternativ kann
nach 3 die Innenfläche
(das ist die Fläche,
die zum Patientenkörper
hinweist) des Stützglieds 36 mit
einem Haken- und Schlaufenlappen 48 (in Phantomdarstellung)
am fernen Ende 44 des Stützglieds aufgebaut sein, um
die Befestigung des Stützglieds 36 an
der Außenfläche 50 (1)
des zweiten Stützgliedhalters 42 zu
ermöglichen.
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Die
in 1 gezeigte Ausführung ist die einfachste, weil
nur ein Stützglied 36 gezeigt
ist, das schraubenförmig
um den Umfang des Beins 30 angeordnet ist. Obwohl die Verwendung
eines einzelnen Stützglieds 36 ein
bestimmtes Maß an
Beschränkung der
Axialverdrehung um das Kniegelenk 22 mit sich bringt, erhöhen zusätzliche,
um das Bein 30 gewickelte Stützglieder 36 den aktiven
Widerstand gegen eine Verdrehung. So können in einer in der 4 gezeigten,
alternativen Ausführung
mehrere Stützglieder 36 schraubenförmig um
den Umfang des Beins gelegt sein. Jedes Stützglied 36 ist am
ersten Stützgliedhalter 32 und
zweiten Stützgliedhalter 42 lösbar befestigt
und verläuft
zwischen diesen Stützgliedhaltern,
wie es vorstehend beschrieben wurde.
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Wie
in 4 dargestellt ist, kann gemäß der vorliegenden Erfindung
das Stützsystem 20 einen flexiblen
Gelenkstrumpf 66 aufweisen, der über der Haut des Beins 30 angeordnet
werden kann und in seiner Länge
derart bemessen ist, dass er von einem Abstand über dem Kniegelenk 22 bis
zu einem Abstand unter dem Kniegelenk 22 verläuft. Bei
dieser Ausführung
können
der erste Stützgliedhalter 32 und der
zweite Stützgliedhalter 42 am
flexiblen Gelenkstrumpf 66 befestigt sein oder mit diesem
eine integrierte Einheit bilden. Zusätzlich kann der flexible Gelenkstrumpf 66 so
modifiziert werden, dass er ein Verrutschen des flexiblen Gelenkstrumpfs 66 gegenüber dem
Bein 30 verhindert, und zwar durch Verwendung eines flexiblen,
einstellbaren Gurts 25, der zwischen dem Gelenkstrumpf 66 und
dem ersten Stützgliedhalter 32 angeordnet
ist und für
eine zusätzliche,
einstellbare Dichtigkeit um den Oberschenkel sorgt. Der flexible
Gelenkstrumpf 66 kann auch oder alternativ dadurch modifiziert
werden, dass er an der Innenfläche
des Gelenkstrumpfs 66 mit einem Material oder einer Substanz,
beispielsweise einem gummierten Material, anliegt, das einen erhöhten Koeffizienten
der Reibung zwischen dem flexiblen Gelenkstrumpf 66 und
dem Bein 30 aufweist. Alternativ kann der Gelenkstrumpf 66 aus
einem Material mit einem genügend
hohen Reibungskoeffizienten bestehen, um ein Verrutschen des Gelenkstrumpfs 66 und damit
der Stützgliedhalter 32, 42 gegenüber der
Haut zu vermeiden. Es kann auch vorteilhaft sein, einen Kniescheibenentlastungsraum 68 durch
Ausschnitt im flexiblen Gelenkstrumpf 66 direkt über dem
Kniescheibenbereich des Kniegelenks 22 vorzusehen.
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Für die Ausbildung
gemäß der vorliegenden Erfindung
ist charakteristisch, dass ein oder mehrere Stützglieder 36 wie beschrieben
schraubenförmig um den
Umfang des Beins 30 in derselben Richtung, linksdrehend
oder rechtsdrehend, gewickelt sind und damit ein aktiver Widerstand
gegen eine Axialverdrehung um das Kniegelenk 22 in nur
einer Richtung geschaffen wird. Während damit für einige
Fälle eine
erwünschte
Konstruktion geschaffen ist, kann es vorteilhaft sein, eine Verdrehstabilität bei einer
einzelnen Vorrichtung sowohl in der internen Richtung als auch in
der externen Richtung der Axialverdrehung zu schaffen. Daher zeigt
eine in 5 dargestellte, weitere, alternative
Ausführung
zusätzlich
ein Stützglied 76,
das in der entgegengesetzten Richtung (hier rechtsdrehend) zu der
der in 4 dargestellten Stützglieder 36 gewickelt
ist, wobei es eine zusätzliche
Beschränkung
der Axialverdrehung in einer Richtung schafft, die entgegengesetzt
zu der der Stützglieder 36 verläuft.
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Bei
der in 5 gezeigten Ausführung kann ein doppelt breiter
erster Stützgliedhalter 70 statt
des Stützgliedhalters 32 verwendet
werden. Dieser Stützgliedhalter 70 hat
eine genügende
Breite, um daran die Befestigung der proximalen Enden 38 und 78 der Stützglieder 36 und 76 anzupassen
bzw. diese Stützglieder
schraubenförmig
um den Umfang des Beins 30 in rechtsdrehender Richtung
und linksdrehender Richtung zu wickeln. Die Breite des doppelt breiten ersten
Stützgliedhalters 70 kann
dadurch geschaffen werden, dass zwei getrennte Gurte des Stützgliedhalters
nebeneinander angeordnet verwendet werden oder alternativ ein Stützgliedhalter
mit genügender
Breite ausgestattet wird, um die Befestigung der in entgegengesetzte
Richtungen gewickelten Stützglieder 36 und 76 anzupassen.
Bei der dargestellten Ausführung
können
daher beide Stützgliedhalter 42 und 70 derart
aufgebaut sein, dass sie ein oder mehrere Stützglieder 36 und 76 in
der Position um das Bein 30 lösbar tragen.
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Wie
vorher für
den Stützgliedhalter 32 beschrieben
worden ist, kann der doppelt breite erste Stützgliedhalter 70 mit
einem lösbaren
Befestigungsmittel aufgebaut sein, das beispielsweise ein fortlaufendes
Band 72 aus Haken- und Schlaufenmaterial ist und am Stützgliedhalter 70 befestigt
ist. Am Band 72 kann das nahe Ende 78 des Stützglieds 76 durch einen
entsprechenden Haken- und Schlaufenlappen 74, wie er teilweise
in Phantomdarstellung in 5 gezeigt ist, oder durch andere
geeignete Mittel befestigt werden. Alternativ können die Befestigungsmittel auf
dem doppelt breiten ersten Stützgliedhalter 70 auch
beispielsweise aus individuellen, diskreten Lappen aus Haken- und
Schlaufenmaterial bestehen, die auf der nach außen weisenden Fläche 39 des
doppelt breiten ersten Stützgliedhalters 70 befestigt
ist.
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Das
nahe Ende 38 jedes Stützglieds 36 ist mit
dem doppelt breiten ersten Stützgliedhalter 70 lösbar verbunden,
wie es vorher in Bezug auf die Befestigung am Stützgliedhalter 32 beschrieben
worden ist, und am fernen Teil 71 des doppelt breiten ersten Stützgliedhalter 70 angeordnet.
Die nahen Enden 78 der Stützglieder 76 sind
mit dem laufenden Haken- und Schlaufenmaterial 72 verbunden,
das am nahen Teil 73 des doppelt breiten ersten Stützgliedhalters 70 durch
Ergreifen des entsprechenden Haken- und Schlaufenmaterials 74 befestigt
ist, das mit den nahen Enden 78 der Stützglieder 76 verbunden
ist. Das ferne Ende 80 der Stützglieder 76 kann
am zweiten Stützgliedhalter 42 durch
eine entsprechende Anordnung, beispielsweise durch ein Haken- und
Schlaufenmaterial 46 und Laschen 82 (Phantomdarstellung),
lösbar
befestigt werden, die am fernen Ende 80 des Stützglieds 76 angeordnet
ist.
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Die
in 5 gezeigte Ausführung stellt einen vereinfachten
Aufbau dar, bei dem nur das schraubenförmige Wickeln nur eines Stützglieds 76 um
den Umfang in einer Richtung gezeigt ist, die derjenigen für die Stützglieder 36 gezeigten
entgegengesetzt ist. Dieser Aufbau hat bereits ein gewisses Maß an aktivem
Widerstand gegen eine Axialverdrehung um das Kniegelenk 22 in
einer Richtung zur Folge, die derjenigen für die Stützglieder 36 vorgesehenen
entgegengesetzt ist. Aber wie es für die Stützglieder 36 beschrieben
worden ist, erhöhen
zusätzliche,
um das Bein 30 gewickelte Stützglieder 76 den aktiven
Widerstand gegen eine Axialverdrehung um das Kniegelenk 22 in
einer Richtung, die dem Widerstand gegen eine Axialverdrehung entgegengesetzt
ist, der durch die Stützglieder 36 vorgesehen
ist. Dadurch wird das Kniegelenk 22 in beiden Richtungen
in Bezug auf die Axialverdrehung in maximaler Weise stabilisiert.
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Eine
bevorzugte Ausführung,
die eine Anordnung darstellt, bei der mehrere Stützglieder 36 und 76 in
entgegengesetzter, schraubenförmiger
Weise um den Umfang des Kniegelenks 22 des Beins 30 gewickelt
sind, ist in 6 gezeigt. Nur als Beispiels stellt
diese Ausführung
die Positionen von vier Stützgliedern 36,
die in linksdrehender Richtung das Bein 30 hinunter und
um das Kniegelenk 22 gewickelt sind, und von vier Stützgliedern 76 dar,
die in rechtsdrehender Richtung das Bein 30 hinunter und
um das Kniegelenk 22 gewickelt sind. Das Wickeln der Stützglieder 36 und 76 kann
in einer von mehreren Konfigurationen erreicht werden. Bei einer
bevorzugten, in 6 dargestellten Konfiguration
sind keine Stützglieder
direkt über
der Schenkelfläche
oder in einem dem Kniegelenk 22 direkt folgenden Bereich
angeordnet.
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Die
nahen Enden 38, 78 jedes Stützglieds 36 bzw. 76 können an
dem doppelt breiten ersten Stützgliedhalter 70 an
Positionen lösbar
befestigt werden, die annähernd
dem Bein 30 folgend oder vorhergehend oder mitten im Bein
oder seitlich vom Bein orientiert sind. Die folgend oder vorhergehend
befestigten Stützglieder 76c und 76a beschreiben
jeweils etwa dreiviertel einer Windung über dem Kniegelenk 22 und
etwa eine Windung unter dem Kniegelenk 22 und sind mit
ihren fernen Enden 80 am zweiten Stützgliedhalter 42 mittels
beispielsweise eines Haken- und Schlaufenlappens 82 (Phantomdarstellung)
befestigt. Die seitlich und in der Mitte befestigten Stützglieder 76b und 76d beschreiben
jeweils etwa eine halbe Windung über
dem Kniegelenk 22 und etwa eine Windung unter dem Kniegelenk 22 und
sind am zweiten Stützgliedhalter 42 mittels
einer geeigneten Befestigungsanordnung befestigt, die hier als Haken- und
Schlaufenlappen 82 (Phantomdarstellung) gezeigt ist. Die
Stützglieder 36 sind
hier in 6 zwar nur in Phantomdarstellung
gezeigt, sind aber an den Stützgliedhaltern 70 und 42 befestigt
und in derselben Weise gewickelt, wie es vorher beschrieben worden
ist.
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Obwohl
die Figuren hier die schraubenförmigen
Umfangsstützglieder 36 und 76 als
Wicklung mit etwa einer halben und einer dreiviertel Windung über dem
Kniegelenk 22 und etwa einer Windung unter dem Kniegelenk 22 zeigen,
ist nicht beabsichtigt, diesen besonderen Aufbau als einzig möglichen
zu betrachten. Tatsächlich
kann ein weiter Bereich solcher Wicklungsausbildungen verwendet
werden, um die beabsichtigte Funktion gemäß der Erfindung zu erreichen.
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Die
in 6 dargestellte Ausführung zeigt, dass die Stützglieder 76 den
Umfang des Beins 30 umgeben und am Kniegelenk 22 am
seitlichen oder mittleren Kondylteil des Kniegelenks 22 vorbeigeführt sind.
Bei dieser Anordnung sind der Kniescheibenbereich des Kniegelenks 22 und
auch der auf das Kniegelenk 22 folgende Bereich nicht durch
die Stützglieder 36 oder 76 bedeckt,
wenn diese um das Bein 30 gewickelt sind, wobei diese Stützglieder
das Kniegelenk 22 für
die normale Biegung und Streckung unbehindert lassen. Alternativ
können
die Stützglieder derart
angeordnet werden, dass sie in einer schraubenförmigen Weise um den Beinumfang
gewickelt werden, bei der ein oder mehrere Stützglieder den Kniescheibenbereich
und/oder den auf das Kniegelenk 22 folgenden Bereich kreuzen
oder nahe an diesen Bereichen vorbeiführen.
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Die 7 und 8 zeigen
Stützglieder 76, die
wie das Stützglied 36 eine
Länge von
Material aufweisen, das eine durch die Länge des Materials verlaufende
Längsachse 86 hat.
Das Stützglied 76 kann
vorzugsweise derart ausgebildet sein, dass es eine größere Breite
am nahen Ende 78 im Vergleich zur Breite 84 am
fernen Ende 80 hat, so dass es als konisch zulaufend angesehen
werden kann. Das Material des Stützglieds 76 kann
ein beliebiges, geeignetes Material sein, das eine bestimmte Flexibilität besitzt,
um das Wickeln des Stützglieds 76 in
schraubenförmiger
Weise um den Umfang des Beins 30 zu ermöglichen, wie es in 6 gezeigt
ist. Wie es bereits für
das Stützglied 36 beschrieben
worden ist, ist es ebenso für
das Stützglied 76 wichtig,
längs seiner Längsachse 86 im
Wesentlichen unelastisch oder nicht dehnbar zu sein. Das Material
des Stützglieds 76 kann
auch in derjenigen Richtung im Wesentlichen unelastisch sein, die
zur Längsachse 86 des Stützglieds 76 senkrecht
steht. Etwas Elastizität
in der senkrecht zur Längsachse 86 des
Stützglieds 76 stehenden
Richtung 88 kann jedoch vorteilhaft sein, um eine Dehnbarkeit
zu schaffen, die an Änderungen bei
der Muskeltätigkeit,
wenn die Muskeln sich bei ihrer Bewegung ausdehnen und zusammenziehen,
angepasst ist.
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Wie
in 8 gezeigt ist, kann das Stützglied 76 mit einer
Befestigungsanordnung 92 auf der Innenfläche 96 (das
ist diejenige Fläche,
die zum Patientenkörper
hinweist) des nahen Endes 78 zur lösbaren Befestigung des Stützglieds 76 am
Stützgliedhalter 32 oder
am doppelt breiten Stützgliedhalter 70 versehen
sein. Diese Befestigungsanordnung 92 kann beispielsweise
ein Haken- und Schlaufenlappen 74 oder eine andere geeignete
Anordnung sein. Die Innenfläche 96 des
fernen Endes 80 des Stützglieds 76 kann
ebenfalls mit einer Befestigungsanordnung versehen sein, beispielsweise
einem Haken- und Schlaufenlappen 82, der in das Haken-
und Schlaufenmaterial 46 eingreifen kann, das auf der Fläche 50 des
zweiten Stützgliedhalters 42 (1) angeordnet
ist.
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Die 9 zeigt
eine Seitenansicht eines Teils eines menschlichen Beins 30 und
die Stützglieder 36 und 76 in
linksdrehender bzw. rechtsdrehender Weise das Bein 30 herunter.
Eine weitere Ausführung
der vorliegenden Erfindung kann mehrere Materialschlaufen 98 aufweisen,
die am flexiblen Gelenkstrumpf 66 befestigt und sowohl
auf der mittleren (das ist die Innenseite) als auch auf der seitlichen (das
ist die Außenseite)
Seite des Kniegelenks 22 angeordnet sind. Diese Materialschlaufen 98 dienen
zur Führung
der Stützglieder 36 und 76 in
geeigneter Positionierung um das Bein, um den aktiven Widerstand gegen
eine Axialverdrehung um das Kniegelenk 22 zu unterstützen. Die
Materialschlaufen 98 können
ein bestimmtes Maß an
Elastizität
aufweisen, derart, dass die Flexibilität entweder der Stützglieder 36 und 76 oder
des flexiblen Gelenkstrumpfs 66 nicht in bedeutender Weise
geändert
wird. Die in 9 dargestellte Seitenansicht
zeigt auch die bevorzugte Positionierung der Stützglieder 36 und 76,
wenn diese das Kniegelenk passieren. Bei einer bevorzugten Ausführung der
vorliegenden Erfindung verlaufen die Stützglieder 36 und 76 längs der
mittigen und seitlichen Kondylen des Kniegelenks, ohne direkt über den
Kniescheibenbereich oder den auf das Kniegelenk 22 folgenden
Bereich zu laufen. Der flexible Gelenkstrumpf kann mit einem Kniescheibenentlastungsausschnitt 68 in
solchen Fällen
versehen sein, in denen diese Entlastung als vorteilhaft betrachtet wird.
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Die 10 zeigt
ein Beispiel für
die Befestigung der fernen Enden 44 und 80 der
links- und rechtsdrehenden Stützglieder 36 bzw. 76 am
zweiten Stützgliedhalter 42.
Das ferne Ende 44 jedes linksdrehend gewickelten Stützglieds 36 kann
hinter dem zweiten Stützgliedhalter 42 (d.h.
zwischen dem zweiten Stützgliedhalter 42 und
dem Bein 30) geführt
werden und wird über
den zweiten Stützgliedhalter 42 zurückgeführt, um
dann eine geeignete Befestigungsanordnung zu kontaktieren, die hier
als entsprechendes Haken- und Schlaufenmaterial 46 des zweiten
Stützgliedhalters 42 mit
dem Lappen 48 (Phantomdarstellung) des Stützglieds 36 gezeigt
ist. Wenn der flexible Gelenkstrumpf verwendet wird, kann alternativ
das ferne Ende 44 des Stützglieds 36 zwischen
dem zweiten Stützgliedhalter 42 und
dem flexiblen Gelenkstrumpf 66 laufen und über den
zweiten Stützgliedhalter 42 zurückgeführt werden,
um dann mit dem entsprechenden Haken- und Schlaufenmaterial 46 mit
dem Lappen 48 verbunden zu werden. Die rechtsdrehenden
Stützglieder 76 sind
wie gezeigt am Haken- und Schlaufenmaterial 46 des zweiten
Stützgliedhalters 42 durch
die Haken- und Schlaufenlappen 82 (Phantomdarstellung)
direkt befestigt.
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Alternativ
können
bei der in 10 gezeigten Anordnung die linksdrehenden
Stützglieder 36 an der
Außenfläche 50 des
zweiten Stützgliedhalters 42 direkt
befestigt werden, und die rechtsdrehenden Stützglieder 76 können hinter
dem zweiten Stützgliedhalter 42 (d.h.
zwischen dem zweiten Stützgliedhalter 42 und
dem Bein 30) laufen und dann über den zweiten Stützgliedhalter 42 zurücklaufen,
um das entsprechende Haken- und Schlaufenmaterial 46 mit dem
Lappen 82 zu verbinden, der bei dieser Ausführung auf
der nach außen
weisenden Fläche
des Stützglieds 76 angeordnet
ist. Wenn der flexible Gelenkstrumpf verwendet wird, verläuft das
ferne Ende 80 des Stützglieds 76 wieder
zwischen dem zweiten Stützgliedhalter 42 und
dem flexiblen Gelenkstrumpf 66 und läuft über den zweiten Stützgliedhalter 42 zurück, um das
entsprechende Haken- und Schlaufenmaterial 46 mit dem Lappen 82 der
Stützglieder 76 zu erfassen.
Die Befestigungsanordnungen zur Befestigung der Stützglieder 36, 76 am
ersten Stützgliedhalter 32 oder 70 und
am zweiten Stützgliedhalter 42 sind
nur Ausführungsbeispiele;
viele andere geeignete Befestigungsanordnungen können verwendet werden.
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Die 11a, 11b, 12a und 12b stellen
eine alternative Ausführung
eines Stützglieds
dar und zeigen ein rechtsdrehendes Stützglied (11)
und ein linksdrehendes Stützglied
(12). Ein rechtsdrehendes Stützglied 100 (11a und 11b)
dieser Ausführung
weist eine Kombination von zwei Stützgliedern 76 auf,
wie vorher beschrieben worden ist. Die 11a zeigt
eine nach außen
weisende Fläche 120 (das
ist diejenige Fläche,
die vom Körper
abgewandt ist) des Stützglieds 100,
und die 11b zeigt eine nach innen weisende
Fläche 121 des
Stützglieds 100.
Das Stützglied 100 besteht aus
zwei vollständigen
Stützgliedern 76 und
einer mit diesen verbundenen, nahen Hälfte 76' eines zweiten Stützglieds,
wie es gezeigt ist. Das Material des Stützglieds 100 besitzt
dieselben Merkmale wie die, die in Verbindung mit den Stützgliedern 36 und 76 beschrieben
worden sind. Das heißt,
dass das Material eine bestimmte Flexibilität aufweist, damit das Stützglied
um den Umfang des Beins schraubenförmig gewickelt werden kann. Wie
bei den Stützglieder 36 und 76 ist
es für
die Beschränkung
der Axialverdrehung um das Kniegelenk 22 wichtig, jeden
Abschnitt 76 und 76'' des Stützglieds
100 im Wesentlichen unelastisch oder nicht dehnbar längs den
Längsachsen 104, 104'' dieser Abschnitte zu wählen. Das
Material des Stützglieds 100 kann
auch im Wesentlichen unelastisch in der Richtung 112, 112' sein, die senkrecht
zu den Längsachsen 104, 104'' der zugeordneten Abschnitte 76 und 76'' stehen. Etwas Elastizität in den
Richtungen 112, 112'' der Abschnitte 76 und 76' kann jedoch
vorteilhaft sein, wobei eine Dehnbarkeit des Stützglieds 100 erreicht
wird, um das Stützglied
an Änderungen der
Muskeltätigkeit,
wenn die Muskeln sich ausdehnen und zusammenziehen, anpassen zu
können.
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Das
Stützglied 100 kann
derart ausgebildet sein, dass es eine größere Breite 106, 106'' an den nahen Enden 102, 102'' als die Breite 108 am fernen Ende 110 aufweist.
Das Stützglied 100 kann
somit als konisch zulaufend betrachtet werden. Das Stützglied 100 kann
auch mit einer Befestigungsanordnung 114, 114'' zur lösbaren Befestigung der nahen
Enden 102, 102'' der Stützgliedabschnitte 76, 76' am ersten Stützgliedhalter 32 (oder 70)
versehen sein. Die Befestigungsanordnung 114, 114' kann beispielsweise ein
Haken- und Schlaufenlappen 116, 116'' an
den nahen Enden 102, 102'' der
Stützgliedabschnitte 76, 76'' des Stützglieds 100 sein.
Das ferne Ende 110 des Stützglieds 100 kann
auch eine Befestigungsanordnung 118 zur lösbaren Befestigung
des fernen Endes des Stützglieds 100 am
Stützgliedhalter 42 aufweisen.
Diese Befestigungsanordnung 118 kann beispielsweise ein
Haken- und Schlaufenlappen 123 sein, der am entsprechenden
Haken- und Schlaufenmaterial 46 auf dem Stützgliedhalter 42 lösbar befestigt
ist.
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Für ein linksdrehendes
Stützglied
weist das in den 12a und 12b gezeigte
Stützglied 101 eine
Kombination von zwei Stützgliedern 36 auf,
wie es vorher beschrieben worden ist. Die 12a zeigt die
nach außen
weisende Fläche
(das ist diejenige Fläche,
die vom Körper
abgewandt ist) des Stützglieds 101,
und die 12b zeigt die nach innen weisende
Fläche 124 des
Stützglieds 101.
Das Stützglied 101 besteht
aus einem vollständigen
Stützglied 36 und
einer mit diesem verbundenen, nahen Hälfte 36'' eines
zweiten Stützglieds,
wie es gezeigt ist. Das Material des Stützglieds 101 weist
die gleichen Merkmale auf, wie sie für die Stützglieder 36 und 76 beschrieben
worden sind. Das heißt,
dass das Material eine bestimmte Flexibilität aufweist, damit das Stützglied
schraubenförmig
um den Umfang des Beins gewickelt werden kann. Wie für die Stützglieder 36 und 76 ist
es für
die Beschränkung
der Axialverdrehung um das Kniegelenk 22 wichtig, jeden
Abschnitt 36 und 36'' des Stützglieds 101 im
Wesentlichen unelastisch oder nicht dehnbar längs den Längsachsen 105, 105'' dieser Abschnitte zu wählen. Das
Material des Stützglieds 101 kann
auch im Wesentlichen unelastisch in einer Richtung 113, 113'' sein, die zu den Längsachsen 105, 105'' der Abschnitte 36, 36'' senkrecht steht. Etwas Elastizität in der
Richtung 113, 113'' der Abschnitte 36 und 36'' kann bei der Schaffung der Ausdehnbarkeit
des Stützglieds 101 vorteilhaft
sein, um dieses an Änderungen
der Muskeltätigkeit,
wenn die Muskeln sich während
dieser Tätigkeit ausdehnen
und zusammenziehen, anpassen zu können.
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Das
Stützglied 101 kann
derart ausgebildet sein, dass es eine größere Breite 107, 107'' an den nahen Enden 103, 103' als die Breite 109 am
fernen Ende 111 aufweist. Das Stützglied 101 kann daher als
konisch zulaufend betrachtet werden. Das Stützglied 101 kann auch
mit einer Befestigungsanordnung 115, 115' zur lösbaren Befestigung
der nahen Enden 103, 103'' der
Stützgliedabschnitte 36, 36'' am ersten Stützgliedhalter 32 (oder 70)
versehen sein. Die Befestigungsanordnung 115, 115' kann beispielsweise
ein Haken- und Schlaufenlappen 117, 117' an den nahen
Enden der Stützgliedabschnitte 36 und 36' des Stützglieds 101 sein.
Das ferne Ende 111 des Stützglieds 101 kann
auch eine Befestigungsanordnung 119 zur lösbaren Befestigung
des fernen Endes 111 des Stützglieds 101 am Stützgliedhalter 42 aufweisen.
Diese Befestigungsanordnung 119 kann beispielsweise ein
Haken- und Schlaufenlappen 125 sein, am entsprechenden
Haken- und Schleifenmaterial 46 auf dem Stützgliedhalter 42 befestigt
wird.
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Der
Vorteil der in den 11a, 11b, 12a und 12b gezeigten
Stützglieder 100,101 besteht
darin, dass sie die Befestigung der Stützglieder 100 und 101 an
den Stützgliedhaltern 32 (oder 70)
und 42, insbesondere am zweiten Stützgliedhalter 42,
erleichtern. Das heißt,
dass anstelle von acht fernen Enden (vier ferne Enden 44 der Stützglieder 36 und
vier ferne Enden 80 der Stützglieder 76) zur
Befestigung am zweiten Stützgliedhalter 42 gemäß 6 diese
Ausführung
nur zwei Stützglieder 100, 101 je
Richtung zur Befestigung am zweiten Stützgliedhalter 42 oder
vier ferne Enden 110, 111 aufweist. Die 13 zeigt
beispielsweise die Befestigung solcher vier fernen Enden 110, 111 der
Stützglieder 100, 101 (obwohl
nur ein fernes Ende 110, 111 jedes Stützglieds 100, 111 voll
sichtbar ist) an ihren Befestigungspunkten am zweiten Stützgliedhalter 42 etwa
in der vorderen-hinteren
Position und in der mittigen-seitlichen Position. Alle vier fernen
Enden 110, 111 der Stützglieder können an der Außenfläche 50 des
zweiten Stützgliedhalters 42 befestigt
sein.
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Die 14 stellt
eine weitere, alternative Ausführung
gemäß der Erfindung
dar. Bei dieser Ausführung
kann ein zweiter flexibler Gelenkstrumpf 150 über der
ganzen Stützvorrichtung
(beispielsweise in 6 gezeigt) angeordnet sein.
Der flexible Gelenkstrumpf 150 ist in seiner Länge derart
bemessen, dass er von einem Abstand über der Gelenkverbindung 22 zu
einem Abstand unter dem Kniegelenk 22 verläuft, wobei
er alle bisher beschriebenen Komponenten einschließt; er kann
vom oberen Ende des Stützgliedhalters 32 (1)
zum unteren Ende des Stützgliedhalters 42 (1)
verlaufen. Der flexible Gelenkstrumpf 150 kann auch einen
Kniescheibenentlastungsraum 152 aufweisen, der direkt über dem Kniescheibenbereich
des Kniegelenks 22 angeordnet ist.
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Die
vorstehend beschriebenen Ausführungen
gemäß der Erfindung
weisen generell um den Beinumfang schraubenförmig gewickelte Stützglieder
auf, die am ersten Stützgliedhalter
und am zweiten Stützgliedhalter
befestigt sind. Bei einer alternativen Ausführung jedoch können die
Stützglieder
und Stützgliedhalter
integriert als Teil eines Überzugs 160 gebildet
sein, der um das Zielgelenk des Patientenkörpers positionierbar ist, wie
es in 15 gezeigt ist. Der Überzug 160 verläuft vorzugsweise
von einem Abstand auf der einen Seite des Kniegelenks zur anderen
Seite des Kniegelenks und kann im Wesentlichen wie der in 14 gezeigte
Gelenkstrumpf 150 aussehen. Bei dieser Ausführung können den schraubenförmigen Längen des
die Stützglieder 36 und 76 bildenden
Materials eine Fläche
(beispielsweise die Innenfläche)
des Überzugs 160 zugeordnet sein,
derart, dass sie jede schraubenförmige
Materiallänge
in einer Tasche oder einem Gehäuse
umschließt.
Alternativ kann der Überzug 160 mit
unelastischen Längen
von Fäden,
Bändern
oder Material versehen sein, das dieselbe schraubenförmig um den
Beinumfang wirkende und aktive Widerstandskraft wie die vorstehend
beschriebenen, individuell gewickelten Stützglieder aufweist.
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Das
Maß des
Widerstands gegen eine Axialverdrehung um ein Gelenk (beispielsweise
des Knies) bei der vorliegenden Erfindung ist von demjenigen Maß abhängig, mit
dem die individuellen Stützglieder
um das Gelenk in Bezug auf die normale, unbelastete Position dieses
Gelenks einstellbar festgezogen sind. Die Anbringung der Stützglieder
an den Stützgliedhaltern
während
der normalen, frontalen Position des Körperglieds ergibt ein genügendes Maß an schraubenförmigem Druck
um das Körperglied,
um einen aktiven Widerstand gegen eine Axialverdrehung zu erzeugen.
Das gewünschte
Maß an Widerstand
gegen eine Axialverdrehung im Gelenk kann jedoch sowohl aktivitätsabhängig als
auch eine Funktion der persönlichen
Vorliebe sein. Deshalb kann erwünscht
sein, für
eine optimale Steigerung des schraubenförmigen Druckfaktors und damit
für ein
erhöhtes
Maß an
aktivem Widerstand gegen eine Axialverdrehung eine weitere Einstellung
der Stützglieder
in einer Richtung oder in beiden Richtungen der Verdrehung (interne
und/oder externe) vorzusehen. Das bedingt eine selektive Einstellung
der Festziehung der Stützglieder 36 und 76 (oder 100 und 101)
um das Körperglied
(beispielsweise das Bein) in einer der beiden oder beiden linksdrehenden und/oder
rechtsdrehenden Richtungen. Das Zusammenziehen der Stützvorrichtung
wird nun für
die Einstellung der Stützglieder
an einem linken Bein und für den
Widerstand gegen eine innere Kniescheibenverdrehung um das Kniegelenk
beschrieben.
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Die
Stützvorrichtung 20 wird
zunächst
auf dem Bein angeordnet, wie es vorher beschrieben worden ist, wobei
die nahen Enden eines ersten Satzes von Stützgliedern (beispielsweise 36)
am ersten Stützgliedhalter
(beispielsweise 70) befestigt werden und nacheinander jedes
Stützglied 36 um
das Knie in schraubenförmiger
Weise gewickelt wird, bis die fernen Enden 44 am zweiten
Stützgliedhalter 42 befestigt
sind. Dann werden die nahen Enden eines zweiten Satzes von Stützgliedern
(beispielsweise 76) am ersten Stützgliedhalter (beispielsweise 70)
befestigt und nacheinander um das Knie in schraubenförmiger Weise
gewickelt, bis die fernen Enden 80 der Stützglieder 76 am
Stützgliedhalter 42 befestigt
sind.
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Ausgehend
von einer normalen oder unbelasteten Position (d.h., dass es keine
Winkelverdrehung um das Gelenk gibt), stellt der Benutzer die fernen
Enden 80 der am zweiten Stützgliedhalter 42 befestigten
Stützglieder 76 dadurch
ein, dass sie in der Richtung nach unten gezogen werden, bis sie
in voller Länge
ausgezogen sind, und dann befestigt der Benutzer jedes ferne Ende 80 am
Haken- und Schlaufenmaterial 46, das auf dem zweiten Stützgliedhalter 42 angeordnet
ist. Der Benutzer dreht dann seinen Körper im gewünschten Ausmaß in Innenrichtung.
Für eine
Stützung
des linken Beins wäre der
Körper
(und der obere Teil des Beins) nach rechts zu drehen. Der Benutzer
befestigt danach dann das nahe Ende 78 jedes Stützglieds 76,
zieht das Stützglied 76 in
eine Richtung, die zu derjenigen Richtung entgegengesetzt ist, die
die Körperdrehung
festlegte (d.h. nach links), um ein gewünschtes Maß, um längs der Längsachse 86 des Stützglieds 76 eine
Straffung zu erzielen, und befestigt das nahe Ende 78 jedes Stützglieds 76 wieder
am ersten Stützgliedhalter 70 mittels
beispielsweise des Haken- und Schlaufenmaterials 74. Der
ansteigende Widerstand gegen eine Axialverdrehung in der entgegengesetzten
Richtung würde
eine analoge Prozedur einschließen,
wobei die Stützglieder 36 in
einer Richtung gewickelt würden,
die entgegengesetzt zu den Stützgliedern 76 verläuft. Wenn
die Stützglieder 36 nach 6 unter den
Stützgliedern 76 liegen,
können
die nahen Enden 78 der Stützglieder 76 zeitweilig
befestigt werden, um Zugang zu den nahen Enden 38 der Stützglieder 36 zur
Befestigung zu gewinnen.
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Wenn
der Benutzer zur normalen, frontalen Orientierung zurückkehrt,
wird der Abstand zwischen dem Punkt der Befestigung des fernen Endes 80 und dem
Punkt der Befestigung des nahen Endes 78 des Stützglieds 76 in
Bezug auf denjenigen Abstand erhöht,
der zwischen diesen Punkten beschrieben wurde, wenn das Bein verdreht
wurde. Das führt
dazu, dass das Stützsystem 20 ein
bestimmtes Maß an Vorlastdruck
ausübt,
wenn es in der normalen, frontalen Orientierung ist. Das Stützsystem
wird dann eine zusätzliche
Druck- und Haltekraft gegen eine Axialverdrehung ausüben, wenn
der Verdrehwinkel um das Gelenk ansteigt, weil der Umfang des Stützglieds 76,
der durch dessen schraubenförmige
Wicklung bestimmt wird, abnimmt, wobei ein erhöhter Druck und damit eine Beschränkung der
Axialverdrehung erzeugt werden. Es sei bemerkt, dass einer der Sätze der
Stützglieder 36 oder 76 oder
beide Sätze selektiv
eingestellt werden können.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass die rechtsdrehenden Stütz glieder
dem Bein am nächsten
befestigt werden können,
wobei die linksdrehenden Stützglieder
darüber angeordnet
sind, oder umgekehrt. Bei einer einheitlichen oder integriert gebildeten
Ausführung
der Stützvorrichtung
kann das flexible Stützglied
derart ausgebildet werden, dass es einen einstellbaren Vorlastwiderstand
gegen die Verdrehung durch den schraubenförmigen, am Umfang wirkenden
Widerstand erzeugt.
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Die 16 stellt
eine alternative Ausführung dar,
die für
eine vereinfachte Einstellbarkeit der Stützglieder in Bezug auf einen
Stützgliedhalter
sorgt, wobei ein unterteilter Stützgliedhalter 130 vorgesehen ist,
der mit einer sperrklinkenartigen Kupplung versehen ist. Wie dargestellt
ist, kann der Stützgliedhalter 130 ein
Innenband 132, das derart bemessen ist, dass es das Patientenbein
umfasst, und ein Außenband 134 aufweisen,
das derart bemessen ist, dass es das Innenband 132 umgibt.
Das Außenband 134 sieht
die Befestigung der Stützglieder,
die hier als Stützglieder 36 gezeigt
sind, an der Außenfläche 144 des
Außenbands
vor. Das Innenband 132 kann mit einem die Dehnung verhindernden
Klipp 136 versehen sein, der die freien Enden des Innenbands 132 miteinander
verbindet, damit das Innenband 132 im Umfang gedehnt werden
kann, so dass das Anlegen des Stützgliedhalters 139 am
Körperglied
vereinfacht wird und der Umfang des Patientenbeins einzigartig angepasst
wird. Das Außenband 134 kann
ebenfalls einen die Dehnung verhindernden Klipp 138 aufweisen,
mit dem das Außenband 134 über dem
Innenband 132 angeordnet und mit dem Innenband 132 fluchtend
befestigt werden kann, wie es gezeigt ist. Das Innenband 132 und
das Außenband 134 können aus
einem verhältnismäßig festen
Material, wie Hartkunststoff, bestehen, oder das Innenband 132 und das
Außenband 134 können aus
einem biegsamen, flexibleren Material bestehen, das den Komfort
beim Tragen des Stützsystems
erhöht.
Der unterteilte Stützgliedhalter 130 kann
ein getrennter, am Bein 30 befestigter Körper oder
alternativ derart ausgebildet sein, dass er einen integrierten Bestandteil
eines Gelenkstrumpfs 66 bildet, der auf dem Patientenkörper angeordnet
ist.
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Das
Innenband 132 ist mit zahnartigen Vorsprüngen 140 versehen,
die in zahnartige Vorsprünge 142 eingreifen,
die auf dem Außenband 134 derart angeordnet
sind, dass die zahnartigen Vorsprünge 142 des Außenbands 134 in
Sperreingriff mit den zahnartigen Vorsprüngen 140 des Innenbands 132 gebracht
werden. Wenn sich der Sperrdehnungsklipp 138 in der Sperrposition
befindet, kann sich das Außenband 134 gegenüber dem
Innenband 132 drehen, so dass die zahnartigen Vorsprünge 142 des Außenbands 134 nach
Sperrklinkenart an den zahnartigen Vorsprüngen 140 des Innenbands 132 in
nur einer Richtung vorbeigleiten können. Die zahnartigen Vorsprünge 140, 142 sperren
und verhindern, dass sich das Außenband 134 in die
entgegengesetzte Richtung in Bezug zum Innenband 132 bewegt.
Dadurch können
die an diesen Bändern
befestigten Stützglieder
(beispielsweise 36, 76) im gewünschten Druckmaß einstellbar
festgezogen werden, wobei sie daran gehindert werden, in die Position
der ursprünglichen
Lage zurückzukehren.
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Das
Innenband 132 ist bei seiner Verwendung um das Bein des
Benutzers angeordnet und an Ort und Stelle durch die Befestigung
des Sperrdehnungsklipps 136 gesperrt. Das Außenband 134 mit den
befestigten Stützgliedern 36 oder 76 ist
dann um das Innenband 132 mit den entsprechenden, zahnartigen,
im Eingriff stehenden Vorsprüngen 140, 142 festge halten.
Der Sperrdehnungsklipp 138 des Außenbands 134 kann
das Mittel vorsehen, durch das das Außenband 134 in der
Position über
dem Innenband 134 gesperrt werden kann, und kann auch ein Mittel
vorsehen, durch das das Außenband 134 vom Innenband 132 entsperrt
werden kann, um sich um dieses frei zu drehen.
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Die 17 zeigt
eine besonders geeignete Ausführung,
bei der zwei geteilte Stützgliedhalter 130 verwendet
werden, wobei der eine zum Halten der nahen Enden der Stützglieder 36 und
der andere zum Halten der Stützglieder 76 dient.
Das Paar der geteilten Stützgliedhalter 130 ist
nahe am Kniegelenk angeordnet. Der Befestigungspunkt für die Stützglieder 36, 76 im
fernen Bereich des Kniegelenks kann aus einem vorher beschriebenen
zweiten Stützgliedhalter 42 oder
aus zwei zusätzlichen,
geteilten Stützgliedhaltern 130 bestehen,
die fern zum Kniegelenk angeordnet sind. In der 17 sind
die in linksdrehender Richtung gewickelten Stützglieder 36 am unteren
geteilten Stützgliedhalter 130 befestigt,
der aus dem Innenband 132 und dem Außenband 134 besteht.
Die Anordnung der Sperrklinkenzähne
bei diesem Stützgliedhalter 130 ist
derart getroffen, dass sich das Außenband 134 nur in
Richtung des Pfeils 135 in Bezug auf das festgehaltene
Innenband 132 (das mit der Richtung übereinstimmt, in der die Stützglieder 36 gewickelt
sind) drehen kann, so dass die linksdrehend gewickelten Stützglieder 36 um
das Bein 30 gespannt werden. Die rechtsdrehend gewickelten
Stützglieder 76 können am
oberen, geteilten Stützgliedhalter 130' befestigt werden,
das aus einem Innenband 132' und
einem Außenband 134' besteht. Die
Anordnung der Sperrklinkenzähne
am oberen geteilten Stützgliedhalter 130' ist derart
getroffen, dass sich das Außenband 134' nur in Richtung
des Pfeils 137 in Bezug auf das festgehaltene Innenband 132' drehen kann
(in derjenigen Richtung, die mit der rechtsdrehenden Wicklung der
Stützglieder 76 übereinstimmt),
wobei sich wieder ein Festspannen dieser Stützglieder 76 um das
Bein ergibt.
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Die
Befestigung der in den 11a und 12a gezeigten Stützglieder 36 und 76 (oder 100 und 101)
kann umgekehrt sein. Das heißt,
dass die linksdrehend gewickelten Stützglieder am oberen, geteilten
Stützgliedhalter 130' und die rechtsdrehend gewickelten
Stützglieder
am unteren, geteilten Stützgliedhalter 130 befestigt
werden können.
Diese Befestigungsart der nahen Teile der Stützglieder 36 und 76 (oder 100 und 101)
an den geteilten Stützgliedhaltern 130 und 130' kann auch bei
der Befestigung der fernen Enden 44, 80 der Stützglieder 36 und 76 (oder 100 und 101)
an einem entsprechenden Satz von geteilten Stützgliedhaltern angewandt werden,
die auf der fernen Seite des Zielgelenks angeordnet sind.
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Das
Verfahren zum Festziehen der die geteilten Stützgliedhalter wie 130, 130' verwendenden Stützglieder 36 und 76 (oder 100 und 101)
ist sowohl für
die interne Richtung als auch für
die externe Richtung ähnlich
und wird in Bezug auf das linke Bein beschrieben; es führt zu einem
zusätzlichen
Widerstand gegen eine Axialverdrehung in Richtung der internen Kniescheibenverdrehung.
Ausgehend von einer normalen, unbelasteten Position (d.h. keine
Winkelverdrehung um das Gelenk), dreht der Benutzer seinen Körper (und
auch den oberen Teil des Beins) um ein ausgewähltes Maß nach innen. Wenn sich das
Stützsystem
am linken Bein befindet, würde
sich der Benutzer wieder nach rechts drehen. Die Körperdrehung
verursacht, dass sich die Stützglieder 76 (oder 100)
längs der
Längsachse
dieser Stützglieder etwas
lockern, so dass sich die schraubenförmige Wicklung lockert (das
bedeutet verringerte Druckkraft). Wenn der Sperrdehnungsklipp 138 geschlossen
ist, dann wird das Außenband 134' des oberen Stützgliedhalters 130' ergriffen und
gegenüber
dem Innenband 132' in
der Richtung 137 gedreht, die der Richtung der Körperdrehung
entgegengesetzt ist (d.h. nach links), bis die Stützglieder 76 das
gewünschte
Maß an
Straffung erreichen. Wenn der Benutzer seinen Körper und sein Bein in die normale (d.h.
Vorwärts-
oder ungedrehte) Position zurück dreht,
wird eine Maß an
Vorlastdruck durch die Stützglieder 76 ausgeübt, so dass
ein aktiver Widerstand gegen eine Axialverdrehung entsteht. Eine
weitere Verdrehung des Gelenks ergibt einen erhöhten Widerstand gegen eine
Axialverdrehung des Gelenks. Dieselbe Festziehprozedur kann mit
den Stützgliedern 36,
die in der entgegengesetzten Richtung (nämlich linksdrehend) gewickelt
sind, dadurch erfolgen, dass der Körper nach außen oder
nach links gedreht und das Außenband 134 des
unteren Stützgliedhalters 130 gegenüber dem
Innenband 132 in der Richtung 135 gedreht wird.
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Auswertung
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Die
Auswertungsdaten wurden dadurch erhalten, dass ein anatomisch korrektes,
mit Instrumenten versehenes Knieersatzmodell verwendet wurde, bei
dem die Hauptbänder
des Knies durch Kabel inviduell verkörpert waren, die mit Dehnungsmessgeräten verbunden
waren. Die Dehnungsmessgeräte
waren von Computern überwacht,
um die Last der individuellen „Bänder" zu bestimmen, wenn
ein äußeres Drehmoment
bekannter Größe in einer Richtung
einwirkte, die senkrecht zur Längsachse des
Oberschenkelknochens stand (d.h., dass ein Drehmoment über dem
Kniegelenk einwirkte), während
das Schienbein festgelegt war. Das einwirkende Drehmoment ergab
daher eine Verdrehung des Oberschenkelknochens gegenüber dem
Schienbein. Zusätzlich
wurde auch der Drehwinkel, um den sich der Oberschenkelknochen gegenüber dem
Schienbein bewegte, gemessen. Die sich auf ein Bein ohne Stützsystem
beziehenden Daten und die sich auf ein Bein mit Stützsystem
gemäß der vorliegenden
Erfindung beziehenden Daten wurden gesammelt und miteinander verglichen.
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Die 18 stellt
repräsentative
Daten für
die Dehnungsmessung des vorderen Kreuzbands (ACL) über einen
Bereich des einwirkenden Drehmoments von 70-413 Newton (12–70Nm) dar.
Die Daten zeigen eine beständige
Abnahme der Last auf das ACL bei der Prüfung mit Stützsystem gegenüber der
Prüfung
ohne Stützsystem.
Die durchschnittliche Abnahme der Last beim ACL bei der Prüfung ohne
Stützsystem
betrug etwa 25% unter diesen experimentellen Bedingungen. Die 19 stellt
repräsentative Daten
für das
Maß an
Verdrehung des Oberschenkelknochens gegenüber dem Schienbein über denselben
Bereich der einwirkenden Last auf ein Bein mit Stützsystem
dar. Diese Daten zeigen eine beständige Abnahme des Maßes an Verdrehung
des Oberschenkelknochens gegenüber
dem Schienbein über
den Bereich der einwirkenden Last. Die prozentuale Verminderung
der Verdrehung unter den benutzten, experimentellen Bedingungen
betrug etwa 25%.
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Zusätzliche
Daten wurden erhalten, um die Wirkung des Stützsystems auf die abnehmende
Verschiebung des vorderen Schienbeins im Kniegelenk zu bestimmen,
wobei ein KT-2000-Arthrometer (Medtronic Corp., San Diego, Kanada)
verwendet wurde. Die 20 stellt repräsentative
Daten dar, wobei die Person ein ACL-kranker Mann war. Diese Figur
zeigt die Wirkung des Stützsystems
auf die Verschiebung im Kniegelenk. Diese Daten zeigen klar eine
klinisch bedeutungsvolle Verminderung der Verschiebung des vorderen
Schienbeins bei der Prüfung
mit dem Stützsystem
im Vergleich mit der Prüfung
ohne Stützsystem.
Insbesondere zeigen diese Daten, dass eine größere einwirkende Kraft (etwa
6 Ib) erforderlich ist, um eine Verschiebung bei der Prüfung mit
dem Stützsystem
im Vergleich mit der Prüfung
ohne Stützsystem
(etwa 3 Ib) auszulösen,
dass die Verschiebung bei einer vorgegebenen, einwirkenden Kraft,
beispielsweise 15 Ib, größer bei
einer Prüfung
ohne Stützsystem
(etwa 6mm) als bei einer Prüfung
mit Stützsystem
(etwa 2mm) ist und dass bei einer maximalen einwirkenden Kraft von
etwa 30 Pfund eine Verschiebungsdifferenz von über 2mm weniger bei der Prüfung mit
dem Stützsystem
im Vergleich mit der Prüfung
ohne Stützsystem
auftritt. Diese Daten zeigen die Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung insofern,
als die Belastung des ACL, die Verdrehung um das Kniegelenk und
die Verschiebung des vorderen Schienbeins abnehmen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein neues Konzept bei orthopädischen
Stützsystemen
dar, dessen Primärfunktion
darin besteht, einen aktiven Widerstand gegen eine Axialverschiebung
um das Gelenk zu bieten. Das Stützsystem
zeigt eine bedeutsame Abkehr von der bekannten Verwendung von festen
Körpern,
die das Anpassen des Stützsystems
an ein individuelles Bein erschweren. Es gibt bei der vorliegenden
Erfindung keine mechanischen Scharniere und damit keine Notwendigkeit,
die Kondylabstände sorg fältig zu
messen und die Verwendung von Schaum oder aufgeblähten Kissen
genau auszuarbeiten, um den Komfort der Stützvorrichtung zu vergrößern. Das
Stützsystem
gemäß der vorliegenden Erfindung
kann aus einem leichten, flexiblen Material hergestellt werden,
das ein komfortableres Stützsystem
schafft und diejenigen Belange wirksamer anspricht, die eine ausgeprägte Axialverdrehung
und Verschiebung um ein Gelenk betreffen. Obwohl die vorliegende
Erfindung als alleiniges Stützsystem
verwendet werden kann, kann es auch zusätzlichen Nutzen bringen, wenn
es in Kombination mit der Technologie des bekannten Schanier-Pfosten-Gurt-Stützsystems
verwendet wird. Die dargestellten Ausführungen dieser Erfindung zeigen
zwar die Anwendbarkeit für
Kniegelenke, aber das Stützsystem
kann bei jedem beliebigen Gelenk angewandt werden, bei dem einer
Axialverdrehung in beliebigem Maß Widerstand geleistet werden
soll, und kann sowohl bei Menschen als auch bei Tieren gleichermaßen verwendet
werden. Die dargestellten Ausführungen
der vorliegenden Erfindung sollen nur Ausführungsbeispiele darstellen,
und der auf diesem Gebiet zuständige
Fachmann versteht, dass zahlreiche Variationen und Abänderungen
vorgenommen werden können, ohne
dass der durch die Ansprüche
definierte Schutzumfang der vorliegenden Erfindung verlassen wird. Alle
diese Variationen sollen im Sinn dieser Erfindung als in den Ansprüchen enthaltend
angesehen werden.