DE314341C

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Publication number: DE314341C
Application number: DENDAT314341D
Authority: DE

Description

AUSGEGEBEN AM 13. SEPTEMBER 1919

Den Erfindungsgegenstand bildet eine neue,

transmissionsartige Zugvorrichtung zur aktiven Betätigung von künstlichen oder gelähmten Gliedern oder zur Mobilisation versteifter Ge-

lenke. . .

Der Schwerpunkt der Erfindung liegt in der einfachen, direkten mechanischen Kraftübertragung vom Drehpunkt des gesunden Gelenks (Kraftquelle) aus auf eines oder ίο mehrere künstliche bzw. kranke Gelenke, sowie in der leichten Anbringung und vielseitigen Verwendbarkeit der Vorrichtung an jeder Prothese.

Es sind bereits Kunstglieder bekannt geworden, bei denen die künstlichen ,Gelenke durch eine aus starren Gelenkhebelstangen

bestehende Übertragungsvorrichtung mit dem Stumpf derart verbunden sind, daß sie durch die Bewegung des Stumpfes zwangläufig gesteuert werden.

Derartige Vorrichtungen leiden aber an dem großen Übelstand, daß sie das zu bewegende künstliche Gelenk mit dem Stumpf bzw. gesunden Gelenk oder Körperteil nicht elastisch verbinden. Bei Anwendung der starren Gelenkhebelstangen, beispielsweise an einem Kunstbein, kann also der. Gang des Patienten niemals ein elastischer und natürlicher sein, auch wird der Oberkörper beim Geher) durch die starre Verbindung erschüttert, ganz besonders wenn Hemmungen eintreten.

Weitere Nachteile liegen noch in dem starren Hebelsystem.

Die Stangen, welche die Gelenke verbinden, müssen gegen Druckbeanspruchung kräftig gehalten werden und machen somit die Prothese für den Träger zu schwer, auch ist die Kraftübertragung durch Hebel keine gleichmäßige, da dieselben bei gewissen Gelenkstellungen auf ihren toten Punkt kommen. , Ferner ist der Prothesenträger nicht in der Lage, sich bei gestrecktem Kunstbein zu bücken, auch kann er mit dem Kunstbein nur Bewegungen in einer Ebene (Sagittalebene) ausführen, kreisende oder rollende Bewegungen, wie z, B. Oberschenkelkreuzen, Beinspreizen, Drehen des Oberschenkels um seine Längsachse, Abknicken des Fußes nach der Seite usw. sind ausgeschlossen.

Den bekannten Kunstbeinen fehlt weiter noch eine beschleunigte Bewegung des Kniegelenks, daß also letzteres eine größere Transmissiönsgeschwindigkeit erhält wie das Hüftgelenk, ferner sind deren Bewegungsvorrichtungen nicht an jeder Prothese anbringbar und für den Patienten in seinen Bewegungen und Betätigungen im täglichen Leben hinderlich. '

Die Forderungen für eine brauchbare Prothese — aktive Beweglichkeit bei gleichzeitiger Elastizität und Abstützung ihrer Gelenke gegeneinander und zu dem nächstliegenden Körper- bzw. Prothesenteil, sowie passive Beweglichkeit — werden nun durch vorliegende Erfindung in · einwandfreier Weise erfüllt. . ■

Erfindungsgemäß sind die künstlichen oder kranken Gelenke mit dem nächstliegenden gesunden Gelenk verbindende Zugorgane vorge-

sehen, welche entweder zu beiden Seiten der Gelenkdrehpunkte unmittelbar mit der Prothese bzw. dem orthopädischen Apparat verbunden sind, oder dieselben werden über Rollen geführt, mittels welcher durch die Stumpfbewegung die Übertragung der erhalten gebliebenen Kräfte, und somit die willkürliche Bewegung der künstlichen oder kranken Gelenke bewirkt wird.

ίο . Auf der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes mit zwei Anwendungsbeispielen am menschlichen Körper dargestellt.

In den Fig. ι bis 7 ist die Rollenzugvorrichtung dargestellt (Ausführungsform I).

Fig. ι zeigt die Vorrichtung angewandt an einem künstlichen Bein (Oberschenkelamputation). .

Fig. 2 zeigt einen Höhenschnitt der Vorrichtung.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch die

Schaltvorrichtung nach Linie A-B der Fig. 2.

Fig. 4 zeigt die Vorrichtung angewandt an

einem künstlichen Arm (Oberarmamputation).

Fig. 5 zeigt die Wirkungsweise der Vorrichtung beim Treppensteigen eines Oberschenkelamputierten.

Fig. 6. zeigt die Wirkungsweise der Vorrichtung beim Gehen auf ebener Erde.

Fig. 7 zeigt eine Vorderansicht des mit der Vorrichtung versehenen künstlichen Oberschenkelbeines.

Fig. 8 zeigt die Vorrichtung schematisch als Gelenkviereck ausgebildet mit ihren Be-^

wegungsmöglichkeiten (Ausführungsform II).
Fig. 8^a zeigt eine Seitenansicht von derselben. Zunächst soll Ausführungsform I beschrieben werden.

Die.se Vorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei aus geeignetem Material gefertigten Rollen a, b, den Zugteilen c, d, e, c¹, d¹, e¹, den Schraubenfedern f, f¹, dem Verbindungsstück g, der Schaltvorrichtung mit Schnappstift h und den Verbindungszapfen i, k.

Beim Anwendungsbeispiel am künstlichen Oberschenkelbein ist Rolle α mit dem bekannten Trochanterstück I am Trochanter bzw. Hüftgelenk durch Vierkant m und Stift η fest verbunden und verschraubt. Das Trochanterstück I ist in bekannter Weise mit der Oberschenkelschiene 0 gelenkig verbunden; Rolle b ist am Drehpunkt des Kniegelenks durch Vierkant p mit dem Unterschenkel bzw. der Unterschenkelschiene q fest verbunden und ver-"

schraubt. Über die Rollen a, b sind die federnden und biegsamen Verbindungsstränge gespannt und mit dem losen Verbindungsstück g fest verbunden. Das Verbindungsstück g besitzt mehrere Stellöcher r, welche den Zweck haben, das Verbindungsstück mit der Rolle a durch Schnappstift h bei zwangläufiger Gelenkbewegung entsprechend zu verbinden, um den Zugteilen eine beliebige Spannung geben zu können bzw. den erforderlichen Gelenkwinkel einstellen zu können.

Für besondere Bewegungen und Betätigungen im täglichen Leben kann die Vorrichtung durch den Schnappstift h ausgeschaltet werden, indem man denselben in der horizontalen Pfeilrichtung anzieht und dann um etwa 90⁰ dreht (Fig. 2 und 3). ' Rolle b ist mit dem Verbindungsstrang durch Schraube oder Niet s verbunden. Die mit den Zugteilen c, d, e, c¹, d¹, e¹ verbundenen Schraubenfedern f, f¹ geben der Prothese eine federnde Pendelbewegung und halten die " Verbindungsstränge gleichzeitig straff und federnd gespannt.

In gleicher Weise kann mit derselben Vorrichtung die Kraft vom. Kniegelenk auf das Fußgelenk und von letzterem auf das Zehengelenk übertragen werden. ·■,·-.

An dem Unterschenkel kann die Vorrichtung an dessen Innenseite oder im Innern der Prothese angebracht werden (Fig. 7). Rolle a¹ wird dann mit dem Oberschenkel bzw. der Oberschenkelschiene 0 oder der Gelenkbüchse t (Fig. 2) im Kniegelenk fest verbunden. Rolle b¹ wird mit dem Fuß bzw. der Fußgelenkbüchse ' fest verbunden (Fig. 5).

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist kurz gefaßt folgende:

Bewegt sich der Oberschenkelstumpf bauchwärts, so erfolgt eine Abwicklung der Verbindungsstränge auf den Rollen a, b, a¹, b¹, sowie eine Spannung der Zugteile c¹, d¹, f^l, e¹, c², d², Z"², e¹ und eine Entspannung der Zugteile e, d, f, e, c³, d³, f³, e³; mithin muß eine automatische Beugung des Kniegelenks und ein Anheben der Fußspitze erfolgen. Da nun die Rolle α größer ist wie Rolle b, so wird die Beugung des Kniegelenks beschleunigt und natürlicher, als ,wenn die Rollen gleich groß wären; das Kniegelenk erhält also eine größere Transmissionsgeschwindigkeit als das Hüftgelenk. Bei der Vorrichtung für den Unterschenkel können die Rollen a¹, b¹ gleichen Durschmesser haben oder es kann die kleine Rolle in das Kniegelenk und. die große Rolle in das Fußgelenk gelegt werden.

Senkt sich nun der Stumpf, so wird das Kniegelenk wieder durch Abwicklung der Verbindungsstränge automatisch in Streckstellung und der Fuß in Spitzfußstellung gebracht.

Diese aktiven Bewegungen der Gelenke sind für den Prothesenträger beim Gehen und Treppensteigen besonders wichtig, indem er die Stufen abwechselnd nehmen kann, auch ist es unmöglich, daß der Träger beim Gehen oder Stehen im Knie nach vorn einknickt und hinfällt. Durch Übung wird es dem Patienten bald möglich sein, ohne Stock gehen zu können und jedes Gehhindernis zu überwinden.

In ähnlicher Weise wie bei dem Kunstbein kann die Vorrichtung bei versteiftem oder lahmem Knie bzw. Fußgelenk angewendet werden. Die Rollen müssen in diesen Fällen mit dem orthopädischen bzw. medikornechanischen Apparat entsprechend verbunden werden. ■ , ·

Bei Anwendung der Vorrichtung am künstlichen Arm (Oberarmamputation) ist die Montage der Vorrichtung ähnlich wie bei der Beinprothese. Rolle α wird am Drehpunkt des Schultergelenks durch eine geeignete Bandage mit der Schulter fest und . gelenkig so verbunden, daß der Oberarmstumpf ungehindert sich bewegen kann (s. Fig.* 4). Rolle b wird am Drehpunkt des Ellenbogengelenks mit dem Unterarm bzw. der Unterarmschiene durch Vierkant oder Stift fest verbunden. Da nun die. Bewegung des Unterarms umgekehrt ist wie bei dem Unterschenkel, so müssen die Verbindungsstränge gekreuzt über die Rollen a, h gespannt werden, wenn die Beugung im Ellenbogengelenk durch Vorwärtsbewegung des Oberarmstumpfes erreicht werdensoll. Durch Anheben· bzw. Senken des Oberarmstumpfes wickeln sich die Verbindungsstränge auf den Rollen a, b ab und bringen das Ellenbogen-

, gelenk automatisch in Beuge- und Streckstellung. Der Rollentrieb ist ebenfalls übersetzt, und so ist die Beugung und Streckung des Ellenbogengelenks eine entsprechend schnelle und natürliche. Das künstliche Ellenbogengelenk kann also in jeder Beugestellung auf Druck nach oben und unten beansprucht werden.

Die Kraft des Schultergelenks kann über das künstliche Ellenbogengelenk durch eine Rolle δ¹ auf das Handgelenk und von diesem wieder auf die Fingergelenke übertragen werden.

In ähnlicher Weise wie bei dem Kunstarm kann die Vorrichtung bei versteiftem oder lahmem Ellenbogen-' bzw. Handgelenk angewendet werden. Die Rollen müssen durch geeignete Bandagen befestigt werden, so daß der Patient den Apparat auch unter der Kleidung tragen kann.

Bemerkt sei noch, daß die Rollen a, b auch exzentrisch sein können oder an Stelle derselben für gewisse Fälle auch einfachere und billigere zweiarmige Gelenkhebel u (Fig. 8, 8") treten können, welche an ihren freien Enden durch federnde Züge drehbar so verbunden sind, daß sich das hierdurch entstehende Gelenkviereck verschieben kann (Ausführungsform II). Die Befestigung der Gelenkhebel ist dieselbe wie die der Rollen.

Claims

Patent-An Sprüche:

i. Mechanische Kraftübertragdngs- und \ Bewegungsvorrichtung für Prothesen, orthopädische und medikomechanisohe Apparate, gekennzeichnet durch deren Gelenke verbindende Zugorgane (c, rf, f, e, c¹, rf¹, f¹, e^l), welche an das nächstliegende gesunde Gelenk mechanisch so angeschlossen sind, daß die künstlichen bzw. versteiften oder lahmen Gelenke eines Beines, Fußes, Armes oder \ einer Hand durch Beugung und Kraft, des ηächsfliegenden gesunden Gelenks (Kraftquelle) bzw. Vor- und Rückwärtsbewegung des Stumpfes oder gesunden Körperteiles nicht nur zwarigläufig gebeugt und gestreckt werden können, sondern auch dadurch eine elastische Verbindung und Abstützung zu dem nächstliegenden Körper- bzw. Prothesenteil erhalten, wobei die zwangläufige Bewegung der Gelenke durch eine Schaltvorrichtung (h) aufgehoben werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der bewegenden Kraft durch übersetzte, runde oder exzentrische Rollen («, b) erfolgt, wodurch das angetriebene Gelenk (beispielsweise ein künstliches Kniegelenk) eine größere Transmissibnsgeschwindigkeit erhält wie das antreibende Gelenk (z.B. Hüftgelenk).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Rolle (a) immer mit dem ruhenden Gelenkschenkel (z. B. go Oberkörper) des gesunden bzw. künstlichen Antriebsgelenks an dessen Drehpunkt fest

ν und umdrehbar verbunden ist, und Rolle (b) mit dem zu bewegenden Gelenkschenkel (z. B. Unterschenkel) am Drehpunkt des bewegbaren kranken oder künstlichen Gelenks fest verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während der zwangläufigen Gelenkbewegung die Zugorgane mit den Rollen (a, b) durch ein Sperrmittel, wie Schnappstift (h), Schraube oder Niet(s) so verbunden sind, daß die Zugorgane auf den Rollen nicht gleiten und sich auf denselben abwickeln können.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugorgane (c, c¹) zweckmäßig durch ein Verbindungsstück (g) verbunden, sind, welches bei zwangläufiger Gelenkbewegung mit der

' Rolle (a) durch Schnappstift (h) fest gekuppelt ist, während zur Aufhebung¹ der zwangläufigen Gelenkbewegung das Verbindungsstück (g) mit der, Rolle (α) durch Schnappstift (h) entkuppelt wird, so daß das Verbindungsstück in der, Rollnut gleiten kann.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Verbindungsstück (g) Stellöcher (r) vorgesehen sind, um den Zugorganen eine verschiedene Spannung geben zu können bzw. die Vor-

richtung nach dem erforderlichen Gelenk- ' winkel einstellen zu können. '<

y. Vorrichtung nach · Anspruch ι bis 6, ι dadurch gekennzeichnet, daß mit derselben j durch Kreuzen der Zugorgane eine entgegengesetzte Bewegung bzw. 'Wirkung erzielt i wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch
gekennzeichnet, daß die Übertragung der | bewegenden Kraft durch ein in sich verschiebbares, in seiner Längsrichtung federndes Gelenkviereck erfolgt, dessen zwei auf der einen schmalen Seite liegende Gelenkpunkte immer mit dem ruhenden Gelenkschenkel des gesunden bzw. künstlichen Antriebsgelenks zu beiden Seiten von dessen Drehpunkt in sagittaler Richtung fest montiert sind, während. die zwei gegenüberliegenden Gelenkpunkte an dem zu bewegenden Gelenkschenkel zu beiden Seiten vom Drehpunkt des zu bewegenden kranken oder künstlichen Gelenks fest montiert sind.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.