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Die vorliegende Erfindung betrifft
Bein- und Fußorthesenvorrichtungen,
die an Fuß und
Bein eines Patienten befestigt werden. Solche Vorrichtungen werden
verwendet, um zu therapeutischen Zwecken einen gleichbleibenden
Druck gegen den Fuß, die
Fußsohle
und das Sprunggelenk des Patienten aufrechtzuerhalten.
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BESCHREIBUNG
DES BEKANNTEN TECHNISCHEN STANDS
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Vorrichtungen dieser Art nach dem
bekannten technischen Stand ermöglichen
eine Vielfalt an Bein-, Sprunggelenk- und Fußstabilisierung unter Verwendung
von zweiteiligen Orthesenbaugruppen, die durch freie Gelenke aus
einem Elastomermaterial miteinander verbunden werden, wie es im
US-Patent 5 496 263 zu sehen ist, die es ermöglichen, daß sich das Sprunggelenk um
eine einzige Achse bewegt.
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Das Patent 5 486 157 legt ein Scharnier
am Scheitelpunkt eines konturierten Fersenabschnitts offen, um eine
freie Dorsalflexion und Plantarflexion zu ermöglichen, mit einem Drehpunkt
unterhalb der Scharniere für
die Inversion, Eversion, Pronation und Supination des Fußes. Diese
Referenz hat kein oberes Beinelement, das einen Endabschnitt eines
unteren Beinelements überlappt,
um eine Scharnierbaugruppe zum Arretieren zu bilden, die Scharnierbaugruppe
zum Festlegen des Winkels zwischen dem Fuß und dem Bein des Patienten,
um das obere Beinelement am Beinabschnitt zu befestigen und um das
untere Fußelement
des Fersenabschnitts an einem Fußeingriffsabschnitt zu befestigen.
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Ein anderer Orthesen-Schienenverband
wird im US-Patent 5 086 760 illustriert, das eine Stütze für ein anatomisches
Gelenk bereitstellt, das den Unterschenkel mit dem Fuß verbindet,
die selektiv eingestellt werden kann, um das Maß oder den Winkelbereich der
Dorsalflexion/Plantarflexion und der Inversion/Eversion des Fußes vorher
festzulegen. Solche Orthesengelenke sind ebenfalls in den US-Patenten 5 542 774
und 5 611 773 zu sehen.
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Im US-Patent 5 542 774 wird ein Gelenk
illustriert, das für
eine bequemere und therapeutische Verwendung einen austauschbaren
Nockenstößel aus
einem stoßdämpfenden
Material hat.
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Im Patent 5 611 773 ermöglichen
mehrere einstellbare Einsteckstifte für eine Sprunggelenk-Kappe eine
Stifteinstellung durch eine Bewegung innerhalb einer konturierten
Schwenkbahn durch entsprechendes Ausrichten mit einer Dorsalflexionsbegrenzungsöffnung oder
Plantarflexionsbegrenzungsöffnungen.
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Im US-Patent 4 934 355 ist zu sehen,
daß eine
Fußorthese
einen flexiblen Fersenschalenverbinder zu einem Beineingriffsabschnitt
hat. Die flexible Verbindung wird durch einen Elastomerblock zwischen
denselben gebildet.
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Die Patente 5 088 479 und 5 593 383
des Anmelders nach dem bekannten technischen Stand legen Orthesenvorrichtungen
offen, die gekennzeichnet sind durch einen einstellbaren Fußabschnitt,
der durch ein halbflexibles Fersenelement mit einem Beinabschnitt
verbunden wird.
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Das Patent 5 593 383 führt ein
Fußpolster mit
einer Befestigungsvorrichtung ein, um die Verwendbarkeit zu verbessern
und zu vereinfachen.
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Das Patent 5 088 479 legt eine grundlegende Sprunggelenk-
und Fußorthesenvorrichtung
offen, die eine einstellbare Länge
und Höhe
für den
Bein- bzw. den Fußabschnitt
hat.
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ZIELE UND
VORZÜGE
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Dementsprechend ist es ein Ziel der
vorliegenden Erfindung, eine Befestigungsvorrichtung und ein Verfahren
zum Herstellen einer solchen Vorrichtung bereitzustellen, um die
statische Anpassung des besonderen Bereichs der Dorsalflexions-
und Plantarflexionsbewegung oder statischen Position eines Patienten
zu ermöglichen.
Weitere Ziele der vorliegenden Erfindung sind, eine Befestigungsvorrichtung bereitzustellen,
der bequem eingestellt werden kann, durch die Verwendung einer Verbundscharnierbaugruppe,
die begrenzte Grade von Plantarflexion und Dorsalflexion in der
Sagittalebene gewährleistet.
Die Scharnierbaugruppe kann in einer spezifischen Position arretiert
werden, die eine gegebene Winkelbeziehung zwischen dem Beinabschnitt
und dem Fußabschnitt
definiert, während
ein Raum zwischen der Ferse und der Lagerung erhalten bleibt, der
für Patienten
mit Erkrankungen der hinteren Ferse empfehlenswert ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Ein einstellbarer Orthesen-Fußschienenverband
mit einem Beinabschnitt, einem Fußabschnitt und einem schrittweise
einstellbaren Fersenabschnitt, der dieselben miteinander verbindet.
Die schrittweise verstellbare Fersenbaugruppe zwischen dem Fuß- und dem
Beinabschnitt gewährleistet
eine einstellbare Winkelneigung zwischen denselben. Bein- und Fußeingriffsbänder aus
Gewebe werden verwendet, um den Bein- und den Fußabschhnitt am Fuß und Sprunggelenk
des Patienten zu befestigen. Diese Erfindung stellt eine Befestigungsvorrichtung bereit,
der durch die Scharnierbaugruppe, die an jedem Punkt innerhalb des
Sagittalebenenbewegungsbereichs arretiert werden kann, eine begrenzte
Plantarflexion und Dorsalflexion des Fußabschnitts der Sagittalebene
ermöglicht.
Diese Erfindung stellt außerdem
ein angewandtes Verfahren zum Einfügen der Erfindung in einen
kundenspezifisch gefertigten einstellbaren Orthesen-Fußschienenverband
bereit, unter Anwendung mehrerer Fertigungsschritte.
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BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Seitenriß des
einstellbaren Orthesen-Schienenverbands, angebracht an einem Patienten,
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2 ist
eine Endansicht des Bein-, Fuß- und
Fersenabschnitts mit der schrittweise verstellbaren Scharnierbaugruppe
innerhalb des Fersenabschnitts,
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3 ist
eine Draufsicht des Fußabschnitts mit
dem Fußpolster
in der Befestigungsvorrichtung,
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4 ist
ein Seitenriß der
Fußeingriffshülle in der
in 3 gezeigten Befestigungsvorrichtung,
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5 ist
ein Seitenriß des
Scharnier- und Stützelements
der Erfindung,
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6 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht
des Scharnier- und Stützelements,
wie es in 5 zu sehen
ist,
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7 ist
ein Seitenriß des
hergestellten Fuß- und
Beinabgusses, wobei die Scharnierbaugruppe der Erfindung zeitweilig
auf demselben angeordnet wird,
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8 ist
ein Seitenriß des
Fuß- und
Beinabgusses, wobei Montageblock-Abstandsstücke auf demselben angeordnet
werden,
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9 ist
ein Seitenriß des
Fuß- und
Beinabgusses, mit einem modifizierten Ablösestrumpf auf demselben,
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10 ist
ein Seitenriß des
Fuß- und
Beinabgusses, mit einer um denselben angeordneten, vakuumgeformten
erhitzten Kunstharzfolie,
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11 ein
Seitenriß des
Fuß- und
Beinabgusses, der das Schneiden und das Entfernen der maßgefertigten
Fuß- und
Bein-Stützabschnitte
illustriert,
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12 ist
ein Seitenriß eines
zusammengebauten, maßgefertigten
Orthesen-Fußschienenverbands
unter Verwendung der einstellbaren elastischen Verbindungsscharnierbaugruppe
der Erfindung, und
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13 ist
ein Seitenriß einer
alternativen Form der Erfindung, angewendet auf einen Knochengipsverband.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Unter Bezugnahme auf 1, 2, 3 und 4 der Zeichnungen ist zu sehen, daß der einstellbare
Orthesen-Schienenverband einen Fußabschnitt 10, einen
Beinabschnitt 11 und einen verbindenden Fersenabschnitt 12,
der sich zwischen denselben erstreckt, umfaßt. Der Beinabschnitt 11 hat
eine verbreiterte quer konturierte Beinstütze 13 mit einem ausgesparten
Kanal 14, der von einem Ende derselben nach innen geformt
wird. In der Praxis werden der Bein- und der Fußabschnitt aus plastischem Kunstharz
hergestellt, so daß sie
in die gewünschten Konturen,
die zum Eingriff mit dem Bein 15 eines Patienten erforderlich
sind, geformt oder vorgeformt werden können, wie es am besten in 1 der Zeichnungen zu sehen
ist.
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Der Fußabschnitt 10 hat
ein Fußpolster 16, das
mit einer allgemein rechteckigen Befestigungsbasis 17 verbunden
wird, wobei die Befestigungsbasis 17 ein an derselben befestigtes
elastisches Laufpolster 18 hat. Das Fußpolster 16 hat ebenfalls
eine allgemein rechteckige Konfiguration, wobei ein Bereich einer
verringerten Querabmessung bei 19 Paare von mit Zwischenraum
in Längsrichtung
angeordneten Öffnungslaschen 20 definiert,
wie es am besten in 3 der
Zeichnungen zu sehen ist. Eine Montagetasche 21 erstreckt
sich von der Unterseite des Fußpolsters 16 nach
innen, für
einen Eingriff des verbindenden Fersenabschnitts 12 zwischen
dem Fußpolster 16 und
der anstoßenden
Befestigungsbasis 17.
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Unter Bezugnahme auf 3 und 4 der Zeichnungen
ist nun ein Zehenverlängerungselement 22 zu
sehen und wird gegenüber
der Montagetasche 21 einstellbar am Fußpolster 16 befestigt.
Das Zehenverlängerungselement 22 hat
einen flachen Basisbereich 23 mit einem nach oben gedrehten, winklig
versetzten Endabschnitt 24. Die Zehenverlängerung 22 wird
positionierbar zwischen dem Fußpolster 16 und
der Befestigungsbasis 17 befestigt, durch einen Montageschlitz 25,
ausgerichtet zum Positionieren mit einstellbaren Befestigungselementen 26,
die sich vom Fußpolster 16 durch
die Befestigungsbasis 17 erstrecken und ein Verlängern des
gesamten Fußabschnitts 10 ermöglichen.
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Der verbindende Fersenabschnitt 12 umfaßt ein oberes
Beinelement 27 und ein unteres Fußelement 28, die beide
aus einer elastischen Metall-Legierung oder einem anderen geeigneten
Material bestehen. Das obere Beinelement 27 wird durch
mehrere Befestigungselemente F innerhalb des ausgesparten Kanals 14 in
der Beinstütze 13 befestigt
und hat ein gegliedertes konturiertes freies Ende bei 29. Das
Fußelement 28 steht
von der Montagetasche 21 des Fußpolsters 16 vor und
wird innerhalb derselben durch Paare von Befestigungselementen F
befestigt, die durch dieselbe in Ausrichtung mit selektiv festgelegten Öffnungen
in der Montagetasche 21 ineinandergreifen. Das Fußelement 28 hat
ein gegliedertes gekrümmtes
freies Ende bei 30. Die gegliederten gekrümmten freien
Enden 29 und 30 des Bein- bzw. des Fußelements
haben jeweils mit Zwischenraum in denselben angeordnete parallele
Einstellschlitze S, die in einer ausgerichteten Positionierung übereinander
liegen, wie es am besten in 5 der
Zeichnungen zu sehen ist.
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Unter Bezugnahme auf 1, 2, 5 und 6 der Zeichnungen ist nun zu sehen, daß durch
die überlappenden
bogenförmigen
Enden 29 und 30 eine Scharnierbaugruppe 31 gebildet
wird, wobei ein Scharnierblock 32 innerhalb des bogenförmigen freien
Endes 30 des Fußelements 28 positioniert
werden kann und dementsprechend in einer entgegengesetzt angeordneten,
zum Scharnierblock 32 ausgerichteten, Beziehung ein Druckkappenanschluß 33 mit
einer gekrümmten
Eingriffsfläche 34 über den ausgerichteten
Schlitzen S im gegliederten freien Ende 29 des Beinelements 27 positioniert
wird. Der Scharnierblock 32 und der Druckkappenanschluß 33 werden
durch ein Paar von Gewinde-Befestigungselementen 35 positionierbar
aneinander befestigt, die sich durch die ausgerichteten Öffnungen
A in denselben und die entsprechenden Schlitze S des Bein- bzw.
des Fußelements 27 und 28 erstrecken,
wie es hierin zuvor beschrieben wurde.
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Unter besonderer Bezugnahme auf 5 der Zeichnungen ist zu
sehen, daß die
Scharnierbaugruppe 31 einen wirksamen, durch die Strichlinien 28A und 28B gezeichneten,
Bewegungsbereich des Fußelements 28 im
Verhältnis
zum Beinelement 27 ermöglicht.
Es wird offensichtlich sein, daß der
in Strichlinien illustrierte relative Bewegungsbereich des Fußelements 28 durch
die übereinanderliegende ausgerichtete
Positionierung der jeweiligen länglichen
Schlitze und der Befestigungselemente 35 durch dieselben
in jedem der hierin zuvor beschriebenen Bein- und Fußelemente 27 bzw. 28 bestimmt wird,
wie es Fachleuten auf dem Gebiet offensichtlich und gut verständlich sein
wird. Es wird ebenfalls zu sehen sein, daß der in den Strichlinien 28A illustrierte einstellbare
Bewegungsbereich des Fußelements 28 auf
den Eingriff des bogenförmigen
freien Endes bei 29 mit dem zuvor erwähnten passenden bogenförmigen freien
Ende 30 des Fußelements 28 begrenzt
ist.
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Unter Bezugnahme auf 1 und 3 der Zeichnungen
wird nun zu sehen sein, daß ein
Fußeingriffshüllenbereich
illustriert wird, der das Fußpolster 16 und
Paare von Fußbefestigungsbändern 41A & 41B und 42A & 42B umfaßt, die
sich von den entsprechenden Öffnungslaschen 20 erstrecken
und an denselben befestigt werden. Jedes der Bänderpaare 41A & 41B und 42A & 42B wird
durch Klettverschlußmaterial
HL auf den jeweiligen Bänderpaarenden,
die sich von denselben nach innen erstrecken, lösbar aneinander befestigt.
Jedes der Bänderpaare 41 und 42 wird
bei 43 bzw. 44 gepolstert, um so in einer Überlappungsbeziehung
zueinander um den Fuß 45 eines
Patienten in Eingriff gebracht werden zu können. Es ist zu sehen, daß sich ein
Paar von gepolsterten Stützenbändern 46A & 46B und 47A & 47B von
der Beinstütze 13 erstreckt.
Das Beinstützenband 46A hat
einen gepolsterten Abschnitt 47 und wird durch ein Befestigungselement
F an der Beinstütze 13 befestigt.
Die Bänder 46A & 46B werden
durch Klettverschlußmaterial
HL auf ihren jeweiligen Enden einstellbar aneinander befestigt.
Die Beinstützenbänder 47A und 47B haben
ebenfalls einen gepolsterten Abschnitt bei 48 und Klettverschlußmaterial
HL an ihren jeweiligen Enden.
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Die Bandpolsterabschnitte 47A und 47B werden
durch jeweilige Befestigungselemente 50 und einstellbare
Halterbaugruppen 51 an der Beinstütze 13 befestigt.
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Unter Bezugnahme auf 5 und 7 bis 11 der Zeichnungen ist nun
eine alternative Verfahrensform der Erfindung zu sehen, bei der
mehrere Fertigungsschritte stattfinden, beginnend mit einem 3D-Abguß 52 von
Bein und Fuß 45 des
Patienten. Der Abguß 52 wird
geformt durch Herstellen einer Negativform des Beins, wie es für Fachleute
auf dem Gebiet gut zu verstehen ist, und erfordert dementsprechend
keine zusätzliche
Erläuterung
desselben. Der Abguß 52 wird
auf einem Stütz-
und Vorbereitungswerkzeug T angeordnet, wobei der Abguß 52 in einer
erhöhten
erreichbaren Position befestigt wird. Eine maßgefertigte Orthese 54,
wie sie am besten in 12 der
Zeichnungen zu sehen ist, soll durch ein Vakuumformverfahren geformt
werden, das mit der Vorbereitung des Abgusses 52 beginnt.
Zuerst werden die benötigten
Freiraumflächen
auf dem Abguß 52 aufgebaut,
um sich an Knochenvorsprünge
des Fußes
des Patienten anzupassen. Danach wird der Abguß 52 abgesandet und
geglättet,
um eine zugerichtete Oberfläche
bereitzustellen. Danach werden Entwurfslinien L für die geplante
maßgefertigte
Orthese 54 hinzugefügt.
Die Scharnierbaugruppe 31 der Erfindung wird typischerweise
zeitweilig durch Bänder 53 auf
dem Abguß 52 angeordnet,
um die Befestigungspunkte für
dieselbe festzulegen, wie es am besten in 7 der Zeichnungen zu sehen ist. Danach
werden an den Befestigungspunkten Abstandsstücke 56 und 57 an
dem Abguß 52 befestigt,
zur Bildung der tatsächlichen
Befestigungstaschen P zum Positionieren und Befestigen der Scharnierbaugruppe 31 innerhalb
der maßgefertigten
Orthese 54, wie es in 8 der
Zeichnungen zu sehen ist.
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Unter Bezugnahme auf 9 der Zeichnungen wird nun ein Ablösestrumpf 58 über den
Abguß 52 gezogen
und am Stützwerkzeug
T befestigt. Beim Vakuumformverfahren wird, wie es Fachleuten auf dem
Gebiet gut bekannt ist, eine Folie eines Kunstharzmaterials 59 (Polypropylen)
zum Erweichen erhitzt und danach auf dem Ablösestrumpf 58 über und um
den vorbereiteten Abguß 52 aufgebracht.
Danach wird über
das Werkzeug T ein Vakuum über
der Oberfläche
des Abgusses 52 angewendet und zieht die Kunstharzfolie 59 eng
um den Abguß 52,
wie es in 10 der Zeichnungen
illustriert wird.
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Unter Bezugnahme auf 11 der Zeichnungen wird nun danach die
Kunstharzfolie 59 längs konturierter,
auf der Formoberfläche
S angebrachter, Leitlinien L2 aufgeschnitten, welche die maßgefertigte
Orthese 54 in einen maßgefertigten
Beinabschnitt 60 und einen maßgefertigten Fußabschnitt 61 mit den
hierin zuvor beschriebenen Befestigungstaschen definieren. Danach
wird die Scharnierbaugruppe 31 durch Einschieben derselben
in die jeweiligen Taschen befestigt, wobei Befestigungselemente,
die nicht gezeigt werden, die maßgefertigten Bein- und Fußabschnitte 60 und 61 an
den hierin zuvor beschriebenen Montagebefestigungstaschen verbinden,
die bei dem Vakuumformverfahren geformt wurden. Schließlich werden
Befestigungsbänderpaare 62 und 63 am
maßgefertigten
Orthesen-Beinabschnitt 60 befestigt und vervollständigen die
Baugruppe, wie es in 12 der
Zeichnungen zu sehen ist. Solche maßgefertigten Orthesen 54 passen
typischerweise in einen modifizierten Schuh 64, der in den
Strichlinien von 12 der
Zeichnungen gezeigt wird, wobei die hierin zuvor beschriebenen Bänderpaare 62 und 63 die
maßgefertigte
Orthese 54 am Patienten halten.
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Es wird ebenfalls offensichtlich
sein, daß die Scharnierbaugruppe 31 der
Erfindung in anderen therapeutischen Behandlungssituationen verwendet werden
kann, wie beispielsweise mit einem typischen Beingipsverband für die Behandlung
von gebrochenen Knochen, wie es in 13 der
Zeichnungen zu sehen ist. Ein maßgefertigter Knochengipsverband 65 zum
Immobilisieren des Beins 66 eines Patienten, der die Heilung
von gebrochenen Knochen ermöglicht,
kann durch die Verwendung der Scharnierbaugruppe 31 geformt
werden. Bei diesem zur Veranschaulichung ausgewählten Beispiel wird der maßgefertigte
Knochengipsverband 65 um das Bein 66 des Patienten
und an demselben geformt, nachdem der Knochen gerichtet worden ist.
Der Knochengipsverband 65 wird typischerweise geformt durch
Aufbauen mehrerer Lagen aus einem Textilmaterial, getränkt mit
einem härtenden
Medium, wie beispielsweise Gips. Wenn der Knochengipsverband 65 geformt
wird, wird die Scharnierbaugruppe 31 der Erfindung eingefügt, um so
eine einstellbare Beziehung zwischen einem oberen Beinabschnitt 67 des
Knochengipsverbands und einem unteren Fußabschnitt 68 des
Knochengipsverbands zu gewährleisten.
Die Scharnierbaugruppe 31 wird modifiziert durch das Hinzufügen von
quer verlaufenden Gipsverbandlaschen T, die (nur zu Illustrationszwecken)
als sich vom oberen Abschnitt 27 erstreckend in Strichlinien gezeigt
werden und während
des Gipsverband-Einfügungsverfahrens
eine zusätzliche
strukturelle Stabilisierung des Scharnierbaugruppe 31 gewährleisten.
Außerdem
können
sich zusätzliche
Laschen, die nicht gezeigt werden, in längsgerichteten Winkeln vom
unteren Fußelement 28 erstrecken,
um das Einfügungsverfahren
des unteren Gipsverbandabschnitts 66 des Knochengipsverbands 65 zu unterstützen, wie
es Fachleuten auf dem Gebiet der Herstellung von Gipsverbänden anwendbar
und vertraut sein wird, wobei ein getränktes Textilmaterial über den
Laschen verwoben und überlappt
werden kann, was wieder die Stabilisierung der Scharnierbaugruppe 31 innerhalb
des Knochengipsverbands 65 unterstützt, wie es Fachleuten auf
dem Gebiet offensichtlich sein wird. Diese Anwendung der Scharnierbaugruppe 31 der
Erfindung wendet sich den Ausfällen
typischer Knochengipsverbände
des bekannten technischen Stands an dem Biegungsabschnitt zwischen
dem Bein- und dem Fußabschnitt 67 bzw. 68 des
Knochengipsverbands zu, die häufig sind.
Außerdem
wird die Scharnierbaugruppe 31 ein schrittweises Einstellen
der Biegung des Knochengipsverbands ermöglichen, wie es durch das Behandlungsprotokoll
erforderlich wird, was bislang nur durch ein erneutes Verbinden
des Beins des Patienten oder ein erneutes Ausstatten mit einer weniger durchführbaren
Orthesenkonfiguration erreicht werden konnte, wie es Fachleuten
auf dem Gebiet gut bekannt und verständlich sein wird.
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Es wird folglich zu erkennen sein,
daß ein neuer
und neuartiger gegliederter Sprunggelenk- und Fußorthesen-Schienenverband und
ein Herstellungsverfahren illustriert und beschrieben worden sind,
und es wird Fachleuten auf dem Gebiet offensichtlich sein, daß verschiedene
Veränderungen
und Modifikationen an denselben vorgenommen werden können, ohne
vom Rahmen der Erfindung abzuweichen.