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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entlasten des Knies
des menschlichen Körpers.
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Angesichts
der steigenden Lebenserwartung ist die Alters-Knie-Arthrose zu einer
weit verbreiteten Krankheit geworden, deren Ursache bisher noch
ungeklärt
ist. Möglichkeiten,
die Krankheit zu heilen, ihren Fortgang aufzuhalten oder zu verlangsamen,
gibt es noch nicht. Die gegenwärtige
Therapie besteht hauptsächlich
in einer Schmerzlinderung durch Medikamente, die jedoch teilweise
ernste Nebenwirkungen haben.
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Eine
weitere Möglichkeit
ist der Ersatz des natürlichen
Kniegelenkes durch ein Kunstgelenk zum Beispiel aus Keramik. Auf
diese Möglichkeit
wird man nur in allerletzter Not zurückgreifen.
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Eine
weitere Möglichkeit
zur Entlastung des Kniegelenkes bestünde auch darin, oberhalb und
unterhalb des Kniegelenkes Bolzen quer durch den Oberschenkelknochen
beziehungsweise Unterschenkelknochen zu setzen und die Bolzen mit
einer Gelenkstruktur miteinander zu verbinden. Jedoch besteht hier
eine hohe Infektionsgefahr.
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Aus
der FR-2802801-A1 ist eine Orthese bekannt, die die gesamte Beinstruktur
und insbesondere das Kniegelenk von dem Gewicht des Körpers entlastet.
Diese Orthese weist zwei Fußplatten
auf, auf die der Patient aufsteigen kann, ferner eine Manschette
unterhalb des Kniegelenkes und oberhalb des Kniegelenkes und schließlich eine
Becken/Hüftstruktur,
die einen Be ckengurt aufweist, wobei zwischen dem Beckengurt, den
Manschetten und den Fußplatten
eine Gelenkstruktur aus Stäben
und Gelenken vorgesehen ist, die den Bewegungen des Oberschenkels
und des Unterschenkels beim Gehen des Patienten folgt. Diese Orthese
ist allerdings mechanisch sehr aufwendig und dürfte für den Alltagsgebrauch nicht
tauglich sein; sie wurde seinerzeit entwickelt, Infanteristen beim
Marschieren zu unterstützen.
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Es
sind fernerhin gelenkige Kniestützen
bekannt, die eine obere Manschette oberhalb des Kniegelenkes und
eine untere Manschette unterhalb des Kniegelenkes aufweisen, die
mehr oder minder fest jeweils den Oberschenkel beziehungsweise den
Unterschenkel umfassen, und die mit einer gelenkigen Stützkonstruktion
miteinander verbunden sind, deren Gelenkachse der Gelenkachse des
Knies entspricht. Jedoch sind von Manschetten umschlungene Muskeln
stets etwas dehnbar und geben etwas bei einer Kraftausübung nach.
Da sich die Manschetten jedoch bei der Bewegung des Fußes vertikal
wie auch zu den Seiten auf der Haut, dem Unterhautgewebe und den
darunter liegenden Muskeln verschieben können, können die Kräfte vom Oberschenkel zum Unterschenkel
nicht zuverlässig übertragen
werden, wobei zusätzlich
noch eine Verschiebung der Gelenkachse der Manschette in Bezug zu
der Knieachse auftreten kann. Da außerdem die von den Manschetten
benutzten Muskeln nicht Gewicht von einem tiefer gelegenen Knochen
abnehmen oder übertragen
können,
sondern diesen Vorgang auf die gegenüber liegenden Knochen ausüben, an
welchem ihre Sehnen ansetzen, kann keine wirkliche Entlastung des
Kniegelenkes erreicht werden. Ein großer Nutzen solcher Vorrichtungen
zur Entlastung des Kniegelenkes mit Manschetten muss daher bezweifelt werden,
auch wenn die mechanische Konstruktion solcher Vorrichtungen zur
Entlastung des Kniegelenkes relativ einfach ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Entlastung
des Kniegelenkes mit Manschetten anzugeben, mit denen das Gewicht vom
Oberschenkel auf den Unterschenkel unter Schonung des Kniegelenkes
wirkungsvoll umgeleitet werden kann.
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Diese
Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch
die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
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Demnach
wird die obere Manschette so ausgelegt, dass sie unmittelbar unterhalb
des kleinen Höckers
(Trochanter minor), das heißt
des im Oberschenkelhals innen liegenden Knöchelvorsprunges anlegbar ist.
Die untere Manschette ist formmäßig an die
unteren Knochenvorsprünge
des Unterschenkels, insbesondere an den Vorsprung des Schienbeinknochens
(Tibia) angepasst und stützt
sich auf diesen Vorsprüngen
beziehungsweise dem Tebia-Knöchel ab.
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Die
beiden Manschetten sind über
eine gelenkige Stützstruktur
miteinander verbunden, deren Gelenkachse in der Gelenkachse des
Knies gelegen ist, wobei gegebenenfalls noch Einstellvorrichtungen vorgesehen
sind, um die Gelenkachse der gelenkigen Stützstruktur optimal an die Gelenkachse
des Knies anzupassen.
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Die
Stützstruktur
liegt zumindest auf einer Seite eines Beines, vorzugsweise der Innenseite, kann
jedoch auch an der Außenseite
oder an beiden Seiten des Beines gelegen sein, wobei Letzteres bevorzugt
wird, wenn die Arthrose schon relativ weit fortgeschritten ist.
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Mit
einer solchen Konstruktion für
eine Vorrichtung zum Entlasten des Knies beziehungsweise Kniegelenkes
kann eine annähernd
optimale Entlastung erfolgen. Die obere Manschette liegt direkt
unterhalb des Glutaeus maximus und nimmt Gewicht von allen darunter
liegenden Muskeln ab. Diese Manschette liegt nicht im Bereich von
Muskelsehnen, die direkt zum Unterschen kel verlaufen, wie dieses
bei herkömmlichen
Manschetten der Fall ist, die auch aus diesem Grunde den Unterschenkel
beziehungsweise das Kniegelenk nicht entlasten können. Der Gesäßbackenmuskel
(Glutaeus maximus) und die schräg
nach oben verlaufenden Adduktoren haben ihren Ansatz jeweils am
Oberschenkel und stehen nicht mit dem Unterschenkel in Verbindung.
Wird demnach die obere Manschette, die am unteren Rand des Gesäßbackenmuskels
anliegt, nach oben gezogen, so ergibt sich eine gewisse Hebung des Oberschenkels,
wodurch eine Entlastung des Kniegelenkes, wenn auch keine vollständige Entlastung, eintritt.
Durch entsprechende Auslegung der gelenkigen Stützstruktur zwischen den beiden
Manschetten kann diese Teilentlastung entsprechend eingestellt oder,
bei einer Variation der Länge
der Stützkonstruktion
auch variabel eingestellt werden. Die Körperteile, die bei dieser Vorrichtung
eine völlige
Gewichtsbelastung behalten und zur Entlastung des Kniegelenkes beitragen
können,
sind somit der obere Teil des Oberschenkels, die obere Manschette,
die Stützstruktur,
die untere Manschette mit dem Knöchelübertragungskörper, das
Knöchelgelenk
und natürlich die
Fußknochen.
Eine teilweise Gewichtsentlastung ergibt sich in dem Oberschenkelbereich,
welcher sich unterhalb der oberen Manschette und am Kniegelenk befindet.
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Die
erwähnte
Variation der Gewichtsentlastung führt zu einer Verringerung der
Kniebelastung, wenn die totale Länge
der Stützkonstruktion
verlängert
wird; verkürzt
man diese Länge,
so übernehmen die
Streben weniger Gewichtsdruck und mehr Druck verbleibt an den Gelenkoberflächen. Anzumerken
ist, dass das Knöchelgelenk
am unteren Ende des Unterschenkels bei einer solchen Strebenkonstruktion
keiner größeren Gewichtsbelastung
ausgesetzt ist. Außerdem
ist dieses Knöchelgelenk
fast nie von symptomatischer Gelenkarthrose befallen.
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Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Die
Erfindung ist in Ausführungsbeispielen anhand
der Zeichnung näher
erläutert.
In dieser stellen dar:
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1:
eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Entlasten des
Knies des menschlichen Körpers
gemäß der vorliegenden
Erfindung, mit einer Manschettenanordnung aus einer oberen Manschette
und einer unteren Manschette;
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2:
eine schematische Aufsicht auf die obere Manschette;
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3a und 3b:
jeweils eine schematische Ansicht einer Einstellvorrichtung für die obere Manschette
in zwei unterschiedlichen Positionen;
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4:
eine schematische Darstellung einer variierten Ausführung einer
Vorrichtung zur Entlastung des menschlichen Knies; und
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5a bis 5c:
jeweils eine schematische Vorderansicht, eine Seitenansicht und
eine Aufsicht der unteren Manschette.
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In 1 ist
sehr schematisch eine Vorrichtung zum Entlasten des Knies eines
Menschen in Form einer Manschettenanordnung dargestellt. Die Manschettenanordnung
weist eine obere Manschette 1, eine untere Manschette 2 sowie
eine Stützstruktur zwischen
diesen beiden Manschetten auf, die auf der Innenseite und Außenseite
des Beines gelegene obere Streben 3 und untere Streben 4 aufweist.
Die oberen Streben 3 sind z. B. Metallrohre und erstrecken
sich von der oberen Manschette 1 in Richtung bis in den
Bereich des Kniegelenkes und sind jeweils über ein Gelenk 5 mit
dem oberen Ende der unteren Stützen 4 verbunden,
die an ihren unteren Enden mit der unteren Manschette 2 fest
gekoppelt sind. Das Gelenk 5 hat eine Gelenkachse 6,
die hier strichpunktiert dargestellt ist und so eingestellt ist,
dass sie mit der Kniegelenkachse des Menschen zusammenfällt.
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In
der schematischen Ansicht der 1 ist ferner
der Oberschenkel 7 mit dem Oberschenkelknochen 8,
der Unterschenkel 9 mit dem Schienbeinknochen (Tibia) 10 schematisch
dargestellt, wobei die Kniescheibe 11 angedeutet ist. Die
obere Manschette 1 wird im Bereich des Gesäßbackenmuskels (Glutaeus
maximus) knapp unterhalb des an der Innenseite des Oberschenkels
gut fühlbaren
so genannten kleinen Höckers 12 (Trochanter
minor) angelegt; die untere Manschette 2 ist an die Form
des Unterschenkelknochens im Bereich des Sprunggelenkes, insbesondere
an die Form des Tibiaknöchels 13 angepasst
und stützt
sich auf diesem ab.
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Im
Bereich der oberen Streben 3 ist bevorzugt noch eine Einstelleinrichtung 14 vorgesehen, mit
der die Länge
der jeweiligen oberen Streben zwischen der oberen Manschette 1 und
der Gelenkachse 6 verkürzt
oder verlängert
werden kann. Vorzugsweise ist auch für die unteren Streben 4 eine
Einstelleinrichtung 15 angeordnet, mit der die unteren
Streben 4 so verlängert
beziehungsweise verkürzt
werden können,
dass der Abstand zwischen der unteren Manschette 2 und
der Gelenkachse 6 so justiert werden kann, dass diese Gelenkachse
mit der Kniegelenkachse zusammenfällt. Diese Einstellung ist
in der Regel nur einmal vorzunehmen.
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In 1 ist
eine Manschettenanordnung gezeigt, bei der sowohl auf der Innen-
als auch auf der Außenseite
von Unter- und Oberschenkel Streben angeordnet sind. Diese Konstruktion
ist beispielhaft. Es ist durchaus möglich, lediglich eine Stützstruktur aus
einer oberen und einer unteren Strebe vorzugsweise an der Innenseite
des Beines vorzusehen. Auch eine Stützstruktur lediglich auf der
Außenseite von
Ober- und Unterschenkel ist möglich.
Ebenso ist es möglich,
die beiden oberen Streben 4 zu überkreuzen, sodass jede Strebe
von der Innen- zur
Außenseite
des Oberschenkels und umgekehrt verläuft. Auch wenn in 1 die
oberen und unteren Streben als gerade Stücke dargestellt sind, ist es
selbstverständlich
möglich,
diese Streben etwa an die Kontur des Ober- und Unterschenkels anzupassen,
wie dieses in 4 gezeigt ist. Weitere Varianten
liegen im Rahmen der Erfindung, solange die Ausbildung und Lage
der beiden Manschetten beibehalten wird.
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Vorteilhafterweise
wird knapp unterhalb des Knies eine Hilfsmanschette 16 angelegt,
die die Manschettenanordnung umgreift und die dortigen Streben sicher
am Platz hält.
Eine solche Hilfsmanschette kann natürlich auch noch an anderen
Orten, etwa im Bereich knapp oberhalb des Knies angelegt werden,
sodass stets sichergestellt ist, dass die Gelenkachse 6 der
Stützstruktur
mit der Kniegelenkachse zusammenfällt.
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In 2 ist
schematisch eine Aufsicht auf die obere Manschette 1 dargestellt.
Die Manschette besteht aus einem zwischen 7 und 10 cm breiten Band aus
flexiblem, jedoch vorzugsweise nicht elastischem Material in einer
oder mehreren Lagen, mit dem an bestimmten Punkten die oberen Enden
der oberen Streben 3 befestigt sind. Wenn, wie in 1 gezeigt,
zwei am Oberschenkel innen und außen liegende Streben 3 verwendet
werden, müssen
diese so an dem Band befestigt sein, dass sie sich bei um den Oberschenkel
geschnallten Band direkt gegenüber
liegen. Das Band 21 kann zur Verstärkung noch quer zu seiner Längsrichtung
verlaufende Verstärkungsstäbe 22 zum
Beispiel aus Kunststoff oder Metall aufweisen. Das Band ist noch
mit einem Klettverschluss 23 versehen, um die obere, um
den Oberschenkel geschnallte Manschette 1 in ihrer Lage
zu fixieren. Anstelle eines Klettverschlusses kann jeder geeignete
Verschluss verwendet werden, so zum Beispiel ein Verschluss mit
Haken auf der einen und Ösen
auf der anderen Seite, mit entsprechenden Haken- und Ösenleisten
etc.
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Die
Einstelleinrichtung 14 zum Verlängern beziehungsweise Verkürzen der
oberen Strebe 3 kann vielfältig aufgebaut werden. Eine
einfache Variante ist in den 3a und 3b gezeigt.
Die obere Strebe 3 geht im oberen Ende in ein Rohr 31 über, in dessen
Innenwand ein Linksgewinde 32 eingeschnitten ist. In dieses
Linksgewinde ist ein Bolzen 33 eingeschraubt, wobei der
Bolzen 33 hierzu mit einem Einstellknopf 34 versehen
ist, der manuell betätigt werden
kann. Mit dem Bolzenschaft ist drehbar ein U-Eisen verbunden, in
das das Band 21 der Manschette 1 eingefügt ist.
Durch Verdrehen des Bolzens 33 mit Hilfe des Einstellknopfes 34 kann
die Gesamtlänge
der oberen Strebe 3 vergrößert beziehungsweise verringert
werden, wodurch die Lage der oberen Manschette 1 an dem
Oberschenkel verstellt werden kann: Je höher die Manschette ausgefahren
ist, desto näher
liegt die obere Manschette an dem Trochanter minor oder über dem
Gesäßbackenmuskel, wodurch
eine größere Kraft
von dem Oberschenkel auf den Unterschenkel übertragen und damit das Knie
stärker
entlastet werden kann. In 3b ist
die Einstelleinrichtung in einer Position gezeigt, in der die obere
Manschette ganz nach oben verschoben ist.
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Aus
medizinischer Sicht ist es im Übrigen nicht
erstrebenswert, das Knie total zu entlasten und damit Schmerz durch
die Arthrose vollständig
zu beseitigen. Vielmehr ist es geraten, noch eine gewisse Belastung
einzustellen und damit einen gewissen Schmerz hinzunehmen, damit
eine Erneuerung des Gewebes, insbesondere des durch die Arthrose
geschädigten
Gelenkknorpels, durch Stimulation ermöglicht wird.
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In 4 ist
schematisch eine Manschettenanordnung ähnlich der in 1 angegeben,
wobei die oberen und unteren Streben zu beiden Seiten von Ober-
und Unterschenkel an die Kontur dieser Schenkel angepasst sind.
Die Einstelleinrichtung zum Verlängern
beziehungsweise Verkürzen
der oberen Strebe ist in diese integriert. Die obere Strebe 3 besteht
aus vier Segmenten 3-1, 3-2, 3-3 und 3-4. Das
erste hohle Rohrstück 3-1 ist
an ihrer Oberseite mit einem Keil 36 verbunden, der mit
der oberen Manschette 1 zum Beispiel mit Hilfe von Schrauben, durch
Schweißen
oder dergleichen verbunden ist. In dem rohrförmigen Teil 3-1 ist
eine Schraubenfeder 37 angeordnet. In dem ersten Teil 3-1 greift
das zweite Rohrteil 3-2 ein, das auf die Schraubenfeder 37 wirkt. Das
Teil 3-2 besitzt an seinem unteren Ende ein Rechtsgewinde,
auf das eine Muffe 38 aufgeschraubt ist. Der untere Teil
dieser Muffe ist mit einem Linksgewinde ausgestattet, das in einem
Linksgewinde mit dem dritten Rohrteil 3-3 zusammenwirkt.
Das vierte Rohrteil 3-4 wird über das Teil 3-3 geschoben
und mit diesem zum Beispiel über
einen Bolzen verbunden.
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Durch
Verdrehen der Muffe 38 kann die gesamte Rohrverbindung
zwischen der oberen Manschette und dem Gelenk 5 verkürzt oder
verlängert werden,
um dementsprechend die Belastung des Knies einzustellen. Eine Grundeinstellung
kann zum Beispiel dadurch erfolgen, dass die miteinander zusammen
wirkenden Rohrteile zunächst
durch Bolzen miteinander verbunden werden.
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Durch
die Schraubenfeder 37 können
kleinere Längenänderungen
der Manschettenanordnung bei der Bewegung des Patienten ausgeglichen
werden.
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In
den 5a, 5b und 5c ist
die untere Manschette 2 in Verbindung mit den Vorsprüngen 13 des
Unterschenkelknochens, insbesondere des Tibiaknöchels dargestellt. Die untere
Manschette wird, wie dieses zum Beispiel in der Zahnheilkunde Verwendung
findet, mit Hilfe eines Plastik-Abdruckes als Plastik- oder Metallkraftübertragungskörper angefertigt.
Die Manschette ist im Wesentlichen schalenförmig und nach hinten offen
und stützt
sich, wie auch aus 1 zu entnehmen, an den Schienbeinknöcheln 13 und
auch an den gegenüber
liegenden Knö cheln 13 mit
jeweils schrägen
Anlageflächen
ab. Mit der Manschette sind, wie in 5a schematisch
angedeutet, die unteren Streben 4 fest verbunden. Die untere
Manschette 2 weist auf den gegenüberliegenden Seiten zwei nach
unten ragende Arme 41 auf, deren Innenseiten entsprechend
dem Abdruck an die Form der vorspringenden Knöchel 13 des Unterschenkels
angepasst sind. Die untere Manschette 2 weist zwei nach
hinten gerichtete Arme 42 auf, die auf gegenüber liegenden
Seiten des Unterschenkels gelegen sind und mit einer Verbindung,
zum Beispiel einem Verbindungsbolzen 43, miteinander verbunden
sind. Die Arme 41 sollen so weit nach hinten reichen, dass
durch die Verbindung 43 insbesondere die Achillessehne
des Fußes
nicht irritiert wird. Ebenso ist es möglich, die Innenseite der unteren
Manschette mit einem geeigneten Material auszupolstern, um Druckstellen
oder Reizungen der Haut zu vermeiden.
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Der
obere Rand der unteren Manschette 2 kann mit Nuten 44 versehen
sein, in die entsprechende Zapfen eines Verbindungsgliedes zwischen
den unteren Streben 4 eingreifen.
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Mit
der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Entlasten des Knies des
menschlichen Körpers
angegeben, die zwei Manschetten, nämlich eine oberhalb des Knies
gelegene obere Manschette und eine untere, unterhalb des Knies gelegene
Manschette aufweist, die miteinander durch eine Verbindungsstruktur
verbunden sind, deren Gelenkachse mit der Gelenkachse des Knies
korrespondiert. Entscheidend ist, dass die obere Manschette so ausgebildet ist,
dass sie etwa im Bereich des Gesäßbackenmuskels
angelegt werden kann, und dass die untere Manschette sich auf den
seitlich vorspringenden Knöcheln
des Unterschenkels, insbesondere auf dem Tibiaknöchel abstützt. Nur hierdurch ist eine
ausreichende Kraftübertragung
zwischen dem Oberschenkel und dem Unterschenkel möglich, und
damit auch eine Gewichtsentlastung des Knies.