DE102008011977A1

DE102008011977A1 - Hüftgelenkorthese

Info

Publication number: DE102008011977A1
Application number: DE102008011977A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kohn; Andreas Dipl.-Ing. Markschies (FH); Gunar Liebau; Rainer Dipl.-Ing. Dr. med. Bader; Wolfram Prof. Dr. med. habil. Mittelmeier; Tobias Dipl.-Ing. Lindner (FH)
Original assignee: Liebau Orthopadietechnik GmbH; LIEBAU ORTHOPAEDIETECHNIK GmbH; MEDIZINTECHNIK ROSTOCK GmbH; Universitaet Rostock
Current assignee: Liebau Orthopadietechnik GmbH; LIEBAU ORTHOPAEDIETECHNIK GmbH; MEDIZINTECHNIK ROSTOCK GmbH; Universitaet Rostock
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2008-02-29
Publication date: 2009-09-10

Abstract

Die Hüftgelenkorthese dient zur Prävention von Hüftgelenksluxationen nach Implantation von Hüftendoprothesen. Aufgabe der Erfindung ist die Optimierung einer hüftorthetischen Versorgung hinsichtlich luxationspräventiver Eigenschaften. Die einfach zu bedienende Vorrichtung soll, nach Voreinstellung durch den Orthopädietechniker, durch den Patienten selbst gehandhabt werden. Außerdem soll eine bessere Anpassung an das Becken des Patienten erfolgen. Die erfindungsgemäße Hüftgelenkorthese, bestehend aus einem Hüftgurt, einem Oberschenkelgurt und einem Orthesengelenk, welches den Hüftgurt mit dem Oberschenkelgurt verbindet, sowie einem Elektrostimulationsgerät ist dadurch gekennzeichnet, a. dass der Hüftgurt aus mindestens drei Teilen in Form von Schalenelementen (1) besteht, welche auf einem Verbindungselement verschiebbar angeordnet und dort fixiert sind, b. dass das Orthesengelenk einen einstellbaren, progressiven Widerstand besitzt, der bei Extrempositionen gegen die Bewegung des Patienten arbeitet, und c. dass das Elektrostimulationsgerät (3) an einem Schalenelement (1) angebracht ist, wobei Beginn und Ende der Stimulation durch einen vom Gang- bzw. Bewegungszyklus abhängigen Schalter gesteuert und dadurch zyklenadaptiert die gelenknahe Muskulatur stimuliert wird.

Description

Die Hüftgelenkorthese dient zur Prävention von Hüftgelenksluxationen nach Implantation von Hüftendoprothesen.
[Stand der Technik]
Die Implantation von Hüftendoprothesen und vor allem deren Wechseloperationen stellen ein sehr großes Aufgabengebiet in der Orthopädie dar. Allein in Deutschland finden jährlich ca. 180.000 Hüftendoprothesen-Erstimplantationen und ca. 20.000 Hüftendoprothesen-Wechseleingriffe statt.
Die Funktionstüchtigkeit dieser Endoprothesen erfordert neben adäquaten Implantaten und Operationstechniken auch eine konsequente und umfangreiche postoperative Versorgung. Diese Phase dauert gewöhnlich ca. 3–6 Monate. In dieser Zeit kann es aber auch zu Komplikationen kommen. Die frühe Luxation (Ausrenkung) der endoprothetisch versorgten Hüfte infolge mangelnder Stabilität des künstlichen Gelenks und insuffizienter umgebender Muskulatur stellt dabei mit ca. 10.000 Fällen pro Jahr eine der Hauptursachen in Deutschland dar. Die Luxation des Hüftgelenks ist schmerzhaft und verzögert den Heilungsverlauf. Durch eine verlängerte Immobilisation besteht außerdem eine erhöhte Gefahr für das zusätzliche Auftreten von Komplikationen wie Thrombose, Lungenembolie oder Dekubitus.
Luxationsfolgen können zu einer dauerhaften Beeinträchtigung des Patienten führen und bei wiederholter Luxation kann ein Folgeeingriff erforderlich werden. Um ein schmerzhaftes Luxieren des Gelenkes zu verhindern, erhalten gefährdete Patienten für die kritische, postoperative Phase eine spezielle äußere Stützung, eine sogenannte Hüftorthese. Diese begrenzt bestimmte Extrempositionen von Bewegungsabläufen, bei denen besonders hohe Luxationsraten beobachtet werden und verleiht dem Patienten zudem Stabilität und Sicherheit.
Derlei Hüftorthesen sind hinlänglich bekannt. So wird z. B. in der Druckschrift EP 1161210 B1 eine Beckenstütz- und Gehhilfevorrichtung offenbart, welche aus einem Rumpfstützelement und einem Oberschenkelverbindungselement besteht, die durch ein Drehgelenk zwischen einer oberen Verbindungsplatte und einer unteren Verbindungsplatte gekoppelt sind. Das Drehgelenk ist in einer Position gegenüber dem Hüftgelenk des Benutzers angeordnet. Eine elastische Einrichtung in Form einer Spiralfeder übt auf die untere Verbindungsplatte ein abnehmendes, nach vorne gerichtetes Drehmoment aus, wenn der Benutzer einen Schritt durch Anheben des Oberschenkels ausführt. Dadurch wird der Benutzer dabei unterstützt, das Bein beim Ausführen eines Schrittes anzuheben. Eine Spiralfeder unterstützt die Hüftbeugemuskeln durch Verstärken der Hubkraft der Oberschenkelmuskeln, wenn die Beinbewegung beim Gehen initiiert wird. Diese Vorrichtung ist dazu geeignet, eine Person mit Muskelschwäche des proximalen Beins beim Gehen zu unterstützen. Die mögliche Luxation nach der Implantation einer Hüftendoprothese wird nicht verhindert.
In EP 707467 B1 wird eine Übungsvorrichtung offenbart, welche aus zwei Abschnitten besteht, die oberhalb und unterhalb eines Gelenks angeordnet sind und durch einen dritten Abschnitt verbunden sind, welcher eine programmierbare Widerstandsanordnung mit Reibungselementen enthält, um die Widerstandskraft gegenüber der Bewegung des ersten und zweiten Abschnitts in Bezug aufeinander zu verändern. Die Widerstandskraft ist in ihrer Größe von der Bewegungsgeschwindigkeit gegenüber der Bewegung des ersten und zweiten Abschnitts in Bezug aufeinander unabhängig, wobei das Widerstandsprogramm die Widerstandskraft als eine Funktion des Winkels zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt verändert. Durch einen Mikroprozessor wird die Widerstandskraft gemäß einem Programm gesteuert. Ein Sensor fühlt die Bewegung der ersten und zweiten Abschnitte und entsprechende Signale werden an einen Mikroprozessor weitergegeben.
Weiterhin sind Elektroden vorgesehen, die in Koordination mit der Übungsanordnung arbeiten und eine elektrische Stimulation an dem Patienten vornehmen. Die Übungsanordnung und die Stimulationseinrichtung arbeiten in Übereinstimmung. Ein Meßsystem zum elektrischen Messen der elektrischen myotonischen Aktivität der Muskeln oder Muskelgruppen ist vorgesehen. Es wird ein Signal geliefert, das auf eine Steuereinrichtung aufgebracht wird, wodurch die Größe des Widerstands in Abhängigkeit von einem vorprogrammierten Muster geändert werden kann. Ein Wandler und an den Wandler angeschlossene Steuersysteme verändern das Widerstandsmuster in einer Weise, die von den Signalen vom Steuersystem beeinflusst wird. Das Steuersystem verändert den Widerstand zusammen mit dem Signal von dem Wandler und mit der Position der ersten und zweiten Abschnitte in Bezug aufeinander.
Bei dieser Vorrichtung handelt es sich um eine Magnetbremse, die von der Schnelligkeit der Bewegung abhängt. Dadurch ist diese Vorrichtung sehr aufwendig und kompliziert und in der Regel nur von Fachpersonal bedien- bzw. einstellbar.
[Aufgabe der Erfindung]
Aufgabe der Erfindung ist die Optimierung einer hüftorthetischen Versorgung hinsichtlich luxationspräventiver Eigenschaften. Dabei soll eine einfach zu bedienende Vorrichtung geschaffen werden, die nach Voreinstellung durch den Orthopädietechniker durch den Patienten selbst gehandhabt werden kann.
Eine weitere wichtige Aufgabe ist es, dass eine bessere Anpassung an das Becken des Patienten erfolgt.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass eine Hüftgelenkorthese aus einem Hüftgurt und einem Oberschenkelgurt, welche durch ein Gelenk verbunden sind, sowie einem Elektrostimulationsgerät besteht.
Erfindungswesentlich ist, dass der Hüftgurt aus mindestens drei Teilen in Form von Schalenelementen besteht, welche auf einem Verbindungselement verschiebbar angeordnet und dort fixiert sind. Als Verbindungselement werden flexible Antirotationskabel verwendet. Die Schalenelemente sind auf den Antirotationskabeln mittels Klemmvorrichtungen befestigt.
Das Orthesengelenk besitzt einen einstellbaren, progressiven Widerstand in Form eines einstellbaren Federmechanismus, der bei Extrempositionen gegen die Bewegung des Patienten arbeitet und unterschiedliche Belastungsarten ermöglicht. Der Widerstand setzt in Abhängigkeit vom Beugewinkel des Hüftgelenks ein bzw. nimmt zu. Der Ansatzpunkt der Kraft wird bestimmt durch das Verstellen eines Anschlages (Nutenstein), der in einer ringförmigen T-Nut gleitet.
Das Elektrostimulationsgerät ist an einem Schalenelement angebracht, wobei Beginn und Ende der Stimulation durch einen vom Gang- bzw. Bewegungszyklus abhängigen Schalter gesteuert wird und dadurch zyklenadaptiert die gelenknahe Muskulatur stimuliert. Die Elektrostimulation der umgebenden Hüftgelenkmuskulatur erfolgt mit einem Mittefrequenzsignal-Stimulationsprogramm.
Im Gegensatz zu Hüftorthesen, die sich derzeit auf dem Markt befinden, gewährleistet die vorliegende Orthese eine bessere Anpassung durch den Einsatz von Antirotationskabeln am Hüftgurt. Das verwendete Orthesengelenk, welches auf die Hüftorthese montiert wird und keine luxationsgefährdenden Bewegungen der Beine erlauben soll, besitzt einen einstellbaren, progressiven Widerstand, der bei Extrempositionen gegen die Bewegung des Patienten arbeitet und diese dämpft. Der Patient erhält hierdurch ein Gefühl für das Ende der Bewegung. Zusätzlich ist der Bewegungsumfang im Gelenk begrenzbar und der Beginn der Kraftwirkung in Abhängigkeit vom Beugewinkel des Gelenks einstellbar. Die verrichtete Arbeit des Patienten gegen diesen Widerstand stellt zudem eine Trainingsituation für die Gluteal-Muskulatur dar und sorgt somit für eine Kräftigung der infolge der Operation geschwächten Muskulatur. Die integrierte Elektrostimulationskomponente stimuliert und trainiert zusätzlich die das Hüftgelenk umgebenden Muskeln. Somit kann die Hüftorthese nicht nur zur Stützung der umgebenden Muskulatur nach einer Hüftgelenksimplantation sondern auch als Therapiegerät angewendet werden.
[Beispiele]
Die Erfindung wird anhand eines Beispiels erläutert. Hierzu zeigt die
1 eine erfindungsgemäße Hüftgelenkorthese und
2 die Seitenansicht der Hüftgelenkorthese.
Die Hüftgelenkorthese in 1 und 2 besteht aus einem Hüftgurt, welcher durch ein Gelenk 5 mit dem Oberschenkelgurt 6 verbunden ist. Der Hüftgurt besteht aus mindestens drei Teilen in Form von Schalenelementen 1, die auf einem Verbindungselement verschiebbar angeordnet sind und durch einen gepolsterten Gurt 7 fixiert werden. Als Verbindungselement werden flexible Antirotationskabel 9 verwendet, auf denen mittels Klemmvorrichtungen 8 die Schalenelemente 1 befestigt werden. Durch diese Schalenelemente 1 kann der Hüftgurt besser an das Becken des Patienten angepasst werden. Es entstehen mehr Variationsmöglichkeiten als mit einer festen Beckenschale und die wesentlichen Punkte des Beckens können gezielter unterstützt werden.
Das Gelenk 5 ist mit einem einstellbaren Federmechanismus 10 verbunden, welcher unterschiedliche Belastungsarten ermöglicht. Der Feder-Widerstand ist vom Beugewinkel des Hüftgelenks abhängig. Mit dem Gelenk 5 ist eine Nutenscheibe mit Nutenstein 11 verbunden. Der Ansatzpunkt der Kraft wird bestimmt durch das Verstellen eines Anschlages (Nutenstein), der in einer ringförmigen T-Nut gleitet. Z. B. kann die Kraft des progressiven Widerstands bei 30 Grad der Abduktion eingestellt werden.
Weiterhin ist die Hüftgelenkorthese mit einem Muskelstimulationsgerät kombiniert, das bei Führung der Bewegung durch die Hüftgelenkorthese simultan dazu die gelenknahe Muskulatur stimuliert. Dazu ist an einer Schale eine Tasche 4 für das Elektrostimulationsgerät 3 angebracht. Die Elektroden 2 zur Elektrostimulation werden an der Haut über der entsprechenden Glutealmuskulatur positioniert. Durch das Muskelstimulationsgerät wird eine Elektrostimulation der umgebenden Hüftgelenkmuskulatur mit einem Mittefrequenzsignal-Stimulationsprogramm ermöglicht. Beginn und Ende der Stimulation wird durch einen vom Gang- bzw. Bewegungszyklus abhängigen Schalter gesteuert.
Als Schalter können z. B. verwendet werden:

– Lagesensoren (Beschleunigungssensoren/Drehratensensoren), die die Verkippung der Beine gegenüber dem Becken registrieren und bei Erreichen einer bestimmten, hinterlegten Beckenlage eine Stimulation auslösen
– Handschalter zur manuellen Auslösung einer Stimulation (Training/Stimulation in Ruheposition des Anwenders)
– Fußschalter (Zehen- und Fersenkontaktschalter)

1: Schalenelemente
2: Elektroden zur Elektrostimulation
3: Elektrostimulationsgerät
4: Tasche für Elektrostimulationsgerät
5: Gelenk
6: Oberschenkelgurt
7: gepolsterter Gurt
8: Klemmvorrichtung
9: flexible Antirotationskabel
10: Federmechanismus
11: Nutenscheibe mit Nutenstein

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1161210 B1 [0005]
- EP 707467 B1 [0006]

Claims

Hüftgelenkorthese bestehend aus einem Hüftgurt, einem Oberschenkelgurt und einem Orthesengelenk, welches den Hüftgurt mit dem Oberschenkelgurt verbindet, sowie einem Elektrostimulationsgerät dadurch gekennzeichnet, a. dass der Hüftgurt aus mindestens drei Teilen in Form von Schalenelementen (1) besteht, welche auf einem Verbindungselement verschiebbar angeordnet und dort fixiert sind, b. dass das Orthesengelenk einen einstellbaren, progressiven Widerstand besitzt, der bei Extrempositionen gegen die Bewegung des Patienten arbeitet, und c. dass das Elektrostimulationsgerät (3) an einem Schalenelement (1) angebracht ist, wobei Beginn und Ende der Stimulation durch einen vom Gang- bzw. Bewegungszyklus abhängigen Schalter gesteuert und dadurch zyklenadaptiert die gelenknahe Muskulatur stimuliert wird.
Hüftgelenkorthese nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass als Verbindungselement flexible Antirotationskabel (9) verwendet werden.
Hüftgelenkorthese nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenelemente (1) auf den Antirotationskabeln (9) mittels Klemmvorrichtungen (8) befestigt sind.
Hüftgelenkorthese nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der progressive Widerstand für unterschiedliche Belastungsarten durch einen Federmechanismus einstellbar ist.
Hüftgelenkorthese nach Anspruch 1 oder 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatzpunkt der Kraft für den progressiven Widerstand in Abhängigkeit vom Beugewinkel des Hüftgelenks durch das Verstellen eines Anschlages (Nutenstein), der in einer ringförmigen T-Nut gleitet, einstellbar ist.
Hüftgelenkorthese nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrostimulation der umgebenden Hüftgelenkmuskulatur mit einem Mittefrequenzsignal-Stimulationsprogramm erfolgt.