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Die
vorliegende Anmeldung wird als PCT-Anmeldung von Hinshon, Patrick
Scott, US-Staatsbürger und
US-Einwohner, eingereicht, unter Benennung sämtlicher Staaten mit Ausnahme
der USA. Die Priorität
beruht auf der US-Patentanmeldung Nr. 60/351 511, eingereicht am
28. Januar 2002.
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist auf eine verbesserte Fußgelenkorthese
gerichtet, einen verbesserten posterioren plantaren Anschlag für die Orthese,
ein Verfahren zum Herstellen der Orthese und des posterioren Anschlags,
Materialien, die zur Herstellung der Orthese und des posterioren
Anschlags verwendet werden, und therapeutische Verfahren, bei denen
die Orthese und der posteriore Anschlag eingesetzt werden.
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Hintergrund
der Erfindung
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Der
menschliche Fuß ist
so ausgebildet, daß er
in Bezug auf den Unterschenkel drehen und schwenken kann, wobei
derartige Bewegungen zum Gehen wesentlich sind. Eine primäre Bewegung
ist eine plantare Beugung, die in einer nach unten gerichteten Bewegung
des Fußes
besteht, die in der sagittalen Ebene verläuft. In manchen Fällen ist
es notwendig, die plantare Beugung auf weniger als 90° zu begrenzen.
Bspw. haben Personen mit einer Lähmung
oder Schwäche
der auf dem Fußrücken befindlichen,
der Beugung dienenden Muskelgruppe (Rükkenbeuger), die den Fuß anhebt,
typischerweise Schwierigkeiten, ihren Fuß anzuheben, Bspw. dann, wenn
sie gehen. Dieses Rückenbeugerproblem
kann zu einem Trippeln und Fallen führen, wenn die Vorderseite
des Fußes
an Hindernissen hängenbleibt. Außerdem führen Personen
mit einer exzessiven planteren Beugung manchmal einen Ausgleich
dadurch herbei, wenn sie gehen, daß sie ihren Fuß und ihr
Bein höher
als normal anheben, um die Vorderseite ihres Fußes von dem Untergrund abzuheben.
Dieses unnatürliche
Anheben des Beins und Fußes
führt zu
einem modifizierten Gang, auf den manchmal als Schreitgang Bezug
genommen wird, da er eine gewisse Ähnlichkeit mit dem Gang eines
hoch ausschreitenden Pferdes hat. Gehen mit einem Schreitgang ist
unwirtschaftlich und ermüdend
und kann auch zu weiteren unerwünschten
Beanspruchungen des Körpers
führen.
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Unterschiedliche
Vorrichtungen für
Fußgelenkorthesen
sind bereits entwickelt worden, um einer exzessiven plantaren Beugung
vorzubeugen bzw. diese zu verhindern. Bspw. kann eine feste Gelenkklammer
in dem Schuh einer Person angeordnet werden, um eine Beugung an
dem Fußgelenk
zu verhindern. Diese Klammern können
dadurch verbessert werden, daß eine
Schwenkbewegung an der Gelenkstelle ermöglicht wird, um die Möglichkeit
zu schaffen, daß die
Größe des Winkels
zwischen dem Fuß und
dem Unterschenkel verkleinert wird, während ein Anschlag verwendet
wird, um zu verhindern, daß der
Fuß einen
Winkel von mehr als 90° mit
dem Unterschenkel bildet. Eine derartige verbesserte Gelenkorthese
bietet wesentliche Vorteile gegenüber früheren starren Vorrichtungen,
einschließlich
den von verbesserten Trageeigenschaften, wobei auch eine natürlichere
Gehbewegung durch den Patienten möglich ist und die Steifigkeit
dadurch reduziert wird, daß eine
Beugung der Gelenkverbindung begünstigt wird.
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Eine
Anzahl von Firmen stellen gegenwärtig Gelenkorthesen
und Komponenten für
derartige Orthesen her, einschließlich Komponenten für die Gelenkverbindungen
und für
posteriore Anschläge.
Allerdings weisen zahlreiche von diesen einstellbaren Fußgelenkorthesen
wesentliche Nachteile auf. Zunächst
einmal ist die Herstellung des posterioren Anschlags häufig zeitaufwendig
und schwierig, wobei eine sorgfältige
Ausrichtung von kleinen Komponenten damit einhergeht, die nach dem
Einbau feinfühlig eingestellt
werden müssen.
Außerdem
sind derartige posteriore Anschläge
häufig
wesentlich größer und äußerlich
weniger ansprechend als gewünscht.
Die Probleme, die mit der großen
Abmessung der Anschläge
einhergehen, sind nicht auf das äußere Erscheinungsbild
begrenzt, da ihre großen
Abmessungen häufig
erfordern, daß zumindest
ein Teil des Anschlags sich unterhalb der Rückseite des Schuhs erstreckt.
Außerdem
sind die Anschläge
so groß,
daß sie
nicht problemlos innerhalb eines Schuhs passen, und Patienten benötigen häufig zwei
Paare von Schuhen mit unterschiedlichen Größen, oder sie müssen ihre
Schuhe verändern,
bspw. dadurch, daß ein
Teil der Rückseite
des Schuhs entfernt wird, oder der Schuh gestreckt wird, um ihn
größer zu machen, um
zu ermöglichen,
daß derartige
Orthesen mit großen
posterioren Anschlägen
getragen werden können.
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Es
besteht daher eine Notwendigkeit nach einer verbesserten posterioren
Fußgelenkorthese, die
weniger problematisch in der Herstellung und im Gebrauch ist und
die dauerhaft und klein ist, wobei sie ebenfalls ein ansehnliches äußeres Erscheinungsbild
aufweisen soll.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist zum einen auf eine verbesserte Orthese
und auf einen posterioren plantaren Beugungsanschlag für die Orthese
gerichtet, und auch auf Verfahren zum Herstellen und Verwenden der
Orthese und des posterioren Anschlags, sowie auf Komponenten, die
zum Herstellen der Orthese und des Anschlags verwendet werden. Die Fußgelenkorthese
und der plantare Beugungsanschlag nach der vorliegenden Erfindung
verbessern die Funktion und die Leistungsfähigkeit der Orthese, während außerdem die
Orthese von ihrem äußeren Erscheinungsbild
her verbessert ist und leichter zu gebrauchen ist als bekannte Vorrichtungen.
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Die
verbesserte Orthese weist einen kompakten, einstellbaren, leicht
hestellbaren Anschlag auf, der sowohl dauerhaft als auch funktionell
ist. Bei der Herstellung der Orthese und des Anschlags wird ein
dreidimensionales Formteil (molding blanc) verwendet, das für eine einfache
und präzise
Herstellung und Positionierung auf der Orthese konfiguriert ist.
Wie weiter unten beschrieben ist, wird das Formteil dazu verwendet,
um einen Hohlraum in den Wänden
der Orthese zum Halten eines Anschlagpuffers auszubilden, während auch
eine Pufferanlage gebildet wird, mit der der Anschlagpuffer in Kontakt
tritt.
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Die
verbesserte Fußgelenkorthese
und der posteriore Anschlag reduzieren auch erheblich das klickende
Geräusch,
oder eliminieren dieses, das durch Anschläge bei existierenden Orthesen
erzeugt wird. Diese Geräuschreduktion
wird dadurch erzielt, daß eine
bessere warmgeformte Zusammensetzung verwendet wird, die an die
Funktionen, die bei einem posterioren Anschlag notwendig sind, gut
angepaßt ist.
Auf diese Weise sind die verbesserte Orthese und der Anschlag in
der Lage, relativ ruhig zu arbeiten, wobei dennoch eine präzise sagitale
Einstellbarkeit und Dauerhaftigkeit erzielt wird.
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Weitere
Vorteile der verbesserten Orthese und des Anschlags sind etwa die
Fähigkeit,
einen sehr kompakten posterioren Anschlag zu erzeugen, der die Länge, Breite
und Dicke verkleinert, die notwendig sind, um einen funktionierenden
Anschlag herzustellen. Insbesondere kann die Breite und Dicke des
posterioren Anschlags wesentlich reduziert werden, während die
Länge ebenfalls
begrenzt werden kann. Zusätzlich
dazu, daß die
Länge des
Anschlags begrenzt wird, kann die Position der Komponenten des Anschlags
verbessert werden, so daß sie sich
nicht notwendigerweise in einen Schuh eines Patienten hinein erstrecken.
Auf diese Weise führt die
vorliegende Erfindung zu einer äußerlich
ansehnlichen und bequemen Orthese, die von Patienten gut angenommen
wird.
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Der
kompakte Anschlag stellt außerdem
eine wesentliche funktionale Verbesserung dar, da er einem Patienten
eine größere Freiheit
bei der Auswahl von Schuhen gibt, während die sagittale Ausrichtung über die
Zeit im Verhältnis
zu der Dauerhaftigkeit der Materialien, die zur Herstellung der
Orthese und des Anschlags verwendet werden, erhalten bleibt.
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Zahlreiche
gegenwärtig
existierende Anschläge
von Orthesen sind so klobig und so niedrig an dem Gelenk eines Patienten
angeordnet, daß sie erheblich
in den Schuh eines Patienten eindringen. Diese klobigen Anschläge machen
es häufig
notwendig, daß zwei
Paar Schuhe in unterschiedlichen Größen gekauft werden, daß eine Modifikation
der Schuhe vorgenommen wird, um eine Möglichkeit für den sperrigen Anschlag vorzusehen,
oder daß Begrenzungen
im Hinblick darauf erforderlich sind, welche Art von Schuhen getragen
wird. Die vorliegende Erfindung reduziert erheblich die Notwendigkeit,
oder eliminiert sie ganz, derartige Abstimmungen im Hinblick auf
die Schuhe eines Patienten vorzunehmen.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß erwachsene
Patienten zeitweise den Puffer von dem posterioren Anschlag abnehmen,
um Auto zu fahren oder um sonstige Tätigkeiten auszuführen, die
eine plantare Beugung von mehr als 90° erfordern, und dann den Bewegungsanschlag einfach
wieder einsetzen, um seine Funktion zum Gehen wiederherzustellen.
Diese Modifikation ist wesentlich, da sie einem Patienten ermöglicht,
wichtige tägliche
Routinetätigkeiten
mit einer minimalen Störung
und ohne empfindliche Einstellung oder Ausrichtung des Bewegungsanschlags
auszuführen. Auch
können
unterschiedliche Puffer gegeneinander ausgetauscht werden, um unterschiedliche
Anschlagwinkel zu erzeugen, einschließlich kürzere Puffer, die eine gewisse
posteriore Beugung ermöglichen.
Solche Puffer sind dann zweckmäßig, wenn Schuhwerk
getragen wird, bei dem der Absatz geringfügig gegenüber dem Vorderteil des Fußes erhöht ist.
Ohne solche Pufferanschläge
gelangt ein Patient manchmal zu einer unnatürlichen Beugung der Knie, wenn
solche geneigten Schuhe ge tragen werden. Eine weitere Verbesserung
der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß sie verwendet werden kann,
um die Beugung des Fußrückens bei
Patienten dadurch zu vergrößern, daß eine individuell
angepaßte,
präzise
nächtliche
Dehnung des Gastrocnemius bereitgestellt wird, wobei die Größe der Dehnung
präzise
und individuell angepaßt
sein kann.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung, einschließlich Verfahren
zum Herstellen einer Orthese, werden aus der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung der Erfindung und den Ansprüchen deutlich. Die vorstehende
Zusammenfassung der Grundlagen der Offenbarung ist nicht dafür gedacht,
jede dargestellte Ausführungsform
oder jede Implementierung der vorliegenden Offenbarung zu beschreiben.
Die detaillierte Beschreibung, die folgt, stellt beispielhaft mehr
im einzelnen bestimmte Ausführungsformen
dar, bei denen die vorliegend offenbarten Prinzipien verwendet werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen mehr
im einzelnen erläutert.
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1 zeigt eine vereinfachte
seitliche perspektivische Ansicht einer Fußgelenkorthese, wobei die Orthese
einen posterioren plantaren Beugungsanschlag aufweist, der in Übereinstimmung
mit einer Ausführung
der Erfindung aufgebaut und angeordnet ist.
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2A zeigt eine vergrößerte teilweise
Ansicht des plantaren Beugungsanschlags nach 1, wobei die Orthese sich in einer Beugungsposition
der Rückenmuskeln
befindet und der Anschlag nicht in Eingriff ist.
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2B zeigt eine vergrößerte teilweise
Ansicht des posterioren plantaren Beugungsanschlags nach 1, wobei die Orthese in
einer neutralen Beugungsposition dargestellt ist, in der der Anschlag in
Eingriff ist.
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3A zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines posterioren plantaren Beugungsanschlags, wobei der Querschnitt
entlang der Linie 3-3 in 2A verläuft.
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3B zeigt eine vergrößerte Ansicht
von oben auf die Oberseite der Pufferanlage nach 3A.
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4A zeigt eine vergrößerte perspektivische
Ansicht eines Formteils für
einen plantaren Beugungsanschlag, der in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung hergestellt ist.
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4B zeigt eine antheriore
Ansicht eines Formteils für
einen plantaren Beugungsanschlag, der in Übereinstimmung mit einer Ausführung der
Erfindung hergestellt ist.
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4C zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Formteils nach 4A,
wobei der Querschnitt entlang Linie C-C in 4B verläuft.
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4D zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Formteils nach 4A,
wobei der Querschnitt entlang Linie D-D in 4B verläuft.
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5A ist eine seitliche Draufsicht
auf das Formteil nach 4A,
der auf einem Modell eines Beins positioniert ist, bevor eine Orthese
abgeformt wird.
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5B zeigt eine Draufsicht
von unten auf das Formteil nach 5A,
das auf einem Modell eines Beins positioniert ist, bevor eine Orthese
angeformt wird.
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5C zeigt eine perspektivische
Ansicht eines Formteils, das innerhalb einer teilweise fertiggestellten
Orthese positioniert ist, die in Übereinstimmung mit der Erfindung
hergestellt ist.
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5D zeigt eine posteriore
Seitenansicht einer teilweise fertiggestellten Orthese, die gemäß der Erfindung
aufgebaut ist.
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5E zeigt eine vergrößerte perspektivische
Ansicht der Oberseite einer teilweise fertiggestellten, aus zwei
Teilen bestehenden Gelenkorthese, nach dem der obere Abschnitt und
der untere Abschnitt voneinander getrennt worden sind, aber bevor überschüssige Bereiche
der Orthese entfernt worden sind.
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5F zeigt eine vergrößerte perspektivische
Ansicht der Oberseite einer Orthese, nachdem der obere Abschnitt
und der untere Abschnitt voneinander getrennt worden sind, und nachdem überschüssige Abschnitte
der Orthese entfernt worden sind.
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5G zeigt eine perspektivische
Ansicht, in der das Entfernen des Formteils von dem oberen Abschnitt
der Orthese dargestellt ist.
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5H zeigt eine perspektivische
Ansicht eines Anschlagpuffers, der in einen Kanal in dem oberen
Abschnitt einer Orthese eingesetzt wird.
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6A zeigt eine vergrößerte perspektivische
Ansicht eines Anschlagpuffers für
einen plantaren Beugungsanschlag, der in Übereinstimmung mit einer Ausführung der
Erfindung hergestellt ist.
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6B zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Bewegungsanschlags nach 6A,
wobei der Querschnitt entlang der Linie B-B in 6A verläuft.
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7 zeigt eine perspektivische
Ansicht eines Formteils, das in Übereinstimmung
mit einer Ausführung
der Erfindung aufgebaut ist.
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8a zeigt eine perspektivische
Ansicht eines Einbausatzes für
einen plantaren Anschlag, der in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung aufgebaut und angeordnet ist.
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8b zeigt eine Anzahl von
Ansichten von Anschlagpuffern des Einbausatzes für einen plantaren Anschlag
nach 8a.
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Während die
Prinzipien der Erfindung vielfältigen
Modifikationen und alternativen Ausführungsformen zugänglich sind,
sind in den Zeichnungen spezielle Merkmale davon beispielhaft dargestellt und
werden im einzelnen beschrieben. Es sei allerdings darauf verwiesen,
daß keine
Absicht besteht, die Erfindung auf die speziellen Ausführungsformen zu
beschränken,
die beschrieben sind. Im Gegenteil soll die Erfindung alle Modifikationen, Äquivalente und
Alternativen abdecken, die innerhalb der Grundgedanken und des Bereichs
der Offenbarung und der Ansprüche
liegen.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Anschlagmechanismen,
auf die auch als plantare Anschläge
und Bewegungsbegrenzer Bezug genommen wird und die in Übereinstimmung
mit der Erfindung hergestellt sind, beschränken im allgemeinen die Bewegung
einer Fußgelenkorthese
dadurch, daß die
plantare Beugung begrenzt wird. Die Anschlagmechanismen nach der
vorliegenden Erfindung sind besonders zweckmäßig, da sie als Teil eines
vollständigen
Systems ausgelegt sind, das die Möglichkeit schafft, besonders
kleine, aber in hohem Maße
funktionale, posteriore plantare Anschläge herzustellen. Zusätzlich können die
plantaren Anschläge in
einfacher Weise mit einem Minimum an Schritten und Werkzeugen hergestellt
werden, und sie können schnell
hergestellt werden.
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Die
Anschlagmechanismen weisen typischerweise einen abnehmbaren Anschlagpuffer
auf, der so konfiguriert ist, daß er mit einer Pufferanlage in
Kontakt kommt, wobei der abnehmbare Anschlagpuffer einen Kopf und
einen Schaft aufweist, wobei der Kopf so konfiguriert ist, daß er mit
dem Puffer in Kontakt kommt, während
der Schaft so konfiguriert ist, daß er in einen Hohlraum in einer
Orthese eingesetzt werden kann. Der Anschlagpuffer ist aus dem Hohlraum
in der Orthese herausnehmbar, so daß er gegen einem Puffer mit
einer unterschiedlichen Dicke ausgetauscht werden kann, um beispielsweise
einem Patienten eine größere plantare
Beugung für
gewisse Tätigkeiten
zu ermöglichen,
beispielsweise zum Fahren eines Autos, oder um eine Anpassung an
unterschiedliche Schuhe zu ermöglichen,
oder um eine therapeutische nächtliche
Streckung bzw. Dehnung des Gastrocnemius zu unterstützen.
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Im
allgemeinen weist der Pufferkopf eine größere horizontale Querschnittsfläche auf
als der Pufferschaft. Die Pufferanlage weist typischerweise eine
Oberfläche
auf, die zum Aufnehmen des Pufferkopfs konfiguriert ist, und diese
Oberfläche
enthält
einen Abschnitt eines freiliegenden Formteils, das teilweise von
einer warmgeformten Wand umgeben ist. Die warmgeformte Wand, die
das Formteil teilweise umgibt bzw. umschließt, ist üblicherweise angrenzend und
integral ausgebildet mit der Wand der Orthese, aus einem einzigen
Stück aus
thermoplastischem Material. Das Formteil ist in der Tat im allgemeinen
so konfiguriert, daß es
nicht notwendig ist, etwas anderes als die Wand der Orthese zu verwenden,
um das Formteil an Ort und Stelle zu halten. In dieser Hinsicht
ist es möglich,
das Formteil an Ort und Stelle zu halten, ohne weitere Teile aus
warmgeformtem oder warm zu formendem Material zu verwenden.
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In
den meisten Ausführungen
ist das Formteil nicht vollständig
durch die warmgeformte Wand umgeben, da diejenigen Abschnitte des
Formteils, die ursprünglich
in Kontakt mit der Form während
des Warmformens der Orthese standen, nicht von der warmgeformten
Wand umschlossen sind. Daher kann ein Teil des Formteils an der
Innenseite der Orthese freiliegend verbleiben. Allerdings fällt das
Formteil nicht aus dem freistehenden Spalt in der Wand heraus, da
das Formteil eine Form aufweist, die an ihrem posterioren Bereich
breiter ist als der freiliegende Spalt, der an ihrem anterioren
Bereich gebildet ist.
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Die
Aspekte der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die
Zeichnung deutlicher verständlich.
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1 zeigt eine gelenkige Fußgelenkorthese 20,
bei der ein plantarer Beugungsanschlag 22 eingebaut ist,
der in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung aufgebaut und angeordnet ist. Die Orthese 20 weist
einen oberen Abschnitt 24 auf, der konfiguriert ist, um
den Unterschenkel eines Patienten zu halten, und einen unteren Abschnitt 26,
der konfiguriert ist, um den Fuß eines
Patienten zu halten. Eine Gelenkverbindung 28 ermöglicht,
daß die oberen
und unteren Abschnitte 24, 26 der Orthese 20 in
Bezug zueinander schwenken können,
typischerweise entlang einer Achse, die im wesentlichen der Achse
des eigenen Fußgelenks
des Patienten entspricht. Der plantare Beugungsanschlag 22 schränkt eine übermäßige Beugung
des Fußes
dadurch ein, daß eine
plantare Beugung unter einem Winkel von mehr als 90° zwischen
dem Fuß und
dem Unterschenkel verhindert wird, mit gewissen Ausnahmen, bei denen
eine Streckung von geringfügig
mehr als 90° erwünscht ist.
Der Beugungsanschlag 22 nach der Erfindung stellt einen
kompakten und doch dauerhaften Anschlag bereit, der leicht herzustellen
ist, in eigener Weise einstellbar ist und ein äußerlich ansprechendes Erscheinungsbild
bietet.
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Nunmehr
bezugnehmend auf 2A und 2B ist ein plantarer Beugungsanschlag 22,
der in Übereinstimmung
mit der Erfindung hergestellt ist, in einer vergrößerten Ansicht
dargestellt, wobei auch ein Teil der Orthese in abgeschnittenen
Ansichten dargestellt ist. Der posteriore Beugungsanschlag 22 weist
zwei primäre
Elemente auf: einen abnehmbaren Anschlagpuffer 30 und eine
Pufferanlage 32. Im allgemeinen ist der Anschlagpuffer 30 oberhalb
der Pufferanlage 32 positioniert, obwohl auch die entgegengesetzte
Anordnung möglich
ist. Der Anschlagpuffer 30 rastet typischerweise in seine
Stellung in einem Hohlraum oder eine Nut ein, die innerhalb der
warmgeformten Wand des oberen Abschnitts 24 der Orthese
ausgebildet ist. Die Pufferanlage 32 ist innerhalb der
Wand des unteren Abschnitts 26 der Orthese angeordnet und
besteht in der Tat aus einem Teil der Wand. In den meisten, allerdings
nicht in allen Ausführungsformen
der Erfindung ist die Pufferanlage 32 nicht von der Orthese 20 abnehmbar,
anders als der Anschlagpuffer 30. 2A zeigt die Orthese und den Fuß in einer
Position, in der der Fußrückenmuskel
gebeugt ist, bzw. einer Fußrückenbeugungsposition,
wobei dort ein Spalt zwischen dem Anschlagpuffer 30 und
der Pufferanlage 32 vorhanden ist. 2B zeigt die Orthese und den Fuß in einer neutralen
Beugungsposition, wobei der Anschlagpuffer 30 in Kontakt
mit dem Pufferanschlag 32 steht, so daß dadurch eine plantare Beugung
verhindert wird.
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Die
speziellen Elemente des plantaren Beugungsanschlags 22 sind
mehr im einzelnen in 3A und 3B dargestellt. 3A zeigt einen senkrechten
Querschnitt eines Anschlagpuffers 30 und einer Pufferanlage 32,
die in Übereinstimmung
mit einer Ausführung
der Erfindung hergestellt sind. 3B zeigt
eine Ansicht von oben auf eine Pufferanlage 32, die gemäß der Erfindung
hergestellt ist. Der Anschlagpuffer 30 in der dargestellten
Ausführungsform
weist einen Schaft 31 und einen Kopf 33 auf. Der
Kopf 33 ist so konfiguriert, daß er mit der Pufferanlage 32 in
Kontakt kommt, um eine plantare Beugung zu stoppen. Der Schaft 31 ist
so ausgelegt, daß er
an Ort und Stelle innerhalb eines Kanals 35 eingerastet
werden kann, der auf der Innenseite des oberen Abschnitts 24 der
Orthese ausgebildet ist. Dieser Kanal 35 ist typischerweise
unter Verwendung eines Formteils hergestellt, das entfernt und durch den
Schaft 31 ausgetauscht wird. Bei manchen Ausführungsformen
wird ein Höcker
oder eine Erhöhung 35 in
dem Schaft 31 angefertigt, wobei dieser Höcker oder
die Erhöhung 36 konfiguriert
ist, um mit einer entsprechenden Vertiefung in dem Hohlraum 35 zusammenzuwirken
und dadurch dazu beizutragen, den Anschlagpuffer 30 an
Ort und Stelle zu halten. Mehrere Höcker oder Erhöhungen 36 können in
einem Hohlraum verwendet werden, um den Eingriff des Schafts 31 in
dem Hohlraum 35 zu verbessern.
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Der
Schaft 31 ist innerhalb des Hohlraums 35 festgehalten.
In typischer Weise wird der Schaft 31 an Ort und Stelle
auf zumindest drei Seiten durch das warmgeformte Material gehalten,
das den übrigen
Teil der hier beschrieben Orthese bildet. Bei manchen Ausführungsformen
ist das warmgeformte Material nahezu ebenso dick wie der Schaft,
während in
anderen Ausführungsformen
der Schaft beträchtlich
dicker ist als das warmgeformte Material. Der Pufferkopf 33 erstreckt
sich aus dem Hohlraum heraus und ist typischerweise wesentlich breiter
als der Schaft 31. Außerdem
erstreckt sich der Pufferkopf 33 im allgemeinen über den
Umfang des Schafts hinaus, so daß er Bereiche der Wand des
oberen Abschnitts 24 der Orthese, die den Hohlraum 35 bildet,
im wesentlichen überdeckt
oder überlappt.
Köpfe 33 mit unterschiedlichen
Dicken können
verwendet werden, um den Anschlagpuffer 30 zu bilden. Zusätzlich ist der
Kopf 33 typischerweise aus einem Material aufgebaut, das
abgeschliffen oder abgeschnitten werden kann, wenn notwendig, um
den Sitz und den Tragekomfort für
einen Patienten zu optimieren. Gegenüberliegend von dem Anschlagpuffer 30 ist
die Pufferanlage 32 angeord net. Die Oberseite der Pufferanlage 32 weist
typischerweise freiliegende Abschnitte eines Formteils auf, die
zumindest teilweise innerhalb der Wand 37 des Unterteils 26 der
Orthese eingeschlossen sind. Die Herstellung dieser integrierten Pufferanlage 32 wird
mehr im einzelnen noch weiter unten beschrieben.
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Die
Erfindung ist weiterhin auf eine verbesserte Orthese für eine Fußgelenkverbindung
gerichtet, wobei die Orthese einen ersten Abschnitt aufweist, der
konfiguriert ist, um an dem Fuß eines
Patienten befestigt zu werden; einen zweiten Abschnitt, der konfiguriert
ist, um an dem Unterschenkel eines Patienten befestigt zu werden;
eine Verbindung, die konfiguriert ist, um zu ermöglichen, daß der erste Abschnitt und der
zweite Abschnitt in Bezug zueinander schwenken können; und einen Anschlagmechanismus,
der auf dem posterioren Teil der Orthese positioniert ist, wobei
der Anschlagmechanismus einen Puffer und eine Pufferanlage aufweist;
wobei die Unterseite des Anschlagmechanismus oberhalb der Drehachse
in der sagittalen Ebene des Fußgelenks positioniert
ist. Es sei darauf verwiesen, daß der Abstand oberhalb der
Drehachse des Fußgelenks
in Abhängigkeit
von der Größe des Stützapparats
variieren wird, und das daher die absolute Entfernung bei einem
pädiatrischen
Stützapparat
relativ klein sein wird, im Vergleich zu einem erwachsenen Stützapparat.
Allerdings ist der Anschlagmechanismus bei manchen Ausführungsformen
zumindest 1,0 cm oberhalb der Drehachse in der sagittalen Ebene
des Fußgelenks
positioniert, weiter in wünschenswerter Weise
zumindest 2,5 cm oberhalb der Drehachse in der sagittalen Ebene
des Fußgelenks.
In manchen Ausführungsformen
beträgt
dieser Abstand mehr als 4,0 cm oberhalb des Bodens der Orthese.
Auch ermöglicht
der kompakte Anschlagmechanismus und insbesondere die kompakte Pufferanlage,
daß die Unterseite
des Pufferanschlags relativ hoch oberhalb der Unterseite der Orthese
angeordnet werden kann, so daß für einen
Patienten die Möglichkeit
besteht, daß er
größere Optionen
hat, im Hinblick darauf, welche Schuhe er verwendet.
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Einer
der wesentlichen Aspekte der vorliegenden Erfindung liegt darin,
daß sie
die Möglichkeit schafft,
daß ein
Bewegungsanschlag hergestellt wird, der extrem kompakt ist. Dies
kann einesteils dadurch erzielt werden, daß ein Hohlraum oder eine Vertiefung
mit minimalen Abmessungen in der Wand der Orthese konfiguriert wird,
um den Schaft des Kopfs des An schlagpuffers zu halten, während auch
die Verwendung einer kleinen Pufferanlage ermöglicht wird. Anstelle daß der Schaft
auf allen Seiten umschlossen wird, wodurch die Notwendigkeit eines
dicken Anschlags bestünde,
ermöglicht
die vorliegende Erfindung die Ausbildung eines Hohlraums in der Wand
der Orthese, der das Innere des Schafts nicht vollständig umschließt, so daß auf diese
Weise die gesamte Dicke des Anschlags reduziert wird, ohne daß dessen
Leistung eingeschränkt
wird.
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Während die
tatsächlichen
Abmessungen des Anschlagmechanismus mit der Größe der Orthese und der Dicke
der warmgeformten Wände
der Orthese variieren werden, weist die Pufferanlage in manchen
Ausführungsformen
eine Breite auf, gemessen senkrecht zu der sagittalen Ebene, von
etwa dem dreifachen der Dicke der Wand der Orthese benachbart zu
dem Anschlagmechanismus. Die Pufferanlage kann in der Tat in manchen
Ausführungsformen
eine Breite bzw. Dicke aufweisen, gemessen senkrecht zu der sagittalen
Ebene, von etwa dem zwei- bis vierfachen der Dicke der Wand der
Orthese benachbart zu dem Anschlagmechanismus. Im allgemeinen ist
diese Breite nicht geringer als das zweifache der Dicke der Wand
der Orthese, da der Anschlag zwei Seiten aufweist, die aus der gleichen Platte
gebildet sind. Außerdem,
um den Anschlagmechanismus kompakt zu halten, ist es häufig zweckmäßig, daß die Pufferanlage
eine Breite aufweist, gemessen senkrecht zu der sagittalen Ebene, von
weniger als dem vierfachen der Dicke der Wand der Orthese benachbart
zu dem Anschlagmechanismus.
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In ähnlicher
Weise hat der posteriore Anschlag zweckmäßigerweise eine relativ kleine
gesamte Dicke, wenn parallel zu der sagittalen Ebene gemessen wird.
Diese Dicke kann dann beispielsweise etwa das dreifache oder ein
geringeres Vielfaches der Dicke der Wand der Orthese benachbart
zu dem posterioren Anschlag betragen. In manchen Ausführungsformen
kann die Dicke, gemessen parallel zu der sagittalen Ebene, weniger
als das 2,5 fache der Dicke der Wand der Orthese benachbart zu dem
Anschlagmechanismus betragen, während
in bestimmten Ausführungen
diese Entfernung weniger als das 2,0 fache der Dicke der Wand beträgt.
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Die
Länge,
auf die manchmal auch als Höhe Bezug
genommen wird, des gesamten Anschlagmechanismus wird im allgemeinen
ebenfalls auch auf einem minimalen Wert gehalten, obwohl diese Abmessung
in manchen Fällen
weniger wichtig ist als die Breite und Dicke des Anschlags, da sie
einen geringeren Einfluß auf
das Trageverhalten und die Auswahl des Schuhwerks hat. Auf diese
Weise hat der Anschlagmechanismus typischerweise eine vertikale Länge, die
wesentlich geringer als 7 cm ist, typischerweise weniger als 5 cm
und zweckmäßigerweise
weniger als 4 oder 3 cm. Die individuellen Komponenten des Anschlagmechanismus
wie etwa der Anschlagpuffer und die Pufferanlage sind in ähnlicher
Weise in ihren Abmessungen gering. Beispielsweise kann die Pufferanlage
eine Länge
aufweisen, die weniger als das fünffache
der Dicke der Wand der Orthese benachbart zu dem Anschlagmechanismus
beträgt,
alternativ weniger als das vierfache der Dicke der Wand der Orthese
benachbart zu dem Anschlagmechanismus, und sogar weniger als das
dreifache der Dicke der Wand der Orthese benachbart zu dem Anschlagmechanismus.
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß ein verbessertes
Formteil verwendet wird, um einen Hohlraum in dem posterioren Bereich
einer Orthese auszubilden, um den Anschlagpuffer einzusetzen, und
auch um eine Hilfe bei der Ausbildung der Pufferanlage zu bieten.
Das Formteil besteht typischerweise aus einem länglichen Kunststoffteil mit einem
oberen Ende und einem unteren Ende. In manchen Ausführungsformen
ist ein Schnittindikator in dem Körper des Formteils angeordnet,
wobei der Schnittindikator sichtbar ist, nachdem die Wand der Orthese
hergestellt worden ist und eine Anzeige dafür bereitstellt, an welcher
Stelle die teilweise fertiggestellte Orthese geschnitten werden
sollte, um eine zweiteilige Orthese zu bilden. Der Schnittindikator kann
beispielsweise aus einem Loch durch den Körper des Formteils bestehen.
Außerdem
kann das Formteil einen Schleifindikator in dem Körper des Formteils
beinhalten, wobei der Schleifindikator sichtbar ist, nachdem die
Wand der Orthese ausgebildet worden ist und eine Anzeige dafür bereitstellt, ein
wie großer
Teil der Orthese während
der Bearbeitung entfernt werden sollte, nachdem die beiden Teile der
Orthese auseinandergeschnitten worden sind. Der Schleifindikator
kann z.B. eine horizontale Leiste quer über den Körper des Formteils sein. In
manchen Ausführungsformen
weist das Formteil weiterhin eine Vertiefung oder einen Vorsprung
auf, die bzw. der konfiguriert ist, um ein Werkzeug aufzunehmen,
um zumindest einen Teil des Formteils von der Orthese zu entfernen,
wie etwa eine Vertiefung, die konfiguriert ist, um einen Schraubendreher
aufzunehmen, um einen Teil des Formteils aus der Orthese herauszudrücken.
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Einzelheiten
eines Formteils 40, der in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung hergestellt ist, sind in 4A bis 4D dargestellt. 4A zeigt eine perspektivische
Ansicht des Formteils 40. 4B zeigt
eine anteriore Ansicht des Formteils 40. 4C zeigt einen Querschnitt des Formteils
entlang der sagittalen Ebene. 4D zeigt
einen horizontalen Querschnitt. Das Formteil 40, das in
diesen Figuren dargestellt ist, kann dazu verwendet werden, einen
plantaren Anschlag herzustellen, der einen abnehmbaren Abschnitt
aufweist, nämlich
die Unterseite des Formteils, wie er in 4A dargestellt ist. Auf diese Weise wird
mit diesem Formteil etwa die Hälfte des
Formteils innerhalb der Orthese gelassen, um einen Teil der Pufferanlage
zu bilden. Alternativ hat das Formteil 40 in gewissen Ausführungsformen
zwei abnehmbare Abschnitte, so daß auf diese Weise die Herstellung
von zwei Hohlräumen
zum Aufnehmen von Schäften
von Pufferanschlägen
möglich
ist. Das Formteil 40 nach 4A weist
eine schmale Seite 42 und eine breite Seite 43 auf.
Die schmale Seite 42 wird im allgemeinen so angeordnet,
daß sie
zu einer Fußform
während
des Vorgangs des Warmformens der Orthese weist. In den meisten Ausführungsformen
steht die schmale Seite 42 unmittelbar in Kontakt mit der
Fußform
während
des Warmformens. Aus diesem Grunde ist diese schmale Seite nach dem
Warmformen der Orthese nicht mit thermoplastischem Material abgedeckt,
wobei auf 3B verwiesen
sei. In der Tat läßt man diese
schmale Seite teilweise freiliegend, um Zugang zu ihr zu erhalten, zum
einfachen Entfernen aus der Orthese, um einen Hohlraum für einen
Schaft eines Anschlagpuffers zu erzeugen. Das Formteil wird innerhalb
des Hohlraums der Orthese festgehalten, da die breite Seite 43 in
dem thermoplastischen Material eingeschlossen ist, und diese breite
Seite 43 kann nicht ohne weiteres durch die Öffnung in
einem Hohlraum eingesetzt werden, die durch die freiliegende schmale
Seite 42 gebildet ist.
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Zusätzlich weist
das Formteil 40 einen Werkzeugschlitz 46 auf,
der so konfiguriert ist, um bei dem Entfernen von Abschnitten des
Formteils von der teilweise fertiggestellten Orthese zu helfen,
und zusätzlich
einen Schleiflinienindikator 48 und ein Bohrloch 50.
Der Schleiflinienindikator 48 und das Bohrloch 50 helfen
bei der Herstellung der Orthese.
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Das
Formteil 40 kann in Übereinstimmung mit
Verfahren nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um eine
Orthese herzustellen, die einen Hohlraum für einen Pufferschaft aufweist
und auch eine Pufferanlage aufweist. Ein Verfahren zum Herstellen
einer Orthese 20 in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung ist in 5A bis 5H dargestellt. Diese Zeichnungen
zeigen auch unterschiedliche Aspekte von Komponenten, die zur Herstellung
der Orthese 20 verwendet werden, und auch Elemente betreffend
Zwischenzustände
der Orthese, und Aspekte der fertiggestellten Orthese. Zunächst auf 5A bezugnehmend wird das
Formteil 40 an ein Fußmodell 52 eines
Patienten, das für
die Orthese angefertigt ist, angeklebt oder daran befestigt. Im allgemeinen
ist das Fußmodell
in einem Strumpf eingeschlossen, auf den das Formteil 40 geklebt
wird. Die schmale Seite 42 des Formteils 40 wird
gegen den Strumpf zur Anlage gebracht. Auf diese Weise werden beispielsweise
der Werkzeugschlitz 46 und die Schleiflinie 48 gegen
den Strumpf gedrückt
und sind im allgemeinen nicht sichtbar. Das Formteil wird bevorzugt
unter Verwendung eines lösbaren
Klebstoffs an das Fußmodell
geklebt, wie etwa mit einem Gummikleber. Allerdings kann dieses
Formteil in anderen Ausführungsformen
physikalisch an Ort und Stelle gehalten werden, wie etwa mit Hilfe
von Befestigungselementen mit Haken und Ösen, oder diese können mit
dem Formteil einteilig ausgebildet sein. In solchen Ausführungsformen
sind die Hakenelemente typischerweise lediglich in dem Bereich des
Formteils ausgebildet, der in Kontakt mit dem Strumpf kommt, und
in bevorzugter Weise ist nur der obere Abschnitt des Formteils mit
Haken versehen, da dieser Abschnitt des Formteils letztendlich weggeworfen
wird.
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Das
Formteil 40 wird in einer Position auf der Fußform plaziert,
bei der der letztendliche Ort des Bewegungsanschlags Berücksichtigung
findet. Bei den meisten Ausführungsformen
wird das Formteil so plaziert, daß der fertig gestellte Bewegungsanschlag
und die Pufferanlage sich beide oberhalb der Rückseite eines typischen Schuhs
befinden, der von einer Person getragen wird, die die Orthese tragen soll.
Obwohl die genaue Position variieren kann, ist es zweckmäßig, daß die Unterseite
des Formteils 40 oberhalb der Unterseite der Gelenkverbindung
in der Orthese positioniert wird. In den meisten Ausführungen
ist es auch zweckmäßig, daß die Unterseite
des Formteils oberhalb der Achse der Gelenkverbindung in der Orthese
positioniert wird. Bei einer Orthese ist normalerweise die Achse
der Orthese im wesentlichen mit der Achse des Fußgelenks des Patienten ausgerichtet.
Daher ist in den meisten Ausführungen das
Formteil 40 so angeordnet, daß es sich oberhalb oder auf
gleicher Höhe
mit der Achse der Gelenkverbindung der Orthese und des Fußgelenks
des Patienten befindet.
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Bei
manchen Ausführungen
kann das Formteil 40 so positioniert werden, daß es sich
unterhalb der Achse der Gelenkverbindung erstreckt, obwohl es typischerweise
zweckmäßig ist,
daß sich
die Unterseite des Formteils so hoch wie möglich oberhalb des Unterteils
der Orthese befindet, um zu verhindern, daß der Schuh einer Person, die
die Orthese trägt,
blockiert wird. Daher befindet sich in manchen Ausführungsformen
die Unterseite des Formteils lediglich 0,25 inch oberhalb der Achse
der Gelenkverbindung der Orthese, während in anderen Ausführungsformen
sich die Unterseite des Formteils 0,5 inch oder weniger oberhalb
der Achse befindet, und während
sich in noch weiteren Ausführungsformen die
Unterseite 0,75 inch oder weniger oberhalb der Achse der oberen
Achse der Orthese befindet.
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Sobald
das Formteil 40 an Ort und Stelle gehalten ist, wird, Kunststoff,
der zur Herstellung des oberen Abschnitts 24 und des unteren
Abschnitts 26 der Orthese verwendet wird, mittels Vakuum
um das Formteil 40 und um die Fußform 52 herum geformt. Der
Kunststoff ist typischerweise eine warmverformbare Platte, die bei
erhöhten
Temperaturen mittels Vakuum geformt werden kann und die man dann
abkühlen
läßt, bevor
man sie von der Form abnimmt. Beim Abnehmen der teilweise fertiggestellten
Orthese von der Form wird das Formteil typischerweise auf der Orthese
gehalten, wobei es tatsächlich
an der Orthese gehalten ist, da die Konfiguration des Formteils
so ist, daß die
Wände der
Orthese das Formteil teilweise umgeben.
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Der
nächste
Schritt bei der Fertigstellung der Orthese 20 besteht im
allgemeinen darin, die geformte Orthese in ihre oberen und unteren
Abschnitte zu schneiden. Unterschiedliche Säge- und Schneidwerkzeuge sind für diesen
Zweck geeignet. Im allgemeinen sollte der Schnitt in der Nähe des mittleren oder
unteren Abschnitts des Formteils und weiter zu der Fußgelenkverbindung
verlaufen. Hier befindet sich im allgemeinen der Mittelpunkt der
Fußgelenkverbindung
unterhalb des Mittelpunkts des Formteils, so daß die Schnittlinie quer über die
Orthese 20 im posterioren Bereich höher liegt als sie entlang der Seite
der Orthese verläuft,
wie in 5D dargestellt ist.
An diesem Punkt weist der untere Abschnitt 26 der Orthese
eine im wesentlichen vollständige
Pufferanlage 32 für
den Anschlagpuffer 30 auf, wobei diese Pufferanlage 32 aus
einer Kombination des zurückgehaltenen
unteren Segments des Formteils zuzüglich des Abschnitts der Kunststoffwand
der Orthese gebildet ist, die einen großen Teil des unteren Segments
umgibt und einkapselt. Es sei darauf verwiesen, daß, obwohl
sich der untere Abschnitt 26 zum Gebrauch zu diesem Zeitpunkt
eignet, ein zusätzliches
Schleifen und Einstellen in dem unteren Abschnitt 26 ausgeführt werden
kann, etwa um die Pufferanlage 32 zu glätten oder um, in manchen Ausführungsformen,
das untere Segment des Formteils zu entfernen, um einen zusätzlichen
Bewegungsanschlag einzusetzen.
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Sobald
die oberen und unteren Abschnitte der Orthese von einander getrennt
worden sind, ist es im allgemeinen wünschenswert, einen Teil des oberen
Abschnitts 22 der Orthese abzuschleifen oder wegzuschneiden.
Wie in 5E und 5F dargestellt ist, kann
die Schleiflinie als ein Indikator dafür dienen, ein wie großer Teil
des Formteils entfernt werden sollte, um einen Bewegungsanschlag
in dem Hohlraum, der durch das Formteil gebildet worden ist, ordnungsgemäß einzusetzen.
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Unter
Bezugnahme nunmehr auf 5G kann
ein Schraubendreher oder ein sonstiges Werkzeug dazu verwendet werden,
die Oberseite des Formteils aus dem oberen Bereich der Orthese herauszudrücken. Dies
wird bspw. durch Verwendung einer geraden Klinge eines Schraubendrehers
ausgeführt,
um einen Druck in den Schlitz 46, der in dem Formteil ausgebildet
ist, aufzubringen. Nachdem die Oberseite des Formteils entfernt
worden ist, kann ein Anschlagpuffer 30 in den freiliegenden
Hohlraum eingesetzt werden, wie in 5H dargestellt
ist.
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Nunmehr
kurz auf 7 bezugnehmend
sei darauf verwiesen, daß Formteile,
die in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung hergestellt sind, auch so konfiguriert
sein können, daß beide
Enden von der Orthese entfernt werden, typischerweise so, daß die Möglichkeit
besteht, daß zwei
Anschlagpuffer eingebaut werden. 7 zeigt
ein Formteil 40a mit zwei Werkzeugschlitzen 46A,
von denen jeder einer separaten Hälfte des Formteils entspricht, die
entfernt werden kann, nachdem die oberen und unteren Abschnitte
der Orthese auseinander geschnitten worden sind.
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Nunmehr
bezugnehmend auf 6A und 6B sind unterschiedliche
zusätzliche
Aspekte des Bewegungsanschlags dargestellt. Der Pufferkopf ist normalerweise
breiter als der Pufferschaft und weist eine wesentlich größere Querschnittsfläche auf.
Auf diese Weise überlappt
der Pufferkopf häufig
die Oberseite des Schafts auf zumindest drei Vierteln des Umfangs des
Schafts. Der Pufferkopf überlappt
normalerweise auch den Pufferschaft um einen Abstand, der nahezu der
Dicke der Wand der Orthese entspricht. Der Vorteil dieser Wahl besteht
darin, daß der
Kopf dann im wesentlichen dem Umfang der Pufferanlage entspricht.
Beispielsweise überlappt
in manchen Ausführungen
der Pufferkopf den Schaft auf zumindest drei Seiten um einen Abstand
innerhalb von 20% der durchschnittlichen Dicke der Wand, die den
Hohlraum der Orthese bildet, während
in anderen Ausführungen
die genannte Überlappung
innerhalb von 10% liegt, und während
in noch weiteren Ausführungen
diese Überlappung
innerhalb von 40% der durchschnittlichen Dicke der Wand liegt, die
den Hohlraum in der Orthese bildet.
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Im
Allgemeinen ist der Schaft des Pufferanschlags so konfiguriert,
daß er
zumindest teilweise auf der Innenseite einer Orthese freiliegt,
wenn der Schaft in der Orthese eingebaut ist. Zum Beispiel kann
der Schaft so konfiguriert sein, daß er in einen Hohlraum paßt, der
weniger als 330° des
Umfangs des Schafts umschließt,
wobei die Gradzahl ausgehend von dem näherungsweisen Mittelpunkt des Schafts
berechnet ist. Im anderen Ausführungsformen
ist der Schaft so konfiguriert, daß er in einen Hohlraum paßt, der
weniger als 300° um
den Umfang des Schafts umschließt.
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Obwohl
der Kopf und der Schaft häufig
eine wesentliche Überlappung
auf zumindest drei Vierteln ihres Umfangs aufweisen, ist in manchen
Ausführungen
die Überlappung
des Kopfs über
dem Schaft wesentlich geringer, oder auch gleich null, auf einer
anterioren Seite des Anschlags, nämlich auf dem Abschnitt, der
gegen einen Patienten und in das Innere der Orthese weist. Auf diese
Weise kann der Anschlagmechanismus in manchen Ausführungen
einen Schaft mit einer Oberfläche 60 aufweisen,
die so konfiguriert ist, daß sie
zu einer Innenseite einer Orthese weist; und einen Kopf, der eine
Oberfläche 62 aufweist,
die so konfiguriert ist, daß sie
zu der Innenseite einer Orthese weist, wobei die beiden Oberflächen des
Schafts und des Kopfs im wesentlichen kontinuierlich ineinander übergehen
oder eben sind. In manchen Ausführungen
besteht eine gewisse Überlappung 64 des
Kopfs auf den Schaft auf der Seite des Anschlags, der sich benachbart
zu dem Inneren der Orthese befindet. Beispielsweise kann diese Verlagerung
oder Überlappung
weniger als 5 mm betragen, normalerweise weniger als 4mm, weiter
typischerweise weniger als 3mm, zweckmäßigerweise weniger als 2mm
und noch weiter zweckmäßigerweise
weniger als 1mm.
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In ähnlicher
Weise kann der Anschlagmechanismus einen Pufferkopf mit einem horizontalen Querschnitt
aufweisen, dessen Fläche
zumindest 50% größer ist
als der horizontale Querschnitt des Schafts, wobei die Querschnitte
im wesentlichen an dem vertikalen Mittelpunkt sowohl des Kopfes
als auch des Schafts genommen sind. In manchen Ausführungen
weist der Pufferkopf einen horizontalen Querschnitt auf, der zumindest
100 % größer ist
als der horizontale Querschnitt des Schafts, wobei die Querschnitte
im wesentlichen an dem vertikalen Mittelpunkt von sowohl dem Kopf
als auch dem Schaft genommen sind.
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Unterschiedliche
Materialien sind zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeignet, um
den Anschlagpuffer herzustellen, einschließlich unterschiedliche Kunststoffe
und Thermoplaste. Allerdings müssen
die verwendeten Materialien in der Lage sein, erheblichen wiederholten
kompressiven Kräften
ohne Versagen zu widerstehen. Insbesondere ist von Bedeutung, daß das Material
diesen kompressiven Kräften
widersteht, so daß die
Größe des Pufferkopfs
so klein wie möglich
gehalten werden kann, während
weiterhin ein konsistenter bzw. gleichbleibender Kontakt zwischen
dem Pufferkopf und der Pufferanlage begünstigt wird. Zusätzlich muß das Material
leicht und problemlos zu dem Pufferanschlag geformt werden, typischerweise
durch Spritzgießen.
Ein weiteres allgemeines Kriterium liegt darin, daß der Pufferkopf
nicht so hart sein sollte, als daß er ein lautes Klickgeräusch erzeugt,
wenn der Kopf in Kontakt mit der Pufferauflage tritt. Solche lauten
Geräusche
sind üblich
bei metallischen Anschlägen,
werden aber erwünschtermaßen eliminiert.
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Bei
manchen Ausführungsformen
besteht der Pufferkopf aus einem thermoplastischen Polyurethan mit
einer Shore-Härte
von zumindest 55D gemäß ASTM D
2240 (ISO 868), und in manchen Ausführungen besteht der Pufferkopf
aus einem thermoplastischem Polyurethan mit einer Shore-Härte von zumindest
57D gemäß ASTM D
2240 (ISO 868). Die Größe der Durchfederund
oder Auslenkung wird auch in erwünschter
Weise reduziert, ohne daß andere
Parameter wie etwa Dauerhaftigkeit und Geräuschlosigkeit geopfert werden.
Bei manchen Ausführungen
besteht der Pufferkopf aus einem thermoplastischen Polyurethan,
das weniger als 10 % Auslenkung bei 1500 pounds per square inch
an kompressiver Last aufweist, gemäß ASTM D575, oder das weniger
als 15 % Auslenkung bei 1500 pounds per square inch an kompressiver
Last gemäß ASTM D575
aufweist. Alternativ hat in manchen Ausführungsformen das thermoplastische
Polyurethan, das zur Herstellung des Anschlagpuffers verwendet wird, weniger
als 20 % Auslenkung bei 1500 pounds per square inch an kompressiver
Last gemäß ASTM D575.
Der Pufferkopf kann aus einem thermoplastischem Polyurethan bestehen,
das weniger als 10 % Auslenkung bei 1000 pounds per square inch
an kompressiver Last entsprechend ASTM D575 aufweist.
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Bei
manchen Ausführungen
besteht der Pufferkopf aus einem auf Polyester basierten Polyurethan,
das einen Biegemodul von weniger als 50.000 pounds per square inch
bei einer Temperatur von 23° C
aufweist, unter Anwendung von ASTM D790 (ISO 178), weiter typischerweise
weniger als 40.000 pounds per square inch, und noch weiter typischerweise
weniger als 37.000 pounds per square inch. In ähnlicher Weise besteht der
Pufferkopf typischerweise aus einem Polyurethan, das einen Biegemodul von
mehr als 15.000 pounds per square inch bei einer Temperatur von
23° C aufweist,
unter Anwendung von ASTM D790 (ISO 178), und weiter üblicherweise
von mehr als 20.000 pounds per square inch. Daher besteht in bestimmten
Ausführungsformen
der Pufferkopf aus einem auf Polyester basiertem Polyurethan, das
einen Biegemodul von weniger als zwischen 25.000 und 30.000 pounds
per square inch bei einer Temperatur von 23° C aufweist, unter Anwendung
von ASTM D790 (ISO 178).
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Spezielle
geeignete Zusammensetzungen, die zur Herstellung des Anschlagpuffers
verwendet werden, sind beispielsweise Mischungen von Texin® 255 und
Texin® 260,
thermoplastische Polyurethane, die von Bayer hergestellt werden
und über
Bay State Polymer Distribution, West Lake, Ohio, verfügbar sind.
Im allgemeinen können
solche Zusammensetzungen zumindest 40% eines jeden Texin® Polyurethans
enthalten. In bestimmten Ausführungen
enthält die
Zusammensetzung zwischen 40 und 60% Texin® 255 und zwischen 40 und 60%
Texin 260. Bei alternativen Ausführungsformen
enthält
die Zusammensetzung zwischen 50 und 70% Texin® 255 und zwischen 30 und 50%
Texin® 260.
In noch weiteren Ausführungsformen
enthält
die Zusammensetzung etwa 60% Texin® 255 und 40% Texin® 260.
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Die
Erfindung richtet sich ferner auf einen Einbausatz zum Herstellen
eines einstellbaren Anschlags für
eine Fußgelenkorthese,
wobei der Einbausatz eine Anzahl von Puffern enthält, wobei
jeder Puffer einen Kopf und einen Schaft aufweist, wobei der Kopf
und der Schaft eines jeden Puffers einen Grenzwinkel zwischen einer
inneren Oberfläche
des Kopfs und einer inneren Oberfläche des Schafts bildet. Zusätzlich kann
die Anzahl von Puffern mehrere unterschiedliche Kopfdicken aufweisen,
wobei der Grenzwinkel α zwischen
den inneren Oberflächen
im allgemeinen geringer ist bei kürzeren Köpfen als bei dickeren Köpfen. Die
Verwen dung eines größeren Grenzwinkels
bei den größeren Köpfen stellt
sicher, daß sie
ordnungsgemäß auf den
Anschlagpuffern sitzen, an der gleichen Stelle wie kürzere Köpfe.
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Im
allgemeinen weisen Bewegungsanschläge, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung hergestellt sind, einen einzelnen entfernbaren Puffer
auf, der in Kontakt mit einer Pufferanlage kommt, die nicht abnehmbar
ist. Im bestimmten Ausführungsformen
ist es allerdings möglich,
zwei abnehmbare Puffer zu verwenden, die konfiguriert sind, um miteinander
an einer Puffergrenzfläche
in Kontakt zu kommen, ohne daß eine
nicht entfernbare Pufferanlage verwendet wird. Diese Ausführungsformen mit
doppelten Puffern sind besonders zweckmäßig bei Anwendungen, in denen
ein Patient wünscht,
unterschiedliche Anschläge
für unterschiedliche
Tätigkeiten
zu haben. Beispielsweise kann ein einzelner Puffer tagsüber verwendet
werden, um eine gewisse plantare Beugung zu ermöglichen, aber zwei Puffer können nachts
verwendet werden, um eine Dehnung des Gastrocnemius zu begünstigen.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf Verfahren zum Bewirken einer medizinischen
Behandlung unter Verwendung der verbesserten Fußgelenkorthese. Im allgemeinen
besteht ein Verfahren zum Verwenden der Orthese darin, eine Fußgelenkorthese bereitzustellen,
die zwei Hohlräume
aufweist, die konfiguriert sind, um Schäfte eines Pufferanschlags aufzunehmen,
einen ersten Pufferanschlag in einen ersten der beiden Hohlräume während einer
ersten Zeitspanne einzusetzen, einen zweiten Pufferanschlag in entweder
den ersten oder zweiten der beiden Hohlräume während einer zweiten Zeitspanne einzusetzen,
und die letzten Schritte in regelmäßigen Abständen zu wiederholen. Dieses
Verfahren kann beispielsweise dafür verwendet werden, um eine Dehnung
des Gastrocnemius dadurch zu begünstigen,
daß größere Pufferanschläge oder
zwei Pufferanschläge
nachts in die Orthese eingesetzt werden, während einer oder beide der
Anschläge
tagsüber entfernt
werden oder durch kleinere Anschläge ersetzt werden.
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Die
vorliegende Erfindung sollte nicht so betrachtet werden, daß sie durch
die speziellen Beispiele, die vorstehend beschrieben worden sind,
beschränkt
wird, sondern sollte statt dessen so verstanden werden, daß sämtliche
Aspekte der Erfindung abgedeckt werden, wie sie in den beigefügten Ansprüchen deutlich
festgelegt ist. Unterschiedliche Modifikationen, äquivalente
Prozesse und auch zahlreiche Strukturen, auf die die vorliegende
Erfindung anwendbar sein kann, werden für einen Fachmann auf dem vorliegenden
Gebiet, auf das sich die Erfindung richtet, problemlos deutlich,
wenn er die vorliegende Beschreibung zu Rate zieht.
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Zusammenfassung
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Anschlagmechanismus
zum Einschränken der
Bewegung einer Fußgelenkorthese,
wobei der Anschlagmechanismus umfasst: einen entfernbaren Anschlagpuffer,
der konfiguriert ist, um mit einer Pufferanlage in Kontakt zu kommen,
wobei der entfernbare Anschlagpuffer einen Kopf und einen Schaft aufweist,
wobei der Kopf konfiguriert ist, um mit der Pufferanlage in Kontakt
zu kommen, wobei der Schaft zum Einsetzen in einen Hohlraum in einer
Orthese konfiguriert ist und wobei der Pufferkopf einen größeren horizontalen
Querschnitt aufweist als der Pufferschaft; ferner: Längliches
Formteil zum Formen eines Hohlraums in einer Orthese; Orthese für ein Fußgelenk;
Einbausatz und Verfahren zum Herstellen einer Fußgelenkorthese.