GEB IET DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung betrifft Vorrichtungen, einschließlich orthopädischer
Stützbänder und Schienen, für das Schultergelenk und den Arm, wo es im allgemeinen
aber nicht ausschließlich gewünscht ist, für eine fixierte Position des Armes in
bezug auf dieses Gelenk zu sorgen. Diese Vorrichtungen werden vom Fachmann
allgemein als Stützbänder oder Orthesen bezeichnet. Viele Gelenkverletzungen
und -behandlungen erfordern eine Orthese von einem Typ, der nach oder in
Verbindung mit einer anderen Behandlung früh eine kontrollierte Bewegung über
einen vorgewählten Bereich zuläßt. Das Schultergelenk bildet keine Ausnahme
dieser allgemeinen Regel. Es gibt jedoch auch viele Situtationen und
Behandlungsmodalitäten, wo eine frühe Mobilisierung nicht für günstig erachtet und eine
starre Ruhigstellung verwendet wird, die den Arm und das Gelenk während einer
auf eine Verletzung oder Operation folgenden Rehabilitation in sorgfältig
gewählte realtive Positionen plaziert.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Sowohl Orthesen zur Mobilisierung als auch zur Ruhigstellung müssen
notwendigerweise in einer Bauart konstruiert sein, die den normalen physiologischen
Grenzen des Winkelweges des zu behandelnden Gelenkes sowie dem linearen
Weg der zugehörigen Gliedmaßen und den Ebenen, in denen dies stattfindet,
angemessen ist. Diese Überlegungen sollten die Grenzen der Bewegung und
Justierung diktieren, die durch die Orthese bereitgestellt werden sollen. Das
normale Schultergelenk kann Bewegungen in mehreren Ebenen ausführen, was
den Schwierigkeitsgrad für den Konstrukteur von Orthesen erhöht, insbesondere,
da es im allgemeinen gefordert wird, daß eine Kontrolle über den Arm vorhanden
ist. Dies ist notwendig, da der Arm beträchtliche Hebelkräfte auf das Schultergelenk
ausüben kann. Schultergelenkbewegungen schließen Beugung, Streckung,
Abduktion, Adduktion sowie interne und externe Drehung mit ein. All diese sind
über einen weiten Winkelbereich und in zahlreichen Kombinationen möglich. Auf
der anderen Seite ist das Schultergelenk nicht gewichttragend, in dem Sinn, wie
das Knie oder die Taille druckbelastet sind, was einen gewissen
Konstruktionsspielraum bietet.
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Bis vor kurzem war die orthesische Entwicklung für die unteren Gliedmaßen
intensiver und weitreichender als für die oberen Gliedmaßen. Die Gründe sind
ziemlich offensichtlich, da eine strukturelle oder dynamische Fehlfunktion der
Taille oder des Knies direkt die Mobilität beeinträchtigt oder verhindert. Eine
ähnliche Fehlfunktion der oberen Gliedmaßen führt zu ernsten, jedoch in
geringerem Maße behindernden Folgeerscheinungen. Dessen ungeachtet gibt es
zahlreiche Verletzungen aufgrund von Traumata und Überbenutzung, die den Leidenden
merklich einschränken oder körperlich behindern, indem sie die oberen
Gliedmaßen verletzen. Eine verletzte Schulter kann z. B. das Anziehen, Fahren oder
Schreiben erschweren oder sogar unmöglich machen.
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Die Behandlung von Schulterverletzungen mit Hilfe arthroskopischer
chirurgischer Techniken hat während des letzten Jahrzehnts stark zugenommen, und
führende Autoritäten prognostizieren, daß sich die Fortschritte in der Chirurgie
einige Jahre fortsetzen werden. Die Öffentlichkeit, einschließlich die älteren
Patienten, hat heutzutage größere Erwartungen an eine zufriedenstellende
funktionale Lösung von Schultergelenksproblemen. Der Trend zunehmender
Nachfrage nach Schulteroperationen, zusammen mit einer damit verbundenen
Behandlung, wird sich vermutlich fortsetzen, wobei dies im Hinblick auf die
Tatsache gesehen werden sollte, daß selbst bis 1989 die Schulter von der
American Academy of Orthopaedic Surgeons als der Grund von 14% aller
Konsultationen angegeben wurde, die zu einem chirurgischen Eingriff führten.
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Die vorliegende Erfindung betrifft Zustände der Schulter, die unabhängig von
der primären Behandlungsmethode postoperativ oder in Folge einer Verletzung
hauptsächlich durch eine Immobilisierung in einer gewählten Position behandelt
werden, wo aber in einigen Fällen oder in einigen Stadien eine Option für eine
frühe Mobilisierung des Unterarms nützlich wäre. Eine wiederkehrende,
posteriore Subluxatio der Schulter ist ein Beispiels eines Zustandes, der häufig chirurgisch
behandelt wird, gefolgt im allgemeinen von einer Immobilisierungsperiode.
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Es besteht das Bedürfnis einer Orthese, die leicht und stabil ist und bei der
Justierungen in einer kontinuierlich veränderlichen Weise in bezug auf alle
Bewegungsrichtungen, die in der menschlichen Schulter vorkommen,
durchgeführt werden können. Eine solche Orthese sollte eine ausreichende lineare
Justierung für den Arm bereitstellen, um eine Winkelverschiebung des
Schultergelenkes in jede gewählte Position und über einen großen klinisch nützlichen
Bereich herbeizuführen. Es ist wünschenswert, daß eine solche Orthese tragbar
sein sollte, wenn man ambulant ist, aber auch leicht tolerierbar ist, wenn man auf
dem Bett sitzt oder liegt. Es sind diese Bedürfnisse, auf die die vorliegende
Erfindung gerichtet ist.
STAND DER TECHNIK
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Die einfachsten Orthesen, die eine Immobilisierung der Schulter herbeiführen,
fallen in zwei Kategorien. Abduktionskissen bewirken, wie es der Name
impliziert, eine Abduktion in einer mehr oder weniger fixierten Position, und ein
Beispiels dieses Typs, wenn auch nicht die einfachste Ausführung, ist in der
US 4,896,660 von Scott offenbart. Orthesen dieser Art sind sperrig und können
für den Patienten störend sein, insbesondere an beengten Plätzen wie Eingängen.
Eine Abduktion ist jedoch nicht immer erforderlich, und einfache
Schulterimmobilisierungsvorrichtungen, die eine Baumwoll- oder Segeltuchschlinge für den
Unterarm und den Ellbogen zusammen mit geeigneten Gurten aufweisen, werden
häufig in relativ einfachen Situationen verwendet. Beispiele dieses Typs,
wenngleich wiederum nicht die einfachsten, beeinhalten die US 4,878,490 von Scott
sowie Elemente der US 4,480,637 von Florek.
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Eine komplexere Klasse von Schulterorthesen könnte mit "Pylon"-Typ
bezeichnet werden. Diese Klasse ist mit einem um die Taille getragenen Teil
ausgestattet, an dem ein allgemein nach oben gerichteter Stab oder Pylon montiert
ist. Ein Hängegurtwerk wird an der contra-lateralen Schulter getragen, und eine
Vorrichtung ist in der Axilla angeordnet, um Abstütz- und Positioniermittel für
das Schultergelenk bereitzustellen. Die zusätzliche Vorrichtung stellt manchmal
auch Mittel für eine Kontrolle einer oder mehrerer Bewegungen der Schulter über
einen wählbaren Bereich bereit. Das früheste Beispiels dieses allgemeinen Typs,
das wir fanden, wurde 1920 in der US 1,340,630 von Maddox offenbart, und
weitere Beispiele und Varianten beinhalten die US 4,180,870 von Raduiovic et
al., die US 4,241,731 von Pauley, die US 4,373,517 von Criscuolo, die
US 4,417,569 von Brudny sowie die US 5,360,391 von Johnson. Der Gebrauch
eines Pylons nahe des Rumpfes und einer zusätzliche Vorrichtung sieht man auch
manchmal bei Geräten für eine kontinuierliche, passive Bewegung der Schulter,
wie in der US 4,651,719 von Funk und Yates.
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Den Urhebern der vorliegenden Erfindung wurden schon Patente
(US 5,033,461, EPO 0 404 362 und US 5,046,490) für verschiedene
Vorrichtungen zum Verbinden und zur Herbeiführung einer Bewegungskontrolle an der
Schulter erteilt. Die darin beschriebenen Vorrichtungen wurden kommerziell in
einer Schulterorthese eingesetzt, um auf kontinuierlich veränderliche Weise die
Bewegung innerhalb des eingeschlossenen Winkels zwischen dem Arm und dem
Rumpf zu kontrollieren. Die Vorrichtung wird von Protectair Limited, Abingdon,
England, hergestellt und unter dem Namen Masterhinge® Shoulder Brace
vertrieben. Die grobe Morphologie entspricht der allgemeinen Beschreibung einer
Orthese vom "Pylon"-Typ, wie er weiter oben dargelegt wurde.
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Andere Orthesen dieses allgemeinen Typs schließen zwei
Schulterpositioniervorrichtungen ein, hergestellt von United States Manufacturing Company,
Pasadena, Californien, USA. Die Produkte sind im Handel unter SAS I® und SAS
11® geläufig. Sie bieten eine Positionierung, jedoch keine Kontrolle in einem
Bewegungsbereich bei der Abduktion und der Adduktion.
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Eine andere Schulterorthese dieses Typs wird von Donjoy Inc., Carlsbad,
Californien, USA, hergestellt und unter dem Handelsnamen Quadrant® vertrieben.
Diese Orthese bietet eine Justierung der Position der Schulter bei der
Abduktion, sorgt aber nicht für eine kontrollierte Bewegung bei der Abduktion.
Es ist bekannt, daß eine Orthese vom "Pylon"-Typ von der Hug GmbH,
Deutschland, in den späten 1980er Jahren angeboten und als ein
Gummikompressionselement in der Axilla verwendet wurde. Eine gewisse Abduktionsbewegung
scheint möglich gewesen zu sein, aber soweit bekannt ist, nicht über einen
kontrollierten Bereich.
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Das früheste, uns bekannte im Handel erhältliche Produkt des "Pylon"-Typs
war eine Orthese, von der angenommen wird, daß sie von Durr-Fillauer
Incorporated of Chattanooga, Termessee, USA, hergestellt und möglicherweise als
Toronto-Schulterorthese bezeichnet wurde. Diese bot ausgewählte, feste
Schulterpositionen bei der Abduktion sowie eine freie Bewegung oder eine feste Position
bei der Beugung.
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Eine andere Klasse von Orthesen zur Immobilisierung der Schulter könnte als
"Non-Pylon"-Typ bezeichnet werden. Teile dieser Klasse haben im allgemeinen
ein an der Taille getragenes Teil, jedoch keinen Pylon und keine zusätzliche
Vorrichtung. Dies ist die allgemeine Klasse, zu der die vorliegende Erfindung
gehört.
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Ein Beispiel wird von der United States Manufacturing Company of Pasadena,
Californien, USA, hergestellt und unter dem Handelsnamen Gunslinger®
vertrieben. Diese Orthese bietet keine Abduktionspositionierung, wohingegen
eine Variante, als Guslinger II® bezeichnet, einen Abstützschenkel verwendet,
mit dessen Hilfe eine Abduktion von 45º erreicht werden kann. Diese
letztgenannte Orthese scheint jedoch ausschließlich für eine Abduktion empfohlen zu
sein. Beide Versionen machen Gebrauch von Schraubklemmen, die von Hand
angezogen werden und die ein beträchtliches Anziehmoment und somit eine
beträchtliche Kraft erfordern, um eine Stabilität der Justierung zu erreichen. Es
gibt zwei Justierungen, die eine Drehung der Schulter zu erlauben oder zu
beeinflussen scheinen. Eine Justierung verwendet eine einzelne, von Hand
angezogene Schraube, die eine Kneifklemme an einem Zapfen mit kreisförmigem
Querschnitt betätigt. Die Klemme könnte dazu neigen, zu wenig festzuspannen,
was zu Unstabilitäten an der kreisförmigen Befestigung führen könnte. Dies wäre
bei einem Schultergelenk unerwünscht, das vor kurzem operiert wurde. Die
andere Justierung umfaßt eine im wesentlichen kreisförmige Scheibe, die entlang
konzentrischer, geschlitzter Wege, nahe an ihrem Umfang bewegt werden kann
und die manuell durch Anziehen zweier Schraubklemmen gesichert wird. Der
Zapfen der Justierung, auf die zuerst Bezug genommen wurde, ist auf der
kreisförmigen Scheibe, in der Nähe ihrer Kante, dicht bei dem, was praktisch
deren oberer Pol ist, befestigt. Es scheint daher unvermeidlich, daß jede Justierung
entlang des kreisförmigen Weges, der die Scheibe folgen muß, eine veränderliche
Verschiebung jener Teile der Vorrichtung hervorrufen wird, die den Unterarm
abstützen. Dies sorgt dafür, daß die Position des Schultergelenks gleichzeitig
bezüglich sowohl einer vertikalen als auch entweder einer vorderen oder hinteren
Komponente verändert wird. Es ist schwierig, diese kombinierte Justierung in
Beziehung zur Anatomie der Strukturen, die vermutlich behandelt werden, und zu
irgendeiner direkten physiologischen Anforderung zu bringen.
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In der US 5,385,536 von Burkhead, McConnell und McConnell ist eine
weitere "Nicht-Pylon"-Vorrichtung offenbart, die eine Abstützschenkel-Vorrichtung
aufweist. Diese hat ein Taille-Band (als Sattel bezeichnet), das mit Gurten an der
Taille befestigt und mit einem contra-lateralen Schultergurt stabilisiert ist. Der
Sattel ist mit einem diskontinuierlichen, vertikalen Montagegestell für eine
Positionierstange versehen. Die Positionierstange wird dazu verwendet, die
Anhebung des Arms mit Grob- und Feinlängenjustierung zu verändern und weist
an dem oberen und dem unteren Ende ein Universalgelenk auf. Ein
Ellenbogengelenk mit nur einer Achse weist Arme auf, die mit einem Stift gesperrt werden
können, und Mittel sind bereitgestellt, um sowohl den Ober- als auch den
Unterarm zu halten. Mittel zum Halten und Stützen der Hand und des
Handgelenks werden nicht offenbart. Eine Groblängenjustierung der Positionierstange,
die innere und äußere Teleskopelemente aufweist, ist diskontinuierlich und wird
mit Hilfe eines Sperrstiftes bewirkt, der beide Elemente durchquert. Das untere
Kugelgelenk ist durch eine Druckmutter blockiert, und die Blockierung des
oberen Kugelgelenks erfolgt durch Druck, indem zwei Elemente eines
Lagergehäuses mit einer weiteren Mutter über ein Gewinde gegen die Kugel gepreßt
werden.
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Kugelgelenke als Mittel zur Positionierung eines Gelenks sind im Bereich der
Orthotik berüchtigt, da sie dazu neigen, instabil zu sein und die Position zu
verlieren. Dies ist insbesondere dort der Fall, wo enge, kreisförmige Kontaktlinien
zwischen der Kugel und den Sperrmitteln verwendet werden, wie es bei dem
unteren Kugelgelenk der von Burkhead verwendeten Vorrichtung der Fall ist. Auf
diesem Gebiet werden Kugelgelenke normalerweise für Situationen gewählt, wo
es weder notwendig noch wünschenswert ist, die Bewegung in einer bestimmten
Position zu sperren oder zu blockieren. Wo sie gewählt und gesperrt werden
müssen, wird normalerweise eine im wesentlichen geschlossene Konstruktion
gewählt, was jedoch den Einsatzwinkelbereich der Vorrichtung begrenzen kann,
weil sich ein großer Bereich der Kugel innerhalb eines Gehäuses befindet. In
diesem Fall besteht ganz klar die Notwendigkeit, einen großen, justierbaren
Winkelbereich zu erreichen. Daß die Stabilität ebenfalls als wichtig erkannt
wurde, könnte erklären, warum relativ massive Feststellmuttern in der
bevorzugten Ausführungsform dargestellt sind - viel größer quer über Ebenen als der
Durchmesser des Kugelgelenks. Es besteht die Gefahr, daß diese zu stark
angezogen werden, mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit, daß die Einzelteile
beschädigt oder übermäßig abgenutzt werden. Eine zusätzliche Einschränkung der
Burkhead-Vorrichtung besteht darin, daß die Positionierbaugruppe eine
beträchtliche Minimallänge erfordert, um bei einem Großteil der Patienten eine
nennenswerte Anhebung des Armes zu erreichen. Dies muß notwendigerweise den
Umfang begrenzen, innerhalb dem der Arm bei adduzierter Schulter nahe an den
Körper gebracht werden kann. Es macht auch teilweise einen Zweck eines
vertikalen Positioniergestells am Sattel zunichte, der vermutlich darin besteht, es
an die unterschiedliche Länge des Oberarmknochens anzupassen. Schließlich
scheint die Bewegung des Unterarms in skandente oder abhängige Positionen, wie
bei der oben beschriebenen Gunslinger®-Vorrichtung, einer kombinierten
Justierung der Position des Schultergelenks zu bedürfen, in diesem Fall aufgrund
des oberen Kugelgelenks, das durch ein als Arm bezeichnetes Element von der
Position des Ellbogengelenks entfernt ist.
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Die US 3,952,733 von Williams offenbart eine Armstütze, die in einigen
Punkten ein Hybrid der Orthesen vom "Pylon"-Typ und der vom "Nicht-Pylon"-
Typ zu sein scheint.
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Betrachtet man weitere Typen von Vorrichtungen auf diesem Gebiet, so ist in
der US 5,000,168 von Lipton eine tragbare Gliedmaßenstützvorrichtung offenbart,
die zwei oder mehrere teleskopische, diskontinuierlich justierbare
Positionierbaugruppen verwendet, wobei deren obere und untere Enden an anderen Elementen
mit Hilfe von Bügelgelenken schwenkbar befestigt sind. Die Stabilität an der
Taille würde begrenzt zu sein scheinen, und es gibt keine offenkundigen Mittel
für eine mediale und laterale Justierung.
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Eine in der US 4,807,609 von Meals offenbarte Stütze für Hand und Unterarm
scheint eine Drehung des Unterarms zu ermöglichen, die durchaus eine Drehung
der Schulter zuläßt, jedoch werden keine Mittel zum Heben des Arms offenbart,
und die Verwendung einer Stütze wie etwa ein Tisch ist zu diesem Zweck
erforderlich.
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In der US 5,231,998 ist eine Orthese zur Dämpfung von Gliedmaßentremoren
offenbart, die bei einem sitzenden Patienten funktionelle Betätigungen des Arms
über einen Bewegungsbereich ermöglicht. Die Vorrichtung erfordert eine Stütze,
wie etwa einen Rollstuhl, und Mittel zur Befestigung am Körper sind nicht
offenbart. Dieses Patent zielt insbesondere auf Sensor- und Bremsmittel für eine
Orthese mit mehreren Freiheitsgraden und wird als von allgemeinem Interesse für
diejenigen erwähnt, die aktiv auf dem Gebiet der Orthotik der oberen Gliedmaßen
tätig sind.
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Schließlich offenbart die EP 0 597 623 ein justierbares Schulterstützband, das
der Stabilisierung und Immobilisierung der Schulter nach einer Verletzung oder
einem chirurgischen Trauma des weichen Schultergewebes dient. Das Schulterstützband
kann an dem Arm und dem Torso angebracht werden, um die Schulter
zu isolieren, und ist über die Abduktions-, Beugungs- und
Drehbewegungsbereiche der Schulter vollständig justierbar, um eine Fixierung der Schulter in nahezu
jeder rehabilitierenden Position zu ermöglichen. Der Verband ist aus einer Reihe
von starren Halteelementen aufgebaut, die an dem Körper des Patienten befestigt
sind, und mehrere wahlweise drehbare und feststellbare Gelenke verbinden die
Halteelemente justierbar miteinander. Der kombinierte Effekt der Gelenke
simuliert den gesamten Bewegungsbereich der Schulter.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Orthese für den menschlichen Arm
bereit, mit Haltemitteln zur Befestigung an dem menschlichen Körper und versehen
mit Mitteln, die ein senkrecht verstellbares Gestell bilden, und einem gewinkelten
Element, das an den Mitteln, die ein senkrecht verstellbares Gestell bilden, durch
Mittel befestigt ist, die es ermöglichen, das Element auf einer gewünschten Höhe
an dem senkrecht verstellbaren Gestell zu befestigen, wobei das gewinkelte
Element einen seitlich angeordneten und von vorn nach hinten gerichteten
Abschnitt aufweist, der mit einer Armstützbaugruppe ausgestattet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß das senkrecht verstellbare Gestell zwei geschlitzte Teile
aufweist, die an dem Haltemittel befestigt sind; und
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daß der von vorn nach hinten gerichtete Abschnitt des gewinkelten Teils an
einem der geschlitzten Teile befestigt ist und ein Ende eines zur Körpermitte hin
gerichteten Abschnitts des gewinkelten Teils an dem anderen der geschlitzten
Teile befestigt ist.
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Die neue Anordnung zwischen einem senkrecht verstellbaren Gestell, einem
schwenkbaren Schlitten und einer Unterarmstützbaugruppe führt zu einem sehr
großen Winkelbereich von Positionen für das Schultergelenk in mehreren Ebenen,
indem sie einen großen und kontinuierlich veränderlichen, linearen Justierbereich
für den Arm bietet. Zusätzlich und optional sorgt die Orthese gemäß der
vorliegenden Erfindung für eine kontrollierte Bewegung des Unterarms über einen
wählbaren Bereich. Die Orthese gemäß der vorliegenden Erfindung ist leicht und
sieht insbesondere eine leichtere Justierung und eine bessere Stabilität bei einem
ambulanten Patienten vor und kann auch beim Sitzen oder Liegen getragen
werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Befestigungsmittel ein
Taille-Band, ein Gurtwerk, einen Gürtel, eine Schnalle, einen Riemen sowie
Auskleidungsmittel auf, um es an dem menschlichen Körper auf stabile, sichere und
bequeme Weise zu befestigen. Das senkrecht verstellbare Gestell, das neben
anderen funktionellen Elementen der Orthese an dem Taille-Band befestigt ist,
weist die Form von zwei ähnlichen, geschlitzten Metallgliedern auf, die im
wesentlichen parallel und vertikal ausgerichtet sind, zusammen mit einem dritten
Metallglied in Form eines asymmetrischen, gewinkelten Trägers. Der gewinkelte
Träger, der einen geschlitzten, seitlich angeordneten und von vorn nach hinten
gerichteten Abschnitt aufweist, dient der Aufnahme justierbarer
Befestigungsmittel, um ihn justierbar, in im wesentlichen horizontal angeordneter Weise an jedem
der vertikalen Glieder zu befestigen. Justierbare Befestigungsmittel sind
günstigerweise aber nicht notwendigerweise hebelbetätigte, voreingestellte,
schnelllösbare, exzentrischen Klemmen, die nicht lösbar mit Hilfe von Bolzenmitteln
befestigt sind. Durch Lösen der Klemmen kann der gewinkelte Träger auf
kontinuierlich veränderliche Weise an jede Position innerhalb des Schlitzes des
vertikalen Gliedes bewegt werden, worauf die Klemmen wieder festgespannt
werden. Andere Elemente der Orthese und ein in ihr angeordneter Armhalter kann
somit an einer gewählten Position in der vertikalen Ebene angeordnet werden.
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In der bevorzugten Ausführungsform weist der Schwenkschlitten eine
insgesamt vertikal angeordnete Schwenkplatte und eine seitliche Schlittenstütze auf.
Der Schwenkschlitten ist mittig, schwenkbar und nicht lösbar an dem Schlitz des
gewinkelten Trägers des senkrecht verstellbaren Gestells mit Hilfe eines
Drehbolzens befestigt. Die Schwenkplatte ist mit einem bogenförmigen Schlitz versehen.
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Bolzenmittel, die innerhalb des bogenförmigen Schlitzes sowie innerhalb des
Schlitzes in dem gewinkelten Träger angeordnet sind, stehen nicht lösbar und über
ein Gewinde mit justierbaren Befestigungsmitteln, ähnlich wie jene, die bei dem
senkrecht verstellbaren Gestell verwendet werden, in Eingriff und befestigen
somit dieses an dem Schwenkschlitten. Zwischen der Schwenkplatte und dem
gewinkelten Träger angeordnete Abstandsmittel verhindern die gegenseitige
Behinderung zwischen Elementen von lösbaren Befestigungsmitteln und anderen
Teilen der Vorrichtung. Die Elemente des Schwenkschlittens wirken mit dem
senkrecht verstellbaren Gestell zusammen, um schwenkbare und antero-posteriore
Justiermittel für eine Unterarmstützbaugruppe zu schaffen, die auf die seitliche
Schlittenstütze montiert sind. Durch Lockern von lösbaren Befestigungsmitteln
kann der Schwenkschlitten und die Unterarmstützbaugruppe auf kontinuierlich
veränderliche Weise an jedem beliebigen Punkt entlang des Schlitzes des
gewinkelten Trägers des senkrecht verstellbaren Gestells angeordnet werden.
Diese Elemente können auch schwenkend, auf kontinuierlich veränderliche
Weise, um die Achse des Drehbolzens bewegt werden, um mehrere skandente und
abhängige Positionen für einen menschlichen Unterarm bereitzustellen.
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Eine Unterarmstützbaugruppe ist vorgesehen, die ein geschlitztes, metallenes,
verschiebbares Stützglied aufweist, auf das eine ausgekleidete Unterarm-
Halteschale montiert ist und an dem eine Handstützbaugruppe befestigt ist. Um
den Unterarm festzulegen, sind Riemen um die Unterarmschale geführt. Das
verschiebbare Stützglied ist nicht lösbar an der seitlichen Schlittenstütze des
Schwenkschlittens mit Hilfe von Bolzenmitteln und justierbaren
Befestigungsmitteln befestigt. Bolzenmittel greifen unter Bildung eines engen Kontakts in den
Schlitz des verschiebbaren Stützgliedes und, ohne einen engen engen Kontakt zu
bilden, in die Schlitze der seitlichen Schlittenstütze. Die Schlitze, die justierbaren
Befestigungsmittel sowie die Bolzenmittel wirken zusammen, um einen großen
und kontinuierlich veränderlichen Bereich gleitend feststellbarer Justierung für die
Unterarmstützbaugruppe der Orthese zu schaffen. Diese Anordnung, in
Verbindung mit dem senkrecht verstellbaren Gestell, erlaubt es, das Schultergelenk um
45º zu abduzieren oder vollständig zu adduzieren. Zusätzlich sind Justierungen
für den Arm nach vorn, nach hinten, nach innen geschwenkt und nach außen
geschwenkt über einen großen, linearen Bereich möglich. Eine Handstützbaugruppe
ist justierbar, gleitend verstellbar und nicht lösbar mit Bolzenmitteln und
justierbaren Befestigungsmitteln an dem verschiebbaren Stützglied befestigt. Die
Handstützbaugruppe weist ein geschlitztes metallenes Handstützglied sowie eine
Handstütze, wie etwa eine Kugel geeigneter Größe auf. Die Handstützbaugruppe
liefert in Verbindung mit anderen Elementen der Unterarmstützbaugruppe
gleitend verstell- und justierbare und feststellbare Mittel zur komfortablen
Positionierung einer Hand und eines Handgelenks in der Orthese.
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Eine zusätzliche, optionale Bereitstellung von justierbaren
Anschlagstoppmitteln in dem bogenförmigen Schlitz oberhalb und unterhalb von justierbaren
Befestigungsmitteln erlaubt eine kontrollierte Bewegung der Schwenkplatte und
somit für einen Unterarm, der in einer Unterarmstützbaugruppe festgelegt ist.
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Innerhalb der bevorzugten Ausführungsform, wirken die mechanischen und
geometrischen Beziehungen zwischen den Einzelteilen eines senkrecht
verstellbaren Gestells, eines Schwenkschlittens und einer Unterarmbaugruppe, insbesondere
die Schlitze darin, mit der Bereitstellung von justierbaren Befestigungsmitteln
zusammen, um eine kontinuierlich veränderliche, stabile Positionierung eines
menschlichen Schultergelenks bei einer Beugung, einer Streckung, einer internen
und externen Drehung, einer Abduktion und einer Adduktion sowie
Kombinationen davon zu ermöglichen. All dies kann über einen großen Winkelbereich und
auf einfache Weise erreicht werden. Darüber hinaus sind die Einzelteile so
bemessen, daß eine gegenseitige Justierung zwischen ihnen hinreichend ist, um
eine sehr große Breite von Patientengrößen und -formen mit einer einzigen
Orthese für einen rechten Arm und eine rechte Schulter sowie eine einzige
Orthese für einen linken Arm und eine linke Schulter einzuschließen.
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß das Schultergelenk
exakt in einem breiteren und größeren Bereich von Winkelpositionen,
einschließlich bei einer Beugung, einer Streckung, einer internen und externen Drehung,
einer Abduktion und einer Adduktion sowie sinnvoller Kombinationen davon,
positioniert werden kann als dies bei Orthesen nach dem Stand der Technik der
Fall ist.
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Weiterhin kann der Arm über einen längeren linearen Bereich und
Winkelbereich exakt positioniert werden als bei Orthesen nach dem Stand der Technik,.
Auch kann der Arm, das Ellbogengelenk und das Schultergelenk stabiler
positioniert werden als bei den Orthesen nach dem Stand der Technik. Die justierbaren
Elemente können gelöst, justiert und leicht neu befestigt werden, ohne dabei
große Kräfte aufbringen zu müssen.
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Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile werden aus der Beschreibung sowie aus
den Zeichnungen ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Um die vorliegende Erfindung leichter zu verstehen, wird im folgenden auf
die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
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- Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung von links einer Schulter-
und Armorthese gemäß der vorliegenden Erfindung ist, die die Beziehung
zwischen den verschiedenen mechanischen Einzelteilen zeigt, jedoch ohne das
Gurtwerk, die Gürtel, die Schnallen, die Gurte und die Auskleidung.
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- Fig. 2 eine perspektivische Ansicht von links der Schulter- und Armorthese
von Fig. 1 in zusammengebautem Zustand ist.
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- Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von links der vollständigen Schulter-
und Armorthese gemäß der vorliegenden Erfindung ist, angelegt an einem
menschlichen Patienten.
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- Fig. 4 ein Schnitt von vorn entlang der medio-lateralen Axiallinie A-A ist,
durch einen Schwenkschlitten, ein Abstandsstück und einen gewinkelten Träger
gemäß der vorliegenden Erfindung einer Schlittenstütze.
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- Fig. 5 eine perspektivische Explosionsansicht einer hebelbetätigten,
schnell-lösbaren, exzentrischen Klemme eines in der vorliegenden Erfindung
bevorzugten Typs ist, zusammen mit entsprechenden zusammenwirkenden Teilen.
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- Fig. 6a und 6b Teilschnitte der zusammengebauten Klemme und der
zusammenwirkenden Teile der Fig. 5 sind, gezeigt in der offenen (gelösten)
bzw. geschlossenen (festgezogenen oder befestigten) Position.
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- Fig. 7 eine perspektivische Explosionsansicht von links einer alternativen
Ausführungsform der Schulter- und Armorthese gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, wobei das Gurtwerk, die Gürtel, die Schnallen, die Gurte und die
Auskleidung nicht gezeigt sind.
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- Fig. 8 eine perspektivische Ansicht von links einer alternativen
Ausführungsform der Schulter- und Armorthese von Fig. 6 in zusammengebautem
Zustand ist.
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- Fig. 9a und 9b perspektivische Ansichten von links zweier alternativen
Ausführungsformen sind, um optional eine kontrollierte Bewegung des Unterarms
zu erreichen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die erste bevorzugte Ausführungsform
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Fig. 1-6b und zunächst
insbesondere mit Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4, ist eine verbesserte Schulter-
und Armpositionierorthese 10 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, die
nicht die Einbeziehung des oberen Rumpfes und der Axilla erfordert und die auf
neue Weise die Position des Arms und des Schultergelenks in mehreren Ebenen
kontrolliert. Die in den Zeichnungen dargestellte spezielle Orthese 10 ist für die
linke Schulter vorgesehen, und eine erfindungsgemäße Orthese für die rechte
Schulter wird Teile aufweisen, die seitenverkehrt oder spiegelbildlich zu denen
aufgebaut sind, die für die Version der linken Schulter gezeigt sind.
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Gemäß der Erfindung ist in Fig. 1 eine Orthese 10 zur Immobilisierung des
menschlichen Schultergelenks und Arms in ausgesuchten, relativen Positionen
gezeigt, die ein halbsteifes und flexibles Taille-Band 12 aufweist, das
vorzugsweise aus Kunststoff wie Polyethylen oder Polypropylen hergestellt ist. Mit Bezug
auf Fig. 3 ist gezeigt, daß das Taille-Band 12 mit geeigneten Befestigungs- und
Auskleidungsmitteln zur Befestigung an der Taille und der contra-lateralen
Schulter versehen ist, die weiter unten beschrieben sind. Das Taille-Band 12 weist
einen großen Oberflächenbereich auf, um Befestigungs- und Lastverteilungsmittel
für die Orthese 10 bereitzustellen. Eine schwere Belastung über einen
ausgedehnten Bereich beseitigt eine Punktlast, was wiederum die Toleranz des Patienten
erhöht. Das Taille-Band 12 weist Streifen aus selbstklebenden, schmalen
Klettgewebe 14, 16 und 18 auf, die an seiner inneren Oberfläche angebracht sind.
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Ein senkrecht verstellbares Montagemittel 20 zum Halten anderer
funktioneller Teile der Orthese 10 an dem Taille-Band 12 umfaßt hauptsächlich drei
Metallglieder. Diese Glieder und alle größeren metallenen Einzelteile der Orthese
10 sind aus Gründen der Leichtigkeit und Festigkeit vorzugsweise aus Aluminium
hergestellt. Das erste und das zweite Glied 22 und 24 sind ähnlich und an dem
Taille-Band 12 und von diesem beabstandet, im wesentlichen parallel und vertikal
ausgerichtet angeordnet, eines seitlich und das andere eher vorn. Die vertikalen
Glieder 22 und 24 haben jeweils ein oberes und ein unteres glattes Loch 26, 20
bzw. 30, 32, zur Befestigung an dem Taille-Band 12 mit Hilfe von Schrauben 34,
36 und 38, 40 sowie Buchsen mit Innengewinde (von denen zwei, 42 und 44, in
Fig. 1 zu sehen sind). Die Buchsen werden durch entsprechende Löcher 46, 48
und 50, 52 in dem Taille-Band 12 aufgenommen. Jedes der vertikalen Glieder 22
und 24 hat einen Schlitz 54 bzw. 56, der mittig angeordnet ist und sich über den
größeren Teil seiner Länge erstreckt. Das dritte Glied hat die Form eines
asymmetrischen, gewinkelten Trägers 58. Ein nach vorn und zur Körpermitte
gerichteter Abschnitt 60 des gewinkelten Trägers 58 ist kürzer und hat einen Endabschnitt
62, der nach außen erweitert oder von vorn nach hinten von der allgemeinen Linie
weggebogen ist. Der Endabschnitt 62 weist in der Nähe seines freien Endes ein
glattes Loch 64 auf. Ein seitlich angeordneter und von vorn nach hinten
gerichteter Abschnitt 66 ist länger und erstreckt sich nach hinten deutlich über die
seitliche Mittellinie hinaus. Der seitliche Abschnitt 66 weist einen mittigen Schlitz
68 auf, der sich entlang des größeren Teils seiner Länge erstreckt, und ist
außerdem mit einem kurzen Fortsatz 70 an seinem unteren Rand, in der Nähe seines
Mittelpunktes, versehen, der ein glattes Loch 72 aufweist. Bolzen 74 und 76 sind
unter Bildung eines engen Kontakts und ohne Gewinde durch die glatten Löcher
64 und 72 in dem gewinkelten Träger 58 aufgenommen und sind über ein
Gewinde mit den hebelbetätigten, voreingestellten, schnell-lösbaren,
exzentrischen Klemmen 78 und 80 in Eingriff. Glatte Abschnitte 82 und 84 der Bolzen 74
und 76 sind ebenfalls unter Bildung eines engen Kontakts und gleitend mit den
Schlitzen 54 und 56 der vertikalen Glieder 22 und 24 in Eingriff. Wenn die
Klemmen 78 und 80 sicher geschlossen sind, liegen sie an dem gewinkelten
Träger 58 an. Die Klemmen 78 und 80 und die Bolzen 74 und 76 wirken
zusammen, um den gewinkelten Träger 58 auf gegenseitige und gleitend justierbare
Weise an den vertikalen Gliedern 22 und 24 zu befestigen.
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Wie mit Bezug auf die Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, ist der gewinkelte
Träger 58, wenn er auf diese Weise befestigt ist, in einer im wesentlichen
horizontalen Weise bezüglich eines stehenden Patienten angeordnet. Die
zusammenwirkende Anordnung des gewinkelten Trägers 58, der justierbar und gleitend an den
Schlitzen 54 und 56 der vertikalen Glieder 22 und 24 befestigt ist, bildet ein
stabiles, senkrecht verstellbares Gestell 20, das an jeder Position innerhalb der
Schlitze 54 und 56 angeordnet werden kann. Durch Lösen der Klemmen 78 und
80 können andere Elemente der Orthese 10 sowie ein in ihr gehaltener Arm auf
kontinuierlich veränderliche Weise in dem Schlitz 54 und 56 nach oben oder nach
unten, gleitend an eine gewählte Position in der vertikalen Ebene bewegt werden,
worauf die Klemmen 78 und 80 wieder festgespannt werden. Alle in der
bevorzugten Ausführungsform verwendeten Klemmen sind vom hebelbetätigten,
voreingestellten, schnell-lösbaren, exzentrischen Typ und werden im folgenden
unter Bezugnahme auf die Fig. 5, 6a und 6b beschrieben.
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Ein metallener, schwenkbarer Schlitten 86, der an dem senkrecht verstellbaren
Gestell 20 montiert ist und sich seitlich von diesem erstreckt, weist einen kurzen,
allgemein vertikal angeordneten Abschnitt auf, der eine Schwenkplatte 88 bildet,
sowie einen längeren, seitlich angeordneten Abschnitt, der eine seitliche
Schlittenstütze 90 bildet. Wie unter Bezugnahme auf Fig. 4 und weiterhin auf Fig.
1
zu sehen ist, weist die Schwenkplatte 88 eine mit einem Gewinde versehenes
Loch 92 auf, dessen Achse auf der medio-lateralen Achse A-A der seitlichen
Schlittenstütze 130 liegt. Ein Drehbolzen 94, der gewindelos durch ein
Abstandsstück 96 und über ein Gewinde in dem Loch 92 aufgenommen ist, befestigt die
Schwenkplatte 88 schwenkbar und nicht lösbar an dem gewinkelten Träger 58,
wobei diese Elemente in Gleitkontakt gehalten werden. Der Eingriff zwischen
dem Drehbolzen 94 und der mit einem Gewinde versehenen Loch 92 wird
während des Zusammenbaus genau eingestellt, und der sparsame Gebrauch einer
anaerob aushärtenden, auf Harz basierenden oder dazu vergleichbaren
gewindesichernden Verbindung auf den Gewinden gewährleistet, daß die voreingestellte
Kontaktstärke zwischen den zusammenwirkenden Elementen während der
nachfolgenden Justierung der Schwenkplatte 88 nicht verlorengeht.
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Wie am besten in den Fig. 1 und 2 zu sehen ist, weist die Schwenkplatte
88 einen bogenförmigen Schlitz 98 auf, der konzentrisch zu der Achse des
Drehbolzens 94 ist und der sich über einen Bogen von wenigstens 180º erstreckt.
Der bogenförmige Schlitz 98 nimmt einen Bolzen 100 gewindelos, eng und
gleitend auf, um eine Klemme 102 über ein Gewinde zu befestigen. Befindet sich
die Klemme 102 in der gesicherten Stellung, liegt sie an der Schwenkplatte 88 an.
Das Abstandsstück 96, das zwischen der Schwenkplatte 88 und dem gewinkelten
Träger 88 angeordnet ist, weist glatte Bohrungen 104 und 106 zur engen
Aufnahme der glatten Abschnitte 108 und 110 des Drehbolzens 94 bzw. des
Klemmenbefestigungsbolzens 100 auf. Das Abstandsstück 96 gewährleistet, daß die Klemme
80, die auf den Fortsatz 70 des gewinkelten Trägers 58 wirkt, betätigt werden
kann, ohne dabei von anderen Teilen der Vorrichtung behindert zu werden. Die
glatten Abschnitte 108 der Drehbolzen 94 und 110 des
Klemmenbefestigungsbolzens 100 sind ebenfalls beide gleitend und eng in dem Schlitz 68 in dem
gewinkelten Träger 58 in Eingriff.
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Der Schwenkschlitten 86, der Drehbolzen 94, die Klemme 102 und der
Klemmenbefestigungsbolzen 100 sowie das Abstandsstück 96 wirken mit dem
Schlitz 68 in dem gewinkelten Träger 58 zusammen, um ein antero-posteriores
und schwenkbares Justiermittel für eine Unterarmstützbaugruppe 112 (im
folgenden beschrieben) bereitzustellen, die an der lateralen Schlittenstütze 90
befestigt ist. Durch Lösen der Klemme 102 können der Schwenkschlitten 86 und
folglich die Unterarmstützbaugruppe 112 sowie das Abstandsstück 96 auf
kontinuierlich veränderliche Weise an jeden ausgewählten Punkt entlang des
Schlitzes 68 des gewinkelten Trägers 58 bewegt werden, worauf die Klammer 102
wieder gesichert wird. Zusätzlich und durch denselben Vorgang was die Klemme
102 betrifft kann der schwenkbare Schlitten 86 und die Unterarmstützbaugruppe
112 auf kontinuierlich veränderliche Weise innerhalb der sehr weiten Grenzen des
bogenförmigen Schlitzes 9ß schwenkbar um die Achse des Drehbolzens 94
bewegt werden, um mehrere skandente und abhängige Positionen für den
menschlichen Unterarm bereitzustellen. Durch diese Mittel können der Ellbogen
und der Unterarm an jede Position zwischen vollkommen gestreckt und
vollkommen gebeugt bewegt werden, und folglich kann die Schulter in interner oder
externer Drehung positioniert werden.
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Der Ellbogen ist ein Kugel-Scharnier-Gelenk, und die vorliegende Erfindung
stellt neue Mittel bereit, so daß die natürliche Beugungs- und Streckungsachse des
Ellbogens im wesentlichen mit der Drehachse des Schwenkschlittens 86 zur
Deckung kommt. Dies vermeidet die gleichzeitige Justierung der Position des
Schultergelenks, wenn die Position des Ellbogens verändert wird, was bei
Orthesen nach dem Stand der Technik der Fall ist, die eine Justierung für die
Ellbogenbeugung und -streckung verwenden, die einen Abstand von der
anatomischen Achse des Ellbogens entfernt ist.
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Die seitliche Schlittenstütze 90 weist zwei, im wesentlichen parallele, weit
voneinander beabstandete Schlitze 114 und 116 auf, die entlang des größten Teils
ihrer Länge erstrecken und equidistant zur Mittellinie angeordnet sind. Die
Unterarmstützbaugruppe 112 umfaßt ein metallenes verschiebbares Stützglied
118, eine Unterarmhalteschale 120 und eine Handstützbaugruppe 122. Das
verschiebbare Stützglied 118 weist einen Schlitz 124 auf, der mittig entlang des
größeren Teils seiner Länge angeordnet ist. Die Unterarmhalteschale 120 ist aus
Kunststoff hergestellt und mittig, entlang ihrer konkaven, oberen Oberfläche mit
einem selbstklebenden Streifen eines schmalen Klettgewebes 126 versehen. Das
verschiebbare Stützglied 118 weist überdies ein Paar von mit einem Gewinde
versehenen Löchern 128, 130 bzw. 132, 134 an jedem Ende auf. Die
Unterarmhalteschale 120 weist die entsprechenden Löcher 136, 138 und 140, 142 auf (die
letzte davon ist in Fig. 1 als verdecktes Detail dargestellt), die vorzugsweise
versenkt sind. Abstandsbuchsen 144, 146 und 148, 150 halten die
Unterannlialteschale 120 von dem verschiebbaren Stützglied 118 beabstandet, und die
Senkschrauben 152, 154 und 156, 158 befestigen diese Elemente nicht lösbar
miteinander. Die Schrauben 152, 164 und 156, 158 durchqueren ohne Gewindeeingriff
die Löcher 136, 138 und 140, 142 und die Abstandsbuchsen 144, 146 und 148,
150 und sind über ein Gewinde in den Löchern 128, 130 und 132, 134
aufgenommen.
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Der Längsschlitz 124 in dem verschiebbaren Stützglied 118 und die Schlitze
114 und 116 des seitlichen Stützschlittens 90 nehmen die Bolzen 160 und 162
ohne Gewindeeingriff auf. Die Bolzen 160 und 162 sind außerdem über ein
Gewinde und nicht lösbar mit den Klemmen 164 bzw. 166 in Eingriff, um das
verschiebbare Stützglied 118 und die seitliche Schlittenstütze 90 zusammen in
einer gleitfähigen Beziehung zu befestigen. Während die glatten Abschnitte 168
und 170 der Klemmbolzen 160 und 162 eng und gleitend in den Schlitz 124 des
verschiebbaren Stützgliedes 118 eingreifen, ist ihr Eingriff in die Schlitze 114 und
116 gleitend und nicht eng. Wenn die Klemmen 164 und 166 festgespannt
werden, liegen ihre jeweiligen Seiten 172 und 174 an der Unterseite der seitlichen
Schlittenstütze 90 an und klemmen sie an der Unterarmstützbaugruppe 112 fest.
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Die Schlitze 114 und 116 der seitlichen Schlittenstütze 90, der Schlitz 124 des
verschiebbaren Stützgliedes 118, die Klemmbolzen 160 und 162 sowie die
Klemmen 164 und 166 wirken zusammen, um einen weiten Bereich einer
gleitfähigen und feststellbaren Justierung für die Unterarmstützbaugruppe 112
bereitzustellen. Wie am besten unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 zu
verstehen ist, kann das verschiebbare Stützglied 118 und somit ein in der Unterarmhalteschale
120 gehaltener Arm auf kontinuierlich veränderliche Weise über
die Länge der Schlitze 114 und 116 zu dem Körper hin oder von ihm weg bewegt
werden, wenn die Klemmen 164 und 166 gelöst sind. Das Schultergelenk kann
somit an eine erforderliche Position adduziert oder abduziert werden, in der sie
sicher positioniert werden kann, indem die Klemmen 164 und 166 wieder
festgespannt werden. Die Länge der Schlitze 114 und 116 und der Bereich der
vertikalen Justierung des senkrecht verstellbaren Gestells 20 sind so gewählt, daß
bei der großen Mehrheit der Patienten eine Abduktion von 45º leicht erreicht
werden kann. Weiterhin, sind die Klemmen 164 und 166 gelöst, so kann das
verschiebbare Stützglied 118 entlang der gesamten Ausdehnung seines Schlitzes
124 nach vorn oder hinten verschoben werden. Darüber hinaus kann das vordere
Ende des verschiebbaren Stützgliedes 118 gleitend, über einen weiten
Winkelbereich nach innen zum Körper oder entgegengesetzt geschwungen werden. Diese
letzteren Bewegungen können mehr oder weniger ungeachtet dessen ausgeführt
werden, wo sich das verschiebbare Stützglied 118 in bezug auf die seitliche
Schlittenstütze 90 befindet.
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Der große Bereich von Möglichkeiten zur Positionierung und ihre leichte
Ausführung auf nicht bindende Weise werden mit Hilfe der nicht engen,
gleitenden Beziehung zwischen den Klemmbolzen 160 und 162 und den Schlitzen 114
und 116 der seitlichen Schlittenstütze 90 und ihrer engen, gleitenden Beziehung
mit den Schlitzen 124 des verschiebbaren Stützgliedes 118 erreicht.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die relativ
große Abmessung des seitlichen Stützschlitzens 90 und der große Abstand seiner
Schlitze 114 und 116 eine stabilere Plattform für eine Unterarmstützbaugruppe
bieten als es mit den Orthesen nach dem Stand der Technik möglich ist, die
kreisförmige, zapfenartige oder mit einem Kugelgelenk versehene seitliche
Gestelle verwenden.
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Eine Handstützbaugruppe 122 weist ein Handstützglied 176 und eine
Handstütze 178 auf. Das Handstützglied 176 ist ähnlich in der Draufsicht, weist jedoch
eine kürzere Länge auf als das verschiebbare Stützglied 118 und hat einen mittig
angeordneten Längsschlitz 180. Das verschiebbaren Stützglied 118 weist zwei
glatte Löcher 182 und 184 auf der Mittellinie in der Nähe seines vorderen Endes
auf, distal bezüglich des Schlitzes 124. Das Loch 182 nimmt eine Schraube 186
zur Befestigung einer Klemme 180 auf. Das Loch 184 nimmt einen Haltebolzen
190 auf. Glatte Abschnitte 192 und 194 des Klemmbolzens 186 bzw. des
Haltebolzens 190 sind eng durch die distalen Löcher 128 und 184 geführt und sind eng
und gleitend in Eingriff in den Schlitz 180 des Handstützgliedes 176. Der
Klemmbolzen 186 und der Haltebolzen 190 sind mit einem Gewinde und nicht
lösbar in Eingriff mit der Klemme 188 bzw. einer Feststellmutter 196 ein, um das
verschiebbare Stützglied 110 an dem Handstützglied 176 zu befestigen. Das
Ausmaß des Eingriffs zwischen dem Haltebolzen 190 und der Feststellmutter 196
wird während des Zusammenbaus in gleicher Weise und mit der gleichen
Zielstellung kontrolliert, wie der zwischen dem Drehbolzen 94 und der
Schwenkplatte 88.
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Wenn die Klemme 183 festgespannt ist, liegt ihre Seite 198 an der Unterseite
des Handstützgliedes 176 an, und verriegelt es gegenüber dem verschiebbaren
Stützglied 118. Das Handstützglied 176 weist auf seiner Mittellinie und nahe
seines distalen Randes ein glattes Loch 200 auf, das eine Schraube 202 aufnimmt,
um auf seiner Oberseite eine Abstandsbuchse 204 und eine Handstütze 178 zu
befestigen. Die Handstütze 178 ist vorzugsweise kugelförmig und weist geeignete
Gewindemittel auf, so daß die Schraube 202 über ein Gewinde in Eingriff ist.
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Die Handstütze 178, das Handstützglied 176, das verschiebbare Stützglied
118, die Klemme 188, der Klemmbolzen 186, der Haltebolzen 190 und die Mutter
196 wirken zusammen, um kontinuierlich veränderliche, gleitbare Justiermittel
zur komfortablen Positionierung der Hand und des Handgelenks bereitzustellen.
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Wendet man sich jetzt den Fig. 5, 6a und 6b zu, kann der Aufbau der
Klemmen 78, 80, 102, 164, 166 und 188 und ihre Beziehung zu den jeweiligen
Befestigungsbolzen 74, 76, 100, 160, 162 und 186 allgemein dargestellt werden.
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Eine hebelbetätigte, voreingestellte, schnell-lösbare, exzentrische Klemme 206
ist aus Metall hergestellt und über ein Gewinde und nicht lösbar mit einem Bolzen
208 in Eingriff. Die Klemme 206 und der Bolzen 208 wirken zusammen, um
zusammen ein erstes und ein zweites Glied 210, 212 zu befestigen, die in einer im
wesentlichen parallelen Weise zwischen ihnen angeordnet sind. Die Klemme 206
umfaßt ein Bedienelement 214, das mit einem Stift 218 an einem
Betätigungselement 216 befestigt ist und gegen eine Druckscheibe 220 wirkt. Das
Bedienelement 214 weist Nockenabschnitte 222 und 224 und einen Hebelabschnitt 226 auf.
Die Nockenabschnitte 222 und 224 sind so angeordnet, daß sie ein Joch 228 zur
Aufnahme des Betätigungselements 216 bilden, das rechtwinklig in Draufsicht ist.
Die Nockenabschnitte 222 und 224 sind mit quer angeordneten
Durchgangslöchern 230 und 232 versehen. Der Stift 218 sitzt mit einer festen Preßpassung in
den Löchern 230 und 232 und mit einer leichten Gleitpassung durch ein quer
liegendes, glattes erstes Loch 234 in dem Betätigungselement 216. Das
Betätigungselement 216 weist ein blindes, mit einem Gewinde versehenes, zweites
Loch 236 in seiner Grundfläche auf, um die Schraube 208 über ein Gewinde
aufzunehmen. Die Druckscheibe 220, die vorzugsweise aus glasfaserverstärktem
Kunststoff gegossen ist, weist die Form einer Scheibe auf, mit einer
rechtwinkligen Durchgangsöffnung 238 für das gleitende Eingreifen des Betätigungsgliedes
216. Die Druckscheibe 220 ist zudem mit einer Ausnehmung 240 auf seiner
oberen Oberfläche versehen (siehe die verdeckten Details in Fig. 5). Die
Ausnehmung 240 hat ein bogenförmiges Profil und liegt entlang eines
Durchmessers, der im wesentlichen parallel zu den kurzen Seiten der Öffnung 238 ist.
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Im zusammengebauten Zustand sind die gemeinsamen Profile der
Nockenabschnitte 222 und 224 des Bedienelementes 214, mit 242 bzw. 242a bezeichnet, in
der Ausnehmung 240 der Druckscheibe 220 aufgenommen. Befindet sich die
Klemme 206 in dem gelösten Zustand, was der Fall ist, wenn der Hebelabschnitt
226 des Bedienelements 214 von der Druckscheibe 220 weggehoben ist (Fig. 6a),
werden die Glieder 210 und 212 in leicht gleitendem Kontakt gehalten. Wird der
Hebelabschnitt 226 des Bedienelements 214 zur Druckscheibe 220 bewegt (Fig.
6b), wirken die Nockenabschnitte 222 und 224 gegen die Ausnehmung 240 der
Druckscheibe 220, so daß eine große Druckkraft zwischen den Gliedern 210 und
212 erzeugt wird, die ausreicht, eine Bewegung zwischen ihnen bei
physiologischen Lasten zu verhindern. Die gemeinsamen Nockenprofile bei 242 und 242a
sind vorzugsweise vom Exzentertyp und so geformt, daß die Preßkraft zuerst
langsam zunimmt, um dem Bediener ein Element der Feinregulierung über die
Entscheidung hinsichtlich der endgültigen, festgelegten Platzierung der Glieder
210 und 212 zu gestatten. Fortgesetzte Betätigung des Hebelabschnitts 226
erzeugt eine Druckkraft, die schnell bis zu einem Maximum zunimmt, bis der
Exzenterbereich der Profile erreicht ist, wo sich die Klemme in einer stabilen,
festgespannten Position festgelegt ist, in der der Hebelabschnitt 226 im
wesentlichen parallel zu der Hauptebene der Glieder 210 und 212 ist.
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Die Handhabung des gleitenden Kontaktes im gelösten Zustand sowie der
Klemmkraft im festgespanntem oder festgelegten Zustand wird durch sorgfältige
Wahl der Länge des Bolzens 208 und dem Ausmaß seines Eingreifens in das
blinde, mit einem Gewinde versehene Loch 236 des Betätigungselements 216
erreicht. Das exakte Ausmaß dieses Eingreifens wird festgelegt und eingestellt
während des Zusammenbaus. Der sparsame Gebrauch einer anaerob
aushärtenden, auf Harz basierenden oder dazu vergleichbaren Gewinde festlegenden
Verbindung an dem Gewinde des Bolzens 208 gewährleistet, daß die Stärke der
Klemmkraft im festgespannten Zustand und die Stärke des gleitenden Kontaktes
im gelösten Zustand zwischen den zusammenwirkenden Elementen während des
nachfolgenden Gebrauchs der Klemme 206 nicht verlorengehen.
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Kehrt man zur Fig. 3 zurück, so sieht man, daß das Taille-Band 12 mit einer
weich gepolsterten Ausfütterung 244 versehen ist, die im wesentlichen dieselbe
Form aufweist und etwas größer ist. Lasten, die innerhalb der Orthese 10
entstehen, werden auf das Taille-Band 12 übertragen und dann über einen ausgedehnten
Bereich von weichem Gewebe um den Iliak-Kamm und das Abdomen und das
obere Gesäß verteilt. Das Taille-Band 12 ist groß, um eine Punktbelastung zu
verringern, und die Ausfütterung 244 erhöht weiter den Tragekomfort. Die
Ausfütterung 244 ist vorzugsweise aus geschäumten, offenzelligem Kunststoff
hergestellt, der innen mit einem frotteeartigen Stoff oder Gamsleder und außen
mit aufgerauhtem Nylon ausgelegt ist, so daß es gut an Streifen aus
selbstklebenden, schmalen Klettgewebe 14, 16 und 18 angebracht werden kann, das auf der
inneren Seite des Taille-Bandes 12 angeordnet ist und zuvor mit Bezug auf die
Fig. 1 und 2 beschrieben wurde. Ein Gurtwerk 246 umfaßt die Gurte 248 und
250, die jeweils mit einem Ösenringanschlußstück und einer Niet an dem Taille-
Band 12 befestigt sind. Das Ösenringanschlußstück 252 ist schwenkbar an dem
Taille-Band 12 unter Verwendung der Niet 254 an einem vorderen Punkt, in der
Nähe der Mittellinie, gerade ipsilateral mit der Schulter befestigt. Das Gurtwerk
246 führt nach oben und über die contra-laterale Schulter, von dort nach unten
und quer über den Rücken zu einer zweiten, gerade ipsilateralen, hinteren
Befestigung (nicht zu sehen), die im wesentlichen ähnlich ist zu der, die von 252
und 254 bereitgestellt wird. Eine Schnalle 256 ist an den Gurten 248 und 250
angebracht und sorgt für eine Justierung der effektiven Länge des Gurtwerks 246,
wodurch es an nahezu jede Patientengröße angepaßt werden kann. Die primäre
Funktion des Gurtwerks 246 besteht darin, dem Taille-Band 12 und somit der
gesamten Orthese 10 Drehstabilität zu verleihen. Das Taille-Band 12 ist an der
Taille des Patienten mit vorderen Gürtelabschnitten 258 und 260 befestigt, die an
dem Vorderteil mit Hilfe von Ösenringen und Nieten 262, 264 bzw. 266, 268
angebracht sind. Hintere Gürtelabschnitte, Ösenring- und Nietbefestigungen und
Schnallen sind in Fig. 3 nicht zu sehen, sind aber in jeder Hinsicht ähnlich wie
jene, die schon beschrieben wurden.
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Eine weich gepolsterte Ausfütterung 270 ist ebenfalls für den Arm in der
Unterarmhalteschale 120 vorgesehen und ist so bemessen und geformt, daß sie sich
von dem Handgelenk bis etwas oberhalb des Ellbogens erstreckt. Die
Ausfütterung 270 ist vorzugsweise ähnlich aufgebaut wie die Ausfütterung 244 und ist an
einem Streifen eines schmalen Klettgewebes 126 angebracht, das zuvor mit Bezug
auf die Fig. 1 und 2 beschrieben wurde. Die Gurte 272 und 274 sind jeweils an
einem Ende an einem Durchziehring 276 bzw. 278 befestigt und sind zwischen
der Unterarmhalteschale 120 und dem verschiebbaren Stützglied 118
durchgeführt, um den Arm und die Ausfütterung 270 zu führen und so bequeme Befestigungs-
und Immobilisierungsmittel für den Unterarm in der Orthese 10
bereitzustellen.
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Es versteht sich, daß diese Konstruktion und Anordnung der Ausfütterungen,
Gurte, Gürtel, Schnallen und Ringe, obwohl bevorzugt, nicht von unbedingter
Notwendigkeit für die Erfindung sind.
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Es ist nun verständlich, daß innerhalb der vorliegenden Erfindung die
mechanische und geometrische Beziehung zwischen den Einzelteilen des senkrecht
verstellbaren Gestells 20, des schwenkbaren Schlitzes 86 und der
Unterarmbaugruppe 112, insbesondere die Schlitze 54, 56, 68, 98, 114, 116, 124 und 180 darin,
sowie die Bereitstellung von hebelbetätigten, voreingestellten, schnell-lösbaren,
exzentrischen Klemmen 78, 80,102, 164, 166, 188 und ihrer jeweiligen
Befestigungsbolzen 74, 76, 100, 160, 162 und 186 so angeordnet ist, daß eine
Positionierung des Schultergelenks bei der Beugung, Streckung, der internen und externen
Drehung, Abduktion und Adduktion oder Kombinationen davon über einen
großen Winkelbereich und auf kontinuierlich veränderliche, stabile und leichte
Weise erreicht werden kann. Diese Justierungen können insbesondere und im
Gegensatz zu Orthesen nach dem Stand der Technik über ihren vollen Bereich,
mehr oder weniger unabhängig von der Rumpflänge und der Länge des
Oberarmknochens ausgeführt werden. Darüber hinaus sind die Einzelteile so bemessen,
daß eine gegenseitige, kontinuierlich veränderliche Justierung zwischen ihnen
über ein sehr großes Spektrum von Patientengrößen und -formen mit einer
einzigen Orthese für den rechten Arm und die rechte Schulter sowie einer
einzigen Orthese für den linken Arm und die linke Schulter zur Verfügung steht.
Andere bevorzugte Ausführungsformen
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In den Fig. 7 und 8 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung dargestellt, die in allen wesentlichen Aspekten ähnlich zu der
ersten bevorzugten Ausführungsform ist, außer daß Feststellmuttern 378, 380,
402, 464, 466 und 488 anstelle der hebelbetätigten, voreingestellten,
schnelllösbaren, exzentrischen Klemmen verwendet werden. Dies bringt den Vorteil
geringerer Herstellungskosten auf Kosten gewisser Einbußen an Geschwindigkeit
und Leichtigkeit der Justierung mit sich. Jedoch beim Umgang mit Patienten, die
so eingeschätzt werden können, daß sie die Einstellungen verändern, weist diese
Anordnung Vorteile auf. Die Sicherheit gegenüber Veränderungen durch den
Patienten kann dadurch weiter erhöht werden, daß nicht standardgemäße Muttern
verwendet werden, da diese Ausführungsform die Verfügbarkeit eines angepaßten
Schlüssels erfordert, um Justierungen vorzunehmen. Es ist in dieser
Ausführungsform zu bevorzugen, daß die Bolzen 74, 76, 100, 160, 162 und 186 glatte
Unterkopf-Bereiche mit wenigstens einem Paar von Abflachungen aufweisen und daß
das Loch 106 durch das Abstandsstück 96 von im wesentlichen ähnlichem
Querschnitt ist. Die Feststellmutter 402 und der Bolzen 100 sind mit Mitteln
versehen, die gewährleisten, daß die erstere nicht von selbst wandert. Dies kann
optional durch die Verwendung eines Harzkleckses auf dem Gewinde des Bolzens
100 erreicht werden oder dadurch, daß die Mutter 402 von einem Typ gewählt
wird, der mit einem inneren Feststellring aus Nylon angepaßt wird; wir
bevorzugen das Letztere.
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Zwei weitere Ausführungsformen sind in den Fig. 9a und 9b gezeigt,
wobei beide Mittel bereitstellen zur kontrollierten Bewegung des Unterarms in der
vertikalen Ebene über einen ausgewählten Bewegungsbereich. Die Justier- und
Bewegungsverbindungsmittel beinhalten Modifikationen, die lediglich die
Schwenkplatte 88 des schwenkbaren Schlittens 86 der ersten Ausführungsform
betreffen.
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In Fig. 9a, die eine Weiterentwicklung der Ausführungsform der Fig. 7
und 8 ist, ist eine mit einem einstückigen Kragen versehene Feststellmutter 500
über ein Gewinde in Eingriff mit dem Bolzen 100 und ist mit einem Feststellring
aus Nylon versehen (nicht zu sehen), um zu gewährleisten, daß sie nicht von
selbst wandert. Zwei zusätzliche mit einem einstückigen Kragen versehene
Feststellmuttern 502 und 504 sind über ein Gewinde in Eingriff mit kurzen Bolzen
506 bzw. 508. Die Bolzen 506 und 508 weisen glatte Unterkopf-Abschnitte (nicht
zu sehen) auf, mit wenigstens einem Paar von Abflachungen, die in den bogenförmigen
Schlitz 98 in der Schwenkplatte 88 in einer Weise eingreifen, die im
nicht festgezogenen Zustand einen leicht gleitenden Sitz erlaubt, jedoch keine
Drehung ermöglichen. Wenn es erforderlich ist, daß der schwenkbare Schlitten 86
in festgestellter Weise verwendet wird, kann er einfach durch Festziehen der
Feststellmutter 500 mit einem geeigneten Schlüssel in einer gewählten Position
festgelegt werden; Bolzen 506 und 508 mit den Feststellmuttern 502 und 604 sind
an dem ganz unteren bzw. oberen Ende des bogenförmigen Schlitzes 98 festgelegt
und befestigt. Ist ein begrenzter Bewegungsspielraum für den schwenkbaren
Schlitten 86 erforderlich, werden die Feststellmuttern 502 und 504 gelockert und
zusammen mit ihren jeweiligen Bolzen 506 und 508 an die erforderlichen
Endpositionen innerhalb des bogenförmigen Schlitzes 98 bewegt und
anschließend wieder festgezogen. Die Feststellmutter 500 wird dabei gelockert, bis eine
gleitende Bewegung innerhalb des bogenförmigen Schlitzes 98 möglich ist. Die
Größenordnung der Justierung kann natürlich je nach Wahl verändert werden.
Während der kontrollierten Bewegung bilden die Kragen 510 und 512 der Bolzen
506 und 508 Anlageanschläge, die gegen den Kragen 514 der Feststellmutter 500
wirken, um die Verschiebung der schwenkbaren Platte 88 zu begrenzen, die Teil
des beweglichen Schlittens 86 ist.
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In Fig. 9b, die ebenfalls eine Weiterentwicklung der Ausführungsform der
Fig. 7 und 8 ist, ist eine mit einem einstückigen Kragen versehene
Feststellmutter 500 in Eingriff mit dem Bolzen 100, wie es unter Bezugnahme auf die
Ausführungsform der Fig. 9a beschrieben ist. Zwei hebelbetätigte,
voreingestellte, schnell-lösbare, exzentrische Klemmen 516 und 518 sind über ein
Gewinde in Eingriff mit den kurzen Bolzen 506 und 508 (nicht zu sehen),
ebenfalls wie zuvor beschrieben. In dieser Ausführungsform dienen die
Druckscheiben 520 und 522 der Klemmen 516 und 518 als oberer und unterer
Anlageanschlag. Die Verwendung der Klemmen 516 und 518 macht die Einstellung der
Anschläge für den Bewegungsbereich schneller und leichter. Die Verwendung
einer Klemme anstelle einer mit einem Kragen versehenen Feststellmutter 500
stellte sich als nicht zufriedenstellend heraus, da die Klemme in der gelösten
Position sein muß, um eine Bewegung innerhalb des bogenförmigen Schlitzes 98
zu ermöglichen, was eine Bewegung des Hebelabschnitts ermöglicht, mit der
Gefahr, daß die Vorrichtung gelegentlich klemmt und sich ungewollt löst.
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Die bevorzugten Ausführungsformen wurden mit Blick auf die Darstellung der
Elemente der vorliegenden Erfindung beschrieben, die keine Einschränkung
bedeuten.