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Verfahren zur Bestimmung der Schwerlinie Beinamputierter und orthopädisches
Balancegerät dazu
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Bestimmung der Schwerlinie
Beinamputierter sowie ein orthopädisches Balancegerät dazu. Es sind bereits Belancegeräte
zur Ausbalancierunlg des .Nmputiertel1 auf dem Stumpfhettrand künstlicher P,eine
bekannt. Diese Balancegeräte weisen nach Art eines Stelzbeines eine Auftrittsfläche
auf und sind oben mit einer kardanisch gelagerten Aufnahmevorrichtung für die Stumpfbetthülse
ausgerüstet.
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Die Geräte ermöglichen jedoch nicht die objektive Bestimmung der Schwerlinie
des Nmputierten, da sich der Amputierte auf der labilen Unterstützungsfläche am
Boden praktisch nicht so lange in Ruhestellung halten kann, bis die Lotlinien vorn
und seitlich an der Stumpfbetthülse markiert sind. Vor allem sind aber die mit Hilfe
solcher Geräte ermittelten Werte objektiv ungenau, da die Insasse des Balancegerätes,
einschließlich der Masse der eingespannten Stumpfbetthülse, bei Durchführung des
Balanceaktes erheblich aus dem eigenen G1eichgewicht herausfällt. Der Amputierte
muß also mit seinem Körpergewicht das gestörte Gleichgewicht des Balancegerätes
ausgleichen. Abgesehen aber von der so entstehenden Unmöglichkeit, die Schwerlinie
des Amputierten mittels solcher Balancegeräte zu bestimmen, ergeben sich später
auf dem Stumpfbettrand des fertigen künstlichen Beines wiederum andere Gleichgewichtsverhältnisse,
da das künstliche Bein annähernd im Gleichgewicht auf der Fußsohle steht, während
heim Balanceakt im Balancegerät ein beträchtlicher Gewichtsüberhang nach der .Rußenseite
des Amputierten hiu vorhanden ist. Es
sind auch Balancegeräte bekanntgeworden,
die dem Amputierten, unter Belastung der eingespannten Stumpfbetthülse, eine Bewegung
des Amputationsstumpfes im Hüftgelenk in {den physiologischen Grenzen gestatten.
Diese Balancegeräte ermöglichen somit wohl eine Ansbalancierung auf dem Stumpfbettrand;
mit Hilfe dieser Geräte läßt sich jedoch in keiner Weise die Schwerlinie des Amputierten
bestimmen. Es sind ferner Geräte zur Bestimmung der menschlichen Schwerlinie bekanntgeworden.
Diese Geräte benutzen eine Fedserwaage nach Art einer Personenwaage. Auf der Auftrittsfiäche
der Waage liegt ein Balken mit tdreikanti,gem Profil. Ein ebensolcher Balken liegt
hinter der Waage auf dem Boden. Auf beiden Balken liegt ein durchgehendes Brett.
Tritt nun eine Person etwa auf die Mitte des Brettes, so zeigt die Fedlerwaatge
ein Teilgewicht des tatsächlichen Körpergewichtes der Person an. Aus dem Verhältnis
des tatsächlichen Körpergewichtes, des ermittelten Teilgewichtes und des Abstandes
der Schneildkanten beider Dreikantbalken mag sich nun vielleicht nach einer Formel
der Abstand der Schwedime von der am Boden liegenden Balkenkante aus errechnen lassen.
Eine praktische Anwendung dieser Geräte im Sinn des Gegenstandes der Erfindung ist
aber einmal deshalb unmöglich, weil jegliche Aufnahmlevorrichtung für die Stumpfbetthülse
und somit für den Amputierten fehlt. Zum anderen läßt sich durch Xdie Art der Auflage
des Brettes auf einer Schneifdkante nur der Verlauf der Schwerlinie, von einer Seite
gesehen, also entweder frontal oder sagittal, bestimmen, was aber für den beabsichtigten
Zweck der Erfindung vollständig ungenügend ist.
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Die festgestellten Mängel werden erfindungsgemäß in vollkommener
Weise behoben. Die Erfindung betrifft ein orthopädisches Balancegerät zur objektiven
Bestimmung der Schwerlinie Beinamputierter bei einer planmäßigen, d. h. theoretisch
begrVindeten einbeinigen Haltungsform auf dem Rand der Sttimpfbetthülse. Hierbei
wird die Schwerlinie in Übereinstimmung (Kongruenz) mit einer durch Wasserwaagen
kontrollierten Schwrerlinie des Balancegerätes gebracht. Dieser Weg der Bestimmung
der Schwerlinie Beinamputierter stellt die Hauptaufgabe des Gerätes dar. Zugleich
bildet sie aber auch einen völligen Wendepunkt in dem Verfahren zur Herstellung
künstlicher Beine, denn der Gegenstanld der Erfindung ermöglicht die Durchführung
einer Reihe grundlegend neuer, bisher nicht möglich gewesener Verfahrensschritte.
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Zur Durchführung der,Hauptaufgabe ist oberhalb des Schwerpunktes
des Amputierten und oberhalb des Schwerpunktes des Balancegerätes an einem Träger
eine Kugel einer in zwei Ebenen bewegbaren Vorrichtung zur Aufnahme der Stumpfbetthülse
bzw. der Stumpfbettform uqd des Amputierten aufgehängt. Die Vorrichtung zur Aufnahme
der Stumpfbetthülse und des Amputierten kann auch an einem Kardangelenk hängen.
Wesentlich ist jedoch, daß die eingespannte Stumpfbetthülse mit dem sich darauf
stütz'enden Amputierten n in zwei Ebenen gegenüber der durch Wasserwaagen kontrollierten
Schnverlinie des Balancegerätes bewegt wird. Diese Bewegung der Stumpfbetthülse
und des Amputierten in zwei Ebenen gegenüber der Schwerlinie wird durch einen Horizontal
rahmen gegenüber einem Vertikal rahmen durchgeführt. An Verlängerungen der Frontalschenkel
fdes Horizontal rahmens sind zwei Schiehegewichte angeordnet, die nach einem Transport
mechanischer Teile in frontaler Richtung zur Regelung der Gleichgewichtsverhältnisse
des Balancegerätes an sich dienen. Desgleichen sind zum Ausgleich von Gewichtsverlagerungen
nach einem Transport mechanischer Teile in sagittaler Richtung im unteren, sagittalen
Schenkel des Vertikalrahmens zwei ausziehbare Gewichte angeordnet. Die Sagittalschenkel
des Horizontalrahmens bestehen aus je einer Gewindespindel und je einer Führungsspindel,
die durch Trägerplatten miteinander verbunden sind. Die eine Trägerplatte weist
nur eine Körnerspitze, die andere Trägerplatte jedoch zwei Körnerspitzen auf. Die
letztgenannten Körnerspitzen sind mittels einer Gewindespindel in der Richtung auf
die gegenüberliegende Körnerspitze verstellbar, so daß sich die Stumpfbetthülse
zwischen den drei Körnerspitzen einspannen läßt.
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Außerdem sind die zwei Körnerspitzen durch einen Schneckentrieb um
eine gemeinsame Achse drehbar, um die Stumpfbetthülse im Sinn einer Hüftgelenkbeugung
und einer H'üftstreckung bewegten zu können. Die Stumpfbetthülse wird durch ein
Schwenkenldes Horizontairahmens um sagittale, im Vertikalrahmen gelagerte Zapfen
im Sinn einer Abduktion oder einer Adduktion bewegt. An den senkrechten Schenkeln
des Vertikalrahmens sind Dosenwasserwaagen mit kreisrunder Libelle angebracht. Alle
Drehpunkte des Balancegerätes werden durch geeignete Vorrichtungen zwecks Markierung
der die Schwerlinie schneidenden Frontal- und Sagittalebenen auf der Stumpfbetthülse
fixiert. Auf einem Bodenbrett des Balancegerätes werden sowohl der Spurpunkt der
Schwerlinie als auch die Grundlinie der Frontal- und der Sagittalebene sowie die
Auftrittsfläche für dien natürlichen Fuß des Amputierten markiert, Das erfindungsgemäße
Balancegerät ermöglicht neben der objektiven Bestimmung der Schwerlinie des Amputierten
bei einbeiniger Haltungsform auf -dem Rand der Stumpfbetthülse eine konstruktive
Fixierung der sich ergebenden Lage der Stumpfbetthülse als auch des Verlaufes der
Schwerlinie durch eine Markierung der Frontal- und der Sagittalebene auf der Stumpfhetthülse.
Auf diese Weise schafft das Balancegerät die Voraussetzung zu einer planmäßigen
Anordnung der Knie- und Knöchelachse, des Fußes, des Knöchelstückes, der Wade und
des Kniestückies im Verhältnis zu der fixierten Schwterlinie und den markierten
Frontal-und Sagittaliebenen. Des weiteren ist die Möglichliegt einer Kontrolle bzw.
eines Nachweises der einbeinigen Haltungsform rdes Amputierten auf dem Rand der
Stumpfbetthülse des fertiggestellten künstlichen Beines sowie eine Kontrolle bzw.
ein Nachweis des Verlaufes der-Schwerlinie bei einbeiniger Haltungsform durch das
fertiggestellte
künstliche Bein gegeben. Ä\'eitere erfindungsgemäße
Merkmale ergeben sich aus der Zeichnung und der unten folgenden Beschreibung.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise
dargestellt.
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Fig. I zeigt das orthopädische Balancegerät in schaubildlicher Darstellung;
Fig. 2 zeigt im Längsschnitt einen Ausschnitt des Balancegerätes, und zwar den Schneckentrieb
desselben.
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Auf einem Träger I, dessen vorderer Teil als Kugelpfanne 2 ausgebildet
ist, ruht eine Kugel 3, an der symmetrisch ein rechteckiger Vertikalrahmen 4 hängt.
Der Vertikal rahmen 4 trägt einen Horizontal rahmen 5, der du Buchsen 6 und 7 Udrehbar
gelagert ist. Die sagittalen Lagerzapfen 8 und 9 tragen frontale Buchsen i'o und
I I, in denen sich der Horizontalrahmen 5 mittels Gewindespindeln 12 verschieben
läßt. Die Gewindespindeln I2, weiche im Innern der beiden frontalen Schenkel des
Horizontalrahmens 5 laufen, tragen am herausragenden Ende je ein Kettenrad 13 und
14. Die Kettenräder I3 und I4 sind durch eine Kette 15 verbunden, um bei Antrieb
der Gewinldespindeln I2 einen gleichmäßigen Transport des Horizontalrahmens 5 durchzuführen.
Die beiden frontalen Schenkel des Horizontalrahtmens 5 sind nach einer Seite verlängert
und tragen Schiehegewichte I6 und I7 sowie eine Millimetereintelilunlg. Jeder der
beiden sagittalen Schenkel des Horizontalrahmens 5 besteht aus je einer Gewindespindel
I8 und 19 und je einer Führungsspindel 20 und 21. Die Gewindespindel 18 und die
Führungsspindel 20 tragen eine Trägerplatte 22, während die Gewindespindel 19 und
die Führungsspindel 21 eine Trägerplatte 23 aufweisen.
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Die Trägerplatte 22 ist mit einer Körnerspitze 24 versehen. Die Trägerplatte
23 weist an ihrem mittleren Teil einen fest mit ihr verbundenen Zylinder 25 auf,
der als Mutter für eine Gewindespindel 26 und als Führung des zylindrischen Ansatzes
eines Schneclkentriebes 27 dient. Das kugelförmig ausgebildete Ende 28 der Gewindespindel
26 ist durch eine Gegenpfanne 29 mit dem Schneckentrieb 27 verbunden, so daß derselbe
bei einem Vor- oder Rückschrauben der Gewindespindel 26 mitgenommen wird. Damit
der Schneckentrieb 27 die axiale Drehung der Gewindespindel 26 nicht mitmacht, sind
zwischen dem Zyli'n;der 25 und dem zylindrischen Ansatz des Schneckentriehes 27
eine Nut 30 und ein Nutenkeil 31 eingefügt. Im Schneckentrieb 27 sind eine Schnecke
32 und ein Schneckenrad 33 gelagert. Mit dem Schneckenrad 33 sind zwei Körnerspitzen
34 und 35 fest verbunden. Die Körnerspitzen 34 und 35 sind mittels der Gewindespindel
26 in Richtung auf die Körnerspitze 24 verstellbar. Beim Drehen der Gewindespindel
26 drehen sich erfindungsgemäß die Körnerspitzen 34 und 35 infolge der Sperrung
durch die Nut 30 und den Nutenkeil 3I nicht mit. Eine Drehung der Körnerspitzen
34 und 35 um ihre gemeinsame Mittelachse, die gleich derAchse des Schneckenrades
33 ist, wird durch eine Betätigung der Schnecke 32 erzielt. Die beiden sagittalen
Gewindespindeln I 8 und 19 sind durch eine Kette 36 und Kettenräder 37 und 38 verbunden.
Sie ermöglichen den gleichmäßigen Transport der beiden Trägerplatten 22 und 23.
Die drei Körnerspitzen 24, 34 und 35 dienen zur Aufnahme der Stumpfbetthülse 39.
Durch die Schnecke 32 läßt sich die Stumpfbetthülse 39 im Sinn einer Hüftbeugung
und Hüftstreckung bewegen, wobei die Körnerspitzen 24 als Drehpunkt und die Körnerspitzen
34 und 35 als Mitnehmer wirken. Eine Bewegung der Stumpfhetthülse 39 im Sinn einer
Adduktion und Abduktion wird durch ein Schwenken des Horizontalrahmens 5 um die
sagittalen Lagerzapfen 8 und 9 erzielt. Zum Gewichtsausgleich in der Sagittalebene
sind erfindnngsgemäß im unteren, sagittalen Schenkel des Vertikal rahmens 4 ausziehbare
Gewichte 40 und 41 angeordnet.
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Zur Kontrolle darüber, ob das Balancegerät in der Waage steht, d.
h. zur Kontrolle der Schwerlinie des an der Kugel hängenden Teiles des Balancegerätes,
ist an beiden senkrechten Schenkeln des Vertikal rahmens 4 eine Dosenwasserwaage
42 mit kreisrunder Libelle angebracht. Schlägt dieWasserwaage 42 bei Belastung der
eingespannten Stumpfbetthülse 39 durch den Amputierten aus, so wird mit Hilfe der
beiden Kettentriebe 15 und 36 sowie durch eine Verschiebung der Gewichte I6, I7
und 40, 41 der Schwerpunkt des Amputiert,en zum Balancegerät so geregelt, daß die
Wasserwaage 42 wieder auf Null zeigt. Ist der Amputierte richtig ausbalanciert worden,
so zeigt die Wasserwaage 42 sowohl bei belastetem als auch bei unbelastetem Balancegerät
das gleiche Bild. Die Schwerlinie des Amputierten ist dann gleich der Schwerlinie
43 des an der Kugel hängenden Teiles des Balancegerätes.
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Da die Kugel 3 gegenüber dem Träger I durch eine Schraube 48 und die
Schwenkstellung des Horizontalrahmens 5 gegenüber dem Vertikalrahmen .+ durch Klemmuttern
49 und 50 fixiert werden kann, so lassen sich an der Stumpfbetthülse 39 die Frontalebene
A-B und die Sagittalehene C-D, die die Schwerlinie 43 schneiden, leicht anreißen.
Zum Ausgleich der Größlenunterschiede ist das Bodenbrett, auf dem der Amputierte
steht, mit Hilfe eines Öldruckhehers 45 od. dgl. ausfahrbar. Auf dem Bodenbrett
44 sind der Spurpunkt 46 der Schwerlime 43, die Grundlinie der Frontalehene A-B
und der Sagittalebene C-D sowie die Auftrittsfläche 47 für den natürlichen Fuß des
Amputierten markiert.
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Wenn das Balancegerät für einen Linksamputierten eingestellt war
und anschließend für einen Rechtsamputierten benutzt werden soll, so muß das Gerät
in der Kugel 3 um I800 geschwenkt werden.
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Mit dem erfindungsgemäßen Balancegerät wird zur Fertigung künstlicher
Beine unter anderem die objektive Bestimmung der Schwerlinie des Amputierten bei
einhejuiger Haltungsform auf dem Rand der Stumpfbetthülse 39 vorgenommen. Ferner
wird die Fixierung der sich hiernach ergebenden Lage der Stumpfbetthülse 39 und
des Verlaufes der Schwerlinie des Amputierten durch die Markierung
der
Frontalebene A-B und der SagittalebeneC-D auf der Stumpfbetthülse 39 durchgeführt.
Auf ,dieser Grundlage wird eine planmäßige Anordnung der Knie- und Knöchelachse,
des Fußes, des Knöchelstückes, der Wade und des Kniestückes im Verhältnis zu Ider
fixierten Schwerlinie des Amputierten und zu den markierten Ebenen A-B und C-D vorgenommen.
Im weiteren wird mit Hilfe des erfiadungsgemäßen Balancegerätes die Kontrolle bzw.der
Nachweis der planmäßigen ein!beinilgen Haltungsform des Amputierten auf dem Rand
der Stumpfbetthülse 39 des fertiglges!tellten künstlichen Beines sowie !des Verlaufes
der Schwerlinie des Amputierten bei der planmäßigen Haltungsform durch das fertiggestellte
künstliche Bein durchgeführt.