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Diese Erfindung betrifft eine orthopädische Vorrichtung,
insbesondere eine orthopädische Vorrichtung, die dazu
geeignet ist, einen Teil einer orthopädischen Schiene zu
bilden. Sie betrifft weiterhin eine orthopädische Schiene und
auch einen Umbau einer orthopädischen Schiene. Eine
orthopädische Vorrichtung gemäß den Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus Medizinisch-
Orthopädische Technik, Vol. 101, Nr. 2, 1981, Nitschke:
Tilaterale Hüft-Knie-Fuß-Orthesen" bekannt.
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Der Anmelder hat bei herkömmlichen orthopädischen Schienen
ein Problem identifiziert, das symptomatisch für die
"querschnittsgelähmte Gangart" oder Haltung ist, die durch
Querschnittsgelähmte (und andere) eingenommen wird, wenn sie
mit der Hilfe von Schienen stehen. Eine derartige Haltung ist
bezeichnend für eine Hyperextension (ein Vorwärtsschieben)
der Hüften, eine rückwärtige Beckenneigung und das
resultierende Rückwärtsliegen des Körpers. Der Anmelder
glaubt, daß der zugrundeliegende Grund für eine derartige
Haltung darin besteht, daß eine herkömmliche Schiene, sogar
wenn sie darauf hindeuten kann, nicht ischiumgewichttragend
zu sein, dennoch in der Praxis auf dem Ischiumvorsprung
und/oder auf dem weichen Oberschenkel und Gesäßgewebe des
Benutzers wenigstens teilweise Gewicht trägt, dadurch, daß
ein derartiges Gewebe auf dem oberen Rand der Schiene
"sitzt". Dieses Problem wird im folgenden unter Bezugnahme
auf die Eig. 1 bis 4 der Zeichnungen beschrieben.
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Daher ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, eine
orthopädische Schiene zu schaffen, die im wesentlichen nicht
ischiumgewichttragend ist und die funktional wirksamer als
eine herkömmliche Schiene ist.
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Nach der Erfindung ist eine orthopädische Vorrichtung
vorgesehen, die dazu geeignet ist, einen Teil einer
orthopädischen Schiene zu bilden und die einen unteren
Abschnitt umfaßt, der steif ist und an dem beim Gebrauch
abhängige Komponenten der orthopädischen Schiene plaziert
werden, wobei der untere Abschnitt eine Anlagefläche
aufweist, die so positioniert ist, daß der Oberschenkel eines
Benutzers anliegt; und
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einen oberen Abschnitt umfaßt, der am unteren Abschnitt so
angebracht oder anbringbar ist, daß er beim Gebrauch sich vom
unteren Abschnitt aufwärts erstreckt und der ein Formteil
ist, wobei der obere Abschnitt eine Form aufweist, die konkav
ist und die im wesentlichen einem oberen, hinteren Abschnitt
des Oberschenkels und einem unteren Abschnitt des Gesäßes
eines Benutzers angeglichen ist, wenn dieser steht, wobei der
obere Abschnitt aus einem Material besteht, das streckfest
ist und so verformbar ist, daß es an die Form des oberen
Oberschenkelabschnitts und des unteren Gesäßabschnittes des
Benutzers anpaßbar ist, wenn dieser sitzt, wobei die
Streckfestigkeit und die konkave Form des oberen Abschnittes
es dem oberen Abschnitt erlauben, eine horizontale Komponente
aufweisende Kraft gegen den Benutzer auszuüben, wenn dieser
steht.
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Der untere Abschnitt kann eine Bundaufnehmung um den
Oberschenkel eines Benutzers bilden. Stattdessen kann er
vorzugsweise teilweise ringförmig sein, wobei er nur ein
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Befestigungselement aus weichem Material umfaßt. Er kann ein
Formteil aus Polypropylenmaterial oder anderen, ähnlichem
Material sein. Stattdessen kann er die Form eines Bandes
aufweisen, z.B. aus Stahl oder einem anderen Metall, aber
dies ist nicht bevorzugt.
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Der obere Abschnitt kann aus synthetischem Kunststoff oder
anderem formbaren Material bestehen. Er kann aus dünnem
Polypropylenmaterial oder anderem, ähnlichem Material
bestehen, das die verlangten Charakteristiken aufweist. Er
kann in den unteren Abschnitt eingeformt sein. Stattdessen
kann er am unteren Abschnitt befestigt sein, z.B. anhaftend.
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Die Erfindung erstreckt sich auf eine orthopädische Schiene,
die an einem oberen Endstück Befestigungsmittel in Form einer
neuen orthopädischen Vorrichtung gemäß dieser Erfindung
aufweist, wie hierin beschrieben.
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Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf ein Verfahren zum
Umbauen einer herkömmlichen orthopädischen Schiene in eine
orthopädische Schiene gemäß dieser Erfindung, wobei das
Verfahren ein Austauschen herkömmlicher
Körperbefestigungsmittel der herkömmlichen Schiene mit einer
neuen orthopädischen Vorrichtung gemäß dieser Erfindung
umfaßt und wie hierin beschrieben wird.
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Die Erfindung erstreckt sich entsprechend auf eine
orthopädische Schiene, die gemäß dieser Erfindung umgebaut
ist.
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Die Erfindung wird nun gegenüber dem Stand der Technik unter
Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen
beschrieben.
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Fig. 1 zeigt in einer Rückansicht eine herkömmliche (d.h.
Stand der Technik) orthopädische Schiene oder
Beinstütze (vorgesehen, nicht ischiumgewichttragend
zu sein) beim Gebrauch an einem linken Bein eines
Benutzers;
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Fig. 2 zeigt in einer Fig. 1 entsprechenden Ansicht eine
andere herkömmliche (d.h. Stand der Technik)
orthopädische Schiene oder Beinstütze (vorgesehen,
ischiumgewichttragend zu sein);
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Fig. 3 zeigt in einer Seitenansicht einen Benutzer, der
die herkömmliche Schiene nach Fig. 1 gebraucht, und
Kräfte, die beim Unterstützen des Benutzers mit
Hilfe der herkömmlichen Schiene wirksam sind;
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Fig. 4 zeigt schematisch ein Kraftdiagramm gemäß der
Anordnung nach Fig. 3;
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Fig. 5 zeigt in dreidimensionaler Ansicht eine
orthopädische Schiene gemäß dieser Erfindung;
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Fig. 6 zeigt in dreidimensionaler Seitenansicht die
orthopädische Schiene nach Fig. 5 beim Gebrauch;
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Fig. 7 und 8 entsprechen jeweils den Fig. 3 und 4, aber
im Hinblick auf die Anordnung mit der Schiene nach
Fig. 5 gemäß dieser Erfindung; und
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Fig. 9 zeigt in Seitenansicht einen Benutzer der Schiene
nach Fig. 5 gemäß dieser Erfindung, in einem
sitzenden Zustand.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 1 der Zeichnungen ist eine
orthopädische Schiene nach dem Stand der Technik gezeigt,
angezeigt durch die Bezugsziffer 10. Sie ist von der
(angenommenen) nicht gewichttragenden Art. Sie ist beim
Gebrauch in Verbindung mit dem linken Bein 12 eines Benutzers
gezeigt. Ein linker Hüftknochen 14 des Benutzers ist
punktiert gezeigt, umfassend den Ischiumvorsprung 16 am
unteren Endstück des Hüftknochens 14.
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Diese Anordnung wird in Fig. 3 in einer Seitenansicht
illustriert, wo gesehen werden kann, daß zum Betreiben der
Schiene 10, die die Schiene gebrauchende Person 22 ihre
Hüften hyperstrecken (vorwärts schieben) muß, mit
resultierenden Zurücklehnen des Körpers 24. Auch neigen sich
die Beine 26 der Person von den Hüften nach hinten und nach
unten. Eine derartige Hyperextension erlaubt ein hinteres,
oberes Einfassen der Schiene, um sich "einzugraben" und an
dem Ischiumvorsprung/an dem weichen Gewebe des Benutzers
anzuliegen.
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Die im Spiel befindlichen Kräfte, um die Person 22 zu
unterstützen, werden im wesentlichen durch die Pfeile in Fig.
3 gezeigt und sie werden in der Gestalt eines Kraftdiagramms
in Fig. 4 wiedergezeichnet. Das Körpergewicht 28 der Person
22 wirkt durch den Schwerpunkt der Person, d.h. durch einen
Punkt an einem unteren Endstück des Körpers über den Hüften,
und arbeitet vertikal nach unten. Die Hauptkraft, die wirkt,
um dem Körpergewicht 28 entgegenzuwirken, wird teilweise
durch die Schiene 10 auf den Ischiumvorsprung und/oder auf
das weiche Gewebe des Oberschenkels und der Hüfte ausgeübt
und wird teilweise durch die Beinknochen des Benutzers
getragen. Die Hauptkraft wird durch die Bezugsziffer 30
angezeigt. Da die Kräfte 28 und 30 nicht in direkt
entgegengesetzten Richtungen wirken und weil der
Ischiumvorsprung nicht mit dem Schwerpunkt zusammenfällt,
wird eine dritte Kraft benötigt, nämlich eine Spannungskraft
32, um das Kraftdiagramm, wie in Fig. 3 gezeigt, zu schließen
und so in einer stabilen Situation zu resultieren, die der
Person 22 erlaubt zu stehen. Die stabilisierende Kraft 32
wird durch Spannung in Ligamenten, Muskeln und Geweben
entlang der Vorderseite der Hüften/Oberschenkel der Person 22
geschaffen.
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Die Schiene nach dem Stand der Technik und der Weg, auf dem
sie den menschlichen Körper unterstützt, weisen viele
Nachteile auf, die symptomatisch für die Haltung des
Benutzers sind, wie in Fig. 3 gezeigt, wobei die Haltung auch
als "querschnittsgelähmte Gangart" bekannt ist. Diese
Nachteile werden nur kurz erwähnt, da sie auf dem Gebiet der
Erfindung gut bekannt sind. Die Haltung der Person ist
unkonfortabel und führt zur Ermüdung und anderen
unerwünschten Nebeneffekten, wie unnatürliche Muskelstellung,
exzessive kompensierende Rückenkyphose, unerwünschte
Belastung anderer Teile der Anatomie, wie des unteren
Rückens, eine ineffiziente Gehhilfe, geringe Beinstreckung,
die häufiges Bandagieren verlangt, und ähnliches. Um der
Person zu ermöglichen, die Schiene zur Unterstützung zu
gebrauchen, ist es notwendig, die Körperbefestigungsmittel
fest um die Beine der Person zu binden, auf diese Art das
weiche Gewebe zu drücken oder zu pressen. Weiterhin ist das
Bein der Person einschließlich der Beinknochen bis zu einer
großen Ausdehnung inaktiv, während sie durch ein so Aktivsein
wie möglich profitiert hätten. In biomechanischen Analysen
können diese Merkmale und weitere Komplikationen, so glaubt
der Anmelder, gezeigt werden, daß sie ihre primären Ursprünge
in einer Hyperextension der Hüften oder Knieflexion haben,
die zu einer rückwärtigen Beckenneigung führen.
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Die rückwärtige Beckenneigung, die beim Gebrauch einer
herkömmlichen Schiene auftritt, resultiert aus einer geringen
Zunahme der Knieflexion, wenn die Hüfte während des Stehens
hypergestreckt ist. Diese Knieflexion tritt auf, da der
relativ kurze Hebelarm der Schiene (über Kniegelenk)
lokalisierte Kräft auf die hintere Lage des Oberschenkels
ausübt, wobei er das weiche Gewebe niederdrückt. Ein
Festmachen der Schienenfestmachgurte, um vor dem Stehen das
weiche Gewebe niederzudrücken, verringert diese Knieflexion,
aber steigert den Umfangsdruck auf das Bein. Dieser
Umfangsdruck ist unkonfortabel und physiologisch unerwünscht.
Weiterhin kann die Schiene gewichttragend werden, wenn die
Schienenmanschette/Band zu hoch fixiert wird (um den Hebelarm
über dem Knie zu vergrößern) und durch den festen Gurt unter
das Ischium gezwungen wird.
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Auch wird die Schiene, die nun teilweise das Gewicht der
Person tragen muß, übermäßig belastet und geht vorzeitig
kaputt.
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Bei einem anderen Typ herkömmlicher Schienen, den sogenannten
ischiumgewichttragenden Typ, wurden Versuche durchgeführt,
den Ischiumvorsprung zu belasten und die Beinknochen zu
entlasten. Eine derartige Ausführungsform im Gebrauch ist in
Fig. 2 dargestellt. Sie wird nun beschrieben und gleiche
Bezugsziffern beziehen sich auf gleiche Merkmale. In einer
derartigen Ausführungsform ist sie an dem Körper des
Benutzers derart fest gesichert, daß ein oberer Sitzabschnitt
einen Sitz für den Ischiumvorsprung schafft.
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Die Schiene nach Fig. 2 ist für den Gebrauch vorgesehen, wenn
die Beinknochen nicht belastet werden können. Sie arbeitet
völlig unterschiedlich zu einer Schiene nach dieser
Erfindung. Eine Schiene nach dieser Erfindung ist vorgesehen,
um die Beinknochen zu belasten, und ist so nicht vorgesehen,
eine Schiene der ischiumgewichttragenden Art zu ersetzen.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 5 und 6 ist eine Schiene gemäß
dieser Erfindung im wesentlichen durch Bezugsziffer 40
angezeigt. Sie umfaßt eine orthopädische Vorrichtung 42 an
einem oberen Endstück, wobei die orthopädische Vorrichtung
gemäß dieser Erfindung ist. Die Schiene 40 umfaßt weiter
einen abhängigen Abschnitt 44, der herkömmlich sein kann. Die
orthopädische Vorrichtung 42 ist an länglichen Trägern 46
montiert, die sich aufwärts vom abhängigen Abschnitt 44
erstrecken.
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Die orthopädische Vorrichtung 42 weist einen unteren
Abschnitt in Gestalt eines Bundes 48 auf, der den
Oberschenkel eines Benutzers umfangen kann. Zu diesem Zweck
ist er vorteilhaft diskontinuierlich, um dem Oberschenkel
einen einfachen Zugang zu erlauben, und kann dann am
Oberschenkel der Person mittels einer Klappe 48.2 und
ergänzende VELCRO-Streifen 48.1 und 48.3 festgemacht werden.
Es wird betont, daß der untere Abschnitt 48 bloß gemütlich am
Oberschenkel der Person plaziert ist, d.h. er ist nicht fest
an einem Oberschenkel bandagiert, wie bei herkömmlichen
Schienen.
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Die orthopädische Vorrichtung 42 umfaßt weiterhin einen
oberen Abschnitt, der im allgemeinen durch Bezugsziffer 50
angezeigt wird. Der obere Abschnitt 50 ist ein Formteil aus
synthetischem Kunststoff, wie dünnem Polypropylen, und ist im
wesentlichen konkav in Gestalt eines zusammengesetzten
Gestells, das den hinteren, oberen Abschnitt des
Oberschenkels der Person und einen Abschnitt ihres Gesäßes
hält. Der obere Abschnitt kann vorteilhaft in den unteren
Abschnitt 48 eingeformt sein. Stattdessen kann er innerhalb
des unteren Abschnitts plaziert sein, z.B. anhaftend.
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Der obere Abschnitt 50 ist so geformt, daß er ein niedriges
Profil enlang seiner mittleren Seite beim Gebrauch aufweist,
wie durch Bezugsziffer 50.1 angezeigt ist. Er weist ein
relativ hohes Profil entlang seiner äußeren Seite beim
Gebrauch auf, wie durch Bezugsziffer 50.2 angezeigt wird,
aber dies ist nicht ein Erfordernis. Entlang dem hinteren
Teil kann er so geformt sein, daß er eine leichte Wölbung
aufweist, wie durch Bezugsziffer 50.3 angezeigt wird, um der
Gesäßkontur des Benutzers zu folgen.
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Es ist zu verstehen, daß das Material des oberen Abschnitts
weich oder biegsam, aber dennoch streckfest ist. Aber es
nimmt die konkave oder gestellartige Form an, und wenn es
gegen den unteren Abschnitt 48 stabilisiert wird, ist es
steif genug, um biegebeständig zu sein, und es kann eine
Kraft auf den Oberschenkel und das Gesäß des Benutzers
ausüben, die eine überwiegend horizontale Vorwärtskomponente
aufweist.
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Es wird betont, daß der untere Abschnitt 48 derart am
Oberschenkel des Benutzers stabilisiert wird, daß er
horizontale Kraftkomponenten ausüben kann (d.h. im
wesentlichen senkrecht zu benachbarten Körperoberflächen des
Benutzers), und daß er nicht eng zu der Ausdehnung ist, so
daß er große vertikale Kraftkomponenten ausüben kann (d.h. im
wesentlichen entlang benachbarter Körperoberflächen des
Benutzers). Auf diese Art drückt er nicht oder setzt nicht
das weiche Gewebe des Oberschenkels übermäßig unter Druck.
Weiterhin kann der obere Abschnitt 50, wie oben beschrieben,
horizontale Vorwärtskraftkomponenten auf den Körper des
Benutzers ausüben, aber fördert nicht eine Flexion der
Hüften. Auf diese Art erlaubt er nicht, daß große vertikale
Kraftkomponenten auf den Körper angewendet werden. Auf diese
Art und unter Bezugnahme auf Fig. 7 hat ein Benutzer eine
Haltung, die ähnlich ist zu der einer normalen Person und die
erheblich unterschiedlich zu der "querschnittsgelähmten
Gangart" ist, wie in Fig. 3 dargestellt.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 8 umfassen die im Spiel
befindlichen Kräfte eine vertikale Abwärtskraft, angezeigt
durch Bezugsziffer 128, die das Körpergewicht des Benutzers
darstellt und vertikal abwärts durch den Schwerpunkt der
Person wirkt. Weiterhin, und dies ist im Zusammenhang mit der
Erfindung sehr wichtig, wird das Körpergewicht der Person zum
größten Teil durch eine Kraft in den Beinknochen der Person
ausgeglichen, wie durch Bezugsziffer 130 angezeigt wird,
wobei die Kraft durch das Hüftgelenk der Person in einer Art
ähnlich zu der einer normalen Person wirkt. Die Kräfte 128
und 130 werden in Fig. 8 dargestellt, und es kann auch
gesehen werden, daß nur eine relativ geringe stabilisierende
Kraft, die in einer im wesentlichen horizontalen Richtung
nach vorne wirkt, zum Schließen des Kraftdiagramms benötigt
wird. Die stabilisierende Kraft wird durch die Bezugsziffer
130 angezeigt und wird in der Praxis durch den oberen
Abschnitt 50 auf den hinteren Teil des Oberschenkels und des
Gesäßes eines Benutzers ausgeübt. Es ist wichtig zu würdigen,
daß erstens die Größe der Kraft 132 gering ist und zweitens,
daß die Richtung der Kraft derart ist, daß ihre Komponente
senkrecht zur Körperoberfläche des Benutzers vorherrschend
ist.
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Die mechanische Arbeitsweise der orthopädischen Vorrichtung
42 besteht darin, die hinteren Kräfte, die herkömmlich auf
den Oberschenkel (Oberschenkelknochen) ausgeübt werden, auf
das Gesäß (Rückseite des Ischiums) zu richten. Diese Stellung
ist mechanisch besser, da sie den Hebelarm der Schiene
vergrößert, wobei die Größe der proximalen hinteren Kräfte
verringert wird. Die Kräfte werden auf dem Gesäß verteilt
(d.h. primär auf die Rückseite des Ischiums) und fördern eine
Rotation des Beckens und so eine Hüftstreckung.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 9 wird gezeigt, daß die Person 122,
die die Schiene 40 gebraucht, sich in einem sitzenden Zustand
befindet mit dem hinteren Teil ihres Oberschenkels und dem
unteren Teil ihres Gesäßes im wesentlichen in einer
gemeinsamen Ebene, die durch die Sitzoberfläche bestimmt
wird. Bezugsziffer 50.3, in angedeuteten Linien, zeigt den
Umriß, den die Wölbung eingenommen hätte, d.h. wenn sie in
ihrem entspannten Zustand wäre, ohne das Vorhandensein der
Sitzoberfläche. Die Sitzoberfläche deformiert aber den oberen
Abschnitt 50, so daß sie mit der Sitzoberfläche
übereinstimmt. Eine derartige Deformation wird ohne eine
übermäßige Unbequemlichkeit für den Benutzer 122 dadurch
ermöglicht, daß der obere Abschnitt ein relativ weiches,
deformierbares Material aufweist. Es wird betont, daß eine
derartige Deformation ein inneres Zusammenbrechen des
Materials verursacht. Es verursacht kein übermäßiges Dehnen
oder eine dauerhafte Deformation, da das Material streckfest
ist. In dieser Hinsicht wird betont, daß die Bequemlichkeit
im Sitzen sehr wichtig ist, da ein Benutzer normalerweise
einen Hauptteil der Zeit sitzt, in der eine Schiene getragen
wird.
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Die Erfindung weist eine große Zahl an Vorteilen auf, unter
anderem, daß die unnatürliche und unerwünschte
"querschnittsgelähmte Gangart" bis zu einem großen Ausmaß
eliminiert wird, und die Belastungen auf den Körper einer
Person sehr viel ähnlicher zu denen auf eine normale Person
sind. Weiterhin werden die Beinknochen eines Benutzers zu
einem großen Ausmaß gebraucht, um das Gewicht der Person zu
tragen und so wenigstens die Beinknochen und das Gelenk des
Benutzers zu aktivieren, was wünschenswert ist. Da die
Schiene weiterhin primär gebraucht wird, um das Bein des
Benutzers zu stabilisieren und nicht um das Gewicht zu
tragen, wird sie bis zu einem sehr geringeren Grad belastet.
So kann die Schiene leichter als bei herkömmlichen Schienen
hergestellt werden, was sehr zur Bequemlichkeit für den
Benutzer beiträgt. Da weiterhin die Schiene nicht länger zu
einem großen Ausmaß gewichttragend ist, dient eine
Befestigung am Körper des Benutzers hauptsächlich zur
Plazierung, und die ausgeübten Kräfte sind gering und derart
gerichtet, daß die Kraftkomponenten senkrecht zu den
Körperoberflächen des Benutzers vorherrschend sind, so eher
ein gemütliches Anpassen als ein festes Anpassen erlauben,
was zu einem großen Ausmaß ein Unterdrucksetzen und Drücken
weichen Gewebes verringert oder sogar eliminiert.
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Es wird als von beträchtlicher Wichtigkeit betrachtet, daß
die Form, Konstruktion und das Material des oberen Abschnitts
der orthopädischen Vorrichtung der gewölbten Form erlaubt,
sich zu falten oder zusammenzubrechen, wenn sich ein Benutzer
setzt, so Druckpunkte an knochigen Vorsprüngen (dem
Ischiumvorsprung) verhindert und übermäßigen Druck unterhalb
des Oberschenkels verhindert.
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Es wird weiter als ein wichtiger Vorteil betrachtet, daß der
obere Abschnitt, natürlich begrenzt, die Form und Größe der
relevanten Abschnitte des Körpers eines Benutzers annimmt. So
wird geglaubt, daß es nicht notwendig sein wird, für eine
Mehrzahl von Benutzern eine orthopädische Vorrichtung gemäß
der Erfindung speziell anzufertigen. Es wird geglaubt, daß
eine begrenzte Zahl an Größen, z.B. groß, mittel oder klein,
adäquat sein, wird einem Hauptteil von Benutzern zu passen,
und daß Maßanfertigungen nur in einer Minderheit von Fällen
benötigt werden. Dies soll beweisen, im Hinblick auf Kosten
und Erhältlichkeit von großem Nutzen zu sein.
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Es ist ein weiterer Vorteil, daß sich der obere Abschnitt der
Form des Körpers des Benutzers soweit anpaßt, wie er weniger
vorstehen wird und ein weicheres, natürlicheres Bild zeigen
wird.
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Bezugszeichen in den Ansprüchen sind für ein besseres
Verständnis vorgesehen und sollen den Schutzumfang nicht
einschränken.