NL2031691B1

NL2031691B1 - Kniebrace voor het ondersteunen van een kniegewricht

Info

Publication number: NL2031691B1
Application number: NL2031691A
Authority: NL
Inventors: Petrus Johannes Maria Cuyten Antonius; Bogie Rob
Original assignee: Petrus Johannes Maria Cuyten Antonius; Bogie Rob
Priority date: 2021-12-29
Filing date: 2022-04-25
Publication date: 2023-07-04

Abstract

Een kniebrace 31 heeft twee manchetten 5 en 7 die Via een scharnierconstructie 3 met elkaar zijn verbonden. De scharnierconstructie 3 heeft aan weerszijde van de knie 101 een scharnierdeel. De scharnierde1en hebben elk twee verbindingselementen 13 en 15, die elk met scharnierpennen 17—23 zijn verbonden met de manchetten 5 en 7. Elke manchet bestaat uit een kunststof geheel waarbij de scharnierpennen 17—23 door gaten in de manchetten 5 en 7 steken. Van elk scharnierdeel kruisen de verbindingselementen en 15 elkaar. Door de verbindingselementen 13 en zo te positioneren en dimensioneren wordt tijdens het buigen van de knie de natuurlijke beweging van de knie gevolgd en daarbij het kniegewricht optimaal ondersteund.

Description

Kniebrace voor het ondersteunen van een kniegewricht

BESCHRIJVING:

Gebied van de uitvinding

De uitvinding heeft betrekking op een kniebrace voor het ondersteunen van een kniegewricht, omvattende: - een bovenste manchet voor koppeling met een bovenbeen, - een onderste manchet voor koppeling met een onderbeen, waarbij de manchetten elk een tijdens gebruik tegen de voorzijde van het been van de gebruiker aan te brengen voorste deel omvatten alsmede twee tijdens gebruik naast de knie van de gebruiker aanwezige zijdelen, - een scharnierconstructie via welke de beide manchetten met elkaar zijn verbonden, waarbij de scharnierconstructie een lateraal scharnierdeel omvat, dat tijdens gebruik aan de laterale zijde van het kniegewricht aanwezig is, alsmede een mediaal schamierdeel, dat tijdens gebruik aan de mediale zijde van het kniegewricht aanwezig is, welke scharnierdelen elk twee verbindingselementen omvatten, die elk met een uiteinde via een scharnierpen zijn verbonden met de bovenste manchet en met het andere uiteinde via een verdere scharnierpen zijn verbonden met de onderste manchet, waarbij van elk scharnierdeel een van de verbindingselementen aan de, tijdens gebruik, naar de knie toegekeerde zijde van de manchetten aanwezig is en het andere verbindingselement aan de van de knie afgekeerde zijde van de manchetten aanwezig is.

Stand van de techniek

Een dergelijke kniebrace is bekend uit EP 2 787 937 A. Deze bekende kniebrace ondersteunt het kniegewricht en zorgt er voor dat het kniegewricht tijdens buigen gunstig wordt belast. De verbindingselementen zijn bij deze bekende kniebrace met de uiteinden scharnierbaar verbonden met onderdelen die aan de manchetten zijn bevestigd.

Samenvatting van de uitvinding

Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een kniebrace van de in de aanhef omschreven soort die het kniegewricht tijdens het buigen goed ondersteunen en daarbij de natuurlijke beweging van het kniegewricht volgen. Hiertoe is de kniebrace volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat van elk scharnierdeel de beide verbindingselementen elkaar kruisen. Door de verbindingselementen zo te positioneren dat zij elkaar kruisen, is de mogelijkheid gecreëerd om de scharnierdelen zodanig te configureren dat de kniebrace tijdens het buigen van de knie de natuurlijke beweging van de knie goed volgt en daarbij het kniegewricht goed ondersteunt.

Een uitvoeringsvorm van de kniebrace volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat de manchetten elk ait één kunststof geheel bestaan en de scharnierpennen en de verdere scharnierpennen door gaten in de manchetten steken. De manchetten worden bij voorkeur door middel van 3D-printen vervaardigd en kunnen daardoor voor ieder persoon op maat gemaakt worden. Door de scharnierpennen in de manchetten aan te brengen in plaats van in onderdelen die aan de manchetten bevestigd worden, is de constructie van de kniebrace eenvoudig waardoor deze relatief goedkoop geproduceerd kan worden.

Een verdere uitvoeringsvorm van de kniebrace volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat ten minste één van de scharnierpennen en de verdere scharnierpennen in een kunststof inzetstuk aanwezig is, welk inzetstuk in een van de manchetten aanwezig is of aanwezig is in een koppeldeel dat met een van de manchetten is verbonden, en welk inzetstuk een elasticiteit heeft die groter is dan die van de betreffende manchet (ofwel het materiaal van het inzetstuk een eleasticiteitsmodulus heeft die kleiner is dan die van het materiaal van de betreffende manchet), om geringe verdraaiing van de onderste en bovenste manchet (en dus van het onderbeen en bovenbeen) ten opzichte van elkaar om de longitudinale (verticale) en sagittale (de van voor naar achter verlopende) as door het kniegewricht op te kunnen vangen. Hierdoor biedt de kniebrace ondersteuning in die bewegingsrichtingen van de knie waar ondersteuning gewenst is en flexibiliteit in die bewegingsrichtingen waarin flexibiliteit gewenst 1s. De scharnierpennen kunnen met een uiteinde aan de verbindingselementen bevestigd zijn of door gaten in de verbindingselementen steken.

Opgemerkt wordt dat het toepassen van een flexibel inzetstuk zoals hierboven beschreven ook toegepast kan worden bij een kniebrace waarbij de verbindingselementen elkaar niet kruisen.

Bij voorkeur is van elke scharnierpen en verdere scharnierpen die een van de verbindingselementen met de manchetten verbinden er ten minste één in een kunststof inzetstuk aanwezig, dat in de betreffende manchet is aangebracht om nog beter een geringe verdraaiing van de onderste en bovenste manchet ten opzichte van elkaar om de longitudinale as en sagittale as door het kniegewricht op te kunnen vangen.

Het onderbeen kan met name bij het zitten om de verticale as verdraaien ten opzichte van het bovenbeen. Om deze verdraaiing gemakkelijker mogelijk te maken is enige elasticiteit in de scharnierconstructie van de kniebrace aangebracht. Voorts zal bij geringe afwijkingen (X-benen en O-benen) er een geringe verdraaiing om de sagittale as door het kniegewricht plaatsvinden. Door de aanwezige extra elasticiteit in de scharnierconstructie van de kniebrace volgens de uitvinding is deze geringe verdraaiing gemakkelijker mogelijk waardoor het dragen van de kniebrace volgens de uitvinding aangenamer is dan het dragen van de bekende kniebrace.

Bij voorkeur zijn bij elk verbindingselement zowel de scharnierpen als de verdere scharnierpen in kunststof inzetstukken aanwezig om de genoemde geringe verdraaiing nog beter toe te laten.

Om voldoende verdraaiing van het onderbeen en bovenbeen ten opzichte van elkaar op te kunnen vangen is het inzetstuk bij voorkeur een kunststof bus met een wanddikte van ten minste 1 mm, bijvoorkeur ten minste 2 mm. Voorts 1s hiertoe de elasticiteitsmodulus van het materiaal van het inzetstuk maximaal 3000 Nm 2,

Om de natuurlijke beweging van de knie goed te kunnen volgen en daarbij betere ondersteuning te bieden is bij de kniebrace volgens de uitvinding bij voorkeur aan weerszijde van de knie tussen de zijdelen van de manchetten een tussenstuk aanwezig, dat nabij het verst van het voorste deel van de manchetten aanwezig uiteinde scharnierbaar is verbonden met een van de verbindingselementen.

Om de natuurlijke beweging van de knie beter te kunnen volgen is bij voorkeur van elk scharnierdeel een van de verbindingselementen langer dan het andere verbindingselement. Bij voorkeur is het langste verbindingselement aan de van de knie afgekeerde zijde van de manchetten aanwezig. Voorts is bij voorkeur van elk scharnierdeel het tussenstuk met het langste verbindingselement verbonden. Hierdoor ondersteund het tussenstuk de knie tijdens het buigen beter dan indien het tussenstuk scharnierend met het kortste verbindingstuk is verbonden.

Om de beweging van de knie tijdens het buigen optimaal te kunnen volgen is de afstand tussen de scharnierpen die het kortste verbindingselement met de bovenste manchet verbindt en de scharnierpen die het langste verbindingselement met de onderste manchet verbindt, tussen 53 en 54,5 mm, bij voorkeur 53,7 mm. Voorts is hiertoe de afstand tussen de scharnierpen die het langste verbindingselement met de bovenste manchet verbindt en de scharnierpen die het kortste verbindingselement met de onderste manchet verbindt, tussen 35 en 37 mm, bij voorkeur 36 mm.

Voorts is om de beweging van de knie tijdens het buigen optimaal te kunnen volgen de afstand tussen de scharnierpennen die de verbindingselementen met de bovenste manchet verbinden, tussen 14 en 16 mm, bij voorkeur 15 mm. Tevens is hiertoe de afstand tussen de scharnierpennen die de verbindingselementen met de onderste manchet verbinden, tussen 16 en 18 mm, bij voorkeur 17 mm.

In de stand van de kniebrace aangebracht op een recht op staande persoon, is de afstand in verticale richting tussen de scharnierpennen die de verbindingselementen met de bovenste manchet verbinden, bij voorkeur tussen 2 en 3 mm, bij voorkeur 2,6 mm, ook weer om de beweging van de knie tijdens het buigen optimaal te kunnen volgen.

Beknopte omschrijving van de tekeningen

Hieronder zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van in de tekeningen weergegeven uitvoeringsvoorbeelden van de kniebrace volgens de uitvinding. Hierbij toont:

Figuur 1 een eerste uitvoeringsvorm van een op een been aangebrachte kniebrace volgens de uitvinding in zijaanzicht;

Figuur 2 een schematische weergave van de op een been aangebrachte kniebrace in vooraanzicht;

Figuur 3 de scharnierconstructie van de in figuur 1 weergegeven kniebrace gezien op de naar de knie toe gekeerde zijde;

Figuur 4 een doorsnede langs lijn IV-IV van de in figuur 3 weergegeven scharnierconstructie;

Figuur 5 de scharnierconstructie van de in figuur | weergegeven kniebrace gezien op de van de knie af gekeerde zijde; 5 Figuur 6 een doorsnede langs lijn VI-VI van de in figuur 5 weergegeven scharnierconstructie;

Figuur 7 een tweede uitvoeringsvorm van een op een been aangebrachte kniebrace volgens de uitvinding in zijaanzicht;

Figuur 8 de scharnierconstructie van de in figuur 7 weergegeven kniebrace gezien op de naar de knie af gekeerde zijde; en

Figuur 9 een doorsnede langs lijn IX-IX van de in figuur 8 weergegeven scharnierconstructie.

Gedetailleerde omschrijving van de tekeningen

In figuur 1 is een eerste uitvoeringsvorm van de kniebrace 1 volgens de uitvinding aanwezig op een been van een gebruiker in zijaanzicht weergegeven. De kniebrace 1 heeft een scharnierconstructie 3 die ervoor zorgt dat de kniebrace 1 de beweging van een kniegewricht 101 zo goed als mogelijk ondersteund waarbij geen krachten op het kniegewricht 101 worden uitgeoefend.

De kniebrace 1 heeft een bovenste manchet 5 die op een bovenbeen 103 van de gebruiker is vestgezet en een onderste manchet 7 die op een onderbeen 105 van de gebruiker is vastgezet. De manchetten hebben elk een tijdens gebruik tegen de voorzijde van het been van de gebruiker aanwezig voorste deel SA en 7A en twee tijdens gebruik naast de knie van de gebruiker aanwezige zijdelen 5B en 7B. De zijdelen

SB en 7B van de manchetten 5 en 7 zijn via de scharnierconstructie 3 met elkaar verbonden. De scharnierconstructie 3 heeft een lateraal scharnierdeel 3A (zie figuur 2 waarin schematisch de kniebrace op het been is weergegeven), dat tijdens gebruik aan de laterale zijde van het kniegewricht 101 aanwezig is, alsmede een mediaal scharnierdeel 3B, dat tijdens gebruik aan de mediale zijde van het kniegewricht 101 aanwezig is.

Elke manchet 5 en 7 heeft een koppeldeel 9 respectievelijk 11 via welke de manchetten scharnierbaar met elkaar zijn verbonden. Deze koppeldelen 9 en 11 zijn via twee verbindingselementen 13 en 15 met elkaar verbonden. Deze verbindingselementen zijn in deze uitvoeringsvorm gevormd door metalen strippen. De kniebrace kan ook zonder koppeldelen zijn uitgevoerd. In dat geval zijn de manchetten direct met de verbindingselementen met elkaar verbonden, zoals later in de tweede uitvoeringvorm is beschreven.

In figuur 3 en 5 is de scharnierende verbinding tussen de beide koppeldelen 9 en 11 in twee zijaanzichten vergroot weergegeven. In de figuren 4 en 6 is de scharnierende verbinding in doorsnede langs lijn IV-IV respectievelijk VI-VI weergegeven. Elk verbindingselement 13, 15 is met een uiteinde via een scharnierpen 17, 21 verbonden met het koppeldeel 9 van de bovenste manchet 5 en via een verdere scharnierpen 19, 23 met het koppeldeel 11 van de onderste manchet 7. Tussen de koppeldelen 9 en 11 is een tussenstuk 10 aanwezig dat draaibaar is verbonden met een van de verbindingselementen 15.

De scharnierpennen 17, 19, 21, 23 steken door gaten aanwezig in de verbindingselementen 13 en 15 en in de koppeldelen 9 en 11. Tussen de scharnierpennen 17, 19, 21, 23 en de koppeldelen 9 en 11 zijn kunststof inzetstukken 25 aanwezig. Deze kunststof inzetstukken 25 hebben een elasticiteit die groter is dan die van het betreffende koppeldeel 9, 11 van de manchet 5, 7 om geringe verdraaiing (aangegeven door pijlen 111 en 113) van de onderste en bovenste manchet 5, 7 (en dus van het onderbeen en bovenbeen) ten opzichte van elkaar om de longitudinale as 107 en sagittale as 109 door het kniegewricht 101 op te kunnen vangen.

De inzetstukken 25 zijn gevormd door kunststof bussen met een wanddikte van enkele millimeters, bijvoorbeeld 2 mm, en een elasticiteitsmodulus van maximaal 3000 Nm’.

In figuur 7 is een tweede uitvoeringsvorm van de kniebrace volgens de uitvinding aanwezig op een been van een gebruiker in zijaanzicht weergegeven. Alle onderdelen die gelijk zijn aan die van de hierboven beschreven eerste uitvoeringsvorm zijn met dezelfde verwijzingscijfers aangeduid. Bij deze kniebrace 31 zijn de scharnierpennen 17-23 direct in de manchetten 5 en 7 aangebracht en niet via koppeldelen met de manchetten verbonden.

In figuur 8 is de scharnierende verbinding tussen de beide manchetten 5 en 7 in zijaanzicht vergroot weergegeven en in figuur 9 is de scharnierende verbinding in doorsnede weergegeven langs lijn IX-IX in figuur 8. Het tussenstuk 10 is nabij het verst van de voorste delen 5A en 7A van de manchetten 5 en 7 aanwezig uiteinde 10a scharnierbaar verbonden met het langste verbindingselement 15 dat tevens aan de van de knie afgekeerde zijde van de zijdelen 5B en 7B van de manchetten 5 en 7 aanwezig is.

De scharnierconstructie is geoptimaliseerd om de knie maximaal te kunnen ondersteunen zonder de natuurlijke beweging van het gewricht daarbij te beperken. Dit heeft geresulteerd in een optimale geometrie van de scharnierconstructie die hierna wordt beschreven. Bij deze scharnierconstructie is de afstand dl tussen de scharnierpen 17, die het kortste verbindingselement 13 met de bovenste manchet 5 verbindt, en de scharnierpen 23, die het langste verbindingselement 15 met de onderste manchet 7 verbindt, gelegen tussen 53 en 54,5 mm en bij voorkeur gelijk is aan 53,7 mm. De afstand d2 tussen de scharnierpen 21, die het langste verbindingselement 15 met de bovenste manchet 5 verbindt, en de scharnierpen 19, die het kortste verbindingselement 13 met de onderste manchet 7 verbindt, ligt tussen 35 en 37 mm en is bij voorkeur gelijk aan 36 mm.

Voorts is de afstand d3 tussen de scharnierpennen 17 en 21, die de verbindingselementen 13 en 15 met het zijdeel 5B van de bovenste manchet verbinden, tussen 14 en 16 mm gelegen en bij voorkeur gelijk aan 15 mm. De afstand d4 tussen de scharnierpennen 19 en 23, die de verbindingselementen 13 en 15 met de onderste manchet 7 verbinden, ligt tussen 16 en 18 mm en is bij voorkeur gelijk aan 17 mm.

In de stand van de kniebrace aanwezig op een recht op staande persoon, is de afstand d5 in verticale richting tussen de scharnierpennen 17 en 21 die de verbindingselementen 13 en 15 met het zijdeel 5B van de bovenste manchet 5 verbinden, gelegen tussen 2 en 3 mm en bij voorkeur gelijk aan 2,6 mm.

Hoewel in het voorgaande de uitvinding is toegelicht aan de hand van de tekeningen, dient te worden vastgesteld dat de uitvinding geenszins tot de in de tekeningen getoonde uitvoeringsvormen is beperkt. De uitvinding strekt zich mede uit tot alle van de in de tekeningen getoonde uitvoermgsvormen afwijkende uitvoeringsvormen binnen het door de conclusies gedefinieerde kader.

Claims

CONCLUSIES:
i. Kniebrace (1) voor het ondersteunen van een kniegewricht (101), omvattende: - een bovenste manchet (5) voor koppeling met een bovenbeen (103), 5S - een onderste manchet (7) voor koppeling met een onderbeen (105), waarbij de manchetten (5, 7) elk een tijdens gebruik tegen de voorzijde van het been van de gebruiker aan te brengen voorste deel (5A, 7A) omvatten alsmede twee tijdens gebruik naast de knie van de gebruiker aanwezige zijdelen (5B, 7B), - een scharnierconstructie (3) via welke de beide manchetten (5, 7) met elkaar zijn verbonden, waarbij de scharnierconstructie (3) een lateraal scharnierdeel (3A) omvat, dat tijdens gebruik aan de laterale zijde van het kniegewricht (101) aanwezig is, alsmede een mediaal scharnierdeel (3B), dat tijdens gebruik aan de mediale zijde van het kniegewricht (101) aanwezig is, welke scharnierdelen (3A, 3B) elk twee verbindingselementen (13, 15) omvatten, die elk met een uiteinde via een scharnierpen (17, 21) zijn verbonden met de bovenste manchet (5) en met het andere uiteinde via een verdere scharnierpen (19, 23) zijn verbonden met de onderste manchet (7), waarbij van elk scharnierdeel (3A, 3B) een van de verbindingselementen (15) aan de, tijdens gebruik, naar de knie toegekeerde zijde van de manchetten (5, 7) aanwezig is en het andere verbindingselement (13) aan de van de knie afgekeerde zijde van de manchetten (5, 7) aanwezig is, met het kenmerk, dat van elk scharnierdeel (3A, 3B) de beide verbindingselementen (13, 15) elkaar kruisen. 2 Kniebrace (1) volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de manchetten (5, 7) elk uit één kunststof geheel bestaan en de scharnierpennen (17, 21) en de verdere scharnierpennen (19, 23) door gaten in de manchetten (5, 7) steken.
3. Kniebrace (1) volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat ten minste één van de scharnierpennen (17, 21) en de verdere scharnierpennen (19, 23) in een kunststof inzetstuk (25) aanwezig is, welk inzetstuk (25) in een van de manchetten (5, 7) aanwezig is of aanwezig is in een koppeldeel (9, 11) dat met een van de manchetten (5, 7) is verbonden, en welk inzetstuk (25) een elasticiteit heeft die groter 1s dan die van de betreffende manchet (5, 7) om geringe verdraaiing van de onderste en bovenste manchet (5, 7) ten opzichte van elkaar om de longitudinale as (107) en sagittale as (109) door het kniegewricht (101) op te kunnen vangen.
4. Kniebrace (1) volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat van elke scharnierpen (17, 21) en verdere scharnierpen (19, 23) die een van de verbindingselementen (13, 15) met de manchetten (5, 7) verbinden er ten minste één in een kunststof inzetstuk (25) aanwezig is, dat in de betreffende manchet (5, 7) is aangebracht.
5. Kniebrace (1) volgens conclusie 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat het inzetstuk (25) een kunststof bus is met een wanddikte van ten minste 1 mm.
0. Kniebrace (1) volgens conclusie 2, 3, 4 of 5, met het kenmerk, dat het materiaal van het inzetstuk (25) een elasticiteitsmodulus heeft van maximaal 3000 N/m?
7. Kniebrace (1) volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat aan weerszijde van de knie tussen de zijdelen (5B, 7B) van de manchetten (5, 7) een tussenstuk (10) aanwezig is dat nabij het verst van het voorste deel (SA, 7A) van de manchetten (5, 7) aanwezig uiteinde (10a) scharnierbaar 1s verbonden met een van de verbindingselementen (13, 15).
8. Kniebrace (1) volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat van elk scharnierdeel (3A, 3B) een van de verbindingselementen (15) langer is dan het andere verbindingselement (13).
9. Kniebrace (1) volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het langste verbindingselement (15) aan de van de knie afgekeerde zijde van de manchetten (5, 7) aanwezig is.
10. Kniebrace (1) volgens conclusie 7 en 9, met het kenmerk, dat van elk scharnierdeel (3A, 3B) het tussenstuk (10) met het langste verbindingselement (15) is verbonden.
11. Kniebrace (1) volgens conclusie 8, 9 of 10, met het kenmerk, dat de afstand (d1) tussen de scharnierpen (17) die het kortste verbindingselement (13) met de bovenste manchet (5) verbindt en de scharnierpen (23) die het langste verbindingselement (15) met de onderste manchet (7) verbindt, ligt tussen 53 en 54,5 mm en bij voorkeur gelijk is aan 53,7 mm.
12. Kniebrace (1) volgens een der voorgaande conclusies 8 tot en met 11, met het kenmerk, dat de afstand (d2) tussen de scharnierpen (21) die het langste verbindingselement (15) met de bovenste manchet (5) verbindt en de scharnierpen (19)

die het kortste verbindingselement (13) met de onderste manchet (7) verbindt, ligt tassen 35 en 37 mm en bij voorkeur gelijk is aan 36 mm.
13. Kniebrace (1) volgens een der voorgaande conclusies 8 tot en met 12, met het kenmerk, dat de afstand (d3) tussen de scharnierpennen (17, 21) die de verbindingselementen (13, 15) met de bovenste manchet (5) verbinden, ligt tussen 14 en 16 mm en bij voorkeur gelijk is aan 15 mm.
14. Kniebrace (1) volgens een der voorgaande conclusies 8 tot en met 13, met het kenmerk, dat de afstand (d4) tussen de scharnierpennen (19, 23) die de verbindingselementen (13, 15) met de onderste manchet (7) verbinden, ligt tussen 16 en 18 mm en bij voorkeur gelijk is aan 17 mm.
15. Kniebrace (1) volgens een der voorgaande conclusies 8 tot en met 13, met het kenmerk, dat in de stand van de kniebrace (1) aangebracht op een recht op staande persoon, de afstand (d5) in verticale richting tussen de scharnierpennen (17, 21) die de verbindingselementen (13, 15) met de bovenste manchet (5) verbinden, ligt tussen 2 en 3 mm en bij voorkeur gelijk is aan 2,6 mm.