WO1982001954A1

WO1982001954A1 - Finger model

Info

Publication number: WO1982001954A1
Application number: PCT/DE1981/000185
Authority: WO
Inventors: Karl Breiden
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-12-04
Filing date: 1981-10-30
Publication date: 1982-06-10
Anticipated expiration: 1983-06-04
Also published as: AU7801281A; EP0065957A1; DE3045777A1; DE3152553D2

Description

Fingermodell

Die Erfindung betrifft ein Fingermodell mit dem jeweiligen Finger entsprechenden Gliedern, die jeweils miteinander verbunden sind, und mit an den Gliedern befestigten seϊijeisartigen Zügen zum Bewegen derselben.

Ein derartiges Fingermodell ist beispielsweise in THE JOURNAL OF BONE AND JOINT SURGERY, VOL. 44B, Nr. 4, November 1962, 899909 beschrieben. Mit diesem Fingermodell können die natürlichen

Fingerbewegungen nur zum Teil nächvollzogen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fingermodell der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit dem die natürlichen Fingerbewegungen ausführbar sind und welches als Fingerendoprothese verwendbar ist. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung soll es auch möglich sein, Verletzungen des Fingerbewegungsapparates demonstrieren zu können.

Diese Aufgabe wird durch ein Fingermodell der eingangs beschriebenen Art gelöst, welches gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß an der Mittelphalanx und/oder der Grundphalanx und/ oder dem Metacarpale auf der Unterseite jeweils nahe den Rändern der Gelenkflächen kanalartige Führungen zur Durchführung von Zügen vorgesehen sind. Dieses Fingermodell ist sowohl als Fingerendoprothese als auch als Demonstrationsobjekt geeignet. Im weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Fingermodells von unten;

Fig 2 eine Seitenansicht eines etwas abgewandelten Fingermodells;

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Fingermodell von oben;

Fig. 4 ein Detail aus Figur 1;

Fig. 5 ein Detail aus Figur 2; und

Fig. 6 eine Draufsicht auf ein auf einem Demonstrationsbrett befestigtes Fingermodell

Bei dem in den Figuren dargestellten. Fingermodell handelt es sich jeweils um einen Mittelfinger aus Distalphalanx 2, Mittelphalanx 3, Grundphalanx 4 und Metacarpale 5. Diese Glieder 2, 3, 4 und 5 sind in dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel mittels an sich bekannter Gelenke 6, 7, 8 verbunden. In Figur 4 ist das in Figur 1 gezeigte Element im Detail dargestellt. Dieses umfaßt die eigentliche zwischen den gegenüberliegenden Gelenkflöchen liegende Gelenkscheibe 9, die an den das Modell seitlich begrenzenden Rädern Doppel-T-artige Querwände 10, 11 aufweisen. Etwa in der Mitte der Gelenkscheibe 9 und senkrecht zu dieser sind nach beiden Seiten hin stiftförmige Ansätze 12, 13 vorgesehen, die in entsprechende nicht gezeigte zylindrische Bohrungen der miteinander zu verbindenden Glieder in Eingriff gelangen. Die Gelenke sind vorzugsweise aus einem elastischen Kunststoff ausgebildet, wie er beispielsweise unter der Bezeichnung SILASTIC im Handel ist. Durch eine derartige Gelenkverbindung können die Glieder eine Bewegung senkrecht zur Handebene ausführen und sind gegen ein seitliches Bewegen geschützt. In der in den Figuren 2 und 3 gezeigten Ausführungsform erfolgt die gelenkige Verbindung zwischen zwei benachbarten Gliedern durch einen Gelenkmechanismus 4. Dieser weist zwei aus einem stabilen Draht geformte Ringe 15, 16 auf, die bei dem jeweils zur Handwurzel hin gerichteten Glied durch eine die Drehachse des Gelenkes bildende Bohrung 17 geführt sind. An dem jeweils angrenzenden damit zu verbindenden Glied werden die Ringe in der am besten aus Figur 2 ersichtlichen Weise durch zwei in einem Abstand geführte Bohrungen 18, 19 geführt. Auf diese Weise können die Glieder in einem Abstand voneinander ohne direkte Berührung der Gelenkflächen und ohne Anbringung eines Zwischengelenkes jeweilige Gelenkbewegungen ausführen.

Wie am besten aus Figur 1 ersichtlich ist, ist ein der Muscυlusflexorprofundus-Sehne entsprechender Zug 20 auf der Unterseite der Distalphalanx 2 in einem Abstand vom Rand der Gelenkfläche der Distalphalanx angelenkt. Der Abstand des Befestigungspunktes 21 vom Rand 22 der Gelenkfläche beträgt etwa ein Drittel der Länge der Distalphalanx 2. Auf der Unterseite der Mittelphalanx 3 und ebenfalls etwa in einem Abstand von einem Drittel der Gesamtlänge der Mittelphσlanx von dem Rand 23 der der Grundphalanx gegenüberliegenden Gelenkfläche ist ein der Superficialis-Sehne entsprechender Zug 24 befestigt. In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist dieser Zug zunächst zweiteilig ausgebildet und bildet etwa in der Mitte der Grundphalanx einen Durchtritt 25 für den bis dahin darüberliegenden Zug 20, tritt durch diesen Durchtritt 25 hindurch und wird von dort an unter dem Zug 24 weitergeführt, so daß am Ende des Fingermodelles der Zug 24 über dem Zug 23 liegt. Diese Ausführungsform wird insbesondere dann gewählt, wenn das Fingermodell als Demonstrationsobjekt Anwendung findet, weil auf diese Weise die seitenrichtige Verbindung mit den zugehörigen Muskeln möglich ist. Wird dagegen das Fingermodell als Fingerendoprothese benutzt, dann kann entweder der Zug 24 genau wie der Zug 20 als einfacher Strang ohne den Durchtritt 25 ausgeführt werden oder auf die Sehne, bzw. das SehnenÄquivalent des Musculus-Flexor - Superficialis verzichtet werden (dies würde den operativen Eingriff erheblich vereinfachen, ohne einen nicht vertretbaren Funktionsverlυst nach sich zu ziehen).

Wie am besten aus Figur 3 ersichtlich ist, greift an der oberen Seite der Distalphalanx soweit wie möglich nahe am Rand der Gelenkfläche ein Paar Züge 26, 27 an und wird über die Oberseiten der nachfolgenden Glieder geführt. Dieses Zügepaar entspricht dem Seitenzügel des Extensor digitorum communis. Unmittelbar an dem der Grυndphalanx gegenüberliegenden Rand 23 der Mittelphalσnx greift auf der oberen Fläche 28 der Mittelphalanx 3 in der Mitte ein dem Mitteizügel des Extensor digitorum communis entsprechender Zug 29 an . Dieser verzweigt sich zu zwei Zugteilen 30, 31, die den Ansätzen des Musculus interosseus am Mittelzügel des Musculus extensor digitorum communis entsprechen und die von der Oberseite zu den jeweiligen Seitenflächen herabgeführt und seitlich 'parallel zur Fingerachse nach hinten geführt werden. Dem Ansatz des Muskels interosseus am Mittelzügel des Muskels extensor digitorum communis entsprechend greifen Zugteile 30, 31 an dem Zug 29 an. Diese werden zu den Seiten der Grundphalσnx herunter und dann entlang der Seiten des Metacarpale parallel zur Fingerachse nach hinten geführt. An den Zügen 26, 27 greifen den Ansätzen des Muskel interosseus am Seitenzügel entsprechende Zugteile 32, 33 an, die von der Oberseite zu den Seiten nach unten geführt und entlang dieser Seiten parallel zur Fingerachse nach hinten geführt werden. Über der Grundphalanx greift entsprechend dem Musculus lumbricalis radial ein Zug 34 an, der anders als die übrigen Züge nicht zwangsweise parallel zur Fingerachse sondern zur Seite und nach unten, also seitlich volar freibeweglich nach hinten geführt wird. Schließlich greifen dem Ansatz des Musculus interosseus an der Grundphalanx entsprechend nahe dem dem Metacarpale gegenüberliegenden Ende der Grundphalanx auf den beiden Seiten oben (siehe auch Figur 2) Züge 35, 36 an, die seitlich an dem Metacarpale vorbei parallel zur Fingerachse nach hinten geführt werden.

Wie am besten aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, ist mit jedem der Züge 26, 27 jeweils ein dem Retinacular-Ligament (Landsmeer) entsprechender Zug 37, 38 verbunden. Diese beiden Züge führen an den Seiten vorbei zur Unterseite 39 der Grundphalanx und sind dort an der Unterseite in einem Abstand von der der Mittelphalanx gegenüberliegenden Gelenkflöche befestigt.

An der Mittelphalanx 3, der Grundphclanx 4 und dem Metacarpale 5 sind' jeweils nahe den beiden die Gelenkflächen bildenden Stirn Seiten dieser Glieder auf der Unterseite kanalartige Führungen 40 - 46 vorgesehen. Ferner sind, wie am besten aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, an den Seiten des Metacarpale nahe dem der Grundphalanx zugewandten Ende entsprechende kanalartige Führungen 46, 47 vorgesehen. Soll das Fingermodell als Demonstrationsobjekt verwendet werden, dann sind die kanalartigen Führungen vorzugsweise in der in den Figuren 1 bis 4 und 6 am besten ersichtlichen Weise als auf der Unterseite der Glieder bzw. den Seiten des Metacarpale angebrachte ovale Ösen ausgebildet. Diese können beispielsweise durch Einschrauben mit den Gliedern verbunden sein. Wird dagegen das Fingermodell als Prothese zum Ersatz eines Fingers verwendet, dann werden die kanalartigen Führungen vorzugsweise einstückig mit den Gliedern ausgebildet. In Figur 5 ist ein Teil eines solchen Gliedes mit einer derartigen kanalartigen Führung. gezeigt. Einstückig mit dem Körper 48 des entsprechenden Gliedes ist an der der kanalartigen Führung entsprechenden Stelle eine Art Brücke 49 vorgesehen, die die kanalartige Führung bildet und durch die die Züge hindurchgeführt werden. Unter der Brücke 49 kann der Körper 48 eine senkrecht zur Brücke ausgerichtete Vertiefung 50 aufweisen, die das Hindurchführen und Gleiten der Züge erleichtert.

Bei der Verwendung als Prothese ist auch eine durchgehende kanalartige Führung über die volle Länge der einzelnen Phalangen (im Sinne einer durchgehenden Sehnenscheide) möglich.

Die dem Retinacular-Ligament entsprechenden Züge 37, 38 sind, wie am besten aus Figur 2 ersichtlich ist, vorzugsweise an dem der Mitteiphalanx zugewandten unteren Kanal 42 der Grundpholanx befestigt. Soll das Fingermodell als Prothese verwendet werden, dann sind die Glieder 2 bis 5 vorzugsweise aus einem keramischen Material oder einem festen Kunststoff hergestellt, wie diese bereits für Hüftgelenkprothesen verwendet werden. Die kanalartigen Führungen werden in einem Arbeitsgang mit der Herstellung der Glieder angeformt

Ebenfalls werden alle Ansatzstellen von Sehnenzügeln fest mit den Gliedern vereinigt, evtl. auch in nur einem Arbeitsgang. Die Sehnenzügel selbst werden aus einem gewebefreundlichen Kunststoff, wie er bereits weite Verbreitung als Körper-Implantat findet, hergestellt. Diese "Kunststoff-Sehnen" werden dann mit den proximalen (d. h. körpernahen) natürlichen Sehnenenden mittels geeigneter Nahtmaterialien und Nahttechniken vereinigt, so daß praktisch sofort nach dem operativen Eingriff die natürlich vorkommenden Fingerbewegungen durchgeführt werden können.

Beim Einsatz des Modells als Endoprothese ist weiterhin als Gelenkersatz ein schon im Handel befindliches und erprobtes sog. "künstliches Gelenk" verwendbar - ähnlich dem in Figur 4 abgebildeten Gelenkmechσnismus. Auf jeden Fall muss eine Seitenstabilität erreicht werden in dem Sinne, daß keine Längsachsenabweichungen möglich sind.

Im Hinblick auf die sog. Spötergebnisse nach ReplantationsOperationen, die nur in den wenigsten Fällen eine einwandfreie Funktion wiederherstellen können - ansonsten kommen alle Grade der eingeschränkten Funktion bis hin zum funktionslosen, d. h. versteiften und damit unbrauchbaren und damit auch störenden Finger vor- und mit einer enorm langen Arbeitsunfähigkeitszeit und zumeist auch mit mehreren operativen Eingriffen, die in gewissem zeitlichem Abstand erfolgen müssen, verbunden.

Den Einsatz der beschriebenen Endoprothese ist insbesondere möglich bei sog. akuten Handverletzungen, bei denen entweder ein oder mehrere Finger abgetrennt oder teilweise abgetrennt wurden und bei denen gleichzeitig so gut wie immer eine Fraktur einer oder mehrerer Phalangen meistens verbunden mit einem Substanzdefekt aller Fingerelemente vorliegt. Hier wird dann der Hautmantel - soweit noch vorhanden - erhalten, nötigenfalls werden die bekannten mikrochirurgischen Techniken zur Gefäßrekonstruktion und Nerven-Rekonstruktibn angewendet, danach wird eine in der Größe entsprechende Endoprothese in den Hautmantel eingelegt und alle Sehnenenden der Prothese werden mit den proximalen natürlichen Sehnenenden verbunden.

Im Falle, daß der natürliche Hautmantel nicht mehr vorhanden oder nicht zu verwenden ist, ist folgende Technik anzuwenden: die Endoprothese wird wie beschrieben mit den proximalen Sehnenenden vereinigt, danach wird die Endoprothese mittels sog. Stiellappentechniken mit Haut bedeckt. In einem späteren operativen Eingriff können dann sensibilitätstragende Hautcreale auf die Fingerkuppen übertragen werden.

Ferner erfolgt eine Anwendung insbesondere bei replantierten Fingern, die so stark in ihrer Funktion eingeschränkt und meist sehr schmerzhaft sind. Auch hier ist ein Ersatz durch die Endoprothese möglich. Für den Fall, daß das Fingermodell zur Demonstration verwendet werden soll, weist jeder der Züge in jeder VERDAN-Zone eine Einrichtung 51, 52 zum Trennen und Wiederverbinden des Zuges in dieser Zone auf. In den Figuren 2 und 3 weisen die Züge 26, 27 derartige Einrichtungen 51 , 52 auf. Die übrigen Elemente in den einzelnen VERDAN-Zonen sind zur Vereinfachung der Zeichnung weggelassen. Durch diese Trennstellen ist es möglich, Verletzungen zu simulieren und die Auswirkung von Verletzungen zu demonstrieren. Die Elemente 51, 52 können auf verschiedenste Weise realisiert werden. Beispielsweise können die beiden Zugteile mitteis Druckknopfverbindung verbindbar sein. Es kann auch eine SchraubenSchraυbenhülsen-Verbindung gewählt werden.

Damit das Fingermodell als Clemonstrotionsobjekt verwendet werden kann, ist ein Demonstrationsbrett 53 vorgesehen, welches nach oben hervorstehende, in einem Abstand voneinander angeordnete zylindrische Stifte aufweist. Das Metacarpale weist an seiner Unterseite (siehe Figur 1) Bohrungen 54, 55 auf, deren Abstand voneinander dem Abstand der Stifte entspricht und deren Innendurchmesser ein wenig größer als der Außendurchmesser der Stifte ist. Ferner sind auf den beiden gegenüberliegenden Seitenwandungen an dem Metacarpale entsprechende Bohrungen 56, 57 vorgesehen. Mittels dieser Bohrungen ist es möglich, das Metacarpale auf die Haltestifte auf dem Demonstrationsbrett aufzustecken. Durch Ziehen an den einzelnen Zügen kann dann der Bewegungsablauf und die Wirkung der einzelnen Züge demonstriert werden. Auf dem Demonstrationsbrett können Haltestifte 58, 59 vorgesehen sein, an denen die einzelnen Züge befestigbar sind. Es ist auch möglich, die Zugenden mit einzelnen motorisch angetriebenen Wellen zu verbinden und uber ein geeignetes Steuerprogrαmm einen koordinierten Bewegungsablauf zu demonstrieren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Fingermodell mit dem jeweiligen Finger 'entsprechenden Gliedern, die jeweils miteinander verbunden sind, und mit an den Gliedern befestigten seh-oenartigen Zügen zum Bewegen derselben, dadurch gekennzeichnet, daß an der Mittelphalanx und/oder der Grundphalanx und/oder dem Metacarpale auf der Unterseite jeweils nahe den Rändern der Gelenkflächen kanalartige Führungen zur Durchführung von Zügen vorgesehen sind.

2. Fingermodell nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß der Abstand der Führungen von den Rändern der Gelenkflächen so gewählt ist, daß jeweils zwei miteinander verbundene Glieder eine Relativbewegung von wenigstens 90 um die Geienkachse ausführen können.

3. Fingermodell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Metacarpale an jeder Seite eine kanalartige Führung zur Durchführung von Zügen vorgesehen ist.

4. Fingermodell nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Retinaculor-Ligament an der Grundphclanx befestigt ist.

5. Fingermodell nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung aneinandergrenzender Glieder mittels zweier Elemente erfolgt, die an einem Gelenk durch die Drehachse hindurchgehen und an dem sich um die Drehachse drehenden Gelenk an zwei Punkten angreifen.

6. Fingermodell nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente ringartig ausgebildet sind.

7. Fingermodell nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Züge eine Trennstelle mit einer Einrichtung zum Wiederverbinden aufweist.

8. Fingermodell nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Züge in jeder VERDAN-Zone eine Trennstelle und eine Einrichtung zum Wiederverbinden aufweisen.

9. Fingermodell nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Metacarpale Elementezum Befestigen auf einer Halterung aufweist.

10. Fingermodell nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente als Stifte aufnehmende Löcher ausgebildet sind.