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Eigenkraftprothese mit Teilen von Balgrist Tec / Schweitzer / Puppchen / Shimano [Anleitung]

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Wolf Schweitzer: Technical Below Elbow Amputee Issues - Eigenkraftprothese mit Teilen von Balgrist Tec / Schweitzer / Puppchen / Shimano [Anleitung]; published April 26, 2015, 15:14; URL: https://www.swisswuff.ch/tech/?p=4707.

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Ich benötigte nach 2008 gemeinsam mit verschiedenen anderen Personen (alles auf dieser Webseite dokumentiert) etwa 3 Jahre, bis Kabelzug, Schultergurt, Handgelenk und Gesamtbau so waren, dass meine Armprothese bequem und meinem eher aktiven Lebensstil angepasst war, so dass ich sie ohne nachzudenken oder dauernd reparieren lassen zu müssen auch wirklich tragen konnte.

Gesamtübersicht

Der Arm wird unter der Kleidung getragen, insbesondere unter einem T-Shirt. Dadurch wird der locker um Arm und Schulter sowie Rücken geführte Kabelzug im Bereich der Achsel rechts nahe beim Körper gehalten. Man sieht aber, bei der folgenden Bildserie, auf welcher die Prothese zu Demonstrationszwecken über dem Hemd getragen wird, wie extrem locker der Kabelzug ist, wenn gerade nicht am Arm gezogen wird. Man zieht ja am Arm, um das Kabel unter Spannung zu setzen, was dem Öffnen des Hooks (oder der Hand etc.) dient.

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Spezifischer Konstruktionsvorteil - sehr bequem unter Vollbelastung des Zugs, extrem kurzer Steuerweg

Unter Zug reagiert dieser Kabelzug auf besondere Weise. Die nachfolgenden Bilder illustrieren dies.

Wo bei herkömmlichen Schulterbandagen oder -gurten sich zu Beginn der Bewegung, die dann den Hook öffnet, ein mehr oder weniger schmaler, allenfalls teilweise elastischer Schultergurt in die Tiefe der Weichteile der linken Achsel gräbt, um dort zunächst die Nerven des linken Arms zu quetschen (Plexus brachialis), trage ich einen aus Kunststoff und Carbon hergestellten Schulteranker, der zwar etwas grösser aussieht, aber erstens nicht auf die Achsel und Armnerven drückt (sondern auf den Oberarmkopf).

Zweitens ist der Druckkraft-Uebergang - während dem Versuch, das Kabel zu spannen - viel schneller zwischen "kein Zug / entspannt" und "volle Kraft auf dem Kabelzug". In anderen Worten steht bei diesem Schulteranker das Steuerkabel bis zuletzt nicht, dann sofort voll unter Spannung.

Die Kabelhülle ist ausserdem auf eine besondere Weise auf dem Gurt montiert, so dass sie weder besondere Widerstände gegen den Kabelanspannungsversuch aufbaut, noch rasch verschleisst.

Durch diesen Schultergurt einerseits, und durch die besondere Weise, die Kabelhülle auf den Gurt zu montieren andererseits, benötige ich eine Vorwärtsbewegung des rechten Ellbogens von nur etwa 5 cm, um den Hook von "ganz geschlossen / Kabel ganz entspannt" zu "Hook ganz geöffnet" zu bewegen.

Bei konventionell gebauten Kabelzügen beträgt dies Vorwärtsbewegung zwischen ganz geschlossenem Hook mit ganz entspanntem Kabel und ganz geöffnetem Hook eher etwa 15 cm.

Die folgenden Bilder zeigen, mit wie wenig Gesamtbewegung hier das Kabel angespannt und der Hook geöffnet werden kann.

Hier ist das Kabel noch einigermassen entspannt, der Hook ist geschlossen.

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Hier ist der Hook halbwegs geöffnet:

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Hier der Hook ganz geöffnet:

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Einzelne Komponenten

Nun zu den Einzelteilen am Arm.

Die Prothese weist folgende Teile auf:

  • Schlauchgaze (wird auf der Haut getragen)
  • Liner (Alpha Gel Liner, Ohio Willowwood)
  • Schaft (Carbon)
  • Handgelenk / Schnellverschluss / Adapter mitsamt Adapterteilen für Hook, Hand usw.
  • Kabelanschluss zwischen Hook / Hand und dem Kabelzug an der Prothese
  • Kabelhülle, auf Gurt montiert
  • Schulteranker

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Schlauchgaze und Liner

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Schlauchgaze (wird auf der Haut getragen): fast alle Ausschläge mit Rötungen, flächig oder pickelig, fleckig oder sonstwie, juckend oder brennend, entstehen durch Reibung. Damit dies nicht geschieht, trage ich auf der Haut direkt Schlauchgaze (grüner Streifen - Grössenangabe; Hersteller Molnlycke) [link]

Liner (Alpha Gel Liner, Ohio Willowwood) aus thermoplastisch verformbarem Material. Dies, da mein Arm oben etwas weiter ist und ich aufgrund der allzu konischen Form der Ossur-Liner chronische Stauungsekzeme am Stumpfende bekam.

Schaft (Carbon)

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Das Material muss einerseits am Handgelenk über gewisse Zeit die Handgelenksbefestigung garantieren. Zweitens sind die Zugkräfte am Ellbogen, dort wo der Gurt für den Kabelzug montiert ist, nicht unerheblich. Die Zugfestigkeit der Carbonschäfte hat sich hier gegenüber Giessharz bewährt.

Handgelenk / Schnellverschluss / Adapter mitsamt Adapterteilen für Hook, Hand usw.

Das Handgelenk ist eine Eigenentwicklung, die sich aus meinem eigenen grossen Bedarf ergab und die ich mit ein paar Freunden an die Hand nahm, sozusagen. Ich trage aus dieser Entwicklung die letzten Prototypen dieses Handgelenks. Inzwischen ist dies ein fertiges Industrieprodukt, das auch von Roman und seinen Leuten patentiert wurde.

Weitere Informationen hier [link].

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Das Produkt sieht nun recht fein aus.

Bei mir ist der Handgelenksdeckel noch neutral metallisch. Die Adapterstücke an den Terminal Devices weisen entweder einen Otto Bock Nutzapfen-kompatiblen Lochdurchmesser von fast 16mm auf, oder ein für US-amerikanische Greif- und Hand-Geräte passendes Gewinde UNF 1/2-20.

Ich selbst habe mir zusätzlich noch ein Zwischenstück gemacht, jeweils, um die US-Gewinde mit einem Alurohr in die Adapterstücke mit 16mm Innendurchmesser zu stecken.

Von oben nach unten:

Mert Hand. Fahrradadapterstück, US-amerikanisches Gewinde. [link]

Hosmer Hook, US-amerikanisches Gewinde (den ich in ein selbst mit einem Gewinde ausgeschnittenen Alurohrstück montiert habe), in Adapterstück fürs Handgelenk mit 16mm Lochbohrung, gesichert mit 6 Imbus-M4-Gewindezapfen.

Becker Hand (Modell "Imperial"), mit Custom-PVC-Handschuh direkt von Centri (Schweden).

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Kabelanschluss zwischen Hook / Hand und dem Kabelzug an der Prothese

Der Kabelanschluss besteht aus einem Metallstück der Firma Otto Bock. Dieses nimmt den Noppel des Kabelstücks am Terminal Device auf.

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Damit das eingelegte Kabelstück mitsamt Noppel nicht wieder aus dem Kabelanschluss heraus rutscht, wird dieses mit einem PVC-Schlauch (schwarz) gesichert, indem dieses einfach darüber geschoben wird.

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Wichtig ist es beim Fertigen der Kabelanschlüsse der Terminal Devices, die Noppel am Kabelende richtig herum zu montieren. Falsch rum montiert verklemmen die Noppel im Otto Bock Kabelanschluss.

So herum ist es richtig:

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Kabelhülle, auf Gurt montiert

Ein richtiger Bowdenzug, wie er stabil und langlebig auf Fahrrädern oder Motorrädern montiert ist, führt das Stahlkabel und die direkte Umhüllung (hier vorgefettete Shimanobremskabelhülle) über eine Distanz, die etwas länger ist als die direkte Distanz der beiden Aufhänge- bzw. Montagepunkte der Kabelhüllenenden (wenn man genau nachmisst).

Somit ist der verwendete normale Gurt (Automobilsicherheitsgurt oder ähnliches) beidseits am Ende U-förmig umgeschlagen. Darin findet sich je ein handgefertigtes (Balgrist Tec, Zürich) T-förmiges Plastikstück, das die Kabelhüllenenden aufnimmt. Die Länge der Kabelhülle muss einige Zentimeter länger als die Länge sein, welche die gestreckte Distanz zwischen den Kabelhüllenaufnahmestellen, also die Gurtenden, aufweist.

Bei Zug auf das derart montierte Kabel presst die Kabelhüllenenden stark in die beiden (handgefertigten) T-förmigen Hüllenaufnahmen. Dies stellt die Kabelhülle bogig auf und verteilt die Reibungskräfte komplex auf die gesamte Innenfläche der Kabelhülle, anstatt wie bei konventioneller Bauart einseitig diese aufzuscheuern. Dadurch hält diese Art der Kabelhüllenführung auch unter voller Belastung gerne über 9 Monate wartungsfrei. Zudem ist die Reibungskraft insgesamt recht gering.

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Der Gurt ist an der Prothese festgeschraubt bzw. festgebolzt.Das dazu verwendete Metallstück wurde handgefertigt (Balgrist Tec, Zürich). Ich habe dieses auch schon nach ca. 1-2 Jahren kaputtgerissen (das Metallstück). Dann muss man es ersetzen.

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Das zum Schulteranker hin gewandte Teil der Kabelaufhängung. Das helle Kunststoffstück ist die im Gurt eingebrachte etwa T-förmige Aufnahme für die (hier golden aussehende) Kabelhülle (Shimano).

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Schulteranker

Der Schulteranker setzt ein Gipsmodell der Schulter voraus. Es wird dann aufliegend auf der Schulteroberseite (durchsichtig, gut bieglich aber zugfest) und unter berührungsfreier Umgehung der Achselfalte (hart, Carbon) in sehr bequemer Weise eine hohe Steuerbarkeit des Zugkabels bzw. Steuerkabels erreicht.

Wichtig war bei der Entwicklung damals für mich, dass der Plexus brachialis druckentlastet ist, da ich damals unter dauernder Kompression zunehmende Symptome eines Carpaltunnelsyndroms entwickelte [link].

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Hier sieht man den Unterschied noch mal etwas besser.

Der konventionelle Schultergurt (links) drückt (roter Stern) auf den Armnervenbereich (Plexus brachialis) (roter Stern, Mitte). Das Problem ist auch von Rucksäcken bekannt. Man bekommt dann eine "double crush injury" mit zusätzlichen Problemen an der Hand. Lösung ist (Bild ganz rechts) unser Schulteranker. Dieser entlastet den Plexus brachialis, indem sich dort eine extrem feste Carbonbrücke befindet (grüner Stern); gedrückt wird bei Zug am Kabel aber auf den Oberarmkopf bzw. Deltoidmuskel (roter Stern im ganz rechten Bild).

harnesswolf

 

 

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