DE102011105488B4

DE102011105488B4 - Vorrichtung zum Befestigen einer Körperprothese an intakten Körperteilen

Info

Publication number: DE102011105488B4
Application number: DE102011105488.3A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-06-24
Filing date: 2011-06-24
Publication date: 2021-07-01
Anticipated expiration: 2031-06-25
Also published as: DE102011105488A1

Abstract

Vorrichtung zum Befestigen von Prothesen an intakten Körperteilen mittels Unterdruck zwischen einer über den Stumpf (1) gezogenen Linereinheit und einem den Stumpf (1) umschließenden Prothesenschaft (2), mit einem über den Stumpf (1) gezogenen ersten Liner (3) und einem über den ersten Liner (3) elastisch anliegend gezogenen zweiten Liner (4) mit einer über den Rand (5) des Prothesenschaftes (2) hinausgehenden Länge, wobei der über den Prothesenschaft (2) hinausgehende äußere Bereich des zweiten Liners (4) so gestaltet ist, dass er nach Umschlagen über den Rand (5) des Prothesenschaftes (2) an der Außenseite des Prothesenschaftes (2) haftet und eine luftdichte Verbindung herstellt und wobei der über den Rand (5) des Prothesenschaftes (2) hinausgehende äußere Bereich (6) des Liners (4) umlaufend, zumindest teilweise, glatt und haftend ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die im Prothesenschaft (2) liegende äußere Fläche des Liners (4) mit einer an dem Prothesenschaft (2) gleitenden, aufgerauten Oberflächenstruktur versehen ist und die Umschlagkante (7) des Liners (4) vorgefertigt und der Kontur des Randes (5) des Prothesenschaftes (2) angepasst ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen einer Prothese an einem intakten Körperteil (Stumpf), insbesondere Arm- und Beinprothesen, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Bei auf Linern basierenden Prothesensystemen werden zu diesem Zweck bisher verschiedene Befestigungsvorrichtungen eingesetzt. Dabei wird ein strumpfartiger Liner aus elastischem Material eng anliegend über den Stumpf gezogen und dann in den Schaft der Prothese eingeführt. Die Haftung zwischen Stumpf und Liner wird durch Reibungs- und Adhäsionskräfte erzeugt.
Zum Befestigen des Prothesenschaftes sind u. a. folgende Vorrichtungen üblich:

Das sogenannte Pin-System, bei dem am distalen Ende des Liners ein Stift angeordnet ist, der in einen entsprechenden Arretierungsmechanismus in der anzuschließenden Prothese verriegelt wird. Nachteilig bei diesem System sind die punktuelle starre Verbindung und das schwierige Einfädeln des Stiftes in den Arretierungsmechanismus, besonders bei älteren Anwendern. Außerdem wird eine große Einbaulänge benötigt, die die Auswahl der zu verwendenden Prothesenpassteile erheblich einschränkt.

In neuerer Zeit wird häufig die sogenannte Unterdrucktechnik mit passiver oder aktiver Unterdruckerzeugung verwendet. Beim passiven Unterdrucksystem wird die Luft zwischen Liner und Prothesenschaft während des Anziehens über ein sogenanntes Ausstoßventil (entsperrbares Rückschlagventil) am distalen Schaftende ausgepresst.
Beim aktiven Unterdrucksystem wird die Luft über eine Pumpe abgesaugt.
Zum Abdichten des proximalen Schaftendes wird ein eng anliegendes Schlauchstück aus elastischem, luftundurchlässigem Material über das offene Schaftende und den Stumpf gezogen, wobei das Schlauchstück eine luftdichte Verbindung zwischen beiden Teilen herstellt. Bei Unterschenkelprothesen wird das Schlauchstück Kniekappe genannt.
Der wesentliche Halt wird durch den Unterdruck vermittelt, der sich zwischen Liner und Prothesenschaft durch den luftdichten Abschluss und das automatische Auspressen bzw. Absaugen der Luft ausbildet.
Das Tragen einer sogenannten Kniekappe ist sehr unangenehm, da die Gelenkbewegung eingeschränkt wird. Beim Beugen des Gelenkes treten an der Kniekappe in der Gelenkkehle Falten auf, während an der gegenüberliegenden Seite Zugspannungen vorhanden sind. Außerdem wird der intakte Körperteil auf eine größere Länge luftdicht umschlossen als unbedingt erforderlich.
Als besondere Form des Unterdrucksystems werden Liner mit Dichtlippen verwendet, die eine Abdichtung innerhalb des Prothesenschaftes erzeugen. Die Dichtlippen werden meistens in der Nähe des distalen Endes des Liners angebracht. Daraus ergibt sich jedoch der Nachteil, dass der Unterdruck sich nur auf einer geringen Fläche ausbildet. Dadurch werden besonders die Zugkräfte auf eine relativ kleine Hautfläche übertragen, wodurch es zu unerwünschten Hubbewegungen am Stumpf kommen kann.
Eine Besonderheit des Abdichtsystems beschreibt die DE 20 2008 014 677 U1 , bei dem Dichtringe nachträglich auf einen Liner aufgebracht werden können, aber nicht fest mit dem Liner verbunden werden.
Als weitere Möglichkeit ist bekannt, die Dichtung in den Prothesenschaft einzubauen.
Wesentlicher Nachteil aller Dichtlippensysteme innerhalb des Prothesenschaftes ist der radiale oder annähernd radiale Verlauf der Dichtringe mit dem dadurch unvermeidlich erhöhten Druck auf den Stumpf. Dieser Effekt ist medizinisch bedenklich, da er die Durchblutung einschränkt. Besonders bedenklich ist dies bei dem hohen Prozentsatz der Prothesenanwender, die unter Stoffwechsel- oder Gefäßerkrankungen leiden. Auf diese Gefahr wird teilweise von den Systemanbietern hingewiesen. Ein weiterer Nachteil ist der zum Abdichten erforderliche Anpressdruck der Dichtung an die Dichtfläche, der erhöhten Kraftaufwand beim An- oder Ausziehen der Prothese erfordert. Dieser Kraftaufwand muss oft durch Anwendung von Gleitmitteln, die meist gleichzeitig als Weichmacher für die Dichtlippen fungieren, reduziert werden. Auch das Tragen von Stumpfstrümpfen zum Ausgleich von Bindegewebeschwankungen ist in Verbindung mit dem Lippendichtsystem nur eingeschränkt oder überhaupt nicht möglich.
Aus der DE 101 42 491 B4 ist ebenfalls eine Dichtanordnung mit Lippen bekannt. Die Dichtlippe ist dabei V-förmig im Inneren des Prothesenschaftes an den Liner angebracht und wurzelseitig mit dem Liner verbunden. Die Abdichtung erfolgt innerhalb des Prothesenschaftes.
Auch hierbei kommt es zu Verdickungen innerhalb des Prothesenschaftes mit den bereits beschriebenen Nachteilen für den Prothesenträger.
Grundsätzlich erschweren alle unregelmäßig auftragende Elemente zwischen Prothesenschaft und Stumpf das exakte Anpassen des Prothesenschaftes und die damit verbundene optimale Druckverteilung.
Die EP 2 217 180 B1 offenbart zwei übereinander gezogene Liner, wobei der äußere Liner über den Prothesenschaft umgeklappt wird und dort einen luftdichten Abschluss erzeugt. Dies funktioniert jedoch nur bei Schafträndern mit umlaufend gleicher Höhe zufriedenstellend. Weist der Schaftrand ungleiche Höhen auf, stört die zwangsläufig gerade (sehnenförmig) verlaufende Umschlagkante des Liners und übt Druck auf das Gewebe aus. Dies ist besonders der Fall, wenn das Schaftende mit ungleichem Kantenverlauf im Gelenkbereich endet. Dabei drückt die Umschlagkante bei jeder Gelenkbeugung in die Gelenkkehle.
Es wird eine zweite Variante mit einem zusätzlichen Innenschaft vorgeschlagen, über dessen Kante der äußere Liner umgeschlagen wird. Der Innenschaft wird im eigentlichen Prothesenschaft mittels Pin-System arretiert. Dies bedeutet zusätzliches Gewicht, Aufwand und letztlich auch Kosten. Das Pin-System ist mit den vorbeschriebenen Nachteilen verbunden. Weiterhin benötigt der äußere Prothesenschaft zwangsläufig einen größeren Durchmesser, wodurch die Optik der Prothese gestört wird.
In der US 2008 / 0 004 715 A1 ist ein Verfahren und ein Bausatz zur Herstellung eines Prothesenschaftes beschrieben, wobei der Bausatz ein Netz, eine inneren Schutzhülle und ein härtbares Material zum Durchtränken und anschließendem Härten des Harzes umfasst.
Die US 5 314 497 A offenbart drei Linersysteme:

a) Einen doppelwandigen Liner, wobei Außen- und Innenliner partiell miteinander verklebt sind. Durch gezieltes Einpressen von Luft in den Zwischenraum entstehen örtlich begrenzte Blasen, die sich der Kontur des Stumpfes anpassen bzw. bei zirkularer Ausbildung eine Abdichtung zwischen Stumpf und Schaft herstellen.
b) Einen Liner, an dessen proximalen Ende eine schlauchförmige Manschette in distaler Richtung angeklebt ist, die über den Schaftrand der Prothese gezogen wird und somit eine luftdichte Verbindung herstellt.
c) Einen Liner, dessen proximales Ende in distaler Richtung über den Schaftrand der Prothese umgeklappt wird und ebenfalls eine luftdichte Verbindung herstellt.

Kennzeichnend für diese Systeme ist:

Bei Ausführung a) wird partiell oder zirkulär Druck auf das Gewebe des Stumpfes ausgeübt, mit den zuvor beschriebenen Folgen.
Bei Ausführung b) und c) erfolgt im Gelenkbereich eine Bewegung zwischen Stumpf und dem Liner, der in diesem Bereich durch die Manschette bzw. den Umschlag fest mit dem Schaft verbunden ist. Dadurch entstehen bei Bewegungen Scheuerstellen an der Haut des Stumpfes.

Die US 4 479 272 A offenbart ein Haltesystem für einen Prothesenschaft, bestehend aus mehreren über den Stumpf gezogenen Strümpfen und einer über den Prothesenschaft gezogene elastische Hülle, die am proximalen Ende gemeinsam mehrmals über der Prothesenschaftrand umgeschlagen werden und dadurch einen mechanischen Halt vermitteln, ohne Vakuumanwendung.
In der GB 1 086 560 A wird eine Prothesenbefestigung mittels zweier Liner vorgeschlagen, die über den Prothesenrand umgeschlagen werden, wobei der äußere Liner aus einem Gewebe besteht und somit luftdurchlässig ist. Die Befestigung zwischen Schaft und Liner erfolgt rein mechanisch. Der Umschlag der Liner dient hierbei nicht zur luftdichten Verbindung.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbindung zwischen Liner und Prothesenschaft für passive und aktive Unterdrucksysteme herzustellen, die:

- die Kraftübertragung zwischen Stumpf und dem Prothesenschaft auf eine möglichst große Fläche verteilt und unerwünschte Hubbewegungen minimiert;
- ohne die Verwendung einer sogenannten Kniekappe einen sicheren Halt der Prothese gewährleistet;
- eine Vakuumverbindung zwischen Liner und Prothese ohne störende innenliegende Dichtlippen ermöglicht;
- keine Durchblutungsstörungen am Stumpf verursacht;
- das einfache An- und Ausziehen der Prothese ohne großen Kraftaufwand und ohne Verwendung von Gleitmitteln und Weichmachern ermöglicht;
- die Verwendung von Stumpfstrümpfen zum Ausgleich von Volumenschwankungen des Stumpfes ohne Einschränkungen gewährleistet;
- die Fläche zum Abfangen der Druckkräfte innerhalb des Prothesenschaftes nicht einschränkt.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt und wird nachfolgend anhand der Figuren näher beschrieben.
Dabei zeigen:

1 den mit der Befestigungsvorrichtung überzogenen Körperstumpf beim Einfügen in den Prothesenschaft und
2 den vollständig in den Prothesenschaft eingeführten Körperstumpf mit Vakuumabdichtung an der Außenfläche des Prothesenschafts.

Der in 1 und 2 dargestellte erste Liner 3 besitzt weder Dichtlippen noch einen Befestigungsstift. Dieser Liner 3 wird in bekannter Weise über den Stumpf 1 gerollt und stellt durch Reib- und Adhäsionskräfte eine großflächige Verbindung zur Kraftübertragung zwischen Haut und Liner her. Ein zweiter Liner 4 aus elastischem und mechanisch widerstandsfähigem Material wird dann über den Liner 3 gerollt. Anschließend wird der Prothesenschaft 2 über den Liner 4 gezogen. Die Luft im Prothesenschaft 2 wird über ein bekanntes Ausstoßventil 9 am distalen Schaftende ausgepresst bzw. abgepumpt. Das überstehende Teil 6 des Liners 4 wird dann über den Rand 5 und die Außenseite des Prothesenschaftes 2 gezogen. Durch die erhöhte Spannung im umgeschlagenen Teil 6 des Liners 4 liegt dieses dicht am Rand 5 und vor allem an der Außenseite des Prothesenschaftes 2 an und verhindert damit das Eindringen von Luft in den Bereich zwischen Liner 4 und Prothesenschaft 2. Eventuell verbleibende Luftreste 8 zwischen Liner 4 und Prothesenschaft 2 werden bei dem sogenannten passiven Vakuumsystem während der Bewegung, z.B. Gehbewegung bei Beinprothesen, beim Aufsetzen der Fußprothese 10 durch das Ausstoßventil 9 ausgepresst. Beim sogenannten aktiven Vakuumsystem werden die Luftreste 8 abgepumpt.
Die Materialien für die Liner 3, 4 werden auch nach medizinischen Gesichtspunkten ausgewählt.
Bekannterweise wird der Liner 3 innen mit glatter haftender Oberfläche versehen. Es ist vorteilhaft, etwa auf Schaftlänge die Außenseite von Liner 3 und die Innenseite von Liner 4 mit ähnlichen haftenden Oberflächen zu versehen, um eine gute Haftung zwischen beiden Linern 3, 4 zu gewährleisten. Die über den Prothesenschaft 2 überstehenden Teile der Liner 3, 4 werden bei Liner 3 außen und bei Liner 4 innen nicht haftend ausgeführt um das Anhaften von Kleidungstücken zu vermeiden. Die Außenseite des Liners 4 wird etwa auf Schaftlänge nicht haftend jedoch aufgeraut ausgeführt, um einerseits ein leichtes Eingleiten in den Prothesenschaft 2 beim An- und Ausziehen zu gewährleisten und anderseits eine gleichmäßige Vakuumausbildung über den gesamten Schaftinnenbereich zu ermöglichen. Der über den Schaft überstehende Teil 6 des Liners 4 wird außen zumindest teilweise glatt und haftend ausgeführt, um eine gute Abdichtung zum Prothesenschaft 2 zu gewährleisten.
Durch die gleichmäßige Vakuumausbildung über den gesamten Schaftinnenbereich wird die Zugbelastung auf den gesamten, vom Prothesenschaft 2 umschlossenen Stumpf 1 verteilt und eine örtliche Überbelastung des Gewebes und der Haut vermieden.
Endet der Prothesenschaft 2 proximal im Gelenkbereich, so findet zwischen den Linern 3 und 4 in diesem Bereich eine Relativbewegung statt. Um diese nicht zu behindern, werden die sich berührenden Flächen von Linern 3 und 4 in diesem Bereich nicht haftend ausgeführt.
Endet der Prothesenschaft 2 mit unregelmäßigem Randverlauf 5 im Gelenkbereich, so folgt die Umschlagkante 7 diesem Verlauf nicht automatisch, sondern bildet einen geraden Abschluss. Das kann zu unangenehmen Druckspannungen in der Gelenkkehle führen. Dieser Effekt kann durch verschiedene Ausführungsformen vermieden werden:

a) Indem man das umgeschlagene Ende 6 des Liners 4 zum distalen Ende des Prothesenschaftes 2 hin spannt und damit unterschiedlich dehnt. Erforderlichenfalls kann das umgeschlagene Ende 6 mit einer Halteeinrichtung, wie z. B. einem Spannring, zusätzlich befestigt werden.
b) Indem man den Liner 4 im Gelenkbereich in der Art aufgeweitet vorfertigt, dass eine spannungsfreie Falte in der Gelenkkehle entsteht, aber die Abdichtung zur Außenseite des Prothesenschaftes trotzdem gewährleistet ist.
c) Indem man den Liner 4 mit einer Umschlagkante 7 fertigt, die der Kontur des Randes 5 des Prothesenschaftes 2 folgt.

Als besondere Ausführungsform wird vorgeschlagen, Liner 3 und 4 am distalen Ende unterhalb des Gelenkbereiches miteinander zu verbinden, so dass eine Linereinheit entsteht.

Claims

Vorrichtung zum Befestigen von Prothesen an intakten Körperteilen mittels Unterdruck zwischen einer über den Stumpf (1) gezogenen Linereinheit und einem den Stumpf (1) umschließenden Prothesenschaft (2), mit einem über den Stumpf (1) gezogenen ersten Liner (3) und einem über den ersten Liner (3) elastisch anliegend gezogenen zweiten Liner (4) mit einer über den Rand (5) des Prothesenschaftes (2) hinausgehenden Länge, wobei der über den Prothesenschaft (2) hinausgehende äußere Bereich des zweiten Liners (4) so gestaltet ist, dass er nach Umschlagen über den Rand (5) des Prothesenschaftes (2) an der Außenseite des Prothesenschaftes (2) haftet und eine luftdichte Verbindung herstellt und wobei der über den Rand (5) des Prothesenschaftes (2) hinausgehende äußere Bereich (6) des Liners (4) umlaufend, zumindest teilweise, glatt und haftend ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die im Prothesenschaft (2) liegende äußere Fläche des Liners (4) mit einer an dem Prothesenschaft (2) gleitenden, aufgerauten Oberflächenstruktur versehen ist und die Umschlagkante (7) des Liners (4) vorgefertigt und der Kontur des Randes (5) des Prothesenschaftes (2) angepasst ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Liner (4) aus einem elastischen und mechanisch belastbaren Material mit geringer Dicke gefertigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Liner (4) im Gelenkkehlenbereich in Höhe der Umschlagkante (7) aufgeweitet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der sich berührenden und während der Gelenkbewegung in Relativbewegung zueinander stehenden Flächen von Liner (3) und (4) im Gelenkbereich so gestaltet sind, dass die Reibungskräfte zwischen Liner (3) und (4) während der Gelenkbewegung minimal sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Liner (3) und (4) im distalen Bereich zu einer Linereinheit fest miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Linereinheit aus nur einem Liner besteht, dessen über den Prothesenschaft (2) überstehendes Ende nach Umschlagen über den Rand (5) des Prothesenschaftes an der Außenseite des Prothesenschaftes (2) haftet und eine luftdichte Verbindung herstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Liner (4) schlauchförmig beidseitig offen ausgebildet ist.