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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verbinden einer Pumpe mit einer in einem Prothesenschaft vorgesehenen Durchgangsbohrung, wobei die Einrichtung zumindest einen Kanal mit einem ersten Ausgang zum Verbinden mit der in dem Prothesenschaft vorgesehenen Auslassöffnung und einem zweiten Ausgang, der mit der Pumpe verbindbar ist, und wenigstens ein Ventil umfasst.
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Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise aus der
US 5,702,489 A bekannt.
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Um ein Prothesensystem sicher an einem Amputationsstumpf eines Patienten zu befestigen, wird häufig zwischen dem Amputationsstumpf bzw. einem darüber gezogenen Liner, beispielsweise aus einem Elastomer, und dem Prothesenschaft ein Unterdruck erzeugt. Zwischen dem Prothesenschaft und dem Liner, der über einen Amputationsstumpf gezogen ist, entsteht ein Innenvolumen, das es zu evakuieren gilt. Dazu verfügt der Prothesenschaft in der Regel über eine distale Durchgangsbohrung, an der eine Vakuumpumpe angeschlossen ist. Eine darartige Anordnung ist beispielsweise aus der
WO 2006/135851 A2 bekannt. Dabei ist die Vakuumpumpe zusammen mit einer dafür vorgesehenen Stromversorgung Teil des Prothesenaufbaus. An dem Prothesenaufbau selbst ist ein Schalter angeordnet, durch den die Vakuumpumpe aktiviert werden kann, so dass der Träger des Prothesensystems selbst den für ihn angenehmen und für den festen Sitz des Prothesensystems erforderlichen Unterdruck einstellen kann.
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Wird ein derartiges Prothesensystem über einen längeren Zeitraum, beispielsweise einen Tag, getragen, ist es möglich, dass aufgrund der Bewegung des Amputationsstumpfes und des Prothesensystems sowie durch kleine Undichtigkeiten Luft in das Innenvolumen zwischen den Liner und den Prothesenschaft eindringen kann. Dadurch lässt der Unterdruck nach, wodurch die Befestigung des Prothesensystems am Amputationsstumpf geschwächt wird.
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Der Vorteil der in der
WO 2006/135851 A2 vorgesehenen Ausführungsform besteht darin, dass der Träger des Prothesensystems die Vakuumpumpe immer bei sich führt, da sie Teil des Prothesensystems ist. Sollte aufgrund von eingedrungener Luft die Haftwirkung des Prothesensystems nachlassen, kann der Träger einfach über den Schalter die Vakuumpumpe aktivieren und so den optimalen Druck wiederherstellen. Wird der Druck über einen Sensor gemessen, kann die Pumpe auch automatisch aktiviert werden. Nachteilig an der gezeigten Ausführungsform ist jedoch, dass zum einen immer eine ausreichende Stromversorgung, beispielsweise durch Batterien, für die Vakuumpumpe vorgesehen sein muss und dass zum anderen sowohl das Gewicht dieser Stromversorgung als auch das der Vakuumpumpe mitgeführt werden muss. Zudem ist es möglich, dass insbesondere bei kurzen Prothesensystemen nicht genügend Raum am Prothesensystem selbst ist, um die Vakuumpumpe und ihre Stromversorgung in möglichst unauffälliger Weise unterzubringen.
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In der
US 5,702,489 A wird dafür zwischen dem Prothesenschaft und dem restlichen Prothesenaufbau ein Adapterelement angeordnet. Dieses verfügt über einen Kanal, dessen einer Ausgang mit der Durchgangsbohrung, die im Prothesenschaft vorgesehen ist, verbunden wird. Am anderen Ende des Kanals, das seitlich aus dem Adapterelement austritt, ist eine Anschlussvorrichtung vorgesehen, an der beispielsweise die Pumpe angeschlossen wird. Dazwischen ist ein Nadelventil vorgesehen, durch das der Kanal verschlossen werden kann, wenn keine Pumpe am zweiten Ausgang angeschlossen ist.
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Nachteilig bei diesem System ist, dass der Träger des Prothesensystems einen eventuellen Druckverlust zwischen Liner und Prothesenschaft nur dann ausgleichen kann, wenn er eine Vakuumpumpe als separates Werkzeug mit sich führt. Zudem muss er diese Vakuumpumpe dann an die entsprechende Vorrichtung des Prothesensystems bzw. des Adapterelementes anschließen, was insbesondere für ältere oder in ihrer Mobilität eingeschränkte Träger von Prothesensystemen schwierig bis unmöglich ist. Zudem kann das Ventil, das den zweiten Ausgang des Kanals verschließt, wenn keine Pumpe angeschlossen ist, auch ohne angeschlossene Vakuumpumpe geöffnet werden. In diesem Fall dringt Luft durch den Kanal in das Innenvolumen ein, so dass die Prothese nicht mehr am Amputationsstumpf haftet.
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Zumindest zur Behebung dieses letzten Nachteils wird in der
WO 2010/036370 A1 vorgeschlagen, an einem Ende des Kanals ein Rückschlagventil vorzusehen, das ein Eintreten von Luft in das Innenvolumen sicher verhindert. Wird am zweiten Ausgang des Kanals eine Unterdruckpumpe angeschlossen, kann dennoch Luft aus dem Innenvolumen herausgepumpt werden, da das Rückschlagventil in dieser Richtung ein Durchströmen ermöglicht. Der Vorteil dieser Anordnung, dass keine Luft in das Innenvolumen eindringen kann, ist gleichzeitig ihr Nachteil. Insbesondere wenn der Träger des Prothesensystems die Prothese ablegen will, ist es von Vorteil, das Innenvolumen wieder mit Luft zu befüllen. Dies ist bei der dort gezeigten Ausführungsform nicht möglich, da das Rückschlagventil dies sicher verhindert. Zudem weist ein feststehendes Rückschlagventil den Nachteil auf, dass der Öffnungsdruck des Ventils die Messung des Unterdrucks verfälscht. Bei einem Rückfluss durch die Pumpe registriert die Regelung einen Abfall des Unterdrucks, den es im Schaft jedoch nicht gibt.
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Die
US 2011/0184532 A1 offenbart ein Prothesensystem, bei dem zwischen Liner und Prothesenschaft ein Vakuum erzeugt wird. Um zu verhindern, dass Luft zwischen Prothesenschaft und Liner gerät, ist ein Rückstauventil vorgesehen, das ein Absaugen von Luft aus dem Volumen erlaubt, ein Zurückströmen jedoch verhindert.
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Gleiches gilt für die
US 2009/0281637 A1 , bei der ebenfalls ein Vakuum zwischen Liner und Prothesenschaft erzeugt wird, um die Prothese am Amputationsstumpf festzuhalten. Auch hier ist zwischen dem Prothesenschaft und der Vakuumpumpe ein Rückstauventil angeordnet.
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Die
US 7,927,377 B2 offenbart ein Prothesensystem, bei dem am distalen Ende des Liners ein Pin angeordnet ist, der in eine dafür vorgesehene Ausnehmung eines Prothesenschaftes eingeschoben werden kann. Dabei verfügt der Pin über eine Mehrzahl von Rastmitteln, um eine möglichst feste und gut positionierte Verbindung zwischen dem Pin und der Ausnehmung zu gewährleisten. Im Inneren des Pins befindet sich ein Kanal, durch den Luft aus dem Volumen zwischen Prothesenschaft und Liner abgesaugt werden kann. Eine Möglichkeit, ein Rückströmen der Luft zu verhindern, ist nicht vorgesehen.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung sowie ein Prothesensystem bereitzustellen, das die vorgenannten Nachteile aus dem Stand der Technik behebt.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei der das Ventil in einen ersten Modus und in einen zweiten Modus bringbar ist, wobei das Ventil in dem ersten Modul ein Ein-Wege-Ventil und in dem zweiten Modus ein Zwei-Wege-Ventil ist. Eine derartige Einrichtung kann dabei in ein Teil eines Prothesensystems, etwa den Prothesenschaft integriert sein oder als separates Bauteil ausgebildet sein. Dieses wird dann als ein Adapterelement beispielsweise zwischen dem Prothesenschaft und einem Prothesenaufbau angeordnet.
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Wird nun eine erfindungsgemäße Einrichtung verwendet, etwa indem sie zwischen einem Prothesenschaft und einem Prothesenaufbau angeordnet wird, kann an diese Einrichtung eine Pumpe angebracht werden. Dabei wird die Pumpe mit dem zweiten Ausgang des mindestens einen Kanals der Einrichtung verbunden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn dadurch, dass die Pumpe angeordnet wird, das Ventil bereits in den zweiten Modus gebracht wird. Im zweiten Modus handelt es sich bei dem Ventil um ein Zwei-Wege-Ventil, so dass Luft in beide Richtungen durch den Kanal strömen kann. Wird nun ein Prothesensystem, in dem eine derartige Einrichtung zum Einsatz kommt, vom Träger angelegt, kann eine Unterdruckpumpe an den zweiten Kanalausgang der Einrichtung angeordnet werden, wodurch das Innenvolumen zwischen Prothesenschaft und Liner bzw. Amputationsstumpf evakuiert werden kann. Soll hingegen ein derartiges Prothesensystem vom Träger abgelegt werden, kann eine Überdruckpumpe an den zweiten Kanalausgang der Einrichtung angeschlossen werden. Befindet sich das Ventil in diesem Fall im zweiten Modus, handelt es sich also um ein Zwei-Wege-Ventil, kann auch Luft in das Innenvolumen zwischen Prothesenschaft und Liner bzw. Amputationsstumpf hineingepumpt werden, so dass sich der Prothesenschaft und damit das Prothesensystem leicht vom Amputationsstumpf lösen lassen. Ist jedoch keine Pumpe am zweiten Kanalausgang der Einrichtung angeordnet, befindet sich das Ventil vorteilhafterweise im ersten Modus. In diesem Fall handelt es sich bei dem Ventil um ein Ein-Wege-Ventil, das in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung nur einen Durchfluss in Richtung von dem ersten Ausgang zu dem zweiten Ausgang des Kanals ermöglicht. In diesem Fall ist es also nur möglich, dass Luft aus dem Innenvolumen herausgedrückt wird, ohne dass Luft von außen hineingelangen kann.
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Kommt es nun aufgrund von Bewegungen des Trägers des Prothesensystems oder kleinen Undichtigkeiten zu einem Eindringen von Luft in das Innenvolumen, wird diese Luft beim nächsten Belasten der Prothese aus dem Innenvolumen herausgedrückt. Dabei durchfließt sie den Kanal vom ersten Ausgang in Richtung auf den zweiten Ausgang, was auch im ersten Modus des Ventils, wenn es sich also um ein Ein-Wege-Ventil handelt, möglich ist. Damit werden alle Nachteile aus dem Stand der Technik auf besonders einfache und sichere Weise behoben. Ein im Laufe des Tages auftretender Druckverlust und eine damit nachlassende Haftwirkung werden durch diese Ausgestaltung sicher verhindert. Zudem ist durch die besondere Ausgestaltung des Ventils sowohl das Anlegen als auch das Ablegen des Prothesensystems für den Träger einfach und schnell möglich.
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Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn das Ventil eine Membran umfasst. Das Ventil kann beispielsweise als Schnabel- oder Domventil und mit einfacher oder doppelter Schlitzung ausgebildet sein. Dabei ist das Ventil dann vom ersten Modus in den zweiten Modus bringbar, indem die Membran beispielsweise durch ein Durchstoßelement, das in einer besonders bevorzugten Ausführungsform einen Durchlass umfasst, durchstoßen oder durch auf die Membran aufgebrachten Druck geöffnet wird. Wird das Durchstoßelement wieder entfernt, schließt sich die Membran und das Ventil wird wieder im ersten Modus als Ein-Wege-Ventil betrieben.
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Eine Einrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung muss lediglich so ausgebildet sein, dass sie eine in einem Prothesenschaft vorvorgesehene Durchgangsbohrung mit einer Pumpe verbinden kann. Wird sie als Adapterelement ausgebildet, kann die Einrichtung daher auch in herkömmliche Prothesensysteme nach dem Stand der Technik eingesetzt werden, die somit einfach nachrüstbar sind. Bevorzugt wird dabei ein System mit einem Adapterelement der vorbeschriebenen Art sowie einer Pumpe mit einem Pumpengehäuse vorgesehen, wobei an dem Pumpengehäuse und an dem Adapterelement zueinander korrespondierende Verbindungsmittel ausgebildet sind, durch die das Adapterelement mit dem Pumpengehäuse verbindbar sind.
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Auf diese Weise ist besonders einfach gewährleistet, dass zum einen immer eine passende Pumpe für das jeweilige Adapterelement vorgesehen ist, und dass zum anderen eine sichere und einfache Verbindung der beiden Bauteile miteinander möglich ist. Dazu können besonders bevorzugt diese Verbindungsmittel beispielsweise als wenigstens eine Nut und wenigstens eine zu der Nut korrespondierende Feder ausgebildet sein. Dabei sind die Nut oder die Feder am Adapterelement und das jeweils andere Verbindungsmittel am Pumpengehäuse angeordnet. Auf diese Weise können das Adapterelement und das Pumpengehäuse einfach ineinander geschoben werden, so dass es hier zu einer sicheren Verbindung kommt. Natürlich ist diese Art der Befestigung der Pumpe an der Einrichtung auch dann von Vorteil, wenn die Einrichtung nicht als separates Adapterelement ausgebildet, sondern in ein anderes Bauteil des Prothesensystems integriert ist.
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Bevorzugt umfassen die Verbindungsmittel eine an der Einrichtung vorgesehene Verbindungsplatte. Diese ist beispielsweise mit Elementen versehen, in die das Pumpengehäuse einrasten oder einschnappen kann. Alternativ oder zusätzlich dazu kann auch ein separates Befestigungselement vorgesehen sein, das bei Bedarf an der Verbindungsplatte befestigt werden kann. An diesem Befestigungselement ist dann die Pumpe befestigbar. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass etwaige an der Verbindungsplatte angeordnete Vorsprünge, die für die Anordnung der Pumpe direkt an der Verbindungsplatte notwendig sein können, nicht mehr vorhanden sein müssen und daher vom Träger des Prothesensystems nicht mehr versehentlich abgebrochen oder auf sonstige Weise beschädigt werden können.
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Die Pumpe kann auch unlösbar beispielsweise mit der Verbindungsplatte verbunden, beispielsweise an diese anlaminiert, sein. Die Verbindungsplatte kann an der Einrichtung zum Beispiel durch ein Schnapp- oder Rastelement oder auch durch eine Schraubverbindung befestigt sein.
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Vorzugsweise ist an dem Pumpengehäuse ein nach außen hervorstehender Pin angeordnet, der derart ausgebildet ist, dass der die Membran durchstößt, wenn das Pumpengehäuse mit der Einrichtung verbunden ist. Wird nun also das Pumpengehäuse mit der Einrichtung verbunden, dringt der Pin in den zweiten Ausgang des Kanals der Einrichtung ein. Dabei durchstößt er die Membran, die das hinter dem zweiten Ausgang angeordnete Ventil aufweist. Auf diese Weise wird das Ventil vom ersten Modus in den zweiten Modus gebracht, so dass nun die Pumpe sowohl Luft durch den zumindest einen Kanal der Einrichtung saugen als auch durch ihn hindurch pumpen kann. Alternativ ist der Pin so ausgestaltet, dass er auf die Außenflächen der als Schnabel oder Dom ausgebildeten Membran drückt und so die Membran öffnet. Dabei wird der Druck bevorzugt in Randbereichen der Membran aufgebracht, so dass sich im mittleren Bereich, in dem eine Schlitzung vorgesehen ist, eine Öffnung ergibt.
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Um eine sichere Verbindung des Pumpengehäuses mit der Einrichtung zu gewährleisten, ist vorzugsweise sowohl am Pumpengehäuse als auch an der Einrichtung ein Kraftaufbringelement angeordnet, durch das eine Kraft hervorgerufen wird, wenn das Pumpengehäuse mit der Einrichtung verbunden ist. Diese Kraft ist dabei dem lösen des Pumpengehäuses von der Einrichtung entgegengerichtet. Als besonders einfache Ausgestaltung derartiger Kraftaufbringelemente können beispielsweise Magnetelemente vorgesehen sein, die ungleichnamig gepolt sind und sich somit gegenseitig anziehen. Ein versehentliches Lösen des Pumpengehäuses von der Einrichtung während des Pumpvorganges ist somit zumindest erschwert. Alternativ oder zusätzlich können Rast- und/oder Schnappelemente vorgesehen sein, durch die ein versehentliches Lösen des Pumpengehäuses weiter erschwert wird.
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Vorzugsweise umfasst ein erfindungsgemäßes Prothesensystem einen Prothesenschaft, eine Einrichtung und einen Prothesenaufbau. Besonders vorteilhafterweise umfasst es zudem eine Pumpe mit einem oben beschriebenen Pumpengehäuse.
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Durch eine Einrichtung gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist es folglich möglich, eine aktive Unterdruckpumpe und eine Überdruckpumpe mit dem Prothesensystem zu verbinden und so das Absaugen bzw. das Hineinpumpen von Luft aus dem oder in das Innenvolumen zu ermöglichen. Das Ventil an der Einrichtung fungiert dabei im ersten Modus als passives Ausstoßventil, durch das sich unerwünschterweise im Innenvolumen befindende Luft ausgestoßen werden kann, während es im zweiten Modus als Zugang der jeweils angeordneten Pumpe zum Innenvolumen dient. Durch die vorteilhafte Ausgestaltung des Pumpengehäuses so, dass es direkt mit der Einrichtung verbindbar ist, ist es anders als im Stand der Technik nicht mehr nötig, einen separaten Schlauch vorzusehen, der das Prothesensystem bzw. die Einrichtung mit einer separaten Pumpe verbindet. Dadurch wird sowohl der apparative Aufwand verringert als auch das Anschließen der Pumpe an das Prothesensystem bzw. an die Einrichtung vereinfacht.
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Das Ventil kann auch durch einen beispielsweise manuell zu betätigenden Schalter oder eine andere Anordnung aus dem ersten Modus in den zweiten Modus und umgekehrt bringbar sein.
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Mit Hilfe der nachfolgenden Figuren wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
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1 – eine schematische Ansicht einer Einrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
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2 – einen schematischen Schnitt durch einen Teil eines Prothesensystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
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3 – ein Adapterelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beim Einschieben in ein Pumpengehäuse,
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4 – die Darstellung aus 3 aus einem anderen Blickwinkel,
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5 – den schematischen Schnitt durch ein Adapterelement gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit dem Ventil im ersten Modus,
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6 – die Darstellung aus 5 mit dem Ventil im zweiten Modus,
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7 – einen schematischen Schnitt durch einen Teil eines Prothesensystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
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8 – die schematische Darstellung eines Domventils mit einer ersten Pinform,
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9 – die schematische Darstellung eines Domventils mit einer zweiten Pinform,
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10 – das Domventil aus 9 aus einem weiteren Blickwinkel,
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11 – das Domventil aus den 9 und 10 in einer schematischen Schnittdarstellung,
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12 – eine schematische Darstellung eines Prothesensystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
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13 – die Darstellung aus 11 in einer Seitenansicht,
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14 – die schematische Ansicht eines Prothesensystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
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15 – die Darstellung aus den 11 und 12 in einer Schnittdarstellung und
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16 – einen vergrößerten Ausschnitt aus 14.
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1 zeigt die schematische Ansicht einer Einrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Einrichtung in Form eines Adapterelementes 1 ausgebildet ist. Auch wenn nachfolgend die Einrichtung immer als Adapterelement 1 dargestellt ist, gelten die Ausführungen auch für andere Ausgestaltungen einer Einrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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Das Adapterelement 1 weist eine Oberseite 2 auf, an der ein Prothesenschaft angeordnet werden kann, der in 1 nicht dargestellt ist. In 1 weist die Oberseite 2 einen ersten Ausgang 4 eines wenigstens einen Kanals 6 auf. Dieser erste Ausgang 4 kann mit einer am nicht gezeigten Prothesenschaft vorgesehenen Auslassöffnung verbunden werden. Man erkennt in 1 mehrere Bohrungen 8, durch die Verbindungselemente führbar sind, mit denen das Adapterelement 1 am Prothesenschaft befestigbar ist. An einer Seitenfläche verfügt das Adapterelement 1 über eine Nut 10. An der dieser Seitenfläche gegenüberliegenden Seitenfläche, die in der in 1 gezeigten Darstellung nicht zu sehen ist, befindet sich eine identische Nut 10. Diese beiden Nuten sind Teil von Verbindungsmitteln 12, durch die das Adapterelement 1 mit einem Pumpengehäuse 18, das in 1 nicht dargestellt ist, verbindbar ist.
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In 1 ist zudem ein zweiter Ausgang 14 des Kanals 6 zu erkennen. An dem zweiten Ausgang 14 ist eine in 1 nicht gezeigte Pumpe anschließbar, durch die Luft aus einem Innenvolumen, das zwischen einem Prothesenschaft und einem Liner bzw. einem Amputationsstumpf gebildet wird, heraus gepumpt werden kann. Da das sich im inneren des Adapterelements 1 befindende Ventil in diesem Fall im zweiten Modus betrieben wird, kann auch Luft in dieses Innenvolumen hineingepumpt werden.
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Neben dem zweiten Ausgang 14 ist ein erstes Kraftaufbringelement 16 dargestellt, das beispielsweise in Form eines Magneten ausgebildet sein kann.
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2 zeigt einen Schnitt durch einen Teil eines Prothesensystems in einer schematischen Darstellung. Man erkennt das Adapterelement 1 mit dem Kanal 6, dem ersten Ausgang 4 und dem zweiten Ausgang 14. Am zweiten Ausgang 14 ist eine Pumpe mit einem Pumpengehäuse 18 angeordnet. In 2 unterhalb des Adapterelementes 1 befindet sich ein Prothesenaufbau 20, auf den hier nicht weiter eingegangen werden soll.
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Am Pumpengehäuse 18 ist ein Pin 22 vorgesehen, der beim Verbinden des Adapterelementes 1 mit dem Pumpengehäuse 18 in den Ausgang 14 des Kanals 6 eindringt. Innerhalb des Kanals befindet sich ein Ventil 24, das über eine Membran 26 verfügt, die von dem Pin 22 durchstoßen wird. Dies wird mit Bezug auf 6 näher erläutert werden.
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In den 3 und 4 ist gezeigt, wie ein Adapterelement 1 mit dem Pumpengehäuse 18 verbunden wird. Dabei zeigt 3 eine schematische Ansicht von schräg unten, während 4 eine schematische Ansicht von schräg oben zeigt. Am Pumpengehäuse 18 sind Federelemente 28 vorgesehen, die in die dafür am Adapterelement 1 vorgesehen Nuten 10 eingreifen. Nuten 10 und Federelemente 28 bilden zusammen die Verbindungsmittel 12. Auf diese Weise ist eine besonders einfache Verbindung zwischen Adapterelement 1 und Pumpengehäuse 18 möglich und zudem wird ein versehentliches Entfernen des Pumpengehäuses 18 während des Pumpvorganges deutlich erschwert.
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In einer Seitenwandung des Pumpengehäuses 18 befindet sich der Pin 22. Wie in 4 deutlich zu erkennen ist, dringt dieser Pin 22 in den zweiten Ausgang 14 des Kanals 6 ein, wo er eine in den 3 und 4 nicht gezeigte Membran 26 des Ventils 24 durchstößt und das Ventil 24 so vom ersten in den zweiten Modus bringt. Alternativ dazu kann der Pin 22 auch auf eine andere Weise für eine Öffnung der Membran 26 sorgen.
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Sowohl am Adapterelement 1 als auch am Pumpengehäuse 18 ist jeweils ein Kraftaufbringelement 16 vorgesehen, die in diesem Fall beide als Magnetelemente ausgebildet sind. Wird nun das Adapterelement 1 mit dem Pumpengehäuse 18 verbunden, werden die beiden Kraftaufbringelemente 16 nah beieinander angeordnet oder sind sogar miteinander in Kontakt. Da es sich bei den beiden Kraftaufbringelementen 16 um unterschiedlich gepolte Magnetelemente handelt, ziehen sich die beiden an, so dass sie eine Kraft aufbringen, die einem Lösen des Adapterelementes 1 vom Pumpengehäuse 18 entgegengerichtet ist. Auf diese Weise wird ein versehentliches Entfernen beispielsweise während des Pumpvorganges weiter erschwert.
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5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch ein Adapterelement 1, während sich das Ventil 24, das in 5 eingekreist dargestellt ist, im ersten Modus befindet. Das Adapterelement 1 verfügt über den Kanal 6 der den in 5 nach oben gerichteten ersten Ausgang 4 und den in 5 nach links gerichteten Ausgang 14 aufweist. An der Oberseite 2 des Adapterelementes 1 ist ein Dichtring 30 angeordnet, durch den eine Verbindung des Adapterelementes 1 zu dem an dieser Stelle anzuordnenden Prothesenschaft gesichert werden soll.
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Das Ventil 24 verfügt über die Membran 26, die im in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel domförmig ausgebildet ist. In diesem Modus handelt es sich bei dem Ventil 24 um ein Ein-Wege-Ventil. Ein Durchströmen des Ventils 24 ist nur in einer Richtung vom ersten Ausgang 4 zum zweiten Ausgang 14 des Kanals 6 möglich. Die Membran 26 verfügt beispielsweise über eine Schlitzung, die ein derartiges Durchströmen ermöglicht.
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Diese Ausgestaltung weist mehrere Vorteile auf. Zum einen ist es nicht möglich, versehentlich das Ventil 24 derart zu öffnen, dass Luft durch den Kanal 6 in Richtung auf den ersten Ausgang 4 strömt. Wird das Adapterelement 1 in diesem Zustand, in dem sich das Ventil 24 im ersten Modus befindet, an einem Prothesenschaft angeordnet, wird so gewährleistet, dass das Innenvolumen, das sich zwischen Prothesenschaft und Liner bzw. Amputationsstumpf befindet, nicht mit Luft gefüllt werden kann. Kommt es dennoch aufgrund von Bewegungen oder Undichtigkeiten zu einem Eindringen von Luft in dieses Innenvolumen wird das Innenvolumen beim Belasten der Prothese zusammengedrückt. Die darin enthaltene Luft kann durch den ersten Ausgang 4 in den Kanal 6 eindringen und durch das als Ein-Wege-Ventil wirkende Ventil 24 das Adapterelement 1 wieder verlassen. Damit ist gewährleistet, dass der zur stabilen Befestigung des Prothesensystems am Amputationsstumpf nötige Unterdruck aufrechterhalten bleibt.
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6 zeigt die gleiche Situation, bei der sich jedoch das Ventil 24 im zweiten Modus befindet. Man erkennt wieder, dass das Ventil 24 über eine Membran 26 verfügt. Diese wird jedoch jetzt von dem in dem zweiten Ausgang 14 eingedrungenen Pin 22, der wie in den 2 bis 4 gezeigt, Teil des Pumpengehäuses 18 sein kann, durchstoßen. Zwischen dem Pin 22 und dem Adapterelement 1 befindet sich ein weiterer Dichtring 32, der eine dichte Verbindung zwischen dem Pin 22 und dem Adapterelement 1 gewährleistet.
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In diesem Zustand befindet sich das Ventil 24 im zweiten Modus. Wie deutlich zu erkennen ist, weist der Pin 22 einen Durchgang 34 auf, durch den Luft vom Pumpengehäuse, das sich in 6 links vom Pin 22 befindet, in den Kanal 6 eindringen kann.
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Damit ist es zum einen möglich, durch eine an den zweiten Ausgang 14 angeschlossene Unterdruckpumpe Luft aus dem Kanal 6 des Adapterelementes 1 herauszupumpen. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn ein Innenvolumen, das sich zwischen einem an dem Adapterelement 1 befindlichen Prothesenschaft und dem Liner befindet, evakuiert werden soll. Zum anderen ist es in diesem Modul des Ventils 24 auch möglich, durch eine angeschlossene Überdruckpumpe Luft in den Kanal 4 hineinzupumpen. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das Prothesensystem vom Träger abgelegt werden soll. Auf diese Weise wird das Innenvolumen zwischen dem nicht gezeigten Prothesenschaft und dem Amputationsstumpf mit Luft gefüllt, so dass die durch den Unterdruck hervorgerufene Haftwirkung aufgehoben wird. Die Membran 26 des Ventils 24 kann beispielsweise aus einem Elastomer, wie einem Fluorelastomer oder Silikon, bestehen. Das Ventil 24 ist vorteilhafterweise ein Schlitz- oder Kreuzschlitzventil oder ein Domventil. Wichtig ist lediglich, dass die Membran 26 vom Pin 22 durchstoßen oder durch Druck geöffnet werden kann, damit das Ventil 24 im zweiten Modus betrieben wird, und dass die Membran 26 wieder funktionsfähig schließt, wenn der Pin 22 aus der Membran 26 entfernt wird. Auf diese Weise ist es möglich, das Ventil 24 im Adapterelement 1 als Ein-Wege-Ventil im ersten Modus und als Zwei-Wege-Ventil im zweiten Modus zu verwenden. Dadurch, dass der Pin 22 Teil des Pumpengehäuses 18 ist, wird beim Abziehen der Pumpe von dem Adapterelement 1 auch der Pin 22 aus der Membran 26 des Ventils 24 gezogen. Damit wird das Ventil 24 vom zweiten Modus wieder in den ersten Modus gebracht, so dass ein beispielsweise durch eine angeschlossene Unterdruckpumpe hervorgerufener Unterdruck im Innenvolumen zwischen Prothesenschaft und Liner bestehen bleibt.
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7 zeigt einen Ausschnitt aus einem Prothesensystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In einen Prothesenschaft 36, in dem sich ein Liner 38 befindet, wird ein Prothesenstumpf des Patienten eingesetzt. Unterhalb des Prothesenschaftes 36 befindet sich das Adapterelement 1 mit dem sich darin befindlichen Kanal 6. Das Adapterelement 1 ist über eine Befestigungsvorrichtung 40 am Prothesenschaft 36 angeordnet. In der Befestigungsvorrichtung 40 befindet sich eine Durchgangsbohrung 42, durch die der Kanal 6 des Adapterelementes 1 mit einem Innenvolumen 44 verbunden ist, das sich zwischen dem Liner 38 und dem Prothesenschaft 36 erstreckt.
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Am Adapterelement 1, dessen erster Ausgang 4 mit der Durchgangsbohrung 42 der Befestigungsvorrichtung 40 verbunden ist, ist das Pumpengehäuse 18 angeordnet, wie es bereits in 2 dargestellt ist. In 7 nach unten hin erstreckt sich der Protheseaufbau 20, auf den hier nicht weiter eingegangen werden soll.
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8 zeigt eine schematische Darstellung einer besonderen Ausgestaltung eines Domventils. Im unteren Teil ist die domförmig ausgebildete Membran 26 zu erkennen, die im in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel über einen Längsschlitz 46 verfügt. In 8 oberhalb der Membran 26 ist der Pin 22 dargestellt, in dem sich der Durchgang 34 befindet. In der in 8 dargestellten Situation ist ein Durchströmen der Membran 26 nur in einer Richtung von unten nach oben möglich. In diesem Fall öffnet sich der Längsschlitz 46 in der Membran 26 und lässt das strömende Medium im vorliegenden Fall also Luft, passieren. Ein Durchströmen der Membran 26 in der umgekehrten Richtung ist nicht möglich, da in diesem Fall der Längsschlitz 46 und damit die Membran 26 geschlossen bleiben. Wird das Ventil 24 in diesem Modus betrieben, besteht eine Druckdifferenz derart, dass vor dem Ventil 24, also auf der Seite des Pins 22, ein deutlich höherer Druck herrscht, als hinter dem Ventil 24, da das Ventil 24 auf dieser Seite mit dem Innenraum 44 verbunden ist, in dem ein Unterdruck herrscht. Durch diese Druckdifferenz werden die einzelnen Seiten der Membran 26, die durch den Längsschlitz 46 von einander getrennt sind, zusammengezogen und verschlossen, so dass in dieser Richtung keine Luft durch die Membran 26 hindurch gelangen kann.
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Wird nun der Pin 22 im in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel nach unten bewegt, durchstößt er die Membran 26 und dringt durch den Längsschlitz 46 ein. Dadurch wird die Membran 26 geöffnet, so dass auch in einer Durchströmrichtung von oben nach unten durch den Durchgang 34 Luft geleitet werden kann.
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Nachdem der Pin 22 wieder aus dem Längsschlitz 46 der Membran 26 herausgezogen wurde, schließt der Längsschlitz 46 wieder und ein Durchströmen der Membran 26 ist wieder nur in einer Richtung möglich.
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9 zeigt eine andere Ausgestaltung der in 8 gezeigten Bauteile. Die Membran 26 verfügt wieder über einen Längsschlitz 46. Der Pin 22, durch den wieder der Durchgang 34 verläuft, durchstößt jedoch die Membran 26 nicht, sondern ist mit einer Druckkante 48 ausgestattet. Wird nun der Pin 22 auf die Membran 26 zu bewegt, durchstößt der Pin 22 die Membran 26 nicht, sondern übt durch die Druckkante 48 einen Druck auf die Membran 26 aus, wodurch ebenfalls der Längsschlitz 46 geöffnet wird und das Ventil 24, das die beiden Bauelemente beinhaltet, in Form eines Zwei-Wege-Ventils verwendet werden kann.
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In 10 sind die in 9 gezeigten Bauteile aus einem anderen Blickwinkel gezeigt. Der Vorteil dieser Ausgestaltung gegenüber der in 8 gezeigten Darstellung eines Pins 22 liegt darin, dass der Pin 22 im in den 9 und 10 gezeigten Ausführungsbeispiel den Längsschlitz 46 der Membran 26 nicht durchstoßen muss und ihn somit beim Durchstoßen und beim Herausziehen auch nicht beschädigen kann. Ein Ventil 24, das einen Pin 22 gemäß den 9 und 10 beinhaltet, ist daher weniger fehleranfällig und weist eine längere Lebensdauer auf.
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In 11 ist die Situation dargestellt, bei der der Pin 22 gemäß den 9 und 10 an der Membran 26 des Ventils 24 anliegt. Dadurch öffnet sich der Längsschlitz 46 und das Ventil 24 kann als Zwei-Wegeventil verwendet werden.
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12 zeigt die schematische Darstellung eines Prothesensystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im oberen Teil ist der Prothesenschaft 36 dargestellt, während sich am unteren Ende des Prothesensystems der Prothesenaufbau 20 erstreckt. Dazwischen befindet sich das Adapterelement 1, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine an ihm befestigte Verbindungsplatte 50 nahezu vollständig verdeckt wird. Die Verbindungsplatte 50 verfügt über Rast- oder Schnappelemente 52, durch die das Pumpengehäuse 18 mit der Verbindungsplatte 50 verbindbar ist. An der Außenseite des Pumpengehäuses 18 sind verschiedene Bedienelemente 54 vorgesehen, durch die die Funktion der Pumpe beeinflusst werden kann.
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Durch das Vorsehen der separaten Verbindungsplatte 50 mit den sich daran befindlichen Rast- oder Schnappelementen 52 ist eine besonders einfache und dennoch sichere sowie platzsparende Möglichkeit gegeben, das Pumpengehäuse 18 zu befestigen.
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13 zeigt das Prothesensystem aus 12 in einer Seitenansicht. Durch die spezielle Ausgestaltung der Verbindungsplatte 50 ist es möglich, das Pumpengehäuse 18 möglichst platzsparend und unauffällig zu befestigen und dennoch eine gute Erreichbarkeit durch den Träger des Prothesensystems zu gewährleisten.
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In 14 ist das Prothesensystem aus den 12 und 13 gezeigt, bei dem das Pumpengehäuse 18 entfernt wurde. An der Seite, an der an die Verbindungsplatte 50 das Pumpengehäuse 18 anzuordnen ist, verfügt die Verbindungsplatte 50 im gezeigten Ausführungsbeispiel über drei Rast- oder Schnappelemente 52, durch die eine sichere und erschütterungsfeste Lagerung des Pumpengehäuses 18 an der Verbindungsplatte 50 gewährleistet ist. Zudem verfügt auch das Adapterelement 1 über ein Kraftaufbringelement 16, das, wie bereits beschrieben, beispielsweise in Form eines Magneten ausgestaltet sein kann.
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Neben diesem Kraftaufbringelement ist der zweite Ausgang 14 des Adapterelementes 1 dargestellt, an den die nicht gezeigte Pumpe angeschlossen wird.
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15 zeigt die Darstellung aus den 12 und 13 in einer Schnittdarstellung. Am unteren Ende des Prothesenschaftes 36 befindet sich die Durchgangsbohrung 42, die über den ersten Ausgang 4 mit dem Kanal 6 des Adapterelementes 1 verbunden ist. Am zweiten Ausgang 14 des Kanals 6 ist das Ventil 24 dargestellt. Der mittlere Bereich der 15 ist in 16 vergrößert dargestellt.
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Das Ventil 24 verfügt über die Membran 26, die beispielsweise über einen Längsschlitz 46, wie er beispielsweise in den 8 und 9 dargestellt ist, verfügt. Durch diesen Längsschlitz stößt in 16 der Pin 22 mit dem sich darin befindlichen Durchgang 34. Dadurch wird das Ventil 24 in der in 16 gezeigten Situation in Form eines Zwei-Wege-Ventils betrieben, so dass durch die Pumpe, sich im Pumpengehäuse 18 befindet, das Innenvolumen 44, das sich zwischen dem Prothesenschaft 36 und dem in 16 nicht gezeigten Liner 38 befindet, evakuiert werden kann.
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Nachdem ein ausreichend starker Unterdruck auf diese Weise hergestellt wurde, kann entweder die Pumpe selbst mit dem Pumpengehäuse 18 von der Verbindungsplatte 50 entfernt werden, wodurch der Pin 22 in der in 16 dargestellten Ausführungsform nach links zurückschnappt. Dadurch durchdringt der Pin 22 nicht mehr die Membran 26 und das Ventil 24 wird nur noch in Form eines Ein-Wege-Ventils betrieben.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Adapterelement
- 2
- Oberseite
- 4
- erster Ausgang
- 6
- Kanal
- 8
- Bohrung
- 10
- Nut
- 12
- Verbindungsmittel
- 14
- zweiter Ausgang
- 16
- Kraftaufbringelement
- 18
- Pumpengehäuse
- 20
- Prothesenaufbau
- 22
- Pin
- 24
- Ventil
- 26
- Membran
- 28
- Federelement
- 30
- Dichtring
- 32
- Dichtring
- 34
- Durchgang
- 36
- Prothesenschaft
- 38
- Liner
- 40
- Befestigungsvorrichtung
- 42
- Durchgangsbohrung
- 44
- Innenvolumen
- 46
- Längsschlitz
- 48
- Druckkante
- 50
- Verbindungsplatte
- 52
- Rast- oder Schnappelement
- 54
- Bedienelement
