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Die Erfindung betrifft einen Prothesenschaft mit einem proximalen Ende und einem distalen Ende, mit einer Öffnung an dem proximalen Ende zum Einführen eines Stumpfes, insbesondere eines Amputationsstumpfes, und einer Aufnahmeeinrichtung für eine Prothesenkomponente an dem distalen Ende.
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Zur prothetischen Versorgung eines Patienten werden die fehlenden Körperglieder durch mechanische Hilfsmittel ersetzt, beispielsweise durch Prothesenhände, Prothesenfüße und Prothesenkniegelenke. Zur Gewährleistung einer ausreichenden Funktionalität ist es notwendig, diese Prothesenkomponenten sicher an dem Patienten zu befestigen, vorzugsweise an einem Stumpf einer verbliebenen Gliedmaße. Bei der sogenannten Linertechnologie wird um den Stumpf ein Kunststoff- oder Silikonliner angelegt, an dem dann ein Prothesenschaft befestigt wird, beispielsweise über Haftung oder Unterdruck. Der Prothesenschaft als Außenrahmen besteht in der Regel aus einem starren Material, das individuell an den Stumpf des Patienten angepasst ist. Die Anfertigung des Prothesenschaftes erfolgt, indem ein Gipsabdruck von dem Stumpf genommen wird, ein Positiv erstellt und auf dieses Positiv unter Materialzugabe für einen Liner aus einem starren Kunststoff oder einem faserverstärkten Kunststoff der Schaft abgebildet wird. An dem distalen Ende des Schaftes werden Aufnahmeeinrichtungen für weitere Prothesenkomponenten, beispielsweise Gelenke oder Prothesenhände, vorgesehen.
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Die
US 2010/0082116 A1 betrifft eine Prothesenvorrichtung mit einer unteren Armspange, einem Unterarmabschnitt und einer distalen Verbindungseinrichtung zum Anschluss eines Endgerätes. Die Spange weist eine Vielzahl von Kontakten zur Anlage an einen Stumpf auf, nämlich ein Paar einander gegenüberliegender Kondylenkontakte, ein Ellenbogenhöcker-Kontakt und ein hinterer Oberarm-Kontakt. Der Unterarmabschnitt weist eine aus zwei Teilschalen bestehende Manschette auf, die auf einer Seite von mehreren Zungen und auf der gegenüberliegenden Seite von einer Einstellplatte miteinander verbunden sind.
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Die
DE 10 2010 019 843 A1 betrifft einen Prothesenschaft mit einer einen Gliederstumpf aufnehmenden, radial verspannbaren Hülse und einer Spanneinrichtung zum Anpassen des Aufnahmeraumes der Hülse an den Stumpf. Die Hülse ist in einen Stützrahmen integriert oder wird von diesem getragen.
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Die
DE 334 122 A betrifft eine in der Höhe einstellbare Innenhülse für einen Unterschenkelstumpf, an der eine verstellbare und feststellbare Aufhängungsvorrichtung für die Stumpfhülse innerhalb einer Außenhülse angeordnet ist. Die Innenhülse aus Leder kann über eine Schnalle an den Stumpf angepasst werden.
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Die
DE 347 087 A betrifft ein künstliches Oberschenkelbein, insbesondere für lange Stümpfe. Das Bein wird an einer über eine Schnürung einstellbaren Ledermanschette aufgehängt, welche um den Oberschenkel so gelegt wird, dass sie nach unten hin durch die Kondylen gegen Abgleiten gesichert ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Prothesenschaft bereitzustellen, der eine hohe Akzeptanz auch beim erstmaligen Tragen erfährt und der Schaft durch seine Flexibilität eine natürliche Haptik aufweist und am Stumpf eine direkte Rückmeldung ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Prothesenschaft mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst, vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart.
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Der erfindungsgemäße Prothesenschaft mit einem proximalen Ende und einem distalen Ende, mit einer Öffnung an dem proximalen Ende zum Einführen eines Stumpfes und einer Aufnahmeeinrichtung für eine Prothesenkomponente an dem distalen Ende sieht zumindest eine Schiene aus einem formstabilen Material vor, die im Bereich des distalen Endes eine zirkuläre Aufnahme umfasst. Die Schiene ist in eine flexible Kunststoff- oder Silikonmatrix eingebettet, wobei die Kunststoff- oder Silikonmatrix einen Hohlquerschnitt ausbildet. Die Schiene aus einem formstabilen Material, die im distalen, also vom Patienten aus gesehen vorderen Bereich eine zirkuläre Aufnahme aufweist, gewährleistet überraschenderweise eine ausreichende Stabilität des Prothesenschaftes zur Aufnahme und Weiterleitung der Kräfte und Momente, die durch die angeschlossene Prothesenkomponente, beispielsweise eine Prothesenhand, auf den Prothesenschaft aufgebracht werden. Über die Schiene zusammen mit dem zirkulären Begrenzungselement ist es möglich, die auftretenden Kräfte in den jeweiligen Stumpf einzuleiten. Durch die Einbettung der Schiene in die flexible Kunststoff- oder Silikonmatrix kann sich die Position der Schiene an die Kontur des Stumpfes anpassen, durch die Ausbildung eines Hohlquerschnittes wird ein mehr oder weniger geschlossener Prothesenschaft mit einem Hohlkörper zur Aufnahme des Amputationsstumpfes und weiterer Einrichtungen wie Steuerungen oder Antriebe geschaffen. Durch die vollständige Umkleidung durch die Kunststoff- oder Silikonmatrix ergibt sich ein verbesserter Schutz des Stumpfes, ebenso der Prothesenkomponenten und der in dem Prothesenschaft untergebrachten Einrichtungen. An der Schiene ist ein relativ flexibles und zugstarres Begrenzungselement angeordnet, durch das die Dehnung und Verlagerung der Schiene relativ zu dem Stumpf und die Ausdehnung der Kunststoff- oder Silikonmatrix begrenzt wird. Dadurch wird vermieden, dass bei einer nicht zutreffenden Auswahl des Prothesenschaftes oder eine ungewollte zu große Belastung die Schiene ungewollt zu weit aufgebogen und gegebenenfalls die Kunststoff- oder Silikonmatrix zerstört wird. Darüber hinaus dient das Begrenzungselement als Sicherung gegen ein ungewolltes Verlieren. Das Begrenzungselement kann in seiner Länge variabel ausgestaltet sein, insbesondere kann es in der Länge verstellbar sein, um eine individuelle Anpassung des Prothesenschaftes an den jeweiligen Nutzer erreichen zu können.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Prothesenschaft zwei oder mehr Schienen umfasst, die zueinander beabstandet angeordnet sind und zumindest bereichsweise einander gegenüber liegen. Die Schienen sind in der flexiblen Kunststoff- oder Silikonmatrix eingebettet, wobei die Kunststoff- oder Silikonmatrix zumindest bereichsweise den Abstand zwischen den Schienen ausfüllt, bevorzugt unter Ausbildung des Hohlquerschnittes. Die beiden Schienen aus einem formstabilen Material, die im distalen, also vom Patienten aus gesehen körperfernen Bereich miteinander verbunden sind, verbessern die Stabilität des Prothesenschaftes bei der Aufnahme und Weiterleitung der Kräfte und Momente, die durch die angeschlossene Prothesenkomponente auf den Prothesenschaft aufgebracht werden. Über die Schienen ist es möglich, die Kräfte gezielt in den jeweiligen Stumpf einzuleiten. Die Schienen sind zueinander beabstandet angeordnet und liegen zumindest teilweise einander gegenüber, so dass der Stumpf der Gliedmaße zumindest von zwei Seiten umfasst und klammerartig gehalten wird. Durch das Einbetten der Schienen in eine flexible Kunststoff- oder Silikonmatrix wird die Zuordnung der Schienen zueinander gewährleistet, ebenfalls wird der Tragekomfort erhöht. Durch die Einbettung der Schienen in die flexible Kunststoff- oder Silikonmatrix sind die Schienen zueinander verlagerbar, so dass eine Anpassung an unterschiedliche Stumpfkonturen möglich ist. Es können Anforderungen an eine individuelle Optik leichter erfüllt werden. Dadurch, dass die Kunststoff- oder Silikonmatrix zumindest bereichsweise den Abstand zwischen den Schienen unter Ausbildung eines Hohlquerschnittes ausfüllt, wird ein mehr oder weniger geschlossener Prothesenschaft mit einem stabilen Hohlkörper geschaffen. Durch die im Umfang vollständige Umkleidung der Schienen durch die Kunststoff- oder Silikonmatrix ergibt sich ein verbesserter Schutz für den Stumpf. Bei der Ausgestaltung des Prothesenschaftes mit mehreren Schienen kann das Begrenzungselement zwischen den Schienen angeordnet und daran befestigt sein, so dass die Dehnung und Verlagerung der Schienen zueinander begrenzt wird.
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Es ist vorgesehen, dass die Kunststoff- oder Silikonmatrix den Abstand zwischen den Schienen unter Ausbildung eines Hohlquerschnittes vollständig ausfüllt, insbesondere vollständig vom distalen Ende her. Besonders bevorzugt ist die Ausgestaltung, bei der die Ausbildung eines geschlossenen Hohlquerschnittes über die gesamte Länge der Schienen erfolgt. Bei einer Ausgestaltung als Unterarmschaft können zur Gewährleistung einer ausreichenden Beweglichkeit ventral und dorsal Ausnehmungen oder Rücksetzungen in der Kunststoff- oder Silikonmatrix vorgesehen sein, so dass Beuge- oder Streckbewegungen ohne Einschränkungen möglich sind.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schiene oder Schienen an dem distalen Ende mit einem geschlossenen Ring verbunden oder unter Ausbildung eines geschlossenen Ringes einstückig ausgebildet sind. Die Ausbildung eines geschlossenen Ringes am distalen Ende ermöglicht eine stabile Ausgestaltung des distalen Endes durch die formstabilen Schiene oder Schienen oder ein geeignetes Ringmaterial. Neben den üblicherweise bevorzugten Leichtmetallen ist es möglich und vorgesehen, sowohl die Schienen als auch den geschlossenen Ring aus einem faserverstärkten Kunststoff auszubilden, beispielsweise durch kohlefaserverstärkte Kunststoffe oder glasfaserverstärkte Kunststoffe. Dadurch wird neben einer hohen Festigkeit und Formstabilität ein leichtes Gewicht realisiert.
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Die Kunststoff- oder Silikonmatrix kann elastisch ausgebildet sein, so dass eine Verlagerung der Schiene oder Schienen zueinander unter einer Rückstellkraft möglich ist. Durch die elastische Ausgestaltung der Kunststoff- oder Silikonmatrix ist eine verbesserte Anpassbarkeit an den und Anhaftung an dem Stumpf möglich.
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Die Kunststoff- oder Silikonmatrix kann die Schiene oder Schienen vollständig umgeben, so dass weder auf der Außenseite des Prothesenschaftes noch auf der Innenseite des Prothesenschaftes die Schienen an der Oberfläche liegen, wie es bei einer oberflächlichen Einbettung der Fall ist. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, dass der Prothesenschaft und damit auch die Prothese beim Ablegen auf glatten Untergründen nicht rutscht und darüber hinaus beim Auflegen des Prothesenschaftes kein lautes Geräusch entsteht, so dass die Existenz des Prothesenschaftes nicht unmittelbar von der Umwelt bemerkt wird.
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Die Schiene oder Schienen können im Bereich des proximalen Endes Ausformungen zur Aufnahme von Kondylen aufweisen, um eine verbesserte Kraftübertragung auf den Stumpf zu ermöglichen. Dadurch können Drehbewegungen leichter übertragen werden, insbesondere bei einer Unterarmprothese.
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Bei einer Ausgestaltung des Prothesenschaftes mit zwei oder mehr Schienen sind diese im angelegten Zustand des Prothesenschaftes vorteilhafterweise medial-lateral orientiert angeordnet, so dass beim Aufstützen oder Ablegen der Prothese nur das relativ weiche Material der Kunststoff- oder Silikonmatrix in Kontakt mit der glatten Oberfläche tritt. Daraus ergibt sich ein verbessertes Feedback beim Aufstützen der Prothese, da das Ablegen direkt gespürt werden kann. Bei nur einer Schiene ist diese bevorzugt medial oder lateral angeordnet, um den gleichen Effekt zu erzeugen.
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Ein flexibler und elastischer Innenschaft kann an dem Prothesenschaft, insbesondere an der Schiene oder den Schienen, festgelegt sein, um einen verbesserten Tragekomfort realisieren zu können. Der Innenschaft kann reversibel an dem Prothesenschaft, der dann als Außenschaft dient, befestigt sein, beispielsweise über Schrauben oder dergleichen. Über die Ausrichtung der Gewinde an dem Innenschaft ist es möglich, den Prothesenschaft relativ zu dem Stumpf zu positionieren.
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Das Begrenzungselement ist vorzugsweise auf derjenigen Seite eingesetzt, auf der der größte Zug stattfindet und kann damit einseitig angebracht sein. Alternativ ist das zwischen den Schienen oder an der Schiene befestigte, relativ flexible und zugstarre Begrenzungselement zirkulär geführt, wodurch sich eine günstige Lastübernahme von dem Schaft auf den Stumpf und umgekehrt erreichen lässt. Das Begrenzungselement kann aus einem flexiblen Band bestehen, das aus einem hochfesten Material gefertigt sein kann, beispielsweise aus Aramidfasern, hochfesten Polyethylenfasern wie Dyneema, oder Carbonfasern. Die Begrenzungselemente können unelastisch ausgebildet sein.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1 – eine schematische Gesamtansicht eines Prothesenschaftes mit Innenschaft;
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2 – eine perspektivische Innenansicht eines Prothesenschaftes;
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3 – eine perspektivische Seitenansicht eines Innenschaftes; sowie
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4 – eine Frontalansicht auf einen Innenschaft.
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In der 1 ist in einer perspektivischen schematischen Darstellung ein Prothesenschaft 1 in Gestalt eines Unterarmschaftes dargestellt. Der Prothesenschaft 1 weist ein proximales Ende 10 und ein distales Ende 20 auf. An dem proximalen Ende 10 ist eine distale Öffnung 11 ausgebildet, die in der 2 besser zu erkennen ist. Die distale Öffnung 11 dient zum Einführen eines nicht dargestellten Stumpfes, im dargestellten Ausführungsbeispiel zum Einführen eines Unterarmstumpfes. An dem distalen Ende 20 des Prothesenschaftes ist eine Aufnahmeeinrichtung 25 für eine Prothesenkomponente vorgesehen, beispielsweise in Gestalt eines Gewindes, eines Bajonettverschlusses oder dergleichen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Aufnahmeeinrichtung 25 für die Befestigung einer Prothesenhand vorgesehen.
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Der Prothesenschaft 1 weist zwei sich in Längserstreckung des Prothesenschaftes 1 erstreckende Schienen 30 auf, die medial-lateral angeordnet sind und vollständig in eine flexible Kunststoff- oder Silikonmatrix 40 eingebettet sind. Die Schienen 30 erstrecken sich von dem proximalen Ende 10 bis zu dem distalen Ende 20 und bilden im Bereich des distalen Endes 20 einen geschlossenen Ring 32 als zirkuläre Aufnahme aus. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schienen 30 und der geschlossene Ring 32 einstückig aus einem faserverstärkten Kunststoff ausgebildet, in die die Aufnahmeeinrichtung 25 für die Prothesenkomponente eingebettet ist. Als Alternative kann der geschlossene Ring 32 als ein separates Bauteil ausgebildet sein, an dem die Schienen 30 festgelegt sind. Der geschlossene Ring 32 kann aus einem Material bestehen, das von dem Material der Schienen 30 abweicht. Neben einer runden Ausgestaltung der zirkulären Aufnahme 32 kann diese auch oval oder unregelmäßig geformt ausgebildet sein, so dass ein Stumpfende oder ein Innenschaftende sicher aufgenommen werden kann. Eine an das Stumpfende angepasste Form kann individuell abgeformt werden, auch ist es möglich, dass die zirkuläre Aufnahme mehrteilig ausgebildet ist, beispielsweise als Spange, die über ein flexibles und ggf. unelastisches Begrenzungselement, z. B. ein Band, geschlossen wird, so dass eine elastische Verlagerung auf den Stumpf hin in einem geringen Umfang zumindest über einen Teil der Höhe der Aufnahme 32 möglich ist.
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An dem proximalen Bereich der Schienen 30 sind Befestigungselemente 13, 14 in Gestalt von Schrauben vorgesehen, die zur Befestigung eines Innenschaftes 2 dienen. Bevorzugt ist der Innenschaft 2 reversibel an dem Prothesenschaft 1 befestigt, so dass unterschiedliche Innenschäfte 2 in dem Prothesenschaft 1 eingesetzt werden können. Dadurch ist es möglich, den Prothesenschaft 1 in wenigen Standardgrößen vorfertigen zu können und gleichzeitig ein außerordentlich breites Spektrum an Patienten mit einem solchen Prothesenschaft 1 versorgen zu können.
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Zwischen den beiden Schienen 30, von denen die laterale Schiene 30 dargestellt ist, ist ein Begrenzungselement 50 in Gestalt eines Gurtes befestigt. Das Begrenzungselement 50 ist ein flexibles, zugstarres Element, das einerseits eine Formänderung des Prothesenschaftes 1 in einem gewissen Umfang ermöglicht, andererseits eine zu große Verlagerung der Schienen 30 in mediallateral-Richtung verhindert. Dadurch wird ein zu großes Aufdehnen des Kunststoffes oder des Silikons der Kunststoff- oder Silikonmatrix 40 verhindert. Die Länge des Begrenzungselements 50 kann entweder festgelegt werden oder ist einstellbar, beispielsweise durch eine Verriegelungseinrichtung.
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In der lateralen Schiene 30 ist eine Ausnehmung 35 für eine Elektrode vorgesehen, über die myoelektrische Signale von dem Stumpf abgenommen werden können. Die myoelektrischen Signale können zur Steuerung der Prothesenkomponente, beispielsweise einer Prothesenhand, genutzt werden.
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Alternativ zu der Ausgestaltung mit zwei Schienen 30, die medial und lateral angeordnet sind, kann der Prothesenschaft auch nur mit einer Schiene 30 versehen sein, die entweder medial oder lateral angeordnet ist und die über das Begrenzungselement 50, das zirkulär geführt ist und zumindest teilweise in der Kunststoff- oder Silikonmatrix 40 eingebettet sein kann, an dem Stumpf festlegbar ist. Das Begrenzungselement 50 bildet das proximale Widerlager, während die distale zirkuläre Aufnahme 32 das distale Widerlager bildet, so dass Kräfte und Moment wirksam von dem Prothesenschaft auf den Stumpf übertragen werden können. Auch bei einer solchen Ausgestaltung ist die Schiene 30 in der Matrix 40, die einen Hohlraum zur Aufnahme des Stumpfes ausbildet, eingebettet.
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In der 2 ist eine perspektivische Innenansicht des Prothesenschaftes 1 gezeigt. Die im Umfang geschlossene Ausbildung der Kunststoff- oder Silikonmatrix 40 ist ebenso zu erkennen wie die über die nahezu gesamte Länge des Prothesenschaftes 1 verlaufenden Schienen 30, die sowohl lateral als auch distal angeordnet sind. Die Schienen 30 sind vollständig von der Kunststoff- oder Silikonmatrix 40 umgeben, an der Oberseite ist das flexible, zugstarre Begrenzungselement 50 angeordnet, das aus einem hochfesten Gewebe oder auch aus einer Spange bestehen kann. An den distalen Enden der Schienen 30 sind Auswölbungen 33 für die Aufnahme von Kanülen vorgesehen. Diese Auswölbungen 33 sind aufgrund der vollständigen Einbettung in die Kunststoff- oder Silikonmatrix 40 abgepolstert. Die Kunststoff- oder Silikonmatrix 40 kann elastisch ausgebildet sein, so dass bei einem Aufweiten der Schienen 30 in medial-lateral-Richtung eine Rückstellkraft ausgeübt wird, so dass die Schienen 30 fest an dem Stumpf anliegen. Die auf den Stumpf drückenden Schienen 30 werden durch den Innenschaft 2 abgepolstert.
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An dem distalen Ende 20 ist die Aufnahmeeinrichtung 25 für die nicht dargestellte Prothesenkomponente dargestellt, im vorliegenden Ausführungsbeispiel als ein Schraubgewinde.
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Die 3 zeigt in einer Seitenansicht einen Innenschaft 2, der aus einem weichen, flexiblen und elastischen Material besteht, beispielsweise Silikon oder Polyurethan. Ein Kontaktfeld 5 mit Leitelementen zur Ableitung myoelektrischer Signale von dem Stumpf an die Außenseite des Innenschaftes 2 und an die Innenseite des Prothesenschaftes 1 ist vorgesehen, ebenso wie Setzmuttern 3, 4, die zur Befestigung des Innenschaftes 2 über die Befestigungselemente 13, 14, insbesondere Schrauben dienen. Über die Kontaktflächen des Kontaktfeldes 5 werden die myoelektrischen Signale zu einer Elektrode geleitet, die in der Ausnehmung 35 in der Kunststoff- oder Silikonmatrix 40 und der Schiene 30 vorgesehen ist.
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In der 4 ist in einer Frontalansicht der Innenschaft 2 zur Aufnahme eines Stumpfes, vorliegend eines Unterarmstumpfes vorgesehen. Medial und lateral sind jeweils zwei Setzmuttern 3, 4 eingelassen, um den Innenschaft 2 reversibel an dem Prothesenschaft 1 zu fixieren.
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Mit dem Prothesenschaft 1 ist eine hohe Bewegungsfreiheit und ein hoher Tragekomfort für den Patienten gegeben, insbesondere durch eine bessere Anpassbarkeit des Prothesenschaftes 1 an den Patienten. Trotz der hohen Flexibilität aufgrund der Kunststoff- oder Silikonmatrix 40 ist eine hohe strukturelle Integrität durch die formstabilen Schienen 30 gegeben. Die Kombination aus starren Schienen 30 und einer Umkleidung verringert die Geräusche, die durch motorische Antriebe innerhalb des Prothesenschaftes 1 auftreten können. Diese motorischen Antriebe sind in der Regel in dem Prothesenschaft 1 untergebracht und dienen zur Aktuierung der anzuschließenden Prothesenkomponente. Die vollständige Einbettung in die Kunststoff- oder Silikonmatrix 40 erleichtert die Reinigung des Prothesenschaftes 1, so dass der Prothesenschaft 1 als Testprothese für unterschiedliche Patienten eingesetzt werden kann. Der Innenschaft 2 kann individuell an den Stumpf angepasst sein oder werden, so dass die Passform und der Sitz des Prothesenschaftes 1 und damit der Prothesenkomponente an dem Stumpf sichergestellt sind.
