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Die Erfindung betrifft ein System aus einem Prothesenfußeinsatz einer proximalen Anschlusseinrichtung zur Festlegung des Prothesenfußeinsatzes an einem Stumpf oder einer Prothesenkomponente sowie zumindest einem Sohlenelement, das mit der Anschlusseinrichtung verbunden ist. Die Erfindung betrifft ebenfalls einen solchen Prothesenfußeinsatz, die Verwendung eines Prothesenfußeinsatzes als Teil eines sprechenden Systems sowie ein Krafteinleitungselement zur Verwendung an einem Prothesenfußeinsatz.
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Prothesenfußeinsätze sind Teil einer prothetischen Versorgung, beispielsweise bei Unterschenkelamputationen. Prothesenfußeinsätze bilden einen distalen Endabschnitt einer Prothese einer unteren Extremität und werden beispielsweise an einem Unterschenkelrohr oder unmittelbar an einem Unterschenkelschaft befestigt. Die Befestigung des Prothesenfußeinsatzes erfolgt über eine proximale Anschlusseinrichtung, die Teil des Prothesenfußeinsatzes ist. Die Anschlusseinrichtung weist sehr häufig einen Pyramidenadapter auf, über den eine Vielzahl von Einstellungen und Ausrichtungen des Prothesenfußeinsatzes relativ zu einer proximalen Komponente verwirklicht werden können. Die Anschlusseinrichtung kann weiterhin einen Lagerbock aufweisen, an dem weitere Komponenten des Prothesenfußeinsatzes angeordnet, befestigt oder gelagert sind. Weiterhin weist der Prothesenfußeinsatz ein Sohlenelement auf, das entweder unmittelbar mit dem Boden oder einem Schuh in Kontakt tritt oder aber von einer Prothesenkosmetik oder einem Überzug umgeben ist. Die Prothesenkosmetik und der Überzug dienen einerseits dem Schutz der technischen Komponente des Prothesenfußeinsatzes und andererseits der Bereitstellung einer möglichst natürlichen Anmutung des fertigen Prothesenfußes. Grundsätzlich ist es auch möglich, den Prothesenfußeinsatz ohne Prothesenkosmetik einzusetzen.
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Das Sohlenelement kann eine bodenseitige Kontur aufweisen, die in der Regel geschwungen ist. Im Fersenbereich und in dem Ballenbereich sind häufig nach unten gerichtete, konvexe Beugungen ausgebildet, um ein Abrollen nach einem Fersenstoß und ein Überrollen am Ende der Standphase zu ermöglichen. Zusätzlich kann eine Konturierung über den Überzug oder die Prothesenkosmetik erfolgen, die über eine Materialauswahl und Verdickungen oder Materialbesprechungen eine entsprechende abrollen Oberfläche an der Unterseite des Prothesenfußes erzeugen.
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Problematisch bei diesen Systemen ist, dass nur eine eingeschränkte Anpassbarkeit des Prothesenfußeinsatzes bzw. des fertigen Prothesenfußes an die individuellen Wünsche der Patienten oder auch an geänderte Bewegungsmuster oder ein geändertes Schuhwerk erfolgen kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein System bereitzustellen, mit dem eine Anpassung eines Prothesenfußeinsatzes an den jeweiligen Patienten leichter erfolgen kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein System mit den Merkmalen des Hauptanspruches sowie einen Prothesenfußeinsatz und ein Krafteinleitungselement mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren offenbart.
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Das System aus einem Prothesenfußeinsatz mit einer proximalen Anschlusseinrichtung zur Festlegung des Prothesenfußeinsatzes an einem Stumpf oder einer Prothesenkomponente sowie einem Sohlenelement, das mit der Anschlusseinrichtung verbunden ist, sieht vor, dass das System mehrere, unterschiedliche Krafteinleitungselemente aufweist, die an dem zumindest einen Sohlenelement an zumindest einem Befestigungsbereich befestigbar sind und unterschiedliche distale Sohlenkonturen und/oder Krafteinleitungsbereiche aufweisen. Die sohlenseitig an dem Sohlenelement angeordneten Krafteinleitungselemente ermöglichen es, den Krafteinleitungspunkt beim Auftreten und Stehen sowie den Verlauf des Krafteinleitungspunktes während des Gehens an den jeweiligen Nutzer, die jeweiligen Nutzungsbedingungen sowie unterschiedliche Aktivitäten anzupassen, ohne dass eine Änderung der Grundeinstellung des Prothesenfußes relativ zu den übrigen Prothesenkomponenten notwendig wäre. Durch die Bereitstellung mehrerer, unterschiedlicher Krafteinleitungselemente mit unterschiedlichen distalen Sohlenkonturen kann der anfängliche Krafteinleitungspunkt oder Krafteinleitungsbereich einfach verändert werden. Die Steuerung der Krafteinleitung während des Auftretens, Stehens und/oder Gehens über die Kontur des Krafteinleitungselementes an der Sohlenseite bietet sich insbesondere dann an, wenn die unterschiedlichen Krafteinleitungselemente aus dem gleichen oder einem homogenen Material bestehen. Durch eine Veränderung der Materialdicke wird eine unterschiedliche Sohlenkontur erreicht, wodurch sich die Art und Weise der Krafteinleitung oder Lasteinleitung sowie die Position der Lasteinleitung verändern. Alternativ oder ergänzend können Krafteinleitungselemente mit unterschiedlichen Materialeigenschaften in bestimmten Bereichen verwendet werden. Äu-ßerlich gleich konturierte Krafteinleitungselemente können bereichsweise härtere Materialien aufweisen, sodass bei einer Belastung die hauptsächliche Krafteinleitung an denjenigen Stellen oder Bereichen stattfindet, die weniger leicht verformbar sind. Dadurch ist es möglich, mit äußerlich gleichen, gegebenenfalls farblich unterschiedlichen Krafteinleitungselementen unterschiedliche Bewegungscharakteristika für den jeweiligen Prothesenfußeinsatz bzw. Prothesenfuß bereitzustellen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Sohlenelement als Blattfeder oder Blattfederabschnitt ausgebildet ist. Diese Blattfeder oder der Blattfederabschnitt dient als Basis oder ist als Basisfeder für den Prothesenfußeinsatz ausgebildet und erstreckt sich vorteilhafterweise über die gesamte Länge des Prothesenfußeinsatzes. In einer alternativen Konstruktion kann der Prothesenfußeinsatz mehrere Sohlenelemente aufweisen, beispielsweise ein Sohlenelement für den Fersenbereich und ein zweites Sohlenelement für den Vorderfußbereich. Wenn sich das Sohlenelement über die gesamte Länge des Prothesenfußeinsatzes erstreckt, ergeben sich daraus mehr Möglichkeiten, um das jeweilige Krafteinleitungselement an der gewünschten Stelle zu positionieren. Die Befestigungsbereiche können größer gewählt werden, es besteht die Möglichkeit, dass ein Krafteinleitungselement in unterschiedlichen Abschnitten an einem Befestigungsbereich festgelegt werden kann, um so die gewünschte Veränderung des Krafteinleitungspunktes zu erreichen. Sofern das Sohlenelement als ein Blattfederabschnitt ausgebildet ist, dient es zur Bereitstellung eines Widerlagers, damit das Krafteinleitungselement an dem Prothesenfußeinsatz an der gewünschten Stelle festgelegt werden kann.
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Vorteilhafterweise sind an dem Sohlenelement zumindest zwei in Längserstreckung voneinander getrennt angeordnete Befestigungsbereiche ausgebildet oder befestigt, insbesondere ein Befestigungsbereich in dem Vorderfußbereich oder Ballenbereich und ein Befestigungsbereich in dem Fersenbereich, sodass durch die Anordnung unterschiedlicher Krafteinleitungselemente im Vorfußbereich und im Fersenbereich eine verbesserte Anpassung des gesamten Verhaltens des Prothesenfußes bzw. Prothesenfußeinsatzes an die Bedürfnisse der Patienten erreicht werden kann. Mit drei verschiedenen Krafteinleitungselementen für den Vorfußbereich und drei verschiedenen Krafteinleitungselementen für den Fersenbereich ist es möglich, neun unterschiedliche Prothesenfußkonfigurationen einzurichten, ohne Einstellungen zu ändern oder massive Änderungen in der Struktur des Prothesenfußeinsatzes vornehmen zu müssen. Sofern mehrere Sohlenelemente vorhanden sind, sind die zumindest zwei Befestigungsbereiche in Längserstreckung des Prothesenfußeinsatzes voneinander beanstandet angeordnet, insbesondere im vorderen Bereich des Prothesenfußeinsatzes und im hinteren Endbereich des Prothesenfußeinsatzes.
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Die Befestigungsbereiche können auch medial und lateral beabstandet zueinander angeordnet sein, beispielsweise im Vorfußbereich mit unterschiedlichen Krafteinleitungselementen an dem Großzehenabschnitt und dem lateralen Abschnitt bei einer längs geteilten Vorfußfeder.
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Das Sohlenelement kann auswechselbar an dem Prothesenfußeinsatz angeordnet sein, sodass eine weitere Beeinflussungsmöglichkeit der Krafteinleitung in dem elastischen Prothesenfußeinsatz erreicht werden kann. Neben der Beeinflussung der Krafteinleitung durch eine Anpassung der Sohlengeometrie bzw. Sohlenkontur über die Krafteinleitungselemente oder die Ausbildung von Krafteinleitungsbereichen innerhalb der Krafteinleitungselemente ist es möglich, durch ein anderes Sohlenelement einen Prothesenfuß neu zu konfigurieren, ohne dass eine Veränderung der Zuordnung zu anderen Prothesenkomponenten stattfinden muss. Das neue Sohlenelement kann eine unterschiedliche Steifigkeit aufweisen, alternativ oder ergänzend kann die sohlenseitige Kontur des Sohlenelementes abweichend von der des anderen Sohlenelementes sein. Bevorzugt sind bei unterschiedlichen Sohlenelementen die Befestigungsbereiche korrespondierend oder gleich ausgebildet, sodass die jeweiligen Krafteinleitungselemente problemlos an dem jeweiligen Sohlenelement festlegbar sind.
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Das Sohlenelement kann in einer Ausgestaltung der Erfindung über zumindest eine Vorfußfeder, zunächst eine Fersenfeder und/oder zumindest ein Fersenpolster mit der Anschlusseinrichtung gekoppelt sein. Prothesenfußeinsätze weisen besondere Dämpfungseigenschaften und elastische Eigenschaften auf, die durch eine Kombination verschiedener Federelemente und Dämpferelemente erreicht werden. Um die Anschlusseinrichtung mit dem Sohlenelement zu koppeln, können dazwischen verschiedene elastische Komponenten und dämpfende Komponenten angeordnet sein. Die Anschlusseinrichtung kann beispielsweise einen Lagerbock aufweisen, der verschwenkbar über eine Halterung an einer Vorfußfeder gelagert ist, die sich wiederum auf dem Sohlenelement abstützt. Fernseitig kann sich die Anschlusseinrichtung über ein oder mehrere Fersenpolster, die als Feder-Dämpfer-Einrichtungen ausgebildet sein können, auf dem Sohlenelement abstützen.Die Koppelung kann über einen oder mehrere Gurte, Schrauben, Nieten, Klettverschlüsse, andere Formschlusselemente oder auch stoffschlüssig über Verschweißen oder Verkleben erfolgen.
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Zur Aufnahme und Befestigung weiterer Komponenten, beispielsweise der Vorfußfeder oder eines Fersen Polsters, können an dem Sohlenelement zumindest eine Aufnahmeeinrichtung angeordnet oder ausgebildet sein, über die eine formschlüssige Aufnahme der weiteren Prothesenfußkomponente oder Systemkomponente verwirklicht wird. Die Aufnahmeeinrichtung kann als Tasche, Einführöffnung, Hinterschnitt, Öse oder andere Halterung für die Komponente sein. Gegebenenfalls kann über ein Hilfsmittel wie eine Schraube, in Clips oder ein Gurt die Zuordnung der Komponente zu der Aufnahmeeinrichtung gesichert werden.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Krafteinleitungselemente auswechselbar an dem Sohlenelement angeordnet oder befestigt sind. So können die Krafteinleitungselemente beispielsweise kraftschlüssig mittels eines Magneten oder beispielsweise einer Klemmeinrichtung an dem Sohlenelement auswechselbar festgelegt sein. Alternativ sind formschlüssige Befestigungseinrichtungen über einen Klettverschluss, Steckelemente, Klipse, Schrauben, Stifte oder Federn vorgesehen, die ein zerstörungsfreies Auswechseln und Befestigen von Krafteinleitungselementen an dem Sohlenelement oder den Sohlenelementen erlauben.
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Die Sohlenkonturen können sich in Form und/oder Position eines sohlenseitigen Krafteinleitungsbereiches unterscheiden, wobei der Krafteinleitungsbereich durch Materialerhebungen oder -vertiefungen oder durch veränderte Materialien mit einer abweichenden Komprimierbarkeit oder Härte definiert sein kann.
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Der Prothesenfußeinsatz mit einer proximalen Anschlusseinrichtung zur Festlegung des Prothesenfußeinsatzes an einem Stumpf oder einer Prothesenkomponente sowie zumindest einem Sohlenelement, das mit der Anschlusseinrichtung verbunden ist, sieht vor, dass an dem zumindest einen Sohlenelement zumindest ein Befestigungsbereich angeordnet oder ausgebildet ist, an dem mehrere, unterschiedliche Krafteinleitungselemente befestigbar sind, die unterschiedliche distale Sohlenkonturen und/oder Krafteinleitungsbereiche aufweisen. Der vordefinierte Befestigungsbereich ermöglicht es, die unterschiedlichen Krafteinleitungselemente leicht an den dafür vorgesehenen Stellen mit standardisierten Befestigungselementen oder Befestigungseinrichtungen auswechselbar festzulegen. Dazu sind die Prothesenfußeinsätze vorteilhafterweise wie oben beschrieben ausgestattet oder ausgebildet.
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Unterschiedliche Krafteinleitungselemente mit unterschiedlichen Eigenschaften hinsichtlich der Kraftdurchleitung und Kraftübertragung von dem Untergrund zu dem Sohlenelement, beispielsweise durch unterschiedlich geformte und angeordnete Krafteinleitungsbereiche oder eine unterschiedliche Konturierung werden vorteilhafterweise verwendet, um an einem Prothesenfußeinsatz auswechselbar festgelegt zu werden, um ein System aus einem Prothesenfußeinsatz und den Krafteinleitungselementen zu erzeugen.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 - ein System mit seinen Komponenten;
- 2 - eine erste Variante mit einer dynamischen Konfiguration;
- 3 - eine Variante mit einer Konfiguration für eine kontrollierte Knieflexion;
- 4 - eine Variante mit einer auf Sicherheit ausgelegten Konfiguration;
- 5 - Untenansichten von Krafteinleitungselementen;
- 6 - eine Variante mit 2 Sohlenelementen ohne Basisfeder;
- 7 - eine Variante der 6 mit einem Basiskrafteinleitungselement mit auswechselbaren Abschnitten; sowie
- 8 - Detailansichten von Varianten der 7.
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In der 1 ist in einer Seitenansicht ein Prothesenfußeinsatz 1 mit einer Anschlusseinrichtung 2 zur Befestigung an einer nicht dargestellten, proximalen Prothesenkomponente, beispielsweise einem Unterschenkelrohr oder einem Unterschenkelschaft, gezeigt. Die Anschlusseinrichtung 2 weist einen Pyramidenadapter 21 auf, der an einem Lagerbock 22 befestigt oder ausgebildet ist. Der Lagerbock 22 ist insbesondere aus einem formstabilen Material ausgebildet, beispielsweise einem Leichtmetall. An dem in Gehrichtung gesehen vorderen Endbereich des Lagerbockes 22 ist verschwenkbar um eine Achse 24 eine Halterung 26 angeordnet, die mit einer Vorfußfeder 6 verbunden ist. Über die Halterung 26 ist es möglich, dass sich der Lagerbock 22 während einer Belastung relativ zu der Vorfußfeder 6 verlagert, was bei Verformungen während der Belastung notwendig sein kann. Das hintere Ende des Lagerbockes 22 stützt sich über zwei Fersenpolster 8, 7 auf dem hinteren Ende eines Sohlenelementes 3 ab. Zwischen den beiden Fersenpolstern 7, 8 ist das hintere Ende der Vorfußfeder 6 angeordnet. Die Vorfußfeder 6 kann entweder zwischen den beiden Fersenpolstern 7, 8 klemmend gehalten werden oder ist an zumindest einem der Fersenpolster 7, 8 befestigt, beispielsweise formschlüssig oder kraftschlüssig befestigt oder angeklebt.
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Um die Zuordnung der Anschlusseinrichtung 2 zu dem Sohlenelement 3 im Fersenbereich zu gewährleisten, ist ein Gurt 9 um die Oberseite des Lagerbockes 22 und unterhalb des Sohlenelementes 3 herumgeführt und in seiner Länge so eingestellt, dass die Fersen Polsters 7, 8 vorgespannt sind. Dadurch wird die Vorfußfeder 6 zwischen den beiden Fersenpolster 7, 8 eingeklemmt und gehalten.
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In dem Bereich des vorderen Endes der Vorfußfeder 6 sind an dem Sohlenelement 3 Aufnahmeeinrichtungen 36 angeordnet, beispielsweise in Gestalt einer Tasche mit einem Schlitz, in den das vordere Ende der Vorfußfeder 6 eingeschoben und gegebenenfalls durch ein Befestigungselement gesichert ist. Bevorzugt ist die Vorfußfeder 6 lösbar mit dem Sohlenelement 3 gekoppelt, ohne dass das Sohlenelement 3, die Aufnahmeeinrichtung 36 und/oder die Vorfußfeder 6 zerstört werden. Dadurch ist es möglich, das Sohlenelement 3 auszutauschen oder den Prothesenfußeinsatz 1 bedarfsgerecht zu konfigurieren.
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Das Sohlenelement 3 ist als Blattfeder ausgebildet und weist an dem in Gehrichtung vorderen Ende einen ersten, vorderen Befestigungsbereich 34 auf. Der Befestigungsbereich 34 kann als integraler Bestandteil des Sohlenelementes 3 ausgebildet sein. Alternativ kann der Befestigungsbereich 34 als Endstück separat gefertigt und dauerhaft an dem Sohlenelement 3 befestigt sein. Der vordere Befestigungsbereich 34 dient zur Aufnahme unterschiedlicher Krafteinleitungselemente 4, drei davon sind unterhalb des Befestigungsbereiches 34 gezeigt. An dem Befestigungsbereich 34 ist zumindest ein Formschlusselement 40 ausgebildet oder angeordnet, um mit einem nicht dargestellten, korrespondierend ausgebildeten Formschlusselement des jeweiligen Krafteinleitungselementes 4 in Verbindung zu treten. Alternativ dazu kann das jeweilige Krafteinleitungselement 4 kraftschlüssig an dem Sohlenelement 3 an dem Befestigungsbereich 34 festgelegt werden, beispielsweise klemmend oder über eine Magnetsicherung gehalten werden. Alternative oder ergänzende Festlegungen über eine Clipsverbindung, Klettverschlüsse oder über eine Befestigung mittels separater Befestigungselemente wie Stifte, Federn oder Schrauben sind ebenfalls möglich und vorgesehen.
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An dem in Gehrichtung hinteren Ende des Sohlenelementes 3 ist ein korrespondierender Befestigungsbereich 35 angeordnet oder ausgebildet, der ebenfalls Formschlusselemente 350 aufweist, um ein hinteres Krafteinleitungselement 5 zu befestigen. Auch hier können unterschiedliche Befestigungsarten entsprechend zu dem vorderen Krafteinleitungselementen 4 verwirklicht werden. An der Oberseite des Befestigungsbereiches 35 ist eine Aufnahmeeinrichtung 27 zur Aufnahme des unteren Fersenpolsters 7 ausgebildet, in die das Fersenpolster 7 eingesetzt werden kann. Das Fersenpolster 7 wird dadurch gegen eine seitliche Verschiebung und gegen eine Verschiebung in und entgegen der Gehrichtung gesichert. Über den Gurt 9 und die Vorspannung wird verhindert, dass die Fersenpolster 7, 8 sich in proximaler Richtung lösen können.
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Unterhalb des Prothesenfußeinsatzes 1 sind sowohl in dem Vorfußbereich als auch in dem Fersenbereich jeweils drei Krafteinleitungselemente 4, 5 gezeigt, die alle unterschiedliche sohlenseitige Konturen 41, 51 aufweisen. In einem unbelasteten Zustand sind die beiden oberen Krafteinleitungselemente 4, 5 mit weit auseinander liegenden Krafteinleitungsbereichen 42, 52 versehen. Die Krafteinleitungsbereiche 42, 52 der mittleren Krafteinleitungselemente 4, 5 sind flächig ausgebildet und liegen jeweils weiter zusammen als bei den oberen Krafteinleitungselementen und bilden ein Plateau oder einen größeren Krümmungsradius aus. Bei den unteren Krafteinleitungselementen 4, 5 liegen die Krafteinleitungsbereiche 42, 52 am nächsten zueinander. Die unterschiedlichen Effekte bei einer solchen unterschiedlichen Ausgestaltung der unteren Sohlenkontur41, 51 der Krafteinleitungselementen 4, 5 werden nachfolgend näher erläutert.
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2 zeigt eine fertig montierte, erste Variante eines Prothesenfußeinsatzes 1 mit einem vorderen Krafteinleitungselement 4 und einem fersenseitigen Krafteinleitungselement 5, bei denen der jeweilige Krafteinleitungsbereich 42, 52 im Wesentlichen linienförmig ausgebildet ist. Die Lasteinleitung erfolgt beim Belasten des Vorfußbereiches in Gehrichtung gesehen relativ weit vorne, ungefähr auf der Höhe eines Zehengrundgelenkes bei einem natürlichen Fuß, wodurch eine maximale Hebellänge für eine Biegemomenteinleitung in den Prothesenfußeinsatz 1 erzielt wird. Durch den im Wesentlichen linienförmigen Krafteinleitungsbereich 42, 52 ist es möglich, eine sehr hohe Energiedichte aufzunehmen bzw. abzugeben, sodass eine hohe Dynamik beim Gehen erreicht werden kann. Aufgrund des vergleichsweise weit vorne positionierten Krafteinleitungsbereiches 42 und der linienförmigen Auflage mit einer geringen Auflagefläche ist eine erhöhte Flexibilität beim Stehen gegeben.
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Korrespondierend dazu ist das fersenseitige Krafteinleitungselement 5 mit einem in Gehrichtung gesehen möglichst weit hinten angeordneten Krafteinleitungsbereich 52 ausgebildet, der ebenfalls im Wesentlichen linienförmig ausgebildet ist. Der gerundete, distale Krafteinleitungsbereich 52 verwirklicht beim Auftreten und Abrollen nach dem Heel-Strike eine konzentrierte Lasteinleitung möglichst weit hinten. Dadurch wird eine maximal Hebellänge für eine Kniebeugung bei einer gleichbleibenden Orientierung des Prothesenfußeinsatzes 1 relativ zu einer proximalen Prothesenkomponente erreicht. Um eine gleiche Wirkung durch eine Verstellung des Prothesenfußeinsatzes 1 zu erreichen, müsste der gesamte Prothesenfußeinsatz 1 relativ einer proximalen Prothesenkomponente nach hinten oder posterior verschoben werden.
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In der Variante gemäß der 3 ist das vordere oder anteriorer Krafteinleitungselement 4 mit einem großflächigen Krafteinleitungsbereich 42 ausgebildet, der sich in einer Länge an anterior-posterior-Richtung von bis zu 5 cm erstreckt. Dadurch wirdbezogen auf 2 der Lasteinleitungspunkt beim Abrollen posterior liegen, also vergleichsweise weniger Biegemoment, weniger Dynamik (nimmt weniger Energie auf, gibt weniger ab) und mehr Stabilität erzeugen, da weniger Energie aufgenommen und abgegeben wird In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Position der Krafteinleitung auf den Bereich des Zehengrundgelenkes bei einem natürlichen Fuß begrenzt und erstreckt sich nicht, wie bei den meisten anderen Prothesenfußeinsätzen, bis in den vorderen Endbereich des Sohlenelementes. Dies bedeutet, dass für das Einleiten einer Kniebeugung in die Schwungphase, bei einer Verwendung des Prothesenfußeinsatzes 1 mit einem Prothesenkniegelenk, der Krafteinleitungspunkt näher an die Knieachse verschoben wird. Dadurch wird das Einleiten einer Schwungphase für den Nutzer erleichtert. Diese Krafteinleitungscharakteristik ermöglicht dem Nutzer eine erleichterte Kontrolle für das Einleiten der Schwungphase. Bei ansonsten gleichbleibender Fußkonfiguration wird das Stehen stabilisiert, ein kontrolliertes Abrollen ermöglicht, jedoch reduziert sich die Biegbarkeit oder Flexibilität des Prothesenfußeinsatzes und stellt sich eine etwas geringere Dynamik auf dem Vorderfuß beim Ende der Standphase ein.
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Die korrespondierende Ausgestaltung des Fersenpolsters 5 in dieser Variante sieht einen abgeflachten Krafteinleitungsbereich 52 vor, bei der die Lasteinleitung nach Fersenkontakt und einem weiteren Abrollen nach vorn kontrolliert näher an das Knie wandert, also in Richtung auf eine Lotlinie des Pyramidenadapters 21. Im Vergleich zu der Variante gemäß 2 der ist Radius der Sohlenkontur 51 des hinteren Krafteinleitungselementes 5 wesentlich größer, wodurch sich die Hebellänge für ein kniebeugendes Moment reduziert, während das Unterschenkelrohr bei dem Abrollen des Fußes nach vorne rotiert. Durch die langsame Verlagerung der Krafteinleitung nach vorne beim Abrollen aus dem Krafteinleitungsbereich 52 ist die Kniebeugung leichter zu kontrollieren als bei einem schmaleren Krafteinleitungsbereich. Das Abrollen erfolgt kontrollierter als bei der Ausgestaltung gemäß der 2. Zudem ergibt sich ein geringerer Antrieb von der Ferse beim Abrollen, da aufgrund des nach vorne wandernden Krafteinleitungspunktes oder der nach vorne wandernden Krafteinleitungslinie das Moment aufgrund des sich verringernden Hebelarmes bei gleichbleibender Axialkraft verringert wird. Der Vorderfuß wird also weniger stark in eine Plantarflexion gedrängt.
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In der Variante gemäß 4 wird ein eher sicheres Benutzungsverhalten erzeugt. Die Lasteinleitung ist auf einen mittleren Bereich begrenzt, der sich jedoch nicht so weit nach vorn erstreckt wie bei der Variante der 2 und 3. Der Krafteinleitungsbereich 42 endet posterior von dem Zehengrundgelenk, wodurch sich die Hebellänge für die Biegemomenteinleitung in den Fuß beim Abrollen nicht so weit verlängern kann. Der Krafteinleitungspunkt wandert dadurch nicht mehr so weit nach vorne, wodurch das Abrollen bei geringen Schrittlängen erleichtert wird. Hierdurch erhöht sich die Sicherheit für weniger aktive Anwender. Bei ansonsten gleicher Fußkonfiguration wird das Stehen stabiler und das Abrollen aufgrund der geringen, wirksamen Fußlänge erleichtert. Aufgrund der Verkürzung der effektiven Fußlänge ergibt sich eine vergleichsweise geringe Dynamik beim Abrollen und eine etwas geringere Flexibilität beim Stehen.
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Eine korrespondierende Ausgestaltung des fersenseitigen Krafteinleitungselementes 5 sieht eine Lasteinleitung in einem vorderen Bereich der Ferse vor. Im dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der Krafteinleitungspunkt oder Krafteinleitungsbereich 52 sehr nahe an der Lotlinie zu dem Pyramidenadapter 21, ungefähr auf der Höhe des Gurtes 9. Die Lasteinleitung ist somit auf den vorderen Bereich der Ferse begrenzt, wodurch die Hebellänge für ein kniebeugendes Moment ab dem Fersenstoß sehr gering ist. Das Abrollen bei geringen Schrittlängen wird erleichtert und die Sicherheit für weniger aktive Anwender aufgrund der guten Kontrollierbarkeit des Abrollverhaltens erhöht. Bei ansonsten gleicher Konfiguration ergibt sich ein vergleichsweise sicheres Abrollen mit einem sehr geringen Antrieb von der Ferse.
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In den 5a bis 5c sind schematische Untenansichten von Krafteinleitungselementen 4 gezeigt. Die Ausführungsform gemäß 5a entspricht ungefähr der Variante, die anhand der 2 näher erläutert worden ist. Der Krafteinleitungsbereich 42 ist auf einen vergleichsweise schmalen Streifen begrenzt, der in einer Querschnittsansicht in der rechten Darstellung der 5a dargestellt ist. Je nachdem, wie weit der Krafteinleitungsbereich 42 in anteriorer-posteriorer-Richtung (a-p-Richtung) positioniert ist, verändert sich die Stabilität und Dynamik des Fußes. Ebenso wird die Dynamik des Fußes durch die Kontur 41 und insbesondere den Radius und die Auflagefläche des Krafteinleitungsbereiches 42 bestimmt.
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In der 5b eine Variante des Krafteinleitungselementes 4 dargestellt, bei der der Krafteinleitungsbereich 42 nicht ausschließlich quer zur anterior-posterior-Richtung des Krafteinleitungselementes 4 verläuft, sondern eine über die Breite und in a-p-Richtung geschwungene Form aufweist. Dadurch wandert der Krafteinleitungspunkt oder Krafteinleitungsbereich 42 nach dem Aufsetzen quer zur Längserstreckung und entlang der Längserstreckung des Fußes, wodurch das Abrollverhalten des Prothesenfußeinsatzes 1 weiter beeinflusst werden kann.
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In der 5c ist eine Variante der Erfindung gezeigt, bei der eine im Wesentlichen glattflächige Sohlenkontur 41 des Krafteinleitungselementes 4 vorhanden ist. Die Position des jeweiligen Krafteinleitungsbereiches 42 wird durch unterschiedliche Härten an eingebetteten Material 45 verwirklicht. Wo beispielsweise ein schmaler, harter Steg in das Krafteinleitungselement 4 eingebettet ist, das von einem nachgiebigen, weichen Material umgeben ist, ergibt sich ein gleicher Effekt wie bei einer Verdickung nach unten, wie sie in der 5a gezeigt ist.
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In der 6 ist eine Variante des Prothesenfußeinsatzes 1 mit der proximalen Anschlusseinrichtung 2 gezeigt. Von der Anschlusseinrichtung 2 erstrecken sich zwei Blattfedern, die zu einer Vorfußfeder 6 kombiniert sind, bis in den vorderen Bereich des Prothesenfußeinsatzes 1. Die Vorfußfeder 6 weist eine Biegung nach unten auf, sodass der vordere Endbereich der Vorfußfeder 6 angenähert waagerecht verläuft bzw. tangential zu dem Boden ausgerichtet ist. Unterhalb des vorderen Endes der Vorfußfeder 6 ist eine Platte 31 oder eine Feder als ein Befestigungsbereich 34 für ein vorderes Krafteinleitungselement 4 angeordnet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Platte 31 oder Feder über ein Verbindungsmittel 30, beispielsweise ein Elastomer wie Silikon oder einen aushärtbaren Klebstoff dauerhaft an der Feder 6 befestigt. Alternativ ist die Platte 31 auswechselbar an dem Sohlenabschnitt oder Sohlenelement 3 der Vorfußfeder befestigt. An der Unterseite der Platte 31 ist das vordere Krafteinleitungselement 4 auswechselbar festgelegt. An dem vorderen Ende der Platte 31 kann eine Schräge oder ein Keil ausgebildet oder befestigt sein, um eine gewünschte Abrollkontur, einen Schutz für das auswechselbare Krafteinleitungselement 4 oder einen Anschlag zur Ausrichtung des Krafteinleitungselementes 4 bereitzustellen. Der Keil oder der Absatz ist insbesondere aus einem steifen Material, insbesondere einem Faserverbundwerkstoff ausgebildet.
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Ebenfalls von der Anschlusseinrichtung 2 erstreckt sich eine C-förmige Fersenfeder 17 nach unten, wobei die Öffnung nach hinten gerichtet ist. Die Fersenfeder 17 ist analog zu der Vorfußfeder 6 aus zwei im Wesentlichen parallel verlaufenden Blattfederkomponenten ausgebildet. Im hinteren Endbereich der Fersenfeder 17 verläuft der Federabschnitt im Wesentlichen parallel zum Fußboden, sodass der Sohlenabschnitt 3 durch das Endstück der Fersenfeder 17 ausgebildet wird. Das hintere Krafteinleitungselement 5 ist auswechselbar an der Fersenfeder 17 an dem dort angeordneten oder ausgebildeten Befestigungsbereich 35 befestigt. Zwischen den einzelnen Blattfederkomponenten kann ein Abstand durch entsprechend angeordnete Abstandselemente oder Distanzelemente gewährleistet sein. Der Abstand kann sowohl in der Vorfußfeder 6 als auch in der Fersenfeder 17 ausgebildet werden.
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In der 7 ist eine Variante der 6 gezeigt, die einen im Wesentlichen gleichen Aufbau wie die der 6 aufweist. Die beiden in Längserstreckung, also in Gehrichtung zueinander beabstandeten Krafteinleitungselemente 4, 5 sind auswechselbar an einer Vorfußfeder 6 und einer Fersenfeder 17 angeordnet. Die Krafteinleitungselemente 4 zur Festlegung an dem vorderen Ende der Vorfußfeder 6 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemeinsam mit der Platte 31 als Basis auswechselbar ausgestattet. Die unterschiedlich konturierten Krafteinleitungselemente 4 an der Unterseite der jeweiligen Platte 31 sind entweder fest mit der Platte verbunden oder auswechselbar an der Platte angeordnet. Eine korrespondierende Ausgestaltung mit einer auswechselbaren Platte 31 und daran festgelegten oder auswechselbar befestigten Krafteinleitungselementen 5 für die Ferse entsprechend ausgebildet. Die Platte 31 kann Formschlusselemente aufweisen, über die ein leichtes Auswechseln durch Aufstecken und Verriegeln an dem Sohlenelement bzw. den Sohlenelementen möglich ist.
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In der 8 ist eine Variante gezeigt, bei der an einer Platte 31 ein Basispolster 44 als Krafteinleitungselement an der Unterseite angeordnet ist. Die Kontur des Basispolsters 44 kann so ausgebildet sein, dass ohne weitere Veränderungen dieses als Krafteinleitungselement mit einer gewünschten Kontur eingesetzt werden kann. Unterhalb des Basispolsters 44 ist ein Zusatzpolster 46 gezeigt, dass eine Anschlusskontur aufweist, die der Außenkontur des Basispolsters entspricht. Das Zusatzpolster 46 wird an der Unterseite des Basispolsters 44 befestigt, beispielsweise über Formschluss, Kraftschluss und/oder über Stoffschluss. Eine Befestigung kann über Haken-Flausch-Elemente, Clipselemente, Kleben oder Magnete oder einer Kombination daraus erfolgen. In der oberen rechten Darstellung ist das Krafteinleitungselement 4 als eine Kombination aus Basispolster 44 und Zusatzpolster 46 dargestellt. Die Abrollkontur ergibt sich aus einer Kombination der beiden Polster, wobei das Basispolster 44 und das Zusatzpolster 46 aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sein können. Die Polster müssen nicht aus einem nachgiebigen Material hergestellt sein. Ebenfalls ist es möglich, dass das jeweilige Polster an unterschiedlichen Stellen unterschiedlich nachgiebig ist, um gewünschte Abrolleigenschaften und gegebenenfalls stoßdämpfende oder kraftspeichernde Eigenschaften zu entwickeln.
