DE3935129A1

DE3935129A1 - Prothese fuer beinamputation und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE3935129A1
Application number: DE3935129A
Authority: DE
Inventors: Michel Palfray
Original assignee: Proteor SA
Current assignee: Proteor SA
Priority date: 1988-10-21
Filing date: 1989-10-19
Publication date: 1990-05-03
Anticipated expiration: 2009-10-20
Also published as: FR2638087B1; DE3935129C2; US5004477A; FR2638087A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Prothese für die Beinamputation und ein Verfahren zur Herstellung dieser Prothese.

Es wird daran erinnert, daß man mit dem Ausdruck "Bein amputation" Amputationen am unteren Teil des Beins, in Höhe der Tibia, bezeichnet.

Die Prothesen, die man nach derartigen Amputationen be nutzt, sind Endoskelettprothesen, d. h. der Stumpf befindet sich im Innern der Prothese.

In der bisher bekannten Technik waren derartige Prothe sen aus Aluminium, Holz oder Kunststoff (im allgemeinen ein Glasfaserharz). Die verschiedenen Teile der Prothe se (Einsteckverbindung, Bein, Fuß) waren über Metal teile miteinander verbunden. Der Fuß war austauschbar und war im allgemeinen schwer, da er im Innern einen Kern aus Holz enthielt.

Die Entwicklung neuer leichter und fester Materialien, wie z. B. kohlenstoff- oder aramidfaserverstärkter Duro plastharze, haben die Anmelderin dazu veranlaßt, die Möglichkeit zur Herstellung von Prothesen für die Bein amputation zu untersuchen, welche leichter als die bisher bekannten sind und welche für den Benutzer nicht weniger bequem sind, insbesondere indem sie die notwen dige Flexibilität beim Gebrauch sicherstellen.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Prothese für die Beinamputation vorzuschlagen, die leichter im Ge wicht und einfacher zu tragen ist als die bisher be kannten Prothesen und die für den Benutzer nicht weni ger praktisch zu verwenden sind als die gebräuchlichen Endoskelettprothesen.

Die Erfindung hat ebenso zur Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Prothese vorzuschlagen, das einfach, leicht auszuführen und relativ preisgün stig ist.

Somit hat die Erfindung eine Prothese für die Beinampu tation zum Ziel, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sie einstückig besteht aus:

- einer Einsteckverbindung aus einem Duroplastharz, vorzugsweise faserverstärkt;
- einem hohlen, fest mit der Einsteckverbindung ver bundenen Beinelement, ebenso aus einem Duroplastharz, vorzugsweise faserverstärkt;
- einem hohlen, fest mit dem Beinelement verbundenen Fußteil, in dem ein Kern aus einem Kunststoffschaum o. dgl. angeordnet ist, wobei dieses Fußteil ebenso aus Duroplastharz besteht, vorzugsweise faserverstärkt;
- einem Sohlenteil aus einem Duroplastharz, vorzugs weise faserverstärkt, welches unten das hohle Fußteil abschließt.

In an sich bekannter Weise weist die Prothese im übri gen auf der Einsteckverbindung, auf dem Beinelement und auf dem Fußteil eine Ummantelung aus einem porenzelli gen Kunststoff, der die Haut imitiert, sowie unter der Sohle aus Duroplastharz ein Absatzelement, ein Fußspit zenelement sowie eine Elastomersohle auf.

Die wesentliche Eigenschaft der Erfindung beruht somit in der Tatsache, daß die Einsteckverbindung, das Bein element und das Fußelement alle Hohlelemente aus einem festen, leichten Material sind, wie z. B. einem Duro plastharz, vorzugsweise einem faserverstärkten Duro plastharz, wie z. B. mit Kohlenstoff-, Aramid- oder anderen Fasern.

Vorzugsweise wird das verwendete Duroplastmaterial in einer einzigen Schicht geformt.

Ein Höhenverstellelement für die Prothese kann vorteil hafterweise unterhalb des hinteren Teils der Prothese vorgesehen sein. Es besteht z. B. aus einem Element aus Kunststoff, das in ein Gewindeloch des die Sohle bil denden Teils eingeschraubt ist. Ein eine Verkleidung bildendes Element kann ebenfalls am Höhenverstellele ment vorgesehen sein, um es der Sichtbarkeit zu ent ziehen.

Die Beinprothese gemäß der Erfindung kann auf einfache Weise durch ein Verfahren mit den folgenden Schritten hergestellt werden:

- Ausgehend von einem Abdruck des Stumpfes, Herstellen einer Einsteckverbindung aus Duroplastmaterial, vor zugsweise faserverstärkt;
- Herstellen von leicht zerstörbaren Kernen aus Kunst stoffmaterial für die Bildung der Bein- bzw. Fußteile der Prothese;
- Halten der Einsteckverbindung und dieser Kerne in einer derjenigen der Prothese entsprechenden Position und eventuell Anbringen eines Sohlenelements aus Duro plastmaterial, vorzugsweise faserverstärkt, in bewegli cher Form unter dem Kern des Fußteils;
- Herstellen einer fest mit der Einsteckverbindung ver bundenen, einstückigen Prothese aus Duroplastmaterial, vorzugsweise faserverstärkt, entsprechend der Form der Kerne;
- Herausziehen der Kerne aus dem Fußteil und eventuell aus dem Sohlenelement;
- Zerstören und Beseitigen des Kerns des Beins von der unteren Seite aus;
- Wiederanbringen des Kerns des Fußteils und Kleben des Sohlenelements auf das Fußteil der Prothese.

Auf diese kennzeichnenden Schritte des Verfahrens gemäß der Erfindung folgen an sich bekannte Schritte des An bringens und Befestigens der flexiblen Fußspitzen- und Absatzelemente wie auch der Sohle der Prothese sowie des Ummantels der derart hergestellten Prothese mit einem porenzelligen, die Haut imitierenden Kunststoff material.

All diese Vorgänge können von einem Fachmann in einfa cher Weise mit Hilfe gebräuchlicher Materialien ausge führt werden, und aufgrund der hohen mechanischen Fe stigkeit der kohlenstoff-faserverstärkten Duroplast materialien kann somit unter moderaten Kosten eine Pro these von leichtem Gewicht, angenehmer Tragbarkeit und hoher Festigkeit hergestellt werden.

Die Zeichnungen, die keine einschränkenden Eigenschaften haben, zeigen eine Ausführungsform der Prothese gemäß der Erfindung sowie des Verfahrens zu deren Herstellung. Es ist

Fig. 1 ein vertikaler Schnitt durch die Prothese, im wesentlichen in ihrer Mittelebene;

Fig. 2 ein Schnitt durch den unteren Teil der Prothese;

Fig. 3 eine Ansicht mit einem Teilschnitt entsprechend dem Pfeil F von Fig. 1;

Fig. 4a und 4b Teilschnitte entlang der Linie IV-IV von Fig. 1 durch zwei Ausführungsformen der Prothese;

Fig. 5 bis 11 schematische Ansichten, die die aufein anderfolgenden Schritte der Herstellung der Prothese darstellen.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, umfaßt die Prothese gemäß der Erfindung eine Einsteckverbindung 1 zur Auf nahme des Beinstumpfes, ein mit der Einsteckverbindung 1 fest verbundenes, hohles Beinteil 2 und ein hohles Fußteil 3, das das Beinteil 2 nach unten verlängert und an seinem Unterteil von einer angeklebten Sohle 4 ver schlossen ist. Die Elemente 1, 2, 3 und 4 bestehen alle aus demselben Material, einem Duroplastmaterial, vor zugsweise faserverstärkt, welches eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit bei gleichzeitiger einfacher Formherstellbarkeit sowie leichtem Gewicht liefert. Wie zu sehen ist, bilden das Beinteil 2 und das Fußteil 3 eine einstückige Ausführung, und das Element 2 ist, wie im folgenden zu sehen sein wird, gegen die Einsteckver bindung 1 thermogeschweißt. Im Fußteil 3 ist ein beweg liches Verstärkungselement 26 aus einem Schaum von starrem Kunststoffmaterial aufgenommen.

Unterhalb des Fußteils 3 und der Sohle 4 ist eine Sohle 5 aus Kunststoff angeklebt, wobei dazwischen nach vorn ein Fußspitzenelement 6 und nach hinten ein Absatzele ment 7, beide aus Elastomer, z. B. einem Polyurethanela stomer, zum Liefern einer Sohle mit ausreichender Flexibilität angebracht sind.

Unter dem hinteren Teil der Sohle 5 kann eine Ausspa rung 8 mit einem Innengewinde (Fig. 2) vorgesehen sein, in die ein zylindrisches Element 9 mit Außengewinde zur Höhenverstellung eingeschraubt wird. In einen hohlen Teil 10 des Unterteils dieses Verstellelements 9 kann eine Verkleidung 11 eingesteckt sein, die das Verstell element 9 verbergen und ihm Sitz geben soll.

Auf dem Beinteil 2 und dem Fußteil 3 der Prothese ist eine Schicht aus porenzelligem, hautfarbenem Kunststoff vorgesehen, die durch einen dünneren Film bis über die Einsteckverbindung 1 verlängert ist.

Man kann die Abwesenheit jeglicher Kerne aus Holz oder einem anderen schweren Material im Innern des Fußteils 3 feststellen, an deren Stelle das leichtgewichtige Verstärkungselement 26 aus Schaum eingesetzt ist. Die ausgezeichnete mechanische Festigkeit des kohlen stoff-faserverstärkten Duroplastmaterials und das unten beschriebene Verfahren erlauben das Weglassen dieser schweren Verstärkungsmaterialien und somit die erheb lich leichtere Gestaltung der Prothese.

Wie in Fig. 4a dargestellt, kann das Element 26 ein stückig ausgeführt sein und sich durch eine ebene Flä che auf der Sohle 5, der Fußspitze 6 und dem Absatzele ment 7 abstützen, um somit eine relativ starre Prothese zu bilden, die z. B. für eine ältere Person angenehm ist. Alternativ (Fig. 4b) kann das Element 26 einen starren Innenteil 26 a und zwei eckförmige Seitenteile 26 b aus flexiblem Schaum aufweisen, deren Kante entlang dem mittleren Längsteil der Sohle 5 angeordnet ist. Die beiden Teile 26 b verhalten sich somit am Unterteil der Prothese wie zwei richtige Schwenkeinrichtungen, die sich seitlich deformieren und jegliche falsche Bewegung des mit dieser ausgestatteten Patienten verhindern oder kompensieren können.

Die Verfahrensschritte zur Herstellung derselben werden nun nacheinander unter Bezug auf die schematischen Fig. 4 bis 11 beschrieben.

Wie man in Fig. 5 erkennt, stellt man zunächst einen Gipsabdruck 20 des Stumpfes des amputierten Körperteils her und legt mit Hilfe einer Schablone 21 grob die Ab messungen und die Höhe der herzustellenden Prothese fest, und dann erstellt man auf dem Gips 20 eine pas sende Einsteckverbindung 1, z. B. aus Kohlenstoff-Fasern und Kunststoff. Dieses Verbindungsstück 1 kann auch in an sich bekannter Weise entsprechend den Abmessungen des Abdrucks 20 hergestellt werden.

Nach diesem Schritt, den man als Anprobe ansehen kann, wählt man Beinkerne 25 und Fußkerne 26 aus einem poren zelligen Material von geeigneter Größe für die herzu stellende Prothese aus. Diese Elemente können durch Einfügen der komplementären Formteile wie z. B. 30 a und 30 b (Fig. 6) zusammengestellt werden, und das Oberteil des Beinkerns 25 ist am Profil der Einsteckverbindung zwecks deren Aufnahme vertieft (Fig. 7).

Je nachdem, ob man eine starre oder eine flexible Pro these herstellen will, ist der Kern 26 einstückig aus einem starren Material (Fig. 8a) oder hat einen mittle ren, starren Teil 26 a mit flexiblen Elementen 26 b in Eckenform, die symmetrisch zu seinem Unterteil (Fig. 8b) angeordnet sind, wie oben erläutert.

Man bringt dann die Einsteckverbindung 1 und die Kerne 25 und 26 in geeignete Lage und überzieht sie mit zwei Filmen 27 aus einem durchlässigen Material, wie z. B. Polyvinylchlorid oder Polyvinylamid, zwischen die eine Lage von Kohlenstoff-Fasern gebracht ist (Fig. 9). Man klebt den inneren Film 27 auf die Einsteckverbindung 1 und gießt zwischen die beiden Filme ein härtbares Harz zum Erzeugen des Rohlings der Beinteile 2 und 3 der Prothese aus Kohlenstoff-Faserschichten, die man auf die gewünschten Abmessungen abschneidet.

Das Fußteil 26 wird sodann herausgezogen, und man zer stört aus dem Innern mit Hilfe eines Werkzeugs 28 den Beinkern 25, wobei die Trümmer nach Maß entfernt werden (Fig. 10).

Dann überzieht man das Bein- und das Fußteil der Pro these mit einer Schicht 12 aus Kunststoffschaum mit z. B. Hautfarbe, um der Prothese das Aussehen eines Beins zu verleihen (Fig. 9). Man bringt den Kern 26 in Position, man klebt die Sohle 4 aus Kohlenstoff-Faser schichten an und bringt die Fußspitze 6, den Absatz 7 und die eigentliche Sohle 5 in Position (Fig. 11).

Wie es angegeben worden ist, sind alle Vorgänge einfach auszuführen und benötigen weder komplizierte Apparatu ren noch kostspielige Materialien. Es ist somit mög lich, unter niedrigen Kosten eine Prothese gemäß der Erfindung herzustellen, die eine ausgezeichnete Festig keit aufweist und sich durch ihr niedriges Gewicht sowie ihre einfache Handhabung auszeichnet.

Claims

1. Prothese für die Beinamputation, dadurch gekennzeichnet, daß sie einstückig besteht aus:

- einer Einsteckverbindung (1) aus einem Duroplast harz, vorzugsweise faserverstärkt;
- einem hohlen, fest mit der Einsteckverbindung (1) verbundenen Beinelement (2), ebenso aus einem Duro plastharz, vorzugsweise faserverstärkt;
- einem hohlen, fest mit dem Beinelement (2) ver bundenen Fußteil (3), in dem ein starrer Kern (26) aus einem Kunststoffschaum o. dgl. angeordnet ist, wobei dieses Fußteil (3) ebenso aus Duroplastharz besteht, vorzugsweise faserverstärkt;
- einem Sohlenteil (4) aus einem Duroplastharz, vor zugsweise faserverstärkt, welches unter das hohle Fuß teil (3) abschließt.

2. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in an sich bekannter Weise unter dem Sohlenelement (4) ein Absatzelement (7), ein Fußspitzenelement (6) sowie eine Elastomer sohle (5) aufweist.

3. Prothese nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (26) des hohlen Fußteils (3) zwei Eckteile (26 b) aus flexiblem Material aufweist, deren Kante im wesentlichen entlang dem mitt leren Längsteil der Sohle angeordnet ist.

4. Prothese nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie in an sich bekannter Weise eine Außenschicht (10) aus einem die Haut imitie renden, porenzelligen Kunststoff aufweist.

5. Prothese nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein aus einem Zylinder element (9) mit einem Außengewinde bestehendes Höhen verstellelement aufweist, welches in eine Aussparung (8) mit einem Innengewinde am hinteren Teil der Sohle (5) eingeschraubt wird.

6. Prothese nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil des zylindri schen Elements (9) eine Aussparung (10) aufweist, in der durch Einstecken eine Verkleidung (11) aus flexib lem Kunststoffmaterial aufgenommen ist.

7. Verfahren zur Herstellung einer Prothese für die Beinamputation, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

- ausgehend von einem Abdruck des Stumpfes, Herstel len einer Einsteckverbindung (1) aus Duroplastmaterial, vorzugsweise faserverstärkt;
- Herstellen von leicht zerstörbaren Kernen (25, 26) aus porenzelligem Kunststoffmaterial für die Bildung der Bein- (2) bzw. Fußteile (3) der Prothese;
- Halten der Einsteckverbindung und dieser Kerne (25, 26) in einer derjenigen der Prothese entsprechen den Position und eventuell Anbringen eines Sohlenele ments (4) aus Duroplastmaterial, vorzugsweise faserver stärkt, in beweglicher Form unter dem Kern (26) des Fußteils (3);
- Herstellen einer fest mit der Einsteckverbindung (1) verbundenen, einstückigen Prothese (2, 3) aus Duro plastmaterial, vorzugsweise faserverstärkt, entspre chend der Form der Kerne (25, 26);
- Herausziehen des Kerns (26) aus dem Fußteil (3) und eventuell aus dem Sohlenelement (4);
- Zerstören und Beseitigen des Kerns (25) des Beins aus porenzelligem Kunststoff von der unteren Seite aus;
- Wiederanbringen des Kerns (26) des Fußteils (3) und Kleben des Sohlenelements (4) auf das Fußteil (3) der Prothese.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin einen Schritt zum Montieren, mit dem Sohlenelement (4), eines Fuß spitzenelements (6), eines Absatzelements (7) und einer Sohle (5), sämtliche aus Elastomer, sowie einen Schritt des Überziehens des Beinteils (2), des Fußteils (3) und der Einsteckverbindung (1) mit einer Schicht aus einem porenzelligen, die Haut imitierenden Kunststoffmaterial aufweist.