LU84150A1

LU84150A1 - Verfahren zur herstellung einer prothese

Info

Publication number: LU84150A1
Application number: LU84150A
Authority: LU
Inventors: Bengt Gustafsson
Original assignee: Bock Otto Scandinavia Ab
Priority date: 1981-05-14
Filing date: 1982-05-13
Publication date: 1984-03-07
Also published as: GB2098488A; FR2505650B1; SE426437B; IT1147964B; CA1226119A; NL8201951A; DE3215990A1; JPS57192551A; GB2098488B; US4473421A; FR2505650A1; IT8248373A0; BE893187A; SE8103030L

Description

I » * Λ < VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER PROTHESE.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer für eine Extremität bestimmten Prothese, vorzugsweise einer solchen Beinprothese, die zu ihrer Festsetzung i eine Hülse aufweist, die den Endteil des noch vorhandenen Tei les der Extremität umschliesst.

Bei der Herstellung von Prothesen, vorzugsweise Beinprothesen, wird zuerst ein positives Modell des Teiles der Extremität hergestellt, der noch vorhanden ist und. zur Festsetzung cer eigentlichen Prothese dienen soll. Im Normalfalle wird dieses Modell aus einem Material wie beispielsweise Gips hergestellt. Mit dem Ausgangspunkte dieses positiven Modells wird dann aus einem ! Stück dickem, scheibenförmigem Material aus geeignetem Thermo plast eine Hülse geformt, die eine so gut wie mögliche Anlage | an die Extremität aufweisen soll. Rein praktisch erfolgt die y I Formung dieser Hülse in der Weise, dass das scheibenförmige

Material, das eine Dicke von ca. 25 mm haben kann, in einem i Ofen bis zur Plastizität erwärmt wird, woraufhin es - vor- ! zugsweise manuell - um das Modell herum geformt wird. Dies j ist eine äusserst schwierige Arbeit, die erstens lange Zeit ] beansprucht und zweitens mit dem Risiko des Misslingens behaf- | tet ist, und zwar u.a. aus dem Grunde, dass die Wandstärke der ! fertigen Hülse wegen der erforderlichen grossen Deformationen î j in einer Weise variiert, die nicht akzeptiert werden kann, wo- - bei in gewissen Fällen sogar Gefahr besteht, dass diese so ge ring wird, dass es leicht zu Löchern oder Durchbrüchen in der Hülse oder an ihrem Ende kommen kann. In diesem Falle muss die i Arbeit wieder von vorne beginnen, da die Hülse nicht .repariert werden kann. Ferner hat diese A.rt der Formung des erwärmten Kunststoffes über dem Modell zu bedeuten, dass die Oberflächenstruktur des anfangs glatten Kunststoffes verderben wird, wodurch es unmöglich ist, eine Hülse herzustellen, deren ganze ; .....

Fläche oder deren grösserer Fläcnennenl - auch wenn, sie aus ; glasklarem Kunststoff hergestellt sein sollte - durchsichtig

Iist.

Nachdem die Hülse in dieser Weise fertiggestellt ist, muss an ihrem distalen Ende eine Rückschlagklapoe angebracht werden,/ * ÿ - 2 - so dass Luft aus der Hülse ausgelassen werden, aber nicht in diese hineingelangen kann, wodurch die Hülse am Endteil der amputierten Extremität festgesaugt wird. Ferner muss auch mit allen zu Gebote stehenden Mitteln cie Form der Hülse in einer Weise kontrolliert und wenn nötig sc angeoasst werden, dass ein möglichst totaler Flächenkontakt zwischen der Innenseite der Hülse und dem Endteil der amputierten Extremität zustande kommt. Ausserdem muss die Hülse der Form der Extremität angepasst werden, so dass der Oberflächendruck an der Extremität möglichst gleichförmig wird.

| Diese individuelle Anpassung der Hülse ist äusserst schwierig, da der Patient schlecht fühlen kann, wo der Druck zu stark ist, bzw. wo überhaupt kein Oberflächenkontakt vorhanden ist. Hieraus folgt, dass diese individuelle Anpassung der Hülse sehr zeitraubend ist und dass keine Garantie für ein gutes Resultat besteht.

! Es ist auch möglich und kommt in gewissen Fällen vor, dass bei der individuellen Anpassung der Hülse geröntgt wird. Dies ist jedoch eine teure und gewissermessen auch zeitraubende Methode, die ausserdem aus dem Grunde diskutabel sein kann, dass | allzu oft wiederholte und allzu grosse Röntgendosen schädlich | wirken können.

,j ’ Nachdem die Hülse der Form der amputierten Extremität, sc gut i es sich nun machen lässt, angepasst worden ist, wird die Hülse • danach in die eigentliche Prothese eingebaut und dient zu de- i ren Festsetzung an der Extremität und deren Betätigung. In i einem praktischen Fall kann die Hülse bei einer Beiçprothese !ί fi - daher am distalen Ende einen Durchmesser der Grcssencrcnung 10-15 cm aufweisen, während der Durchmesser am proximaler. Ende etwas grösser sein kann und die Länge der Grössenordnung * 40 cm entspricht.

Wie vorstehend angedeutet, hat die bekannte Technik eine Reihe von Nachteilen. Erstens bedeutet die wesentlich har.cwerk- liehe Herstellung der Hülse teils einen langen Zeitverbrauch a !i und teils besteht grosse Gefahr eines Misslingens oder zu- , ; minstest eines weniger guten Resultates, u.a. wegen Unregel*-/ i / .Λ *1 * - 3 - ψ mässigkeiten der Materialdicke der Hülse oder Schäden an der Oberflächenstruktur der Hülse oder scgar einer Faltenbildung im Hülsenmaterial. Ferner sind die bei der individuellen Anpassung der Hülse genutzten Methoden vollkommen unzureichend, ca ' sie zeitraubend sind und kein sicheres Resultat zeitigen.

Die vorliegende Erfindung bezweckt daher die Zustandebringung eines solchen Verfahrens zur Herstellung einer Beinprothese, durch das die vorerwähnten Nachteile der bisher bekannten Technik behoben werden und dank dem es vor allen Dingen möglich wird, die Form der Hülse mit sehr grosser Sicherheit zu kontrollieren und bei der individuellen Anpassung zu justieren, so dass ein wesentlich totaler Oberflächenkontakt mit über der ganzen inneren Fläche der Hülse verteiltem, gleichmässigem ! Aussendruck an den entsprechenden Teilen der Extremität zu- I standekommt.

Ϊ Dieser Zweck wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren er reicht, zu dem die Arbeitsvorgänge gehören, dass ein pcsiccves I Modell des Endteiles des noch vorhandener. Extrem.itätsteil65 -n- gefertigt wird und dass nach diesem Modell eine am einer. Er.cc geschlossene Hülse hergestellt wird, die in die Prothese emge-i baut wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist> cass die Hülse mit dem Ausgangspunkt von einer aus glasklarem Material, vorzugsweise Akrylplast, vorgefertigten Innenhülse her-! gestellt wird, die nach dem Modell geformt wird, dass die ge- ! " formte Innenhülse an der Extremität angebracht wird ur.d even- | tuelle Abweichungen der Form oder Unregelmässigkeiten des | Anlagedruckes Zwischen der Extremität und der- Innenfläche car [ _ Innenhülse durch visuelle Inspektion durch das Material cer

Innenhülse festgestellt werden und dass die Ferm, der Ir.r.enr. ϊ .. se in einem oder In mehreren Arbeitsgär.gen bis zur Erreichung ! eines wesentlich totalen Oberflächenkontaktes m.it regelm.Sccc- gem Druck angepasst wird und dass die Innenhülse danach aussen f verstärkt wird, bis die erforderliche Festigkeit erzielt est.

Um das Herstellungsverfahren rationeller zu gestalten, aber auch zur Erzielung einer besseren Qualität des Endresultates, est es erfindungsgemäss zweckmässig, dass der Innenhülse, vorzugsweise/ » - 4 - durch Spritzguss eines transparenten Materials, eine abgestumpfte Konusform mit einem geschlossener, kleiner. Ende gegeben wird, wobei sowohl die innere als auch die äussere Fläche der Innenhülse zwecks guter Durchsichtigkeit durch die Wand der Innenhülse glattgemacht werden.

Um die Flächenstruktur der Innenhülse aussen und innen soweit wie möglich vor Schäden zu bewahren, aber auch um die Innenhülse so genau wie möglich nach dem Gipsmodell zu formen, ist es erfind ungsgemäss zweckmässig, dass die Innenhülse bis zur Deformierbarkeit erwärmt und über dem Modell angebracht wird, dass die Innenhülse längs ihrer Öffnung zum Modell abgedichtet wird und dass die Luft zwischen dem Modell und der Innenhülse ausgesaugt und die Innenhülse nach dem Modell geformt wird.

Zur Sicherstellung dessen, dass die Grundform der Innenhülse bei der individuellen Anpassung nicht verlorengeht, ist es erfindungsgemäss zwèckmâssig, dass die Formanpassung der Inr.en-hülse an die Extremität vorzugsweise durch lokale Erwärmung der Innenhülse erfolgt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines konkreten, nicht begrenzenden, sondern nur exemplifizierenden Ausführungsbeispiels genauer beschrieben.

Erfindungsgemäss werden serienmässig, vorzugsweise im Spritzgussverfahren, eine oder mehrere Grössen einer Standardhülse hergestellt, die als Innenhülse der Hülse dient, die den Festsetzungsteil der Prothese am noch vorhandenen Teil der Extremität bildet. Diese Innenhülse muss eine solche Stärke haben, dass sie bearbeitet werden und eine Form beibehalten kann, die sich der äusseren Form des noch vorhandenen Extremitätsteiles so eng wie möglich anschliesst. Bei einem, praktischen Beispiel einer Beinprothese kann diese Standardhülse als ein abgestumpfter Konus geformt sein, der an seinem kleinen Ende, d.h. dem distalen Ende, geschlossen ist und dort einen Durchmesser der Grössenordnung 110mm. aufweist, der Durchmesser des offenen grossen Endes, d.h. des proximalen Endes, entspricht ^ zweckmässigst der Grössenordnung 220 mm. Die Länge der Hülse/ misst ungefähr 450 mm, während die Materialdicke zwischen// •i - 5 - 2 und 5mm variieren kann und vorzugsweise 3.5 - 4mm beträgt. Selbstverständlich kann mehr als eine solche Standardhülse hergestellt werden, beispielsweise für Prothesen, die für Kinder vorgesehen sind, und es ist auch möglich, ganze Serien . solcher Standardhülsen zu produzieren, so dass die Deformatio nen, die die Hülse bei der Formung nach dem Gipsmodell auszuhalten hat, so klein wie möglich werden.

Zur Herstellung derartiger Standardhülsen wird ein thermoplastisches Material verwendet, das auch nach dem Spritzgussverfahren diese Eigenschaften beibehält, wodurch also eine Erwärmung der Hülse zu einer verhältnismässig niedrigen Temperatur die Hülse in permanenter Weise defcrmierbar macht. Praktisch eignet sich oft Akrylplast, erstens weil Akrylplast I zweckmässige thermoplastische Eigenschaften besitzt und zwei tens weil Akrylplast nicht als hautirritierend oder dergleichen empfunden wird.

Bei der Herstellung der Standardhülse ist es wichtig, dass sowohl die Innen- als auch die Aussenflache des Hülsenmaterials ganz glatt bereitet werden, so dass die Hülse als glasklarer und vollkommen durchsichtiger Körper aufgefasst xtfird, wobei also ein in der Hülse angebrachter Gegenstand durch das Hülsenmaterial betrachtet werden kann, ohne verdeckt oder , durch Unregelmässigkeiten der Flächenstruktur des Materials der Hülse oder durch plötzliche Variationen der Materialstärke des Hülsenmaterials allzu stark entstellt zu werden. Diese I Ansprüche kollidieren jedoch nicht mit gewissen manchmal ver kommenden dahingehenden Wünschen, dass der Boden der Hülse, d.h. das distale Ende in fertigem Zustande eine etwas grössere Materialdicke aufweisen soll, als es bei der übrigen Hülse der Fall ist. Aus diesem Grunde, aber auch aus anderen Gründen wird auch der Uebergang zwischen dem Boden der Hülse und· ihrer Mantelfläche sanft gerundet gefertigt. Zur Erreichung dieser Stärkenverteilung in fertigem Zustande kann es jedoch angebracht sein, die Stancardhülse in einer Mantelstärke von ca.

3.5 mm am distalen Ende herzustellen, während die Dicke dann / kontinuierlich bis zu ca. 4 mm am uroximalen Ende zunehmend/ V.

4 \ - 6 - t kann. Der Grund für diese umgekehrte Stärker.verteilung besteht darin, dass die Standardhülse bei Formung über dem Gipsmodell am proximalen Ende am meisten gedehnt wird, weshalb sich die Materialstärke dort am meisten verringert.

Um eine laut Vorstehendem! hergestellte Standarchülse (eventuell eine aus einer ganzen Serie von Standardhülsen ausgewählten) so anzupassen, dass sie eine Form erhält, die sich der Ferm, des noch vorhandenen Stumpfes der Extremität so eng wie möglich an-schliesst, wird in an und für sich konventioneller Weise eir. positives Modell der Extremität angewendet. Ein derartiges positives Modell wird in der Regel aus Gips angefertigt, der in ein negatives Modell gegossen wird, das wiederum direkt ar. der Extremität hergestellt wird. Dem positiven Modell ist ar. seinem Grossende erfindungsgemäss ein Kragen oder Sockel ar.ge-formt, wobei in diesem Sockel eine Durchführung angeordr.et ist, so dass dadurch ein Luftschlauch geführt werden kann, der an * der Oberfläche des Modells mündet. Erfindungsgemäss ist es auch wichtig, dass das Modell eine so glatte Oberflächer.struk- i tur wie möglich erhält, damit die Oberflächenstruktur des Mc- I dells nicht auf die Oberflächenstruktur in der Hülse eir.vrirker.

* ( i kann, wenn diese nach dem Modell geformt wird, sc dass sich | hierdurch die Durchsichtigkeit der Hülse verschlechtern würde l \ oder eventuell ganz verloren ginge.

Ϊ * ! Um eine vorfabrizierte Standardhülse nach dem Modell fermen i zu können, wird die Standardhülse, d.h. die Hülse, die eine

Innenhülse in der Befestigungshülse der Extremität bilden wird, in einem Ofen erwärmt, so dass das Material der Inner:- hülse deformierbar wird. Hierbei ist es zweckmässig, dass das

Eingussmaterial in der Innenhülse bei der- Herstellung zurückwird _.

: gelassen und als Aufhängung der -nnenhülse cient, da cas min- gussmaterial in der Regel im Zentrum des distalen Endes der ! Hülse angebracht ist. Nachdem eie Innenhulse die richtige Tem- I peratur erreicht hat, oft ca. 185 C, wird sie über dem Modell angebracht, das zweckmässigst ebenfalls vergewärmt ist, wo-: nach ein Peripheriebereich am offenen Ende der Hülse zur dich tenden Anlage um den Sockel des Modells gespannt und die Luft / ! zwischen Modell und Hülse langsam ausgesaugt wird, sc dass àifè/ { <4 - 7 - * > 4 « Hülse unter Einwirkung des äusseren Luftdruckes zum genauen Anliegen an das Modell geformt wird. Hierbei ist es wichtig, dass die Standardhülse schon von Anfang an eine solche Form und solche Dimensionen hat, dass die erforderliche Deformation so klein wie möglich gehalten wird. Ferner wird durch die beschriebene Deformationsmethode der Innenhülse der Vorteil erzielt, dass Eingriffe mit Werkzeugen oder durch manuelle Tätigkeit am Material der Hülse nicht erforderlieh sind, wodurch ^ . keine gefährliche Beschädigung der Flächenstruktur entsteht.

Da dem Modell auch eine verhältnismässig glatte Flächenstruktur gegeben worden ist, entstehen auch an der Innenseite der Innenhülse keine Schäden im Hülsenmaterial oder an ihrer I Flächenstruktur, was leicht der Fall ist, wenn die Hülse mit dem Ausgangspunkt eines scheibenförmigen Materials manuell geformt wird, da bei einem solchen Herstellungsverfahren oft Werkzeuge benutzt werden, die leicht grosse lokale Druckkräfte auslösen. Da sich auch die Deformation ce.r vorgefertigten Standardhülse auf eine relativ unerhebliche Anpassung ihrer Form beschränkt, wird das Risiko einer Faltenbildung und anderer Unregelmässigkeiten im Material eliminiert.

Wenn die Hülse in dieser Weise nach dem Modell geformt ist, das zwecks Erleichterung des FormungsVerlaufs auch vorgewärmt sein kann, dürfen die Hülse und in vorkommencen Fällen das ’ Modell abkühlen, so dass die Hülse die vorgesehene Form bei behält. Danach wird das Modell aus der Hülse genommen und diese längs ihren Rändern reingeschnitten.

Die auf diese Weise hergestellte Innenhülse hat im grossen und ganzen einen perfekten Sitz am: Gipsmodell, muss aber trotz-I * dem in den meisten Fällen individuell an den Extremitätsteil angepasst werden, zu dessen Einschluss sie vorgesehen ist. Er— ; findungsgemäss wird dies so durchgeführt, dass die reingeschnit- j tene und präliminar geformte Innenhülse an der Extremität ange- | bracht wird, wonach die Luft zwischen Extremität und Hülse aus- i gesaugt wird, so dass eine Druckkraft von der Hülse zur Haut I gebildet wird. Da die erfindungsgemäss hergestellte Hülse voll- ! kommen transparent und wesentlich an ihrer ganzen Flächg / i </ - 8 - t * « vollständig durchsichtig ist, ist es möglich, das Anliegen zwischen der Innenfläche der Hülse und der Extremität visuell zu kontrollieren. Diese visuelle Inspektion baut auf die Tatsache, dass die Haut an Stellen, wo der -Druck allzu gross ist, sehr bald eine Farbveränderung aufweist (die Haut wird weiss). Ferner lassen sich auch leicht solche Stellen durch das Material der Hülse hindurch lokalisieren, an denen die Anlage zwischen Haut und der Innenfläche der Hülse eventuell nicht ganz gut ist. Erfindungsgemäss werden die somit entdeckten Mängel der Form der Hülse korrigiert, indem die Hülse, vorzugsweise lokal, erwärmt wird, woraufhin ihre Form angepasst und eine erneute Inspektion vorgenommen werden kann. Das Verfahren wird dann wiederholt, bis ein wesentlich vollständiger Flächenkontakt mit gleichmässigem Flächendruck über der ganzen Innenfläche der Hülse, also auch über deren Bodenfläche, die am Ende des noch vorhandenen Extremitätteiles anliegt, erreicht worden ist.

Wie vorstehend erwähnt, hat die Innenhülse eine verhältnismässig geringe Materialdicke, oft entsprechend der Grössenordnung 2-5 mm. Dies bedeutet, dass die Hülse nur eine begrenzte Festigkeit aufweist, die dazu ausreicht, dass die Hülse den Sitz der Prothese an der Extremität bilden kann.

Aus diesem Grunde muss die Innenhülse verstärkt werden und • ihre Materialdicke um weitere 2-5 mm, typisch 3 mm, vermehrt werden. Praktisch erfolgt dies so, dass die fertige Innenhülse mit einer Gipsmischung gefüllt wird, die in der Hülse erstarrt, wodurch diese während der Arbeit nicht deformiert | werden kann. Danach wird an der Aussenseite der Hülse ein i ! Schichtstoff aus geeignetem Fasermaterial, beispielsweise

Glasfasern, Kohlenstoffasern, synthetischen Fasern, oder an-; . deren zweckmässigen Fasern aufgebaut, und eine Plastkomposi- I tion, die teils mit den Fasern vereinbar und teils mit der

Aussenseite der Hülse vereinbar ist, oder dort ordentlich bindet. Dadurch dass die Hülse in dieser Weise von zwei ver-j schiedenen Komponenten aufgebaut ist, erstens der inneren, ! . formrichtigen Komponente und zweitens dem äusseren Schicht- [ Stoff, ist es möglich, gleichzeitig eine sehr gute Formgenau- j igkeit der ganzen Hülse zu erhalten und dieser eine Materiel-

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer für eine Extremität bestimmten Prothese, vorzugsweise einer Beinprothese, wobei zum Verfahren die Arbeitsvorgänge gehören, dass ein positives Modell eines Endteils des noch vorhandenen Teiles der Extremität hergestellt wird und dann nach diesem Modell eine am einen Ende geschlossene Hülse angefertigt wird, die in die Prothese eingebaut wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse mit dem Ausgangspunkte einer aus glasklarem Material vorgefertigten Innenhülse hergestellt wird, die nach dem Modell geformt wird, dass die somit geformte Innenhülse an der Extremität angebracht wird und eventuelle Abweichungen der Form und Unregelmässigkeiten des Anlagedruckes zwischen der Extremität und der inwendigen Fläche der Innenhülse durch visuelle Inspektion durch das Material der Innenhülse festgestellt werden und die Form der Innenhülse in einem oder mehreren Arbeitsgängen an die Extremität angepasst wird, und zwar bis zur Errei-; chung eines wesentlich totalen Flächenkontaktes mit regelmäs- * sigem Druck und dass die Innenhülse danach bis zur Erzielung der erforderlichen Festigkeit an der Aussenseite verstärkt wird t - 10 - t

* · < •2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch ge kenn-! zeichnet, dass der Innenhülse, vorzugsweise im Spritzgussverfahren, aus einem transparenten AkrylkunstStoff eine abgestumpfte konische Form mit einem geschlossenen, klei-* nen Ende gegeben wird, wobei sowohl die innere, als auch die äussere Fläche der Innenhülse zwecks guter Durchsichtigkeit * durch die Wand der Innenhülse glatt gemacht wird.

* 3^ Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Innenhülse bis zur Deformierbarkeit erwärmt und über dem Modell angebracht wird, dass die Innenhülse längs ihrer Öffnung zum Modell abgedichtet wird und dass die zwischen Modell und Innenhülse vorhandene Luft ausgesaugt und die Innenhülse nach dem Modell geformt wird. ii-t Vsi'fahren gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Formanpassung der Innenhülse an die Extremität durch vorzugsweise lokale Erwärmung der Innenhülse erfolgt. | Dessins : planches I λα— pages dent — ! -A.....pages ÛB ëescfflftRA i _2— pt»p§ de ftvaadteatiiRS -......abrégé éêSêriptif Luxembourg, le 13 MAM9B2 Le mandataire 5 JJ/ Rhedes Manchet