ГОЛЕНОСТОПНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ ПРОТЕЗОВ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ Российский патент 1996 года по МПК A61F2/66 

Изобретение относится к области медицинской техники, в частности к конструкциям голеностопных узлов протезов нижней конечности.

Известен голеностопный узел, примененный в протезе нижней конечности, содержащий каркас стопы, щиколотку, центральный амортизатор, пластины (SU, каталог "Полуфабрикаты, сборочные узлы, инструменты и оборудование, Техснабэкспорт, Москва, 1988 г. стр. 61).

Недостатками этой конструкции являются невозможность протезирования при длинной культе голени, отсутствие регулировки высоты каблука и возможности регулирования упругих характеристик амортизации.

Наиболее близким аналогом является голеностопный узел для протезов, содержащий качалку, имеющую узел крепления голени, шаровой шарнир с опорой стопы и толкатель упругого элемента, упругий и опору стопы (US, патент 5030239, А 61 F 2/66, 1991 г.).

Недостатками известного устройства являются невозможность протезирования при длинной культе голени, отсутствие регулировки под высоту каблука, мягкая амортизация движений во фронтальной и горизонтальной плоскости, возможность регулирования упругих характеристик только ротационных движений в сагиттальной плоскости.

Задачей изобретения является обеспечение протезирования при любой длине культи голени, обеспечение регулируемой амортизации ротационных движения в трех плоскостях.

Поставленная задача решена за счет того, что в голеностопном узле, содержащем качалку, имеющую узел крепления голени, шарнирное соединение с опорой стопы и толкателя, упругий элемент, опору стопы, голеностопный узел дополнительно содержит несколько расположенных вдоль стопы нитеобразных и/или лентообразных упругих элементов, каждый из которых имеет шаровые шарниры с опорой и механизм регулирования поперечной жесткости упругого элемента, состоящей из пакета тарельчатых пружин и/или упругих шайб и винтовой пары для его затяжки, нижнюю качалку, имеющую вынесенный вперед относительно оси голени шаровой или упругий шарнир с опорой, элементы крепления и регулировки положения толкателей упругих элементов и элементы крепления устройства регулировки под высоту каблука, толкатели упругих элементов с элементами крепления и регулировки их положения относительно нижней качалки, верхнюю качалку, имеющую шарнирное соединение с нижней качалкой и элементы крепления устройства для регулировки под высоту каблука, устройство регулировки под высоту каблука, состоящее из шарнирно закрепленной одним концом на нижней качалке зубчатой рейки и тяги с винтовой парой для прижатия рейки к верхней качалке.

На чертеже приведен голеностопный узел, вид сбоку.

Голеностопный узел содержит опору стопы 1, качалку 2 с шаровым шарниром 3, соединяющим ее с опорой 1 и качалкой 9, имеющей элементы крепления гильзы голени, и с толкателями, упругие элементы, каждый из которых состоит из нити 5, двух шаровых шарниров 6, набора упругих шайб 7, винтовой пары 8 механизма регулирования поперечной жесткости упругого элемента, а также зубчатую рейку 10 и тягу 11, длина которой регулируется винтовой парой.

Настоящий голеностопный узел протеза функционирует следующим образом.

При переднем толчке опора столы 1 происходит на заднюю часть, вследствие чего появляется усилие, вызывающее разворот стопы относительно голени в сагиттальной, фронтальной и горизонтальной плоскостях вокруг шарового шарнира 3. При развороте опоры стопы относительно качалки 2 происходит перемещение соответствующих толкателей 4 относительно соответствующих нитей 5 упругих элементов, вызывая их прогиб и растяжение, что в свою очередь приводит к обжатию пакетов упругих шайб 7 и повороту концов нити в шаровых шарнирах 6. Регулируя с помощью винтовой пары 8 предварительное натяжение нити 5 пакетом упругих шайб 7, а также положение толкателей 4 относительно нитей 5, можно реализовать индивидуальные рациональные зависимости моментов ротаций от углов ротаций в различных плоскостях.

В процессе переката и заднего толчка стопы энергия накапливания при амортизации голеностопного узла, в большей части рекуперируется.

В фазе переноса стопы упругие элементы через толкатели 4 фиксируют в исходное положение качалку 2 относительно опоры столы 1.

Для регулировки узла под высоту каблука с помощью винтовой пары удлиняется тяга 11, зубчатая рейка 10 выходит из зацепления со свободным концом верхней качалки 9, что дает возможность изменить взаимное расположение качалок 9 и 2. После регулировки тяга 11 прижимается рейка 10 к качалке 9, замыкая в жесткий треугольник качалки 9,2 и рейку 10.

Преимущества настоящего голеностопного узла перед известным следующие:
1. Использование ните- и/или лентообразных упругих элементов, расположенных вдоль стопы позволило уменьшить высоту стопы и обеспечить протезирование при длинной культе голени.

2. Использование нескольких упругих элементов с устройствами, обеспечивающими регулировку их поперечных жесткостей, а также нескольких толкателей упругих элементов с устройствами, обеспечивающими регулирование положения относительно соответствующих упругих элементов, позволило обеспечить регулируемую амортизацию ротационных движений в трех плоскостях.

Использование: изобретение относится к медицинской техники, в частности к конструкциям голеностопных узлов протезов нижней конечности. Изобретение обеспечивает протезирование при любой длине культи голени, амортизации ротационных движений в трех плоскостях. Сущность изобретения: узел содержит оси стопы из ленто- и/или нитеобразных упругих элементов 5, каждый из которых имеет шаровые шарниры 6 с опорой и механизм регулирования поперечной жесткости упругого элемента, состоящий из пакета упругих шайб 7 и винтовой пары 8 для затяжки, нижнюю качалку 2, имеющую вынесенный вперед относительно оси голени шаровой или упругий шарнир с опорой, элементы крепления и регулировки положения толкателей упругих элементов и элементы крепления устройства регулировки под высоту каблука, толкатели упругих элементов с элементами крепления и регулировки их положения относительно нижней качалки, верхнюю качалку, имеющую шарнирное соединение с нижней качалкой, элементы крепления устройства регулировки под высоту каблука, устройство, состоящее из шарнирно закрепленной одним концом на нижней качалке зубчатой рейки 10 и тяги 11 с винтовой парой для прижатия рейки к верхней качалке. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Голеностопный узел для протезов нижних конечностей, содержащий качалку, имеющую узел крепления голени, шаровой шарнир с опорой стопы и толкатели упругого элемента, упругий элемент, опору стопы, отличающийся тем, что в него введены дополнительные упругие элементы, каждый из которых имеет шаровые шарниры с опорой и механизм регулирования поперечной жесткости упругого элемента, нижняя качалка, имеющая вынесенный вперед относительно оси голени шарнир с опорой, элементы крепления и регулировки положения толкателей упругих элементов и элементы крепления устройства регулировки под высоту каблука, толкатели упругих элементов с элементами крепления и регулировки их положения относительно нижней качалки, верхняя качалка, имеющая шарнирное соединение с нижней качалкой, и элементы крепления устройства регулировки под высоту каблука, а устройство регулировки под высоту каблука выполнено в виде зубчатой рейки, шарнирноно закрепленной одним концом на нижней качалке, и тяги с винтовой парой для прижатия рейки к верхней качалке. 2. Узел по п.1, отличающийся тем, что дополнительные упругие элементы выполнены в виде лент. 3. Узел по п.1, отличающийся тем, что дополнительные упругие элементы выполнены в виде нитей. 4. Узел по п.1, отличающийся тем, что механизм регулировки поперечной жесткости упругого элемента выполнен в виде пакета тарельчатых пружин и винтовой пары для его затяжки. 5. Узел по п.1, отличающийся тем, что механизм регулирования поперечной жесткости упругого элемента выполнен в виде пакета упругих шайб и винтовой пары для его затяжки.